Статьи / Средства обнаружения и идентификации веществ / Комплексные системы мониторинга токсикологической и экологической безопасности.

Ганшин Владимир Михайлович, кандидат технических наук
Чебышев Александр Васильевич, кандидат химических наук
Фесенко Анатолий Владимирович, доктор технических наук

КОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.

    Источник: журнал "Специальная Техника"

Введение

Хорошо известно, что в последнее время во всем мире участились случаи угроз применения радикально настроенными элементами радиоактивных материалов, ядовитых сильнодействующих веществ и патогенных микроорганизмов в террористических целях. В соответствии с определениями западных экспертов такие виды терроризма следует относить к терроризму технологическому, являющемуся одним из наиболее опасных по своим возможным социальным последствиям. По существующим оценкам эти “нетрадиционные” средства могут нанести значительно более серьезный ущерб по сравнению с обычными видами вооружений. Террористы могут рассматривать эти вещества как средство угроз и шантажа при выдвижении различных экономических и политических требований, а также проводить скрытые “тихие” террористические акты. Очевидно, что эффективная защита и снижение последствий от таких скрытых диверсионных актов могут и должны быть обеспечены на пути создания системы действенного токсикологического и дозиметрического мониторинга, проводимого с необходимой надежностью и периодичностью.

Поступающие данные о негативном воздействии человека на окружающую природную среду также свидетельствуют о возрастающем влиянии экологических факторов на обеспечение безопасности личности, общества и государства.

Президентом Российской Федерации подписан Указ N 236 от 4 февраля 1994 года “О государственной стратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития”. Указ исходит из документов Конференции ООН по окружающей среде и развитию и направлен на создание концепции экологической безопасности России. Система обеспечения экологической безопасности России, в свою очередь, должна базироваться на принципах обеспечения устойчивости биосферы или в другой формулировке “незаменимости биосферы”.

При этом необходимо понимать, что экологическая безопасность в целом может быть реализована лишь как система мер, представляющих совокупность социальных, законодательных, технических, технологических, медицинских, биологических и иных мероприятий, направленных на поддержание баланса между биосферой и антропогенными, а также естественными внешними нагрузками.

В техническом плане обеспечение достаточной степени экологической безопасности может быть достигнуто только при выполнении регулярных экспертных исследований состояния воздуха и поверхностей контролируемых на экологическую чистоту жилых и производственных помещений.

Таким образом, при создании комплексной системы мониторинга с целью предотвращения или, в значительной мере, снижения вредных последствий от возможной диверсионно-террористической деятельности и влияния разнообразных экологических факторов, способных оказать общее поражающее воздействие на человека, необходимо учитывать характерные особенности как одного, так и другого вида возможных воздействий.

Терроризм

Понятие терроризм происходит от латинского корня terror [terreo], что означает страх, ужас [пугать, устрашать, удерживать страхом].

Международное сообщество было поставлено перед необходимостью активизировать противодействие актам террора в конце 60-х — начале 70-х годов. Именно в этот период теракты стали активно использоваться как средство политической борьбы и метод влияния на политические процессы, происходящие в обществе. Как естественная ответная реакция активизировалось сотрудничество государств в борьбе с этим явлением.

США, Италия, Великобритания, ФРГ и некоторые другие страны, в которых данная проблема приобрела наибольшую актуальность, во исполнение международных договоров и с учетом собственных потребностей в 70-е годы приняли ряд специальных законов, нацеленных на предупреждение и пресечение актов террора.

К сожалению, отечественное законодательство, в том числе и новый Уголовный кодекс, не конкретизируют возможные виды терроризма; определенные идеологические стереотипы не позволяют в полной мере извлечь уроки истории, являются основой недооценки масштабов и возможностей массового и индивидуального террора.

