Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Яды – вчера и сегодня
Начало сайта / Раритетные издания / Яды – вчера и сегодня

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Безумные идеи

Как люди научились летать

Квантовый мир

Пионеры атомного века

Ум хорошо...

Физики продолжают шутить

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Яды – вчера и сегодня

Николай ТОЛОКОНЦЕВ

Яды вокруг нас

Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые часто уничтожают значение первых.

Ф. Энгельс

Существует предание о том, как один профессор математики начинал читать курс лекций по логике. Логика, говорил он, это наука о законах мышления. А теперь, продолжал профессор, я должен объяснить Вам, что такое «наука», что такое «закон» и что такое «мышление». Что такое «о» я объяснять не буду... Хорошее начало. Пример, безусловно, достойный подражания. Следуя ему, постараемся и мы разобраться в том, что же все-таки это такое – яд? Что такое «вокруг нас», объяснения, по-видимому, не требует.

Может показаться странным то обстоятельство, что определение «яд», «яды», о которых шла речь в предыдущих очерках, отнесено в конец книги. Естественно, возникает сомнение в правильности логики такой последовательности очерков. Не лучше ли было бы именно с этого начать книгу? То есть именно так, как это делал тот профессор математики, о котором шла речь выше. По мнению авторов книги – не лучше. И вот почему. Во-первых, каждый очерк является отдельным, независимым произведением – книгу можно читать в любом порядке. Во-вторых, те читатели, которые познакомились с предыдущими очерками, согласятся, наверное, с утверждением о том, что не очень просто объяснить, что такое яд. Можно, например, идя «от противного», противопоставить его лекарству. Но тогда возникает необходимость определить понятие «лекарство». И снова трудность: необходимость отделить лекарство от не-лекарства, та же трудность, как и при разграничении ядов и не-ядов. Круг замыкается. В-третьих, нам представляется, что большое количество конкретных примеров ядовитого действия различных веществ растительного и животного происхождения, а также веществ, созданных самим человеком, позволит лучше и полнее раскрыть содержание понятия «яд».

В действительности, как сказал Штаркештейн (цит. по: Н.В. Лазарев, 1938), «всякое вещество ни в зависимости от качества, ни (в зависимости) от количества не может быть в полном объеме названо ядом, так как наступление ядовитого действия зависит всегда от условий, при которых вещество действует на организм». От очень многих условий. Кроме дозы и концентрации вещества, например, от времени его воздействия и особенностей самого организма (видовых, половых, возрастных и многих иных). Поваренную соль вряд ли кто-нибудь назовет ядом. Однако, если принять ее в количестве нескольких столовых ложек и запить несколькими глотками воды, то наступит смертельное отравление, мучительная смерть. Жидкая часть крови в силу физико-химических свойств соли начнет поступать, «всасываться» в полость желудочно-кишечного тракта. Сердцу нечего будет перекачивать из большого круга кровообращения в малый. Обычная поваренная соль окажется страшным ядом.

Можно привести и противоположный пример. Хорошо известна очень высокая ядовитость фосфорорганических веществ для многих живых существ, в том числе и для человека. Некоторые из них, например табун и зарин, являясь боевыми отравляющими веществами, накапливались в арсеналах химического оружия немецко-фашистской армии в годы второй мировой войны. Но даже эти, очень токсичные соединения, самые настоящие яды, могут найти и находят применение в качестве лекарственных средств, например, при лечении глазных болезней.

Итак, что же мы называли и еще будем называть ядами на последних страницах настоящей книги? Вещества биологического (животного или растительного) и антропогенного происхождения, которые при воздействии на живые организмы, в том числе на человека, могут вызывать отравления – смерть или различные нарушения биохимических, физиологических, генетических, психических и иных процессов и функций. Близкое к этому определение яда даёт в своем знаменитом словаре В.И. Даль: «Яд, отрава, всякое вещество, убийственное или вредоносное в пище либо в дыхании, в примеси к крови или переходе его иным путем в тело человека, животного. Ядом зовут снадобья, зелень, средства, сильно и довольно быстро вредящие, отравляющие, могущие причинить смерть». Очевидно, что наше определение не является логически очень строгим с точки зрения того, что говорилось в примерах с поваренной солью и фосфорорганическими веществами. Примем его «в первом приближении» и в этом заключительном очерке на ряде конкретных примеров постараемся раскрыть содержание понятия «яд» более развернуто.

