Экотоксикология

Бактерии рода Salmonella представляют собой грамположи-тельные палочки, не образующие спор. Существует три основных типа сальмонеллеза: брюшной тиф, гастроэнтерит и септицемия. Большинство сальмонеллезов вызывается четырьмя видами этих бактерий. Сальмонеллы характеризуются устойчивостью к воздействию различных физико-химических факторов. Растут при температуре от 5,5 до 45 °С, оптимальная температура — 37 °С. Сохраняют жизнеспособность при охлаждении до О °С в течение 142 дней, при температуре 10 °С — 115 дней. Нагревание до 60 °С приводит к гибели сальмонелл через 1 ч, при 70 °С — через 15 мин, при 75°С — 5 мин, мгновенная гибель наступает при кипячении.
Заражение пищевых продуктов сальмонеллами может происходить как через животных, так и через человека. Основные пищевые продукты, передающие сальмонеллезные токсикоинфек-ции, —- мясо и мясопродукты, обсеменение которых осуществляется и при жизни животных, и после их убоя. Животные, больные сальмонеллезами, выделяют сальмонеллы с молоком, следовательно, молоко и молочные продукты также способствуют распространению сальмонеллезных токсикоинфекций. Кроме того, работники пищевых предприятий, болеющие скрытыми формами сальмонеллезов или являющиеся бактерионосителями, могут быть переносчиками сальмонелл. Особую роль в распространении сальмонеллеза играют прижизненно зараженные пищепродукты: яйца, мясо уток, гусей, кур, индеек.

К тяжелым относятся металлы, плотность которых выше 5 г/см3. По содержанию в животных и растениях они входят преимущественно в группу микроэлементов (10~3 — 10~5 %).
Тяжелые металлы попадают в окружающую среду двумя основными путями:
1) вместе со сбросами промышленных предприятий;
2) в результате работы автотранспорта, а также с орошаемыми сточными водами, удобрениями, пестицидами. Орошение сточными водами приводит к загрязнению почв такими микроэлементами, как В, Ва, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sn, Sr, Zn и др. С фосфорными удобрениями на поля вносят As, В, Ва, Cd, Cr, Cu, Hg, Мз, Pb, V, Zn; при известковании — Ва, Cd, Cu, F, Hg, Мз, Pb, Sr, Zn; с азотными удобрениями —As, Br, Cd, Cr, Co, Hg, Ni, Pb, Sn, Zn; с органическими —As, Ва, Br, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, Zn; с пестицидами — As, Br, Cr, Cu, Hg, Pb, V, Zn.
За счет антропогенных загрязнений концентрация кадмия в окружающей среде почти в 9 раз, меди — в 3, никеля — в 2, свинца — более чем в 18, цинка — в 7 раз превышает их содержание в естественных условиях. В настоящее время более чем в 100 городах России, где проживает свыше 70 млн человек, наблюдается пятикратное превышение ПДК токсических тяжелых металлов.
Тяжелые металлы, поступающие на поверхность почвы, накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах, и медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии и дефляции. Первый период полуудаления тяжелых металлов (двукратное снижение начальной концентрации) значительно варьирует для различных элементов и составляет для Zn- 70-310, Си-310-1500, Cd-13-110, Pb-740-5900 лет.
Тяжелые металлы поступают в растения из почвы. Животные и человек получают их с пищей. В связи с этим концентрация тяжелых металлов в растениях в значительной мере зависит от их содержания в почве, а в теле животных — от их количества в пище. Животные поглощают только подвижные формы элементов, поэтому концентрация загрязнителя в животных будет отражать фактическую загрязненность экосистемы, а не потенциальную, которую получают при определении концентрации загрязнителя в почве или растениях. Отношение содержания микроэлементов в золе или сухом веществе растений к их содержанию в почвах и породах называется коэффициентом биологического поглощения. В наибольшей степени растения поглощают йод, далее следуют стронций, бор, цинк. Коэффициент их биологического поглощения составляет от единиц (л) до сотен (100л). Аналогичным образом рассчитывают коэффициенты биологического накопления микроэлементов животными-фитофагами, хищниками первого порядка и т. д., сравнивая их содержание в сухом веществе или в золе объекта питания и его потребителя.
По воздействию на живые организмы металлы делят на физиологически необходимые и имеющие преимущественно токсикологическое значение. Биологически необходимые металлы выполняют свою физиологическую функцию при оптимальных концентрациях в организме. Их недостаток или отсутствие и избыток вызывают заболевания и гибель живых организмов от болезней, связанных с резким нарушением обмена веществ. В избыточном количестве тяжелые металлы вызывают нарушения биохимических процессов обмена веществ, подавляя или активируя деятельность многих ферментов. Особенности влияния тяжелых металлов на окружающую среду в значительной мере обусловлены их биогеохимическими свойствами.

В ряде случаев после отравления, иногда даже однократного, можно отметить так называемое метатоксическое действие яда. Под этим термином понимают наличие более или менее отдаленных последствий отравления, не связанных с непосредственным действием яда. Показательным примером может служить поражение почек, обнаруживаемое спустя длительное время после перенесенного отравления сулемой.
При изучении картины острой интоксикации учитывают время развития отравления, сроки гибели животного, а при выживании — быстроту восстановления функций организма.
При проведении токсикологического эксперимента многое зависит от умения экспериментатора наблюдать за животными, за появлением тех или иных симптомов отравления, чтобы, суммировав их, выявить характерное действие яда.
Воздействие токсических веществ оценивают по изменению внешнего вида, состояния и поведения животных: наблюдают за двигательной активностью и координацией движений (характер походки, сохранение равновесия и т.д.), выявляют наличие тико-образных движений головы, тремора, судорог и их характер (клонические, тонические), парезов и параличей, определяют тонус мускулатуры путем пальпации различных групп мышц животного, выявляют реакции животного на звуковые, тактильные и болевые раздражители.
Токсические вещества в начале своего действия часто вызывают у животных явления возбуждения центральной нервной системы, как правило, сопровождающиеся повышенной двигательной активностью. Животные усиленно, часто беспорядочно, двигаются, прыгают, бросаются на стенки клетки. Иногда наблюдаются явления стереотипии: например, мыши бегают по кругу, крысы вращаются вокруг своей оси, как бы вальсируют. Реакция животных на незначительные раздражения бывает резко повышенной вплоть до агрессивной. У мышей иногда наблюдается симптом Штрауба: мышь держит хвост вертикально, «трубой», за счет гипертонуса приводящих мышц, что свидетельствует о распространении возбуждения на нижележащие области центральной нервной системы, в частности на спинной мозг. Походка у животных становится шаткой, движения — некоординированными. Начинаются судорожные явления. При этом признаки возбуждения нередко сменяются угнетением центральной нервной системы. Явления угнетения в зависимости от механизма действия яда могут возникнуть и с самого начала отравления, без предварительного периода возбуждения. Животные перестают двигаться, иногда как бы «застывают» на месте, сбиваются в кучку. Реакция на раздражители сначала понижается, а затем животные вообще перестают реагировать на какие бы то ни было раздражители, в том числе и болевые. Наступает так называемое боковое положение, в некоторых случаях, когда тонус мышц повышен, животным можно придавать любое, даже неестественное положение. Боковое положение может переходить в коматозное состояние.