Современный момент характеризуется усилением террористической деятельности, как в политических целях, так и для решения более локальных, в ряде случаев сугубо материальных задач: запугивания или физического уничтожения экономических конкурентов, нанесения экономического ущерба, вымогательства и др. При этом имеющийся опыт свидетельствует, что увеличившееся количество жертв в значительной мере обусловлено нетрадиционными видами террористических воздействий. В литературе отражены отдельные инциденты с применением отравляющих веществ, а также угрозы применения химических отравляющих веществ и биологических агентов:

  • планировавшиеся террористические акты с применением отравляющих веществ против американских посольств и складов хранения ядерного оружия;
  • попытка заразить с помощью синильной кислоты систему кондиционирования воздуха в здании ООН в Нью-Йорке;
  • планы отравления фашистской группой “Орден Восходящего Солнца” с помощью культуры брюшного тифа системы водоснабжения г. Чикаго и ряда других городов США;
  • заражение сельхозпродукции с целью нанесения экономического ущерба на Филиппинах и Цейлоне; угрозы террористов правительствам Великобритании, Германии, Австралии и Кипра; отравления химическими веществами и биологическими агентами сельскохозяйственной продукции и источников водоснабжения;
  • угроза известного чеченского террориста Салмана Радуева применения отравляющих компонентов химического оружия против федеральных властей России (1997 г.).

Наиболее масштабное применение отравляющих веществ в террористических целях было осуществлено членами религиозной секты “Аум Синрике” в июне 1994 г. и марте 1995 г. в г. г. Мицумото и Токио, когда в результате спланированных акций 19 человек получили смертельное отравление и около 4 тысяч человек — отравление средней и легкой степени тяжести.

Эти и другие данные убедительно показывают, что терроризм с применением химического и биологического оружия превращается в актуальную проблему реальной политики, требующую осмысления и выработки надежных контрмер.

Современный этап развития стран СНГ в условиях политико-экономических перемен дает основание для вывода о том, что “интеллектуальный” уровень террористов растет пропорционально темпам развития военной науки и техники, в связи с чем применение отдельных элементов оружия массового поражения становится реальностью.

При этом, по мнению экспертов, специализирующихся в области борьбы с технологическим терроризмом, современные высокотоксичные химические вещества и биологические агенты могут попасть в руки террористов по целому ряду каналов:

  • хищение с военных складов и арсеналов, где хранится химическое оружие, а также с военных кафедр институтов соответствующего профиля;
  • хищение с предприятий, связанных с производством средств противохимической защиты;
  • приобретение (относится к высокотоксичным инсектицидам, гербицидам, фармацевтическим препаратам группы А и др.) в сфере производства, хранения, торговли;
  • приобретение (относится к средствам индивидуальной химической защиты — газовым баллончикам и др.) в торговой сети;
  • нелегальное изготовление в условиях подпольных лабораторий.

К числу наиболее распространенных и в определенной мере доступных химических веществ, пригодных для осуществления террористических актов следует, по-видимому, отнести некоторые вещества по “Спискам наркотических средств, а также сильнодействующих и ядовитых веществ таблиц I и II Организации Объединенных Наций о борьбе против незаконного оборота наркотических средств и психотропных веществ”, в частности: карбаматы, цианиды, органофосфаты, иприт, соединения ртути, таллия, мышьяка, хлордан, паракват, аконитин, рицин; некоторые инсекциды (никотин сульфат, диизопропилфторфосфат, паратион и др.); отравляющие вещества общеядовитого действия (синильная кислота, хлорциан и др.); отравляющие вещества удушающего действия (хлор, фосген, хлорпикрин); отравляющие вещества нервно-паралитического действия (табун, зарин, зоман, VX-газы). В качестве вероятных химических агентов могут также рассматриваться: диэтиламид лизергиновой кислоты, иминозин, летучие карбонилы металлов (никеля, железа и др.), фторацетат натрия, стрихнин, тетродотоксин, ботулинический токсин, стафилококковый энтеротоксин и ряд других препаратов.

Не вызывает сомнения, что на ряду с усилением законодательной ответственности за сбыт, незаконное изготовление, приобретение или хранение наркотических, сильнодействующих или ядовитых веществ, важное место в реализации мер по защите людей и предупреждении актов химического терроризма призваны сыграть современные аналитические средства.

В соответствии с задачами упреждающего химико-токсикологического мониторинга известные аналитические средства и приборы для обнаружения соединений данной группы (газосигнализаторы, газоопределители и индивидуальные детекторы) характеризуются значениями параметров быстродействия от нескольких секунд до 5 — 8 минут при пороге чувствительности от 10-4 до 10-6 мг/л воздуха. В работе данных приборов задействованы, в основном, три аналитических принципа: химический (специфические индикаторные реакции), физический (оптическая спектроскопия и спектрометрия ионной подвижности) и биохимический анализ (на основе чувствительных к фосфороорганическим веществам (ФОВ) холинэстераз и ацетилхолинэстераз с хемилюминесцентным, электрохимическим или колориметрическим способом детектирования).