Каменный... Бронзовый... Железный век. Перечисленные этапы истории человеческого общества названы по тем материалам, которые человек с наибольшей эффективностью использовал в своей практической деятельности. XX век называют по-разному. Веком кибернетики, электроники, ядерной энергетики, а в последнее время и веком биотехнологии. Его называют и веком химизации. Академик Н.Н. Семенов в 1959 г. писал: «Три-четыре десятка лет назад в результате развития химии начался новый век – век синтетических полимерных материалов». Действительно, область применения полимеров непрерывно расширяется: от детских игрушек, тканей, упаковочных материалов и синтетических моющих средств до оболочек ракет, корпусов кораблей и глубоководных аппаратов. И отнюдь не случайно французская писательница Э. Триоле для своего романа, посвященного проблемам современности, не нашла лучшего названия, чем «Нейлоновый век». Конечно, развитие химической науки и химической технологии связано не только с синтетическими полимерными материалами. Колоссальный размах приобретает «сельскохозяйственная» химия – производство удобрений и различных средств для борьбы с вредителями сельского хозяйства. Увеличить урожайность сельскохозяйственных культур без применения указанных соединений практически невозможно.

Наука, изучающая действие ядов, называется токсикологией. Но не только действие, разумеется. Токсикология изучает физические и химические свойства ядов, механизмы их действия на живые организмы, признаки и картины поражении, изыскивает средства профилактики и лечения отравлений, а также формы и возможности полезного действия ядов. История токсикологии теряется в глубине веков. Человек столкнулся с ядовитым действием различных веществ растительного и животного происхождения еще в каменном веке. По мере освоения природной среды в поле его зрения стали попадать все новые и новые ядовитые вещества, в том числе и антропогенные, т.е. такие, которые производились самим человеком либо как промежуточные, либо как конечные продукты его трудовой деятельности. В связи с развитием промышленности, химии и химической технологии эти вещества – «промышленные яды» – потребовали пристального внимания так называемой рабочей медицины. Зародилась промышленная токсикология. Затем – сельскохозяйственная. В дальнейшем параллельно с формированием общей токсикологии, изучающей наиболее общие закономерности взаимодействия организма и яда, происходило и происходит все большее ее дробление. Появляются, например, такие ее ветви и самостоятельные разделы, как токсикология металлов, пестицидов, полимеров, военная токсикология, токсикология замкнутых пространств.

Насыщение окружающей человека природной среды вредными веществами становится вое более осознаваемой опасностью для нормальной жизнедеятельности и здоровья. Это обстоятельство, этот фактор, наряду с ростом народонаселения, истощением природных ресурсов, ростом промышленного и сельскохозяйственного производства стал рассматриваться в качестве одной из фундаментальнейших переменных в глобальных моделях предвидимого будущего.

Начало серьезных научных исследований по проблеме глобального загрязнения природной среды обычно связывают с работами Дж. Форрестера и группы Д. Медоуза (см., например: А. Печчен, 1980). Однако здесь необходимо существенное уточнение. По-видимому, самым сильным импульсом к обострению интереса к этой проблеме послужила книга безвременно погибшей Р. Карсон «Безмолвная весна». Вышедшая первым изданием в 1962 г., за очень короткий срок она выдержала множество изданий. В течение 1962 г. эта книга только в США была издана 6 раз (!). И хотя она посвящена только одной проблеме химизации – все более широкому применению химических веществ для борьбы с вредителями сельского хозяйства, – Р. Карсон усмотрела в этом огромную опасность для будущего всего человечества. Она высказала мнение о том, что со временем ядовитые химические вещества настолько пропитают поверхность земли, что сделают ее непригодной для всякой жизни, и тогда весна – время пробуждения природы – станет «безмолвной», поскольку не будет больше ни птиц в лесах и на полях, ни рыбы в реках, и над всем человечеством нависнет смертельная опасность.

Рассматривая вопрос о применении наиболее распространенных в начале шестидесятых годов пестицидов, Р. Карсон пришла к выводу о том, что это ведет к отравлению водных бассейнов и рек, а также к образованию в природе новых, губительных для всего живого веществ в результате соединения сравнительно безвредных (каждого в отдельности) химикатов или их соединений с остатками радиоактивных веществ. Многие пестициды, по мнению Р. Карсон, оказывают губительное воздействие на домашний скот, рыбу и птицу.