Порог чувствительности приборов связан обратной зависимостью с быстродействием и нормируется с учетом назначения и условий функционирования технического средства. Выделяют два уровня значений порога чувствительности. Первый уровень включает опасные (боевые) концентрации ОВ и нормируется для войсковых приборов, работающих в системе оповещения о применении химического оружия и в системе защиты объектов. Для наиболее вероятных к применению ОВ этот уровень составляет порядка 10-4 мг/л. Второй уровень включает малоопасные (пороговые) концентрации ОВ, характерные для вторичных участков заражения. Этот уровень, как правило, нормируется для средств выявления химической обстановки, включая средства химической разведки войск, а также средства химического контроля. Для войсковых средств индикации определение ОВ с данным уровнем порога чувствительности необходимо при решении вопроса о возможности снятия индивидуальных средств защиты. Для ФОВ указанный уровень порога чувствительности составляет порядка 10-5 - 10-6 мг/л.

Из сказанного следует сделать вывод, что при создании современных систем безопасности от химического терроризма, учитывая вероятность более скрытного применения токсических агентов, необходимо ориентироваться на использование средств с повышенным порогом чувствительности, характерным для приборов второй группы. Из разработанных на сегодняшний день войсковых и специальных газоанализаторов к их числу можно отнести:

1. Войсковой прибор химической разведки ВПХР (принцип действия — химический, биохимический), предназначенный для определения в воздухе, на местности, военной технике ФОВ (зарина, зомана, паров VX), иприта, фосгена (дифосгена), синильной кислоты (хлорциана), CS, CR и BZ при температурах от -40 до +40°С. Комплектация ВПХР обеспечивает 10 определений каждого ОВ. Масса прибора 2,3 кг;

2. Сигнализатор ГСА-12, предназначенный для непрерывного автоматического контроля воздуха с целью обнаружения паров ФОВ. Прибор обеспечивает обнаружение паров VX в пороговых концентрациях за 4 — 7 минут с периодом обновления информации — 2 мин. В циклическом режиме время анализа — 16 мин. Принцип работы — биохимический, фотометрический. Основной реактив — препарат холинэстеразы. Прибор термостатирован. Время подготовки прибора к работе — 20 мин., время снаряжения — 10 мин. Масса датчика —16 кг. Предназначенный для замены ГСА-12 прибор ГСА-13 имеет те же характеристики порога чувствительности, но характеризуется более высоким быстродействием, которое составляет 1,5 мин.

На основании анализа литературных источников и имеющегося опыта экспертной работы можно также утверждать, что наряду с отравляющими веществами в преступных целях вполне вероятно использование биологически активных соединений психотропного ряда.

Последнее связано с тем обстоятельством, что в последние 10 — 20 лет в медицинской практике наблюдается качественный рост применяемых для лечения различных заболеваний синтетических препаратов, обладающих широким спектром фармакологического воздействия. К сожалению, такие препараты, особенно в последние годы, стали доступны неоправданно большому числу лиц, в том числе имеющих криминальные наклонности. Этому способствует возможность их незаконного приобретения в нелегальных лабораториях.

Препараты психотропного ряда способны вызывать у человека различные нарушения психического состояния, которые могут быть использованы преступниками для решения своих задач. С помощью фармакологического воздействия оказывается возможным усилить действие принятого алкоголя (например, с целью последующей компрометации); снизить ясность мышления (для нарушения адекватности процесса принятия важных решений); вызвать потерю памяти на события, следующие за приемом препарата, что может привести в дальнейшем (например, в случае подписания важных документов) к возникновению недоверия деловых партнеров; повысить доверчивость и снизить самоконтроль при проведении деловых переговоров; вызвать бессознательное состояние и обездвижить человека с целью его последующего похищения; имитировать возникновение психического заболевания. Возможны и другие варианты использования психотропных препаратов с криминальными целями.

Положение усугубляется тем, что современные психотропные препараты обладают настолько высокой активностью, что в определенных условиях момент их применения может остаться незамеченным для пострадавшего и окружающих лиц.

Терапевтические и токсические дозы биологически активных веществ в количественном выражении настолько малы, что могут быть применены не только в алкогольных и безалкогольных напитках и продуктах питания, но и при накожной аппликации и даже при ингаляционном пути воздействия при создании стойких аэрозолей. Последний путь распространения биологически активных веществ может быть, в принципе, реализован с использованием установок для кондиционирования воздуха, систем приточно-отточной вентиляции и др.

Следует особо отметить, что в диагностике изменения поведения человека, подвергнутого воздействию психотропных препаратов, могут возникать трудности, так как симптоматика таких состояний часто напоминает естественное заболевание. Именно поэтому особенно важно своевременно обнаружить биологически активные вещества в объектах экспертизы. Для этого потребуется комплекс высоко чувствительных физико-химических и биологических методов.

Биологический метод представляет собой современный методический подход к проведению экспертных исследований, основанный на регистрации поведенческих, неврологических и вегетативных реакций лабораторных животных. Преимуществами этого метода являются:

  • возможность обнаружения в предметах экспертизы групповой принадлежности новых неизученных веществ, на которые еще не разработаны методики определения;
  • возможность обнаружения чрезвычайно активных веществ, присутствующих в предметах экспертизы в таких малых количествах, что они не определяются обычными физико-химическими методами;
  • отсутствие необходимости разделять многокомпонентные смеси;
  • короткое время анализа (ответ должен быть получен не позднее 24 часов от начала исследования).

С помощью биологического метода оказывается возможным определить, к какой фармакологической группе (нейролептики, галлюциногены, психостимуляторы и так далее) относится вещество, выделенное из предмета экспертизы. Затем с помощью физико-химических методов устанавливается его индивидуальная структура.

Отсюда следует, что для надежного решения практических задач экспертизы, наряду с физико-химическими методами исследования, целесообразно использовать биологический метод, основанный на регистрации изменения поведения животных и некоторых физиологических показателей, возникающих у биологических тест-объектов в ответ на введение биологически активных веществ. В основу данного метода положены созданные методики и методы современного фармакологического скрининга.

Экологическая безопасность

Воздействие на человечество продуктов его производящей индустриальной и сельскохозяйственной деятельности — химического, технического, радиационного, информационного и иного загрязнения, разного рода ксенобиотиков — привело к усиливающимся социоприродным патологическим процессам, ускоренной деградации природных и социальных качеств человека — воздействию на него уже более 30000 болезней, угрожающему потерей здоровья, сокращением продолжительности жизни и, в конечном счете, невосстановимой потерей генофонда.

Загрязнение окружающей среды, обусловленное интенсивной деятельностью людей, достигло к настоящему времени глобальных размеров. И теперь уже человек испытывает на себе негативные последствия собственной “созидательной” активности.

Новое “экологическое мышление” нашло отражение в статье 42 Конституции РФ, декларирующей право на достоверную информацию об экологической среде. По оценкам специалистов в атмосферу Москвы ежегодно поступает от 1.5 до 2.5 млн. тонн вредных веществ, что соизмеримо с вредными выбросами всей Западной Европы.

Загрязнение среды обитания городского человека начинается уже в стенах квартиры и служебного кабинета, построенных с использованием широкого ассортимента современных строительных и отделочных материалов. По данным Федерального научно-технического центра сертификации Госстроя России строительные и отделочные материалы могут считаться экологически чистыми, если они прошли ряд экспертиз и производитель или продавец может предъявить подтверждающие документы. Одним из таких документов является “Сертификат качества”, подтверждающий принадлежность данного материала к заявленной категории. Основным же документом является “Сертификат безопасности”. Материалы с таким сертификатом являются абсолютно безопасными не только в нормальных, но и в экстремальных условиях эксплуатации, например, при пожаре. Однако было бы наивно считать, что наличие соответствующих документов автоматически освобождает обитателей жилищ и офисов от опасности экологического поражения. Имеющиеся данные позволяют утверждать, что далеко не все материалы, имеющие сертификат качества, являются безопасными.

По данным международного “Центра биоэкологического контроля” (г. Санкт-Петербург) в нарушении экологии жилища принимают активное участие более двух десятков опасных факторов. В первую очередь, это механические и химические загрязнители с высокой токсичностью, далее — это уменьшение содержания кислорода, дефицит или избыток влажности, параметры освещенности и спектральный состав света, активность ультрафиолетового облучения, содержание радионуклидов и радона, электромагнитные поля, вибрации. Каждый из этих параметров может не превышать опасных порогов, но совместное воздействие таких вредных факторов может создать репутацию “гиблого” места самому нормальному дому. Например, стены из шлакоблоков и полимербетона могут являться источником радиации (до 50 мкР/час, что на порядок превышает уровень нормального “фона”), пластиковые стенки, древесноволокнистые и древесностружечные плиты, пленки из искусственных смол, искусственные ковровые покрытия и линолеум могут являться источником выделения целой гаммы вредных и токсичных веществ (фенолы, формальдегид, ароматические амины и др.). Импортные обои, в том числе купленные в дорогих специализированных магазинах, по содержанию тяжелых металлов могут превышать санитарно-гигиенические показатели в 2,5 (свинец), в 5 (марганец), а то и в 30 (медь) раз. Исследования показали, что все опасные вещества, обнаруженные в строительных или отделочных материалах, будут присутствовать и в составе бытовой пыли, вдыхаемой человеком.

Приведенные данные убедительно доказывают, что обеспечение достаточной степени экологической безопасности может быть достигнуто только при выполнении регулярных экспертных исследований состояния воздуха и поверхностей, контролируемых на экологическую чистоту, жилых и производственных помещений.

Объекты токсиколого-экологического контроля и контролируемые компоненты.

Общий объем аналитических задач в принципе можно оценить, исходя из действующей нормативно-технической документации ведомств, контролирующих окружающую среду, однако это будет неполная оценка. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в настоящее время в промышленной и бытовой технологии используют до 500 тысяч соединений, в основном органических, из которых более 40 тысяч вредны для здоровья, а около 12 тысяч — токсичны. В России применялось около 200 различных пестицидов, среди которых только десятая часть — нетоксична. Многие химические соединения, попадая в окружающую среду, превращаются под влиянием химических процессов в более токсичные вещества, чем исходные. Такие процессы имеют место при хлорировании загрязненной воды или отбеливании бумажной массы хлором, а также под воздействием различных микроорганизмов. В Российской Федерации установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) примерно для 1400 веществ в воде, для более 100 веществ в воздухе и более чем 100 в почвах, т.е. для относительно небольшой части веществ, поступающих в окружающую среду. Ежегодно дополнительно к имеющимся спискам вводятся ПДК в среднем на 50 веществ. В анализируемых пробах наряду с нормируемыми веществами-загрязнителями присутствуют в значительных количествах фоновые вещества, ассортимент которых едва ли может быть предсказан. В связи с этим число детерминируемых задач представляется если и конечным, то практически неограниченно большим. Все это накладывает достаточно жесткие требования при формировании методологии аналитической контрольной работы и требует развития новых подходов. При их развитии может оказаться полезной классификация веществ-загрязнителей на три группы.

К первой группе можно отнести кислород, озон, оксиды углерода, азота, серы, аммиак, галогены и соответствующие им кислоты (ионы), природные фульво и гуминовые кислоты, низкомолекулярные углеводороды (компоненты природных газов и топлив), а также металлы, используемые в гальванических и других производствах. Вещества этой группы наиболее широко распространены, их анализ с требуемыми пределами обнаружения не представляет затруднений.

Вторую группу представляет все многообразие органических соединений-загрязнителей, как правило, относящихся к веществам первой и второй групп опасности, а также тяжелые металлы. В данную группу целесообразно также включить токсические вещества неорганической природы (цианиды, арсины, фосфины, силаны и их производные). Это самая многочисленная группа веществ-загрязнителей, объединяющая в зависимости от специфики региона от 60 до 80% контролируемых веществ. Интервал нормируемых значений концентраций веществ данной группы: 10-4 - 10-7 мг/л. Для методов контроля соединений данной группы характерно требование высокой селективности обнаружения, так как анализируемые компоненты находятся в сложных многокомпонентных смесях.

Эта особенность в еще большей степени относится к веществам третьей группы, в которую можно включить так называемые супертоксиканты (фосфорорганические соединения, диоксины, 3,4-бензпирен, нитрозамины и др.). К этой же группе следует отнести и неидентифицированные супертоксиканты, образующиеся, например, в результате химических взаимодействий техногенных отходов с компонентами окружающей среды. Пределы обнаружения веществ этой группы находятся в интервале от 10-7 до 10-10 мг/л. Требуемая селективность может быть достигнута с помощью высокоэффективных хроматографических методов, однако их применение сопровождается, как правило, сильным разбавлением проб. Рациональный путь решения аналитических задач для веществ третьей группы — концентрирование проб с последующим использованием информативных аналитических методов (хромато-масс-спектрометрия, хромато-ИК-Фурье-спектроскопия). Следует отметить, что серийно выпускаемой контрольной аналитической аппаратуры по ряду известных супертоксикантов, например, диоксинов, на настоящий момент в России нет. Для установления химической структуры неизвестных химических веществ нередко одновременно требуется информация трех видов: хроматографическая в виде многомерных хроматографических спектров, ИК-Фурье-спектры и масс-спектры с развитым математическим обеспечением в виде экспертных систем.

Отметим общие недостатки существующего подхода к проведению экологического контроля как в нашей стране, так и за рубежом. Эти недостатки касаются в значительной степени установления ПДК для соединений второй и третьей групп, а также разработки методов и приборов для выявления и идентификации этих веществ в объектах окружающей среды на уровне ПДК и ниже.

Анализ проблемы показывает также, что существующие аналитические подходы не обеспечивают контроля неизвестных ненормированных соединений (их выявления и идентификации) в пробах, содержащих ультрамалые количества (10-10 —10-12 г и ниже) или в концентрациях (10-7 — 10-10 % масс. и ниже). Проблема становится еще более сложной, когда отсутствует какая-либо предварительная информация об исследуемом соединении, либо природа контролируемых соединений вообще неизвестна. В этом случае в рамках существующего подхода к эколого-аналитическому контролю решение проблемы в полном объеме вообще едва ли достижимо.

Перспективным может считаться новый подход к эколого-аналитическому контролю, базирующийся на прямом определении суммарного содержания фосфор-, сера-, азот- и галогенсодержащих органических соединений. Разработанные методики позволяют производить определение на уровне 10-4 - 10-7 % масс. и ниже (в зависимости от объема пробы и аналитического метода). Данный подход позволяет существенно сократить время анализа, которое составляет от 1 до 5 минут, что в 50 — 100 раз меньше, чем при использовании хроматографии или ее сочетания с масс-спектрометрией. Рассматриваемое направление включает развитие работ по определению таких обобщающих показателей, как химическое потребление кислорода (ХПК), общее содержание хлора, биотесты. При этом получаемая сжатая информация вполне надежна и достаточна.

В качестве современных высокочувствительных биотестов, обеспечивающих действенный контроль в отношении большинства как нормируемых (известных), так и ненормируемых (известных и неизвестных) экзотоксикантов, в настоящее время используются различные типы микробных и ферментативных биосенсоров.

Фирмой Microbics Operations of Beckman Instruments, Inc. (США) был разработан современный тест-реагент на основе лиофилизированных морских люминесцентных бактерий Photobacterium phosphoreum. Этот биосенсор, получивший торговую марку Микротокс (Microtox 5TM), нашел широкое применение в быстрой токсикологии во многих странах. Реакция люминесцентного биосенсора сравнивалась многократно с откликом других биологических систем. Практически во всех случаях показана высокая корреляция методов; при этом величина 50%-ного тушения свечения — ЕС 450 полностью коррелирует с величиной LD 450 для высших животных.

Поскольку биосенсор реагирует на токсические соединения самой разнообразной химической природы, т.е. характеризуется широким спектром анализируемых веществ и внешних факторов, он успешно используется в первичном скрининге на токсичность воды, воздуха, пищевых продуктов, новых химических веществ, материалов и изделий. В случае определения биосенсором факта токсичности проводится дальнейшее исследование другими физико-химическими методами для установления её природы. При этом использование биосенсора позволяет не только быстро и экономно определить количественно уровень токсичности в пробе, но выяснить другие важные свойства объекта: устойчивость по отношению к воздействию внешних факторов, склонность к деградации, способность к биоаккумулированию и др.

Токсикологическими исследованиями с применением Микротокса также установлено, что различные материалы и изделия, от упаковок пищевых продуктов и детских игрушек до фармацевтических препаратов и медицинских приспособлений, могут содержать различные химические вещества: пластификаторы, антиоксиданты, стабилизаторы, красители, которые могут вызывать при контакте с телом человека тот или иной токсический эффект.

В России (МГУ, Москва) разработаны как полностью аналогичная Микротоксу тест-система, так и модифицированные генно-инженерные системы, получившие фирменный знак Эколюм (экологическая люминометрия). Данный вариант экологического люминесцентного диагностикума основан на генно-инженерном внедрении lux-оперона в специально подобранный штамм Е. coli. В сравнении с Микротоксом биосенсор Эколюм не имеет таких ограничений, как проведение измерений при пониженной (15° С) температуре, он более прост в обращении, дешев, в его использовании сокращено число подготовительных операций.

В настоящее время в теоретическом и отчасти в практическом плане рассматривается идея применения минимальной комбинации (“кассеты”) биосенсоров, способных обеспечить достаточно представительный интегральный отклик, моделирующий реакцию живого организма на комплексное физико-химическое воздействие.

Как уже отмечалось, методологический принцип, основанный на определении общего содержания наиболее опасных экзотоксикантов в объектах окружающей среды, необходимо сочетать с хромато-масс-спектроскопическим и хроматографическими и другими сугубо лабораторными методами, которые в этом случае используются для идентификации присутствующих в сложных смесях соединений или для подтверждения их отсутствия.

Концепция химико-аналитического контроля объектов окружающей среды.

Проведенный комплексный анализ проблемы позволяет сделать вывод, что эффективное выявление в контролируемых служебных и бытовых помещениях различных факторов (физических и химических), способных оказать вредное воздействие на организм человека, должно базироваться, по крайней мере, на нескольких независимых системах оперативного токсиколого-экологического мониторинга:

комплексе приборов и индивидуальных средств защиты для экспрессного выявления следовых количеств веществ, потенциально приходных для совершения диверсионных и террористических актов, непосредственно в условиях оперативного выезда;

  • системы биологического мониторинга различных групп психотропных препаратов с использованием средств регистрации поведенческих, неврологических и вегетативных реакций тест-объектов в условиях контролируемых помещений;
  • средств экспресс-анализа общей токсичности на основе современных экологических биотестов и биосенсоров непосредственно в условиях контролируемых помещений;
  • системы расшифровки данных предварительного биологического мониторинга в условиях экспертно-криминалистической лаборатории с использованием современных физико-химических методов и аппаратуры, обеспечивающей надежную и своевременную идентификацию загрязнителей и токсикантов на основе баз данных, содержащих информацию об опасных веществах, их физико-химических свойствах, механизмах влияния на человека, а также мерах по ликвидации возможных последствий;
  • системы мониторинга различных форм физических полей и воздействий на организм человека (общий дозиметрический контроль, средства регистрации акустического, электромагнитного, вибрационного и других вредных воздействий).

Сопряжение методов экспрессного группового анализа с более трудоемкими и менее производительными лабораторными методами и аппаратурой идентификации данных является достаточно универсальным принципом работы многих контрольно-измерительных систем, обеспечивающих минимизацию появления ошибок I и II рода при проведении массовых исследований. Подобный принцип нашел широкое применение и обеспечивает приемлемые надежностные и временные параметры при массовых эпидемиологических обследованиях, в системах предупреждения химического и бактериологического заражения и др.

В заключение следует отметить, что медико-санитарные последствия возможных террористических актов с применением химических и биологических агентов могут иметь свои особенности, которые заключаются в их многообразии и специфичности, зачастую быстром развитии патологических состояний, необходимости одновременного проведения мероприятий по выводу людей из очага поражения, оказании им неотложной медицинской помощи, выполнении дегазационных работ и др., что возможно лишь при условии заблаговременной (упреждающей) подготовки технического персонала, наличия необходимых сил и средств.

Выводы

Результаты анализа отечественных и зарубежных материалов убедительно свидетельствуют, что задача создания эффективного комплекса технического противодействия химическому терроризму и экологически вредным воздействиям становится крайне актуальной и превращается в проблему реальной политики, требующую осмысления и выработки надежных контрмер. Эта задача становится и актуальной, и приоритетной для такого мегаполиса, как Москва, являющегося сосредоточением финансовой, индустриальной и политической жизни России. Именно в Москве в силу ее особого социального, экономического и политического статуса можно ожидать проявлений химического терроризма в самых его жестоких и бесчеловечных формах. Именно на Москву, на ее правительственные, представительские, деловые и финансовые учреждения Могут быть направлены планы террористов. Поэтому именно Москва с необходимостью может и должна стать городом, в котором задачи обеспечения токсикологической и экологической безопасности решаются своевременно и на самом высоком организационном и научно-техническом уровне. При этом следует хорошо отдавать себе отчет в том, что другого пути решения данной проблемы, кроме как упреждающего, нет и быть не может.

Статья опубликована на сайте: 12.01.2001


Яндекс.Метрика