Вскоре после выхода книги Р. Карсон появился целый ряд работ других авторов, всесторонне раскрывающих важную проблему химизации. Конечно, не претендуя на сколько-нибудь полный перечень таких книг, только в качестве примера назовем некоторые из них, опубликованные на русском языке. Это «До того как умрет природа» Ж. Дорста (1968), «Безмолвный фронт» Ю. Медведева (1969), «Трехсотлетняя война: Хроника экологического бедствия» У.О. Дугласа (1969), «Оскальпированная земля» А. Леньковой (1971), «Замыкающийся круг» (1974), «Технология прибыли» (1976) Б. Коммонера, «Социализация природы» Ф. Сен-Марка (1977).

Безусловно важным событием, по времени совпадающим с исследованием Дж. Форрестера и группы Д. Медоуза, явилась Конференция Организации Объединенных Наций по охране окружающей среды, которая состоялась в Стокгольме в июне 1972 г. Вводный доклад на этой конференции был сделан Б. Уорд и Р. Дюбо, которые впоследствии написали известную во всем мире книгу «Земля только одна». Книга эта является уникальной. Хотя Б. Уорд и Р. Дюбо считаются основными авторами этого труда, в его подготовке приняли участие более семидесяти виднейших ученых из десятков стран мира. Следует подчеркнуть, что эта книга не является «токсикологической». В ней рассматриваются различные вопросы по охране среды обитания человека, так или иначе связанные со сдвигами в общественном развитии и следствиями научно-технического прогресса. Однако проблема загрязнения биосферы вредными веществами рассматривается в качестве одной из важнейших для судеб человечества.

Среди названных книг нет упоминания о коллективном труде советских ученых «Введение в геогигиену», посвященном В.И. Вернадскому. Эта книга заслуживает особого разговора. К сожалению, значение ее не получило должной оценки во время выхода в свет в 1966 г. И только теперь мы можем по достоинству оценить работу ее организатора и научного редактора Н.В. Лазарева, увидевшего проблему загрязнения окружающей среды «во весь ее рост», собравшего творческий коллектив авторов и подготовившего книгу к изданию. В нашей стране эта проблема в систематизированном виде на высоком научном уровне была освещена впервые именно в этой книге.

Все перечисленные авторы и много-много других, исследующих рассматриваемые вопросы, располагали и располагают большим фактическим материалом. Им не очень трудно делать свои выводы о возможной опасности химического загрязнения природной среды. Но в этой связи очень интересно вспомнить не просто предостережение об этой опасности, а даже утверждение о ней французского философа, писателя и историка Ш.-Л. Монтескье. В своем знаменитом философском романе «Персидские письма», вышедшем в свет в 1721 году, словами своих героев он сказал следующее: «Я в Европе недавно, но слышал об опустошениях, которые причиняет химия. По-видимому, она является четвертым бичом, разоряющим людей и уничтожающим их понемногу, в то время как война, мировая язва (чума. – Н.Т.), голод уничтожают их во множестве, зато с перерывами». Мы хорошо знаем о том, как далеко продвинулись химическая наука, технология и химическая промышленность со времен Монтескье... Естественно возникает вопрос – были ли серьезными опасения Ш.-Л. Монтескье? Правы ли все те авторы, которые писали и продолжают писать о химической опасности в столь же тревожном духе? Наш ответ, к сожалению, не может быть отрицательным. Такая опасность потенциально действительно существует.

О загрязнении окружающей человека природной среды вредными веществами сейчас знают почти все. Средства массовой информации – печать, радио и телевидение – пытаются формировать такие знания у различных групп населения. Очевидно, что представить хороший обзор того, как, чем и в каких количествах загрязняется наш большой общий дом – биосфера – практически невозможно. К настоящему времени человечество ввело в биосферу более 4 миллионов ксенобиотиков (чужеродных для нее антропогенных веществ) и продолжает вводить по 6 тысяч веществ ежедневно. Понятно, что удельный вес, доля различных вредных веществ в загрязнении окружающей среды не являются одинаковыми. Г.В. Новиков и А.Я. Дударев (1978), например, в своей работе об охране окружающей среды современного города привели следующие данные Баттелевского института о «вкладе» отдельных веществ в загрязнение окружающей среды в 1970 и 1971 гг. В 1971 г. первое место в этом списке заняли тяжелые металлы; второе и третье «поделили» твердые отходы и химические удобрения. За ними следуют взвешенные твердые частицы, промышленные отходы в сточных водах, сернистый газ и следы нефти. Приведем количественные данные до некоторым из перечисленных загрязнителей, о действии которых на биосферу кое-что известно. Точнее о тех, которые являются известными химическими соединениями. Очевидно, что очень трудно сказать что-либо определенное о загрязнении, например, «твердыми отходами»; не зная их химического состава, нельзя ничего сказать и о механизме их действия.

Тяжелые металлы

В эту группу обычно включают металлы с плотностью большей, чем у железа, а именно: свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьму, олово, висмут и ртуть. Выделение их в окружающую среду происходит в основном при сжигании минерального топлива. В золе угля и нефти обнаружены практически все металлы. В каменноугольной золе, например, по данным Л.Г. Бондарева (1984), установлено наличие 70 элементов. В 1 т в среднем содержится по 200 г цинка и олова, 300 г кобальта, 400 г урана, по 500 г германия и мышьяка. Максимальное содержание стронция, ванадия, цинка и германия может достигать 10 кг на 1 т. Зола нефти содержит много ванадия, ртути, молибдена и никеля. В золе торфа содержится уран, кобальт, медь, никель, цинк, свинец. Так, Л.Г. Бондарев, учитывая современные масштабы использования ископаемого топлива, приходит к следующему выводу: не металлургическое производство, а сжигание угля представляет собой главный источник поступления многих металлов в окружающую среду. Например, при ежегодном сжигании 2,4 млрд т каменного и 0,9 млрд т бурого угля вместе с золой рассеивается 200 тыс. т мышьяка и 224 тыс. т урана, тогда как мировое производство этих двух металлов составляет 40 и 30 тыс. т в год соответственно.

Интересно, что техногенное рассеивание при сжигании угля таких металлов, как кобальт, молибден, уран и некоторые другие, началось задолго до того, как стали использоваться сами элементы. «К настоящему времени (включая 1981 г.), – продолжает Л.Г. Бондарев, – во всем мире было добыто и сожжено около 160 млрд т угля и около 64 млрд т нефти. Вместе с золой рассеяны в окружающей человека среде многие миллионы тонн различных металлов».

Хорошо известно, что многие из названных металлов и десятки других микроэлементов находятся в живом веществе планеты и являются совершенно необходимыми для нормального функционирования организмов. Но, как говорится, «все хорошо в меру». Многие из таких веществ при их избыточном количестве в организме оказываются ядами, начинают быть опасными для здоровья. Так, например, непосредственное отношение к заболеванию раком имеют: мышьяк (рак легкого), свинец (рак почек, желудка, кишечника), никель (полость рта, толстого кишечника), кадмий (практически все формы рака).

Разговор о кадмии должен быть особым. Л.Г. Бондарев приводит тревожные данные шведского исследователя М. Пискатора о том, что разница между содержанием этого вещества в организме современных подростков и критической величиной, когда придется считаться с нарушениями функции почек, болезнями легких и костей, оказывается очень малой. Особенно у курильщиков. Табак во время своего роста очень активно и в больших количествах аккумулирует кадмий: его концентрация в сухих листьях в тысячи раз выше средних значений для биомассы наземной растительности. Поэтому с каждой затяжкой дымом вместе с такими вредными веществами, как никотин и окись углерода, в организм поступает и кадмий. В одной сигарете содержится от 1,2 до 2,5 мкг этого яда. Мировое производство табака, по данным Л.Г. Бондарева, составляет примерно 5,7 млн т в год. Одна сигарета содержит около 1 г табака. Следовательно, при выкуривании всех сигарет, папирос и трубок в мире в окружающую среду выделяется от 5,7 до 11,4 т кадмия, попадая не только в легкие курильщиков, но и в легкие некурящих людей.

Заканчивая краткую справку о кадмии, необходимо отметить еще и то, что это вещество повышает кровяное давление. Относительно большее количество кровоизлияний в мозг в Японии, по сравнению с другими странами, закономерно связывают в том числе и с кадмиевым загрязнением, которое в Стране восходящего солнца является очень высоким.

Формула «все хорошо в меру» подтверждается и тем, что не только избыточное количество, но и недостаток названных выше веществ (и других, разумеется) не менее опасен и вреден для здоровья человека. Есть, например, данные о том, что недостаток молибдена, марганца, меди и магния также может способствовать развитию злокачественных новообразований.

Примеров насыщения окружающей человека среды тяжелыми металлами и микроэлементами накопилось очень много. Значительное их число приведено в монографии Л.Г. Бондарева. Еще больше данных о вредном действии тяжелых металлов, и не только для человека, содержится в третьем томе седьмого издания справочника «Вредные вещества в промышленности» (1977). Для нас эти примеры имели целью показать масштабы металлического давления на биосферу и возможность неблагоприятных следствий этого процесса для здоровья людей.

 

Двуокись серы (сернистый ангидрид)

Оглавление


Дата публикации:

13 сентября 2002 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика