SURSE DE POLUARE SI POLUANTI

SURSE DE POLUARE SI POLUANTI

Perioada pe care o parcurge omenirea in prezent poate fi socotita ca "era poluarii si distrugerii mediului". A sosit deci timpul cunoasterii si luarii masurilor necesare pentru limitare.

Toate laturile activitatii umane, indiferent de domeniu, pe langa marile avantaje, sunt purtatoare si de efecte adverse cauzate de incarcarea mediului de viata (sol, apa, aer, flora si fauna) cu agenti poluanti de natura chimica, fizica sau biologica. Poluarea se poate realiza brusc si exploziv, dar de 434e43e cele mai multe ori in mod lent dar progresiv, cu aspect insidios si perfid. In ambele cazuri, efectele nocive au importanta asemanatoare.

Poluantii pot fi definiti, ca fiind acei compusi chimici, cu efect daunator asupra mediului. In functie de concentratia in care se gaseste in natura aceeasi substanta poate fi poluant sau contaminant. Contaminantul este compusul chimic care se gaseste in mediu intr-o concentratie atat de mica, incat nu produce efecte nocive asupra ecosistemului.

CLASIFICAREA POLUANTILOR

Au fost analizate urmatoarele criterii de clasificare:

.      dupa natura chimica;

.      dupa proprietati: solubilitate, biodegradabilitate;

.      dupa compartimentul contaminat: atmosfera, hidrosfera, litosfera;

.      dupa mediul afectat: compusi ce afecteaza mediul acvatic, compusi ce afecteaza procesele din atmosfera, compusi ce afecteaza solul.

         Deoarece unul si acelasi compus poate prezenta diferite modalitati de actiune, nici una din clasificarile prezentate nu este satisfacatoare.

           Fara cunoasterea surselor si a agentilor poluanti, produse de acestea, precum si a efectelor nocive asupra vietuitoarelor, nu se pot stabili masuri eficiente de protectie. Sub aspectul nocivitatii este necesara insa o ierarhizare a surselor si agentilor de poluare. In functie de provenienta, acestia se impart in 3 mari categorii:

a.   poluanti industriali

b.    poluanti agricoli

c.    poluanti menajeri (rezultati din marile aglomerari urbane)

1.1. Poluarea industriala

In conditiile actuale ale dezvoltarii, poluarea industriala ocupa primul loc. Toate ramurile industriei sunt generatoare de noxe, incat este dificil de apreciat care din ele sunt cele mai semnificative.  Majoritatea activitatilor industriale reprezinta factori deosebiti de poluare, fie prin procesele de exploatare si prelucrare, fie prin cele de depozitare a fluxurilor reziduale de materiale si energie. Dintre acestea se detaseaza insa cateva ramuri cu contributie majora in contaminarea ecosferei: industria energetica, industria chimica, industria metalurgica.

■ Producerea de energie este o sursa esentiala de poluare, cauzele regasindu-se in toate activitatile asociate utilizarii combustibililor fosili. Astfel, in timpul extractiei pot avea loc pierderi de combustibili lichizi ce polueaza ecosistemele terestre si acvatice (pierderi de pe platformele petroliere maritime). Haldele de steril constituite in urma exploatarii carbunilor au afectat in mod deosebit ecosistemele terestre si reconstructia zonelor respective constituie o problema dificila. Procesele de prelucrarea sunt si ele insotite de emisia de compusi poluanti, fie odata cu apele de spalare (prelucrarea carbunilor) sau in urma procesului de rafinare a petrolului (efluenti lichizi). Utilizarea combustibililor fosili este insa etapa insotita de cele mai multe emisii de poluanti: emisii de pulberi, emisii de oxizi de azot si sulf (ce determina aparitia ploilor acide, a smogului fotochimic), emisii de dioxid de carbon (ce contribuie la aparitia efectului de sera).

 Un loc aparte in industria energetica il ocupa energetica nucleara. Dezvoltarea tehnologiilor nucleare s-a facut rapid, fara a se lua in calcul efectele de durata. Problemele legate de gradul de securitate a centralelor nuclearo-electrice si tratarea / depozitarea deseurilor radioactive nu au fost temeinic analizate. Inovatiile realizate s-au dovedit a fi solutii neviabile, cu grad ridicat de risc (de exemplu, depozitarea reactoarelor nucleare uzate in oceanul planetar). Depozitarea inadecvata implica un risc de contaminare radioactiva cronica. Chiar daca in prezent se procedeaza la stocarea deseurilor radioactive in depozite special amenajate (de obicei in mine parasite), depozitele anterioare prezinta un risc crescut de contaminare.

 Industria chimica este, fara indoiala, responsabila in cea mai mare masura de contaminarea ecosferei cu o gama extrem de variata de compusi chimici anorganici si organici, cu potential toxic foarte ridicat. Chimia organica moderna, de exemplu, permite sintetizarea si comercializarea a aproximativ 1000 de compusi noi anual, dintre care unii sunt foarte toxici. Multi se fabrica in cantitati de mii de tone anual, fara sa se cunoasca intotdeauna efectele lor toxice. Nenumaratii compusi emisi in atmosfera, hidrosfera si litosfera, cum ar fi: aldehide, fenoli, fluoruri, amine, solventi clorurafi, pesticide, detergenti, materiale plastice, metale, compusi anorganici utilizati in prelucrarea minereurilor (cianurile), contribuie la contaminarea tuturor tipurilor de ecosisteme.

Chiar daca enuntarea nu este strict selectiva, iar alegerea este facuta la intamplare, importanta este cuprinderea tuturor aspectelor necesare a fi cunoscute.

Industria metalelor neferoase este generatoare de substante toxice sub forma de aerosoli fini care impurifica aerul pe intinderi uriase si exercita o actiune nociva asupra organismului. In mod direct sau indirect se realizeaza si impurificarea solului si a apei, apoi contaminarea florei si faunei si in final a omului. Ramura cea mai semnificativa a acestei industrii o constituie Metalurgia metalelor grele (plumb, mercur, cadmiu, cupru, zinc, staniu).

Metalele grele sunt substante chimice cu inalt potential toxic, ce prezinta particularitatea ca nu sunt degradabile sub actiunea factorilor de natura biotica sau abiotica. Mai mult decat atat, unii compusi ai lor au actiune toxica mai puternica decat elementul ca atare. De aceea, limitele maxime stabilite de normele  oficiale de sanatate pentru alimente, furaje si apa, se situeaza in domeniul ppm (mg/Kg), sau fractiuni de ppm.

Plumbul face parte din grupa metalelor grele cu inalt potential toxic si o mare arie de raspandire in mediile planetare.

Prima sursa o constituie industria extractiei din minereuri generatoare de microparticole raspandite in atmosfera, apa si sol, in care se acumuleaza si se concentreaza in timp. Din zona de suprafata a solului poate fi preluat de plante prin absorbtie radiculara si/sau antrenat in profunzime pana la apa freatica. De asemenea, prin apele de siroire ajung in rauri, care le transporta la mare distanta de zona initiala de poluare.

Plumbul se regaseste in carburanti (carbuni, hidrocarburi diverse), deseuri sau resturi menajere, care in procesul de ardere este antrenat de fum si purtat de vant la mari distante.

Acest metal are multiple utilizari in diverse industrii sau domenii de activitate, toate acestea fiind generatoare de reziduuri. Printre acestea pot fi citate industria acumulatorilor pentru mijloacele auto de transport, industria de lacuri si vopsele, industria unor medicamente de uz extern (acetat de plumb) s.a.m.d. Cateva domenii trebuie mentionate in mod particular.

O categorie de alimente de larga circulatie, o constituie conservele (sterilizate) si semiconservele (pasteurizate), ambalate in cutii metalice inchise ermetic. Pentru confectionarea cutiilor se foloseste tabla de fier. Cum continutul tuturor conservelor alimetare are diferite grade de aciditate, tabla de fier s-ar coroda in timp foarte scurt. Pentru eliminarea acestui neajuns, tabla este dublata de un strat protector din staniu (cositor). Cositorul nu poate fi folosit insa decat sub forma de aliaj cu plumbul, in proportie de 98,5 - 99,0 % staniu si 1,0 - 1,5 % plumb. Proteinele din continutul conservelor au in structuri aminoacizi cu sulf (cisteina, cistina, metionina), precum si alti compusi ai sulfului (acid condroitin -  sau mucoitin sulfuric). In timpul tratamentului termic si, ulterior, din acesti compusi se elibereaza cantitati mici de hidrogen sulfurat, suficient insa pentru a se combina cu staniul cu care formeaza sulfura de staniu dar si cu plumbul din aliajul de cositorie cu care formeaza sulfura de plumb. Ambele sulfuri sunt solubile in mediul acid, deci trec in continut. In felul acesta continutul conservelor se impurifica cu staniu, dar si cu plumb, putand depasi limita maxima de plumb acceptata de normele sanitare.

O sursa importanta de impurificare cu plumb a mediului o constituie gazele de esapament de la mijloacele auto de transport. Pentru limitarea efectului detonant in motoarele cu explozie, benzina folosita are in compozitie tetraetil de plumb, care reduce, pana la anulare acest efect. Dupa ardere in motor, plumbul se regaseste in totalitate in gazele de esapament, realizandu-se pe aceasta cale poluarea zonelor de pe soselele cu trafic auto intens. Numeroasele cercetari efectuate si in tara noastra au aratat ca vegetatia de pe marginea soselelor intens circulate are un continut de plumb extrem de ridicat, care poate ajunge la 200-300 ppm, pe o adancime de cateva sute de metri de la sosea. Tetraetilul de plumb este periculos si pentru cei care manipuleaza aceasta substanta. Produsul este liposolubil, deci in contact cu pielea patrunde usor in organism. Benzina si motorina tratate cu tetraetil pe plumb se folosesc si in mijloacele de transport naval, incat gazele de ardere, ajung direct in apele curgatoare ducand la contaminarea pestelui si a celorlalte vietuitoare acvatice.

Sursele de impurificare cu plumb sunt numeroase printre acestea inscriindu-se minium-ul de plumb si alte vopsele sau lacuri folosite la acoperirea suprafetelor metalice.

Intoxicatiile cu plumb sunt de mult timp cunoscute. In primul secol al erei noastre intoxicatia cu plumb era o entitate clinica bine cunoscuta si Dioscorides a descris pe larg acest sindrom. Abia in secolul al XVII-lea insa s-au recunoscut formele insidioase ale intoxicatiei.

Caile de patrundere si de absorbtie in organism sunt in ordine: tractusul               gastro-intestinal, tractusul respirator si pielea.

Patruns in organism, plumbul se combina repede cu constituentii celulari, cea mai mare parte din plumbul circulant fiind initial legat de eritrocite, prin intermediul carora este distribuit prin diferite tesuturi, in special in ficat si rinichi. El paraseste insa repede tesuturile moi si se depune in oase sub forma de fosfat tertiar de plumb insolubil, unde formeaza veritabile depozite. Prin aceasta particularitate s-ar parea ca se anuleaza efectul toxic al plumbului. In realitate, pericolul se amplifica enorm. Metabolismul plumbului este identic cu cel al calciului. Ambele elemente se depun repede in schelet sub forma de fosfati insolubili, sub influenta acelorasi factori. Pe de alta parte, aceeasi factori care produc decalcifierea oaselor (osteoporoza, osteomalacie, etc.), mobilizeaza si plumbul care ajunge in circuitul general. In aceste conditii, cantitatea de plumb disponibilizata este mult mai mare decat cea patrunsa in organism in aceeasi unitate de timp, ducand la aparitia imediata a semnelor specifice de boala, numita saturuism.

Semnele clinice ale saturuismnul instalat sunt specifice: paloarea fetei este unul din semnele precoce. Lizierul de plumb, ca o linie neagra la marginea libera a gingiilor este de asemenea frecvent. Durerile abdominale ("colica saturuiana"), cu aspect paroxistic, sfasietor, insotite de rigidizarea muschilor abdominali, precedate de constipatie datorita afectarii muschilor netezi din tractusul intestinal. In faza avansata de boala se instaleaza cel mai grav semn clinic, paralizia saturniana.

Intoxicatia cu tetraetil de plumb are o evolutie si simptomatologie specifice, diferite de intoxicatia clasica (saturuism). Ea se intalneste in general la muncitorii care manipuleaza produsul, fara masuri corespunzatoare de protectie. Fiind liposolubil patrunde repede in organism, declansand boala cu evolutie acuta. De asemenea, datorita liposolubilitatii se fixeaza in cantitati mari pe substanta nervoasa cu manifestari clinice specifice: halucinatii, ataxie, convulsii, contractii musculare dezordonate. In cazul unui aport mare de substanta moartea survine in cateva ore.

Mercurul. Este metalul cu cel mai mare potential toxic, desi accidentele de imbolnavire sunt mai rare decat in cazul plumbului.

Sursele de poluare pot fi de origine industriala, deoarece mercurul si compusii sai sunt utilizati in diverse ramuri industriale: celuloza, mase plastice pe baza de cloruri de vinil, sticla, oglinzi, etc.

De asemenea unii compusi organomercurici se folosesc in practica agricola ca fungicide, sub diferite denumiri comerciale, cum ar fi: criptodin, granodin, ceresan, etc.

In cantitati mici se folosesc chiar si in practica medicala ca substante purgative, diuretice, antisifilitice, precum si o gama larga de unguente cum ar fi cele pe baza de oxid galben de mercur (HgO), mercur amoniacal (HgNH₂Cl) sau de mercur metalic. De asemenea, se mai gasesc in mai multe sortimente de substante antiseptice.

Intoxicatiile cu compusi ai mercurului au intrat in atentie in special dupa anul 1953, data la care in localitatea Minamata din Japonia s-a inregistrat un grav episod de intoxicatie cu numeroase imbolnaviri si decese. In vara acelui an, la numeroase persoane care au consumat peste capturat in golful Minamata s-au inregistrat grave imbolnaviri si decese. Initial s-a suspectat ca agent cauzal, prezenta de toxine naturale in carnea pestelui respectiv, de tip "Ciguatera" si s-a interzis pescuitul si consumul pestelui din zona pana la clarificare. In mod surprinzator, analizele minutioase de laborator au stabilit ca in carnea si organele comestibile ale pestilor exista o cantitate considerabila de mercur, care intr-un Kg de produs se situeaza la nivelul dozei letale pentru om. Prima concluzie a fost aceea ca pestele are capacitatea de a acumula si tolera cantitati de mercur care pentru om sunt efectiv toxice. A doua concluzie s-a referit la sursa de poluarea apei din golf. Aceasta s-a dovedit a fi apele reziduale deversate de la marile intreprinderi de fabricarea maselor plastice pe baza de clorura de vinil, care foloseau mercurul in procesul tehnologic. Ultima concluzie a clarificat forma sub care mercurul a produs contaminarea pestelui. Aceasta s-a dovedit a fi metilmercurul, compus solubil in apa. Asadar, contaminarea pestelui a fost directa si semnificativa cantitativ, deoarece patrunderea s-a facut pe cale branhiala, deci prin intermediul sangelui a fost distribuit imediat si stocat in toate tesuturile. Odata clarificata aceasta problema, s-au intreprins numeroase cercetari in toata lumea, care au confirmat concluziile oamenilor de stiinta japonezi. S-a dovedit ca toate vietuitoarele acvatice prezinta aceasta capacitate de acumulare si concentrare, chiar in conditii naturale de mediu, deci fara surse directe de poluare. In lantul trofic al apelor oceanice s-a stabilit urmatoarea schema : fitoplanctonul fixeza in medie 0,003 ppm mercur; zooplanctonul consumand firoplanctonul in proportie de 10:1, va contine de 10 ori mai mult; puietul de peste care se hraneste cu zooplancton, amplifica de alte 10 ori nivelul de concentratie; pestii care se hranesc cu puiet mic de peste, sporesc continutul de inca 10 ori; in sfarsit foca ce se hraneste cu pestii mari il va amplifica de inca 10 ori. Bilantul acestui lant trofic ar arata astfel : 0,003 - 0,03 - 0,3 - 3 - 30 ppm. In realiate, nivelul de acumulare si concentrare este mult mai mare. Astfel, la o foca din Marea Baltica s-au gasit 196 mg Hg/Kg in muschi si 210 mg Hg/Kg in ficat. Si acest lucru s-a intamplat in conditii naturale. Este evident ca in cazul surselor de poluare directa a apei, continutul se amplifica foarte mult.

Pe baza acestor particularitati, normele oficiale de sanatate au stabilit limite maxime de mercur in carnea de peste, mai ingaduitoare (0,5 ppm), decat in celelalte carnuri (0,1 ppm), deci asemanatoare cu conditia pentru plumb (0,5 ppm).

Cercetari asemanatoare s-au efectuat si in tara noastra cu cateva decenii in urma pe mai multe specii de peste capturate din Dunare, de la intrarea in tara si pana la varsare in Delta. Pana la Braila, nivelul de mercur a fost redus (0,15 ppm). De la acest punct insa nivelul a crescut brusc, in special in apele Deltei, situandu-se in domeniul 0,25 - 0,48 ppm, deci la unele specii destul de aproape de limita maxima acceptata. Este posibil ca apele reziduale de la Combinatul de celuloza din zona care se deversau in Dunare sa fi avut oarecare influenta.

Accidente de intoxicatie cu compusi organomercurici s-au semnalat adesea in tara noastra la animale in special la pasari care au consumat seminte tratate cu substante fungicide mercuriale.

Intoxicatiile cu mercur la om s-au semnalat prin ingerarea accidentala de tablete de clorura mercurica sau alti compusi asemanatori (intoxicatie acuta), dar si prin expuneri indelungate la cantitati mici de mercur pentru muncitorii care lucreaza in industrie ce folosesc acest metal in procesul de productie (intoxicatiile cronice).

Intoxicatiile acute se soldeaza de multe ori cu moartea, datorita in special actiunii mercurului asupra rinichilor. Leziunile renale sunt cantonate la nivelul epiteliului tubular si chiar al glomerulilor, care determina oliguria urmata repede de anurie. Alterarea echilibrului electrolitic si a distributiei lichidelor in organism favorizeaza socul preletal, daca nu se intervine in mod operativ cu mijloace medicale adecvate.

Intoxicatia cronica este mult mai fecventa, dar destul de periculoasa. Semnele caracteristice sunt stomatita, colita, leziunile renale progresive, tulburarile starii de nutritie, anemia si nevrita periferica. Sistemul nervos central este de asemenea afectat, favorizand modificarile de comportament, depresiunea mentala, insomnie si halucinatii.

Cadmiul este un metal foarte toxic ce se intrebuinteaza mult pentru acoperirea suprafetelor din fier si otel ca strat anticoroziv, la o gama larga de obiecte si utilaje. De asemenea, este constituent in diverse aliaje pentru numeroase alte scopuri industriale. El este considerat ca factor important de poluarea mediului, regasindu-se in pulberile rezultate in procesul de extractie si purificare din minereuri si in continuare pe intreg circuitul de utilizare industriala. De aceea el este incriminat ca agent cauzal al unor intoxicatii industriale sau menajere la om.

Ionul de cadmiu este un inhibitor puternic al enzimelor sulfhidrice, insusire care sta la baza aspectelor sale toxice. Patrunderea in organism se realizeaza pe cale digestiva si respiratorie, iar capacitatea de absorbtie este foarte mare. Prin inhalare se realizeaza concentratii mari in plaman, unde in mare parte, ramane fixat. O fractiune din zestrea pulmonara se distribuie in intreg organismul si de asemenea se fixeaza ferm in tesuturi, incat eliminarea din organism este foarte mica.

Persoanele care lucreaza in mediul puternic poluat, contracteaza repede intoxicatia acuta, deosebit de grava. Prin inhalarea prafurilor de cadmiu sau a oxidului de cadmiu in cantitate abundenta, sfarsitul este de cele mai multe ori letal, in urma leziunilor pulmonare. In cazul intoxicatiei acute moderate sunt parcurse 3 faze : in primele 3 zile edem pulmonar acut; pana la a 10-a zi pneumonie proliferativa interstitiala; in faza finala, leziuni pulmonare permanente de forma fibrozei perivasculare si peribronsice. Se apreciaza ca 40 mg cadmiu patrunse in organism prin inhalare  sunt suficiente pentru sfarsit letal.

In cazul patrunderii pe cale digestiva, de obicei prin consum de alimente sau bauturi ambalate in recipiente metalice prevazute cu strat de cadmiu (cani metalice, tavi, recipiente pentru cuburi de gheata, etc.), intoxicatia generala se exteriorizeaza prin greturi, crampe abdominale, varsaturi si diaree, dar de obicei fara sfarsit letal.

Lucratorii expusi la cantitati reduse, dar pentru  o perioada lunga de timp, contracteaza intoxicatia cronica, ce este caracterizata prin semne specifice cum ar fi: lizierul de culoare galbena pe dinti, carii dentare, concentratie scazuta a hemoglobinei si albuminurie.

Intoxicatiile la animale sunt asemanatoare, dar de obicei cu evolutie cronica, deoarece principala cale de patrundere in organism este cea digestiva prin intermediul furajelor si/sau a apei contaminate. In acest caz insa cadmiul este puternic fixat in tesuturi si se regaseste in carne pentru o perioada lunga de  timp.

Cunoscand inaltul potential toxic al cadmiului, conditia prevazuta in normele oficiale este foarte severa. Astfel, pentru carnea provenita de la toate speciile animale, limita maxima este de 0,075 mg Cd/Kg (ppm).

 Zincul. Intra in compozitia chimica normala a alimentelor si este necesar pentru crestere si dezvoltare atat la animale, cat si la plante. Un exces de zinc insa poate duce la reactii nedorite, cum ar fi anemia grava sau afectarea capacitatii de reproducere pana la sterilitate. In organism el este fixat relativ stabil in hematii, muschii scheletici si piele.

Intoxicatiile cu zinc apar in cazul ingestiei sarurilor sale, sau inhalarii pulberii de zinc.

Cazurile cele mai frecvente se inregistreaza prin consumul alimentelor sau bauturilor acide pastrate mai mult timp in recipiente din tabla galvanizata, precum si prin inhalarea pulberilor de catre cei ce lucreaza in unitati care prelucreaza zincul. Semnele sunt insa trecatoare, dupa o perioada scurta de febra insotita de leucocitoza.

Intrucat potentialul toxic este redus, limita maxima acceptata pentru alimente se situeaza in domeniul 50 - 70 mg Zn/Kg (ppm).

Cuprul se gaseste peste tot, in apa si sol, precum si in tesuturile plantelor si animalelor. El este indispensabil animalelor terestre pentru sinteza hemoglobinei. De asemenea, la multe animale marine (moluste, crustacei, cefalopode) intra in structura hemocioninei, pigment albastru care indeplineste aceeasi functie ca si hemoglobina.

Sarurile de curpru sunt foarte larg utilizate in practica agricola, ca fungicide si germicide. De fapt, aceasta constituie principala sursa de risc pentru om si animale care pot contracta stari de intoxicatii, in  cazul neglijentelor in utilizare. Sursa o constituie alimentele, apa sau alte bauturi cu continut ridicat de cupru, iar calea de intrare este de obicei cea digestiva.

Datorita actiunii astringente si iritative, cuprul poate determina grave tulburari gastro-intestinale. In cazul dozelor mari se poate constata ciroza hepatica insotita de icter, deoarece ficatul constituie principalul punct de acumulare si concentrare. Aceste stari se intalnesc de obicei la animale si in cazul intoxicatiilor acute se inregistreaza mari pierderi prin mortalitati sau taieri de necesitate. La om fenomenul este extrem de rar datorita promptitudinii reflexului de voma care conduce aproape instantaneu la evacuarea continutului gastric.

Carnea provenita din taierile de necesitate nu poate fi valorificata in consum uman, daca depaseste limitele maximale stabilite de norme : 3 mg Cu/Kg pentru carne si 5 mg Cu/Kg pentru organe.

Staniul este un metal relativ inofensiv pentru om si animale, datorita si faptului ca absorbtia gastro-intestinala este foarte redusa. De aceea, in normele oficiale pentru alimente, nu sunt prevazute conditii pentru acest metal. Se excepteaza conservele alimentare in cutii metalice, dar si in acest caz limitele maxime sunt foarte             ingaduitoare : 100 - 150 mg Sn/Kg.

S-a aratat anterior ca pestele si celelalte vietuitoare acvatice au capacitatea de a acumula si tolera cantitati extrem de mari de metale grele si alte elemente, cantitati care pentru om sunt efectiv toxice si chiar cu valoare letala. Astfel, pestele are capacitatea de a acumula in tesuturi o cantitate de zinc de circa 1.000.000 de ori mai mare decat cea existenta in mediul acvatic in care traieste, situatia fiind asemanatoare si pentru celelalte metale grele. Aceasta insusire este insa lipsita de riscuri pentru sanatatea omului, deoarece continutul apei marilor si oceanelor in metale grele este extrem de redus, incat in corpul vietuitoarelor marine comestibile nu se poate atinge pragul de nocivitate pentru om.

Cu totul altfel sta situatia in cazul pestelui din lacurile si raurile interioare datorita gradului de poluare care se situeaza de multe ori in domeniul riscurilor.

In afara metalelor grele, industria constituie sursa pentru o gama larga de agenti poluanti. Cei mai importanti se descriu in continuare.

Arsenul este una dintre cele mai periculoase otravuri cunoscute. Datorita inaltului sau potential toxic, arsenul constituie ingredientul principal al multor insecticide folosite in practica agricola, precum si a unor raticide utilizate pentru starpirea sobolanilor si altor rozatoare nedorite .

Alaturi de pulberile si apele reziduale provenite de la unitatile industriale care prelucreaza arsenul, insecticidele si raticidele pe baza de arsen, constituie principalele surse de poluarea mediului. Direct sau indirect, aceste surse sunt responsabile de gravele accidente de intoxicatie cu acest element chimic la om si la animale, atunci cand nu se respecta regulile minimale de utilizare si protectie.

Oarecare contributie la poluarea mediului o au si reziduurile deversate de la fabricile de medicamente care sintetizeaza o gama destul de  mare de medicamente pe baza de arsen necesare pentru tratarea unor boli cu mari implicatii sociale, cum ar fi : sifilisul, febra recurenta, tripanosomiaza, infectiile cu tricomonas. Si alte afectiuni produse de spirochete si tripanosome, precum si in tratamentul unor dermatoze cu etiologie incomplet elucidata (lupus eritineatos sau penifigus).

Atat arsenicalele anorganice, cat si cele organice au o buna stabilitate chimica in mediu si rezista la procesele de biotransformare. Indiferent de sursa, in cazul patrunderii in organism a unor cantitati foarte mici fara semnificatie toxicologica, dar pentru o perioada lunga de timp, riscul este destul de mare. Eliminarea din organism este foarte lenta, incat in cazul contactului indelungat ea este mai mica decat aportul, favorizand stocarea prin acumulare si concentrare. Aceasta particularitate este foarte importanta pentru consumul carnurilor provenite de la animalele care au fost furajate o perioada lunga de timp cu nutreturi impregnate cu reziduuri de arsen.

Intoxicatia acuta cu arsen provine de obicei prin ingerarea arsenicalelor anorganice. Doza toxica de arsen, sub forma de sare anorganica trivalenta, este de 100 mg pentru persoana adulta. Semnele intoxicatiei acute apar foarte repede in maximum o ora de la ingerare. Primul semn este senzatie de constrictie la nivelul faringelui si dificultatea de a inghiti. Urmeaza dureri gastrice sfasietoare, care pot fi insotite de varsaturi, la inceput lichida, rozie, apoi baloasa si sangvinolenta. In continuare, crampe ale muschilor striati, sete puternica, diaree sangvinolenta, hematurie, albuminurie si chiar anurie. Adesea se instaleaza destul de timpuriu simptomele de soc : pielea devine rece, umeda si palida, pulsul este accelerat dar slab, se inregistreaza hipotensiune arteriala, se rareste respiratia, apar coma apoi moartea. In intoxicatia grava moartea poate surveni in circa o ora, coma preletala fiind precedata de obicei de convulsii. Inteventia operativa cu medicatia specifica, respectiv injectii cu Dimercaprol (BAL) poate salva intoxicatul de la moarte. In conditie practica insa aceasta interventie este greu de realizat intr-un timp asa de scurt. Masurile de preventie si de protecsie riguroasa sunt singurele care elimina riscul de intoxicatie.

Intoxicatia cronica poate apare in cazul administrarii repetate de medicamente arseniacale sau prin expunerea indelungata la contactul cu cantitati mici de arsen. In acest caz instalarea intoxicatiei este insidioasa, cu semne clinice nespecifice: slabiciune, apatie, inapetenta, uneori greturi si varsaturi sau diaree ori constipatie. In masura ce intoxicatia progreseaza semnele devin mai caracteristice: congestie conjunctivala, rinita, faringita, laringita catarala, raguseala, stomatita si hipersalivatie. Apare frecvent o hiperpigmentare (melanoza arsenicala), mai ales pe gat, pleoape si axile. De asemenea, keratoza palmelor si talpilor constituie o caracteristica specifica. Uneori hepatomegalia cu obstructia cailor biliare si icter toxic. Edeme, mai ales la fata, caderea parului si unghiilor. In faza avansata este afectat si sistemul nervos: dementa apatica, polinevrita periferica, tulburari motorii si senzitive la nivelul extremitatilor, dureri articulare. Ca si in cazul intoxicatiei acute, tratamentul cu BAL da rezultate satisfacatoare.

Intrucat cele mai multe cazuri de intoxicatie la om se datoreaza consumului de alimente contaminate cu arsen, limitele maximale reglementate de norme sunt foarte severe. Asftel, pentru carne conditia este de max. 0,1 mg As/Kg .

In cazul carnurilor provenite din taierea de necesitate a animalelor suspectate de intoxicatie cu arsen, este obligatorie sechestrarea sub sigiliu in conditii corespunzatoare de pastrare si trimiterea de probe la laborator pentru efectuarea analizelor. Decizia asupra destinatiei acestor carnuri se va lua numai dupa primirea rezultatelor.

Daca suspiciunea este intemeiata si taierea se refera la un singur animal, procedura cea mai sigura ar fi confiscarea si distrugerea carnii.

Acidul cianhidric si cianurile. Acidul cianhidric este una dintre cele mai puternice otravuri, cu efect letal intr-un interval de cateva minute de la inhalare. Intrucat este usor volatil, patrunderea in organism se face pe cale respiratorie prin inhalarea produsului in stare de vapori.

Actiunea toxica a acidului cianhidric se datoreaza ionului CN^-. De aceea, toxicitatea este proprie si asemanatoare tuturor cianurilor anorganice solubile, ca si altor compusi care pun usor in libertate ionul CN^-.

In stare libera, acidul cianhidric este practic inexistent, deoarece se pierde aproape instantaneu prin volatilizare.

Imbuteliat el se foloseste prin gazare in spatii inchise, pentru distrugerea insectelor si animalelor daunatoare. Operatiunea trebuie efectuata insa cu multa prudenta si numai de persoane specializate si echipate corespunzator.

Daca acidul cianhidric ca atare (HCN) nu poate fi considerat ca agent de poluarea mediului decat in cazuri accidentale si nici ca produs cu utilizare practica frecventa, in schimb cianurile au larga utilizare  si sunt generatoare de riscuri. Este vorba de cianurile anorganice solubile, respectiv cianurile de sodiu si potasiu, cianurile alcalino-pamantoase de calciu si magneziu si cianurile unor metale (Zn, Cu, Cd si Ag). Acestea, in special cianura de sodiu (NaCN) si cea de potasiu (KCN) au o larga utilizare in mineralogie, in procesul tehnologic de extractia aurului si argintului si in purificarea lor.

Pentru evitarea accidentelor de sanatate si de poluarea mediului este necesar sa se respecte cu strictete regulile de utilizare ale acestor substante deosebit de periculoase. Una din aceste reguli se refera la tratarea corespunzatoare a apelor reziduale, in asa fel incat inainte de deversare in mediu sa nu mai contina urme de cianuri. In acest scop, apele reziduale se colecteaza in bazine special amenajate, se supun tratamentului adecvat si nu se evacueaza decat atunci cand analizele chimice riguros efectuate confirma absenta cianurilor. Atunci cand nu se respecta acele reguli minimale, se pot inregistra adevarate dezastre ecologice.

Din pacate un asftel de episod s-a inregistrat cu cativa ani in urma si in tara noastra, la exploatarile din zona Baia Mare. Pe fondul unor neglijente condamnabile, apele reziduale bogate in cianuri active au ajuns in apa raurilor din zona, producand moartea instantanee a pestilor si a celorlalte vietuitoare acvatice, atat pe traseul apei de pe teritoriul tarii noastre cat si pe o portiune din teritoriul tarii vecine. Din fericire, pagubele s-au limitat numai la fauna piscicola din zona.

Tinand cont de caracteristicile chimice ale cianurilor, chiar si in cazul episodului mentionat , riscurile de sanatate pentru om si animalele terestre sunt minime. In mediu apos, cianurile solubile au o slaba solubilitate chimica, deci dupa o perioada relativ scurta de timp, ele devin inactive.

La prima vedere s-ar mentine riscul de imbolnavire al oamenilor care au consumat peste mort in urma intoxicatiei cu cianuri. Si acest risc este insa exclus. In contact cu cianurile pestele nu se poate prezenta decat in doua stari: sau moare instantaneu atunci cand continutul apei in cianura a atins pragul toxic sau supravietuieste, in cazul in care acest continut nu are semnificatie toxicologica. Normele de sanatate din toata lumea, interzic consumul pestelui care a fost scos mort din apa, indiferent de cauza mortii. Chiar daca se incalca aceasta regula, la scurt timp de la moartea pestelui, cianurile active nu se mai regasesc in tesuturi. Mecanismul este complex. Fie ca cianurile reziduale elibereaza acidul cianhidric care se pierde instantaneu, fie ca ionul cian (CN) se combina cu methemoglobina din sangele pestelui mort formand cianmethemoglobina care este lipsita de potential toxicologic. Cea mai sigura inactivare rezulta din accea ca ionul cian are o afinitate specifica fata de compusii cu sulf ce intra in structura proteinelor si altor substante din carne si lichidele biologice, cu care formeaza tiocianatii, lipsiti de toxicitate.

Din cele aratate se pot formula 2 concluzii:

·                    Poluarea mediului cu acid cianhidric sau cu cianuri solubile este pasagera si cu totul intamplatoare.

·                    Chiar daca animalele in viata au venit in contact cu cantitati tolerabile de acid cianhidric, si chiar in cazul intoxicatiilor declansate, este exclusa prezenta urmelor de acid cianhidric in carne, lapte sau oua.

Desigur, aceasta este motivatia pentru care normele Codex Alimentarius nu prevad conditii pentru acidul cianhidric si cianuri pentru toate categoriile de alimente de origine animala. Astfel de conditii sunt stabilite numai pentru unele produse vegetale, dar motivatia este cu totul alta.

In conditii prielnice, unele specii de plante au capacitatea de a sintetiza o categorie speciala de compusi numiti glicozizi cianogenetici. Printre acestea se inscriu: porumbul, lucerna, trifoiul si speciile inrudite care sintetizeaza si acumuleaza in tesuturi acesti compusi in special in perioada de crestere luxurianta. Prezenta lor in tesuturile plantei se regaseste numai in perioada de vegetatie, mai ales in prima parte a acesteia. La sfarsitul perioadei de vegetatie sau cand aceasta a fost intrerupta prin cosire, acesti produsi chimici se descompun foarte repede. Daca plantele verzi din categoria mai sus mentionata se consuma de catre ierbivore, fie prin pasunare directa, fie imediat dupa cosire, se pot inregistra grave intoxicatii. Glicozizii cianogenetici elibereaza acidul cianhidric chiar in perioada de predigestie (in rumen). Prima actiune a acidului cianhidric consta in paralizia pasagera a musculaturii ruminale, deci intreruperea motilitatii acelui organ, cu acumulare masiva a gazelor de fermentatie. Asa zisa "indigestie gazoasa" se soldeaza in timp foarte scurt cu moartea animalului, daca nu se intervine in mod operativ.

Practica empirica a dovedit ca daca plantele verzi se lasa cateva ore la soare sa se "paleasca" dupa cosire, nu se mai inregistreaza accidente. Desigur, sub incidenta radiatiilor solare glicozizii se descompun repede si elibereaza imediat cea mai mare parte de acid cianhidric, care dispare instantaneu prin volatilizare. Prezenta glicozizilor cianogenetici in unele specii de plante constituie deci o stare naturala. Tinand cont de aceasta particularitate normele Codex Alimentarius au stabilit pentru ionul CN^- din boabele de porumb imediat dupa recoltare, limita maxima de 70 mg/Kg, care in aparenta ar fi exagerat de mare. La baza acestei normari au stat insa doua criterii : pe de o parte asta este situatia naturala si trebuie sa se tina cont de ea si pe de alta parte, se stie ca substanta cianica se autodistruge in timp foarte scurt. Dovada, aceleasi norme stabilesc pentru faina de porumb limita maxima de 6 mg CN^-/Kg. Inseamna ca numai prin  macinare continutul de ion CN^-  s-a redus de peste 10 ori. Acelasi lucru se va intampla si in continuare, cand in procesul de preparare culinara, in special in urma tratamentului termic, se vor elimina si ultimele urme.

Fluorul,este unul din cei mai insemnati agenti de poluarea mediului, cu efecte nocive directe asupra plantelor cat si animalelor Pentru plante fluorul are un pronuntat efect toxic, exteriorizat prin arsuri, decolorari, desfrunzire si modificari teratologice, foarte evidente la vegetatia din zonele limitrofe surselor industriale de impurificare (Navodari, Medgidia, Hunedoara, Slatina, etc.). gazele, pulberea si fumul, emanate de la uzinele si unitatile industriale de toate felurile au un continut variabil de fluor si compusi ai acestui element chimic, ce polueaza treptat suprafete intinse. La aceasta sursa se adauga numeroase produse furnizate de industrie, cum ar fi fosfatii, ai caror impurificare cu fluoruri este semnificativa. Ori, utilizarea fosfatilor este aproape universala, de la ingrasamintele chimice de sinteza folosite pentru fertilizarea solului, pana la aditivii alimentari folositi la majoritatea sortimentelor de produse pentru consumul omului si animalelor.

Pentru animale, efectul toxic este asemanator ca si la plante, cu influenta directa asupra tesutului osos si a smaltului dentar. Patruns in organism fluorul migreaza in cea mai mare parte in oase si dinti, incat in tesuturile moi ramane in domeniul urmelor. Tabloul distributiei si efectele sunt insa diferite in cazuri de intoxicatii.

Intoxicatia acuta este deosebit de periculoasa. De obicei ea se produce prin ingerarea accidentala de catre animale a sarurilor de fluor folosite ca insecticide, fie ca atare, fie odata cu plantele recent tratate. Semnele initiale sunt localizate la sfera gastro-intestinala: greata, salivatie, dureri abdominale, diaree. Ulterior apar simptome generalizate: convulsii epileptiforme, scaderea presiunii arteriale prin inhibarea centrilor nervosi vaso-motorii si actiunea directa asupra miocardului. In cazuri grave moartea se produce fie prin paralizie respiratorie, fie prin insuficienta cardiaca. Doza letala pentru om se apreciaza la 5 g in echivalent fluorura de sodiu.

In intoxicatia cronica cresterea este intarziata, ciclul estral si reproducerea sunt inhibate, apar modificari histologice in hipofiza si tiroida, ca si modificari de structura ale oaselor si dintilor. Smaltul dintilor apare patat, sau cu scobituri izolate  ori confluente de culoare brun-inchis pana la neagra, ca urmare a calcificarii defectuoase. In fluoroza sunt de asemenea frecvente ingrosarea oaselor, anchiloza articulatiilor si tulburari gastro-intestinale.

Fluorul actioneaza ca anticoagulant prin impiedicarea formarii protrombinei. La animale incarcatura tesutului osos cu fluor dureaza luni de zile, timp in care fluoroza se manifesta clinic prin schiopaturi intermitente si aparitia exostozelor la nivelul articulatiilor, oaselor si maxilarelor. Cand depozitarea in oase a crescut de 2-3 ori fata de normal, el ramane in tesuturile moi si in umori exercitandu-si efectul toxic general.

Toate speciile animale sunt sensibile fata de fluor, ordinea sensibilitatii fiind urmatoarea: capra, oaia, vitelul, vaca, porcul, calul si pasarile. Pentru toate speciile, tineretul este cel mai sensibil, in special in cazul bilantului negativ P/Ca.

Bifenili policlorurati (PCB) constituie un amestec de substante organice policlorurate pe scheletul a doua cicluri fenilice. Au o larga utilizare ca plastifianti in vopsele, ca agenti de racire in transformatoare, ca fluide hidraulice, sau ca lubrifianti. Principalele surse de poluare sunt deseurile rezultate in procesul de fabricarea lor, precum si reziduurile rezultate din utilizarea lor.

Asupra omului si animalelor sunt suspectati de efecte asemanatoare cu cele ale insecticidelor organoclorurate cu remanenta crescuta.

Dioxinele. Policlorodibenzodioxinele (PCDD), cunoscute sub termenul generic de Dioxina, sunt substante chimice cu inalt potential toxic, incadrate in grupa celor mai periculosi agenti de poluarea mediului. Aceste substante nu sunt fabricate industrial pentru interesele omului, ci sunt compusi chimici secundari nedoriti, ce se formeaza in timpul sintezei altor produsi utili, cum ar fi erbicidele din grupa 2,4-D, sau 2,4,5-T. De asemenea dioxinele se pot forma prin reactiile dintre derivatii fenolici clorurati ce se produc pe parcursul depozitarii deseurilor industriale, sau in timpul combustiei altora, cum ar fi bifenilii policlorurati (PCB).

Au o mare stabilitate chimica si rezistenta la procesele de biodegradare. Desi in concentratii scazute, au fost detectate pe  scara larga in ecosistemele acvatice, precum si in solul din preajma multor unitati industriale.

Contaminarea vegetatiei se poate face direct prin pulberile industriale din atmosfera, sau din sol prin absorbtie radiculara.

Dioxina este extrem de toxica pentru mamifere. Se apreciaza ca o cantitate de 10 micrograme substanta, pe 1 Kg greutate, este suficienta pentru declansarea intoxicatiei.

Detergentii sunt substante chimice tensioactive cu larga utlizare in industrie si in activitatile de uz gospodaresc, constituind o sursa intensa si permanenta de poluare a apei si a solului.

Chiar si in cantitati mici, detergentii afecteaza profund metabolismul pestilor si al celorlalte vietuitoare acvatice, care sunt foarte sensibile fata de aceste substante. Pe de alta parte datorita insusirii tensioactive, detergentii potenteaza toxicitatea altor poluanti chimici existenti in apa.

Pentru animalele terestre de interes economic, cazurile de intoxicatie cu detergenti sunt rare si numai in cazul adaparii din lacuri sau balti in care s-au deversat cantitati mari de ape reziduale cu detergenti.

Agentii poluanti din sursa industriala cu potential toxic recunoscut sunt numerosi. La cei enumerati se adauga o multime de alti compusi chimici care contamineaza atmosfera, cum ar fi oxizii de carbon, de azot sau de sulf, care sunt nocivi ca atare, sau in combinatie cu alte elemente chimice.

Titeiul (petrolul) si hidrocarburile rezultate in procesul de distilare-rafinare, sunt agenti poluanti ai apei care retin din ce in ce mai mult atentia. Accidentele in urma carora cantitati mari ajung in apa raurilor navigabile, a marilor si oceanelor, sunt tot  mai frecvente, cu influenta directa asupra vietuitoarelor acvatice.

Clorul gazos rezultat in procesul tehnologic specific diferitelor industrii are actiune toxica deosebit de mare. Avand greutate specifica ridicata el ramane in stratul atmosferic inferior si purtat de vant se raspandeste pe suprafete intinse periclitand viata omului si a animalelor. De altfel, clorul a fost primul gaz toxic de lupta folosit in primul razboi mondial.

Data de 22 aprilie 1915 este considerata ca data oficiala a inceperii razboiului chimic, declansat de trupele germane. In acea zi, din mai multe mii de butelii de otel incarcate cu clor ,    s-au lansat valuri de gaz toxic, care purtat de vant spre trupele inamice s-au soldat cu 15.000 de gazati din trupele franceze, engleze si belgiene, din care 5.000 au murit imediat. Ulterior au cazut victime alte mii de oameni, prin utilizarea clorului. In noaptea de 18/19 aprilie 1917 au fost atacate prin bombardament chimic si pozitiile romanesti de pe Valea Putnei (Regimentul I Vanatori "Regele Ferdinand") care s-a soldat cu 35 de morti si 50 de gazati, iar apoi si pozitiile de pe frontul Namoloasa si Marasesti.

Bilantul acestui razboi chimic a fost tragic. Cateva sute de mii gazati si zeci de mii de morti.

1.2. Agricultura

Alimentele constituie veriga de baza prin care se asigura schimbul neintrerupt de materie dintre organismul uman si mediul sau de viata. Ele constituie deci suportul material al vietii, fara de care existenta omului nu este posibila. De altfel, aceasta conditie este valabila pentru toate vietuitoarele care populeaza planeta.

Pentru om sursa unica este agricultura, care-i furnizeaza atat alimentele de orgine vegetala, cat si de origine animala. Intre cerintele de hrana ale omenirii si potentialul productiv al  agriculturii trebuie sa existe un echilibru perfect.

Explozia demografica din ultimul secol a pus agricultura in dificultate, incat se parea ca echillibrul mentionat nu mai putea fi asigurat. Rezolvarea nu putea fi asigurata decat pe cale revolutionara declansata pe un solid suport stiintific. Agricultura traditionala, practicata de-a lungul secolelor in mod empiric, trebuia revolutionata din temelii. Stiinta i-a pus la dispozitie caile de urmat si mijloacele necesare. Sintetic, acestea pot fi ierarhizate astfel:

·                    Marirea considerabila a capacitatii productive a solului, prin fertilizare cu ingrasaminte chimice de sinteza

·                    Starpirea daunatorilor, care spoliau o mare parte din productia agricola, uneori cu aspect de calamitate. Pentru aceasta, erau necesare tot substante chimice de sinteza care au fost denumite "Pesticide"

·                    Crearea de soiuri vegetale si animale cu inalt potential productiv si imbunatatirea continua a acestora

·                    Perfectionarea tehnologiilor prin mecanizare, irigatii, etc.

·                    Perfectionarea mijloacelor de prevenire si combatere a bolilor la plante si animale

Pentru realizarea acestor conditii a fost necesara  dezvoltarea unei industrii la dispozitia agriculturii, cu mai multe ramuri specifice.

In mod evident, germenele revolutiei agrare a aparut intai in tarile cu inalt potential economic si de cercetare stiintifica, numite tari dezvoltate. Ca orice revolutie, ea a trebuit pregatita prin contributia decisiva a cercetarii stiintifice, care in decurs de cateva decenii a insemnat "pasi marunti".

Adevarata explozie revolutionara a aparut insa in preajma celui de-al 2-lea razboi mondial, iar rezultatele ei au uimit intreaga omenire.

Ca orice mare descoperire si cele din agricultura, pe langa marile beneficii, poarta in locuri ascunse si riscuri, uneori ingrijoratoare pentru sanatatea omului. Acestea trebuie cunoscute pentru a se putea lua masurile necesare de eliminare, sau macar de limitare. Pentru aceasta sarcina revine tot cercetarii stiintifice, iar misiunea este mult mai grea, deoarece in afara dificultatilor de rezolvare stiintifica, trebuie rezolvata si problema referitoare la "conflictele de interese" .

Patrunderea compusilor chimici in panza freatica si apoi in apele de suprafata se produce pe suprafete mari si nu poate fi localizata, determinand aparitia poluarii difuze. Sursele punctiforme de poluare constau, in general, in deversarea de ape reziduale de la complexele de crestere a animalelor. Peste 50% din poluarea cu azot si fosfor produsa de agricultura din tara noastra provine din surse difuze (Vadineanu si colaboratorii, 1998).

Ingrasamintele chimice de sinteza

In mod natural, potentialul productiv al solului este limitat. In decursul timpului, plantele extrag din sol elementele cu valoare nutritiva necesare cresterii si dezvoltarii lor, ceea ce inseamna secatuirea solului. 

Zestrea solului astfel pierduta trebuie completata, iar pentru marirea potentialului productiv trebuie suplimentata.

Principalul element chimic util pentru plante, necesar sintetizarii substantelor protidice fara de care viata nu este posibila, este azotul. Plantele nu pot utiliza insa azotul ca element chimic simplu (N), ci numai sub forma de compusi, respectiv ionul amoniu (NH₄⁺) si ionul nitrat (NH₃⁺), precursor al ionului amoniu. Plantele nu pot utiliza deci azotul atmosferic, ci trebuie sa-l preia din sol. Zestrea solului in substante azotoase este limitata, deci ea trebuie suplimentata pe cale artificiala.  Ingrasamintele naturale (balegarul de grajd), sunt cu totul insuficiente, deci singura solutie o constituie ingrasamintele chimice de sinteza. Pana sa se ajunga la solutia optima, au fost necesare mai multe incercari.

Stiind ca forma de utilizare directa a azotulu de catre plante este cea de amoniu, primul produs incercat a fost amoniacul hidratat (NH₄OH). Rezultatele au fost nesatisfacatoare, deoarece produsul este usor hidrolizabil si amoniacul rezultat se pierde imediat prin volatilizare, incat plantele beneficiaza doar de o fractiune nesemnificativa.

NH₄OH à NH₃   +  H₂O

Ulterior s-a incercat un precursor si anume ureea. Aceasta fiind de asemenea usor hidrolizabila, rezultatele au fost asemanatoare ca si in cazul precendent:

     NH₂     

C=O         +  H₂O à  2 NH₃   + CO₂

     NH₂  

Un compus azotat complex s-a dovedit a fi insa cel mai potrivit. Acesta este azotatul de amoniu. Prin disociere el elibereaza ionul amoniu care asigura necesarul pentru utilizare imediata de catre plante si ionul nitrat, care prin transformari succesive (reducere si hidroliza) ajunge in final la aceeasi forma de utilizare asigurand deci necesarul pentru o perioada lunga de timp, cu utilizare in cvasitotalitate de catre plante:

                        NH₄⁺

   NH₄NO₃                                                        

                               H                 H             H si HOH

                        NO₃^-  ---- > NO₂^-   ---- > NO^-  ----------- >  NH₄OH

Astazi, azotatul de amoniu este ingrasamant chimic de baza folosit in toata lumea care are o contributie importanta la sporirea productiei agricole. El trebuie utilizat insa cu mult discernamant in asa fel incat produsul administrat in sol sa fie utilizat in cvasitotalitate de catre plante. In caz de supradozare, excesul neutilizat ajunge in panza de apa freatica unde se concentreaza treptat, deoarece ionul NO₃⁺ are o buna stabilitate chimica. Pe aceasta cale cantitati variabile de azotat ajung odata cu apa potabila in organismul omului si animalelor. De asemenea, este dorit ca azotatul absorbit de plante sa fie transformat in cvasitotalitate in substante protidice si alti compusi azotati utili, in asa fel incat in tesutul vegetal sa nu ramana azotat rezidual. In caz contrar se realizeaza alta cale prin care azotatii ajung in organismul omului si animalelor.

Teoretic, azotatul ca atare (NO₃^-) este inofensiv pentru mamifere.

In realitate pericolul nu poate fi exclus deoarece azotatul este precursorul azotitului, in care trece destul de usor in conditii prielnice:

NO₃^- à  NO₂^-  , iar potentialul toxic al azotitului (NO₂^- ) este deosebit de mare.

Azotitul absorbit ca atare ajunge imediat in sange unde se combina cu hemoglobina formand compusul numit methemoglobina. Hemoglobina astfel blocata nu-si mai poate indeplini rolul de transportor de oxigen de la plaman spre toate organele si tesuturile corpului, inclusiv spre creier. Cand 80% din hemoglobina sangelui circulant a fost transformata in methemoglobina, efectul este absolut letal.

Sistemul unui adult contine cam 700 g hemoglobina, deci 80% din aceasta inseamna 560 g. S-a calculat ca pentru blocarea acestei cantitati sunt necesare doar 0,6 g nitrit. Asadar, 600 mg nitrit sunt suficiente sa omoare un adult. Calculul are oarecare semnificatie teoretica, deoarece ar fi necesare urmatoarele: aceasta cantitate sa fie absorbita deodata din tractusul gastro-intestinal, sa ajunga deodata in sangele circulant si sa reactioneze deodata cantitatea corespunzatoare de hemoglobina. Totusi, si cantitatile mai mici sunt nocive, chiar daca ele sunt departe de pragul mentionat, deoarece conduc la instalarea starilor de methemoglobinemie cu influente directe asupra procesului de "respiratie celulara".

Principala sursa de contaminare cu azotati a organismnului o constituie alimentele si apa, in care azotatii sunt aproape intotdeauna prezenti in cantitati variabile. Pentru adulti azotatii sunt in principiu inofensivi, deoarece ei se absorb in prima portiune a tubului digestiv (stomac, duoden si prima parte a jejunului), deci ajung in circuitul sanguin in aceasta forma care nu are capacitatea de a reactiona hemoglobina.

La copiii mici, azotatii prezinta insa pericol iminent. Se stie ca tractusul digestiv este populat de o bogata flora microbiana, printre care si bacteriile coliforme. Aceste bacterii se dezvolta numai in mediu slab alcalin sau neutru, deci ele populeaza numai colonul si lipsesc in segmentele anterioare si mijlocii ale tractusului, unde la adult reactia chimica este pronuntat acida. Bacteriile coliforme numite si bacterii denitrifiante au capacitatea de a transforma azotatii in azotiti, fara a putea descompune azotitii in continuare. In prezenta lor, azotatii devin absolut periculosi.

Din numeroase particularitati, reactia chimica a continutului gastric si intestinal la copiii foarte mici (sub 1 an) este foarte slab acida, neutra sau chiar slab alcalina. In aceste conditii flora coliforma invadeaza intreg tractusul digestiv. Azotatii ajunsi in stomacul copilului sunt repede transformati in azotiti, care ajunsi in sange declanseaza starea de methemoglobinemie de diferite grade, inclusiv decesul. Procesul este deosebit de rapid, incat timpul scurs de la ingerare si pana la aparitia primelor semne clinice (cianoza si tulburari respiratorii) este de ordinul a cateva ore, sau chiar minute. Numeroase alte particularitati ale copilului mic favorizeaza transformarea nitratilor in nitriti si absorbtia in aceasta forma.

Sursa unica de hrana a copilului sugar este laptele matern. Sunt insa frecvente cazurile de alaptare artificiala, uneori chiar imediat dupa nastere, cu lapte de vaca de obicei, reconstituit din lapte praf. In mod natural laptele este lipsit de azotati, chiar si atunci cand provine de la vaci care au fost furajate cu nutreturi ce contin aceasta substanta. Imediat dupa extragerea din uger el vine insa in contact cu surse de contaminare. Prima sursa o constituie apa de igienizarea utilajelor de muls si de colectare. In conditiile actuale in care azotatii se folosesc in mod intensiv in practica agricola, apa potabila din toate sursele, in special apa de fantana, are continut variabil de azotati. In aceasta situatie, normele oficiale care reglementeaza conditiile de calitate ale apei potabile trebuie sa tina cont de aceasta realitate. Standardul de stat pentru apa potabila din tara noastra admite max. 45 mg NO₃^-/litru, valoare care este destul de mare. Apa cu care se igienizeaza suprafetele pe care circula laptele, lasa dupa evaporare o pelicula foarte fina de substante nevolatile, printre care si azotatii care raman aderenti la aceste suprafete si ei vor fi preluati de lapte. In cazul in care in lapte se adauga apa in mod fraudulos, nivelul de contaminare creste foarte mult. In procesul de deshidratare in unitatile de fabricarea laptelui praf, se evapora apa, dar azotatii care nu sunt volatili raman in totalitate in produs. Pentru administrare la copil, reconstituirea laptelui se face in mod firesc tot cu apa ca atare sau sub forma de ceai. Sunt recunoscute in tara noastra zone methemoglobinogene datorita continutului mare de azotati din fantani. Din pacate s-au semnalat si cazuri de falsificarea laptelui prin adaugarea directa de azotati. In acest caz, obiectivul urmarit a fost dublu: corectarea densitatii in scopul mascarii falsificarii cu apa si/sau racirea laptelui pentru limitarea alterarii prin fermentatie acida (se stie ca prin dizolvarea azotatilor in mediu apos se produce racirea brusca a mediului respectiv). Un astfel de episod s-a intamplat cu mai multi ani in urma si in tara noastra, din fericire fara victime, datorita interventiei competente a medicilor care au reusit sa salveze viata a peste 100 de copii grav intoxicati.

Indiferent de natura accidentelor de intoxicatie, sursa unica a acestora o costituie neglijentele in practica agricola, singura ramura care foloseste in mod intensiv azotatii, singura responsabila de poluarea mediului cu aceste substante periculoase pentru sanatatea omului si animalelor. In tarile dezvoltate , regimul de utilizarea azotatilor este riguros stabilit si respectat. In unele tari insa fie ca nu exista astfel de reguli, fie ca ele nu sunt respectate. Azotatul de amoniu circula la intamplare. Il cumpara cine vrea si il foloseste cum doreste. Adesea, in speranta obtinerii de productii agricole mari se administreaza, asa cum zice romanul, "otova". Uneori gramada de azotat se intalneste la capul locului si omul o va impastia cand va avea timp, iar daca ploaia i-o va lua inainte , va avea grija sa faca alta.

Intoxicatiile cu azotati la animalele rumegatoare sunt frecvente si ele au particularitati specifice: se stie ca rumegatorele au "slabiciune" pentru gustul sarat, ori azotatul de amoniu le satisface aceasta placere, deci cand il intalnesc in stare libera sau in amestec, il consuma pana la ultima particola.

Actul digestiei la aceasta categorie de animale are particularitati specifice, care amplifica riscul de intoxicatie.

Rumegatoarele ingera hrana fibroasa fara masticatie concomitenta si o depoziteaza in rumen. In perioada de repaus portiuni mici din continutul ruminal sunt regurgitate in cavitatea bucala unde sunt amestecate cu o cantitate mare de saliva si dupa o maruntire energica prin rumegare sunt din nou ingurgitate. Actul rumegarii se incheie cand intreaga masa a continutului ruminal a fost maruntita in particole de ordinul a 0,5 mm. Saliva rumegatoarelor are reactie alcalina (pH 8,2 - 8,6), iar secretia salivara este deosebit de abundenta la bovinele adulte (50 - 60 litri in 24 de ore). Ea contribuie la mentinerea pH-ului continutului ruminal in zona neutra sau slab alcalina. Populatia microbiana ruminala este extrem de numeroasa si activa (bacteriile 10¹⁰/ml, iar protozoarele 10⁵ -10⁶/ml). Printre categoriile de bacterii se inscriu si coliformii, precum si alte specii inrudite ce elibereaza enzime nitrat reducatoare capabile sa transforme azotatii in azotiti. O parte din azotiti sunt metabolizati de microorganisme fiind utilizati ca sursa de hrana azotata, iar alta parte ajunge in stomacul glandular si intestinul subtire de unde ajung usor in sange prin absorbtie. In cazul unui aport mare de azotati prin furaje sau apa, pot apare cazuri de intoxicatii grave, mai ales la tineretul bovin. Un astfel de episod s-a intamplat cu mai multi ani in urma la o unitate zootehnica de stat, cand intr-o noapte au murit sau au fost taiate de necesitate circa 150 vitele de reproductie care din neglijenta au primit in seara respectiva furaje (taitei de sfecla) amestecate cu azotat de amoniu.

Nitritii au larga utilizare si in industria preparatelor din carne. Ei se adauga in cantitati foarte mici in amestecul de sarare si in contact cu mioglobina din carne formeaza un compus stabil de culoare rosie, asigurand astfel produselor culoarea rosie de carne, pe placul consumatorilor. Cantitatea adaugata este foarte mica, in asa fel incat nitritul rezidual in produsul finit sa nu depaseasca 7 mg NO₂^- /100 g , valoare care este complet inofensiva. Si in acest caz au fost insa situatii de intoxicatii grave, cand din neglijenta condamnabila nitritii s-au confundat cu sarea si s-au adaugat in locul acesteia.

Azotatul de amoniu, ca de altfel si ceilalti azotati (KNO₃, NaNO₃, etc.) au si alta insusire periculoasa si anume capacitatea puternica de explozie la temperatura ridicata. Comportarea este identica cu a dinamitei, deoarece azotatii sunt inruditi chimic cu nitroglicerina sau nitrotoluenul, la ambele categorii (azotatul si dinamita) responsabil de explozie fiind ionul NO₃^-. Aprinderea azotatului insotita de explozie este posibila insa numai la temperatura inalta (peste 200^oC), situatie care se poate inregistra numai in cazuri de neglijenta si necunoastere. Este cunoscut faptul ca in tara noastra s-a inregistrat cu cativa ani in urma un grav accident asemanator care s-a soldat cu mai multi morti si raniti (episodul de la Mihailesti). Adevarata cauza consta in aceea ca nu a existat, nu s-a cunoscut sau nu s-a respectat regimul sever de utilizare al azotatului de amoniu pe intregul sau circuit (de la fabricatie, transport si depozitare, pana la utilizarea directa in practica agricola). Responsabil de instituirea acestor reglementari si urmarirea respectarii intocmai este beneficiarul unic (Mininsterul de resort) asa cum se intampla in tarile dezvoltate.

Insecticidele si arahnicidele.  Sunt substante chimice din grupa pesticidelor folosite pentru starpirea sau limitarea dezvoltarii tuturor speciilor animale care ameninta securitatea economica, confortul sau sanatatea omului.

Ele au o larga utilizare in practica agricola pentru distrugerea daunatorilor plantelor care in absenta lor ar spolia in medie cam 30% din productia agricola, proportie care se poate apropia de 100%  in cazul unor calamitati masive cum ar fi atacul de lacuste.

Folosirea acestor substante este necesara dezvoltarii intensive a agriculturii, in scopul realizarii unei mari productii.

Exista mai multe grupe de substante chimice de sinteza din categoria insecticidelor cu insusiri deosebit de utile, dar din pacate si cu efecte adverse care le transforma in poluanti de prima insemnatate pentru mediul ambiant.

Insecticidele organoclorurate

Sunt primele insecticide de sinteza care au intrat in utilizare practica incepand cu anul 1940. Primul produs din aceasta grupa a fost DDT-ul (diclodifeniltricloretan), si primul domeniu de utilizare a fost practica medicala. Desi DDT-ul a fost sintetizat in anul 1875, proprietatile lui insecticide au fost descoperite mai intai in Elvetia in anul 1940. Din acest moment s-au declansat ample lucrari de cercetare care au pus in valoare alt compus organoclorurat, hexaclociclohexan. Desi acesta era cunoscut inca din anul 1825, valoarea lui insecticida a fost pusa in evidenta in Franta tot in anul 1940. In anul 1942, cercetatorii englezi au stabilit ca produsul brut rezultat din procesul de sinteza este de fapt un amestec de izomeri, pe care i-au nominalizat. Totusi izomerul gama (Γ) era cunoscut mai demult si ulterior el a fost denumit Lindan, in memoria chimistului belgian VAN DER LINDEN, care i-a semnalat existenta in HCH-ul brut in anul 1912.

DDT. Imediat dupa descoperirea proprietatilor insecticide, DDT-ul a fost utilizat la inceput in practica medicala in incercarea de combatere a marii calamitati, tifosul exantematic, boala mizeriilor si aglomeratiilor umane. Este bine cunoscut faptul ca in primul razboi mondial si inceputurile celui de-al doilea, numarul victimelor rapuse de tifos depasea cu mult pe cel al oamenilor cazuti in lupta. Primele rezultate au fost de-a dreptul spectaculoase si ele au uimit efectiv omenirea. Drept urmare, s-a trecut la generalizarea utilizarii lui, nu numai in randul armatei, ci in toate sectoarele sociale, atat la orase cat si la sate. Actiunea a fost usurata de insusirile particulare ale acestei substante , asa cum erau cunoscute la inceput: usurinta cu care era sintetizat, marea stabilitate chimica in mediu, actiunea reziduala prelungita, toxicitate joasa pentru mamifere, efect insecticid imediat si sigur, in pediculoza (paduchele de corp), deci distrugerea gazdei intermediare si vectorul agentului patogen al tifosului. Urmarea fireasca a fost insotita de unul din cele mai beneficii pentru omenire, eradicarea tifosului exantematic. S-a sperat prin utilizarea lui si in eradicarea rapida a malariei. Datorita marilor dificultati actiunea a fost incomparabil mai dificila. Pentru tifos, paduchele era prezent ca parazit pe pielea omului si se transmitea usor prin contact direct, prin lenjerie si alte obiecte, deci distrugerea lui era la indemana, usoara si sigura. Pentru malarie, tantarul anofel este o insecta cu larga raspandire in mediu, cu capacitate uimitoare de inmultire si distributie in locuri greu accesibile. Cu toate acestea si in malarie s-au obtinut rezultate foarte bune prin reducerea importanta a cazurilor de imbolnavire, dar din pacate eradicarea n-a fost posibila nici pana in zilele noastre.

Cercetarile stiintifice experimentale, initial in conditii de laborator, apoi in teritoriu, au condus la extinderea utilizarii in practica agricola pentru distrugerea insectelor daunatoare, iar rezultatele benefice au depasit cu mult pe cele din practica medicala. Drept urmare, s-a trecut la utilizarea intensiva, la inceput in tarile bogate cu posibilitati economice corespunzatoare, apoi, in timp foarte scurt s-a extins aproape in intreaga lume. Exemplu, numai in anul 1946 s-au folosit in S.U.A circa 20.000 de tone in agricultura, iar ulterior cantitatea s-a dublat in fiecare an.

DDT-ul s-a dovedit a fi un toxic puternic pentru numeroase specii de insecte si atropode, prin contact direct, chiar si pentru cele cu schelet chitinos extern. Exceptiile sunt foarte rare, caci numai cateva specii de acarieni si capuse s-au dovedit a fi rezistente la DDT. Sediul esential al actiunii letale este sistemul nervos, in special cel periferic.

Din pacate, actiunea toxica nu este selectiva, deci ea afecteaza in egala masura si insectele utile, cum ar fi albinele si alte specii polenizatoare.

Desi nu s-au semnalat cazuri de intoxicatie la om cu DDT, totusi el a inceput sa fie din ce in ce mai suspectat. Pentru clarificare s-au intreprins ample cercetari experimentale iar rezultatele de necontestat ale acestora au ingrozit intreaga omenire. Intrucat efectele adverse pentru sanatatea omului si animalelor depaseau cu mult, ca importanta, beneficiile, tarile dezvoltate au trecut imediat la masuri radicale: interzicerea absoluta a fabricarii si utilizarii precum si distrugerea stocurilor existente .

Intrucat intre DDT si HCH exista mari asemanari, particularitatile referitoare la circulatia lor in mediu si efectele aupra omului si animalelor se vor discuta impreuna.

H                                             HCl                                H       H                            HCl           HCl                         + 6 Cl  à      H         H                             HCl           HCl                                                        H                                            HCl

HCH, are cea mai simpla si economica tehnologie de fabricatie. Sinteza lui se realizeaza prin actiunea directa a clorului gazos asupra benzenului (prin barbotare directa), in prezenta radiatiilor solare care au rol de catalizator. Din punct de vedere chimic, prin aditionarea a 6 atomi de clor, nucleul benzenic pierde dublele legaturi si se transforma in nucleu hexanic, de unde denumirea produsului de hexaclociclohexan.

Produsul realizat s-a dovedit insa a fi un amestec de izomeri, cu aceeasi formula chimica bruta, dar cu insusiri complet diferite. De aceea, produsul in ansamblul lui a fost denumit HCH tehnic sau brut. Numarul izomerilor este de 9, dar dintre acestia doar 4 prezinta interes, atat sub aspect cantitativ, cat si al functiilor utile sau adverse. Ei au fost denumiti si individualizati prin litere ale alfabetului elen: alfa, beta, gama, delta. Proportia lor in HCH tehnic este urmatoarea :

·                    izomerul alfa :  60-70 %

·                    izomerul beta :  5-12 %

·                    izomerul gama :  10-15 %

·                    izomerul delta :  6-10 %

Dintre acestia, singurul izomer cu actiune insecticida este gama (lindanul). Din acest punct de vedere ceilalti izomeri pot fi socotiti ca "balast". Lindanul este singurul izomer cu efect toxic acut puternic, ceilalti izomeri fiind lipsiti de aceasta insusire. El este insa lipsit de nocivitate cronica, pe cand ceilalti izomeri au actiune cronica ingrijoratoare. Lindanul are o slaba stabilitate chimica incat in mediu se autodistruge in timp relativ scurt (cateva saptamani). Patruns in organism in doza subtoxica el este supus repede proceselor de biotransformare si eliminare. Ceilalti izomeri au stabilitate chimica deosebit de mare in mediu, de ordinul anilor sau zecilor de ani. De asemenea, in organism sunt rezistenti la procesele de biotransformare (metabolizare), deci au o inalta capacitate de acumulare si concentrare, atat in mediu cat si in organism. Stabilitatea chimica in ordine descrescatoare este urmatoarea: gama > alfa > delta > beta. Izomerul beta este deci cel mai periculos avand cea mai mare stabilitate chimica, cea mai mare remanenta, capacitate de acumulare si concentrare deosebite si nocivitate pentru om de-a dreptul alarmante.

Toti izomerii HCH sunt liposolubili, deci cu exceptia izomerului gama ei se acumuleaza in grasimea tesutului adipos unde formeaza veritabile depozite care cresc treptat in cazul aportului continuu.

DDT-ul tehnic, asa cum rezulta din procesul de fabricatie, are si el mai multi izomeri, dar spre deosebire de HCH toti au capacitate insecticida. El nu are efect toxic acut semnificativ pentru mamifere, in schimb nocivitatea cronica este asemanatoare cu cea a izomerilor HCH mentionati. Are cea mai mare capacitate de rezistenta, acumulare si concentrare in sol, care o depaseste pe cea a izomerilor stabili ai HCH. Fiind pronuntat lipofil si DDT-ul se acumuleaza si concentreaza in tesutul adipos. In timp indelungat el sufera oarecare procese de biotransformare prin declorurare, dar aceasta ii amplifica actiunea nociva. Astfel, DDE-ul, principalul metabolit al sau, are mai mare stabilitate chimica decat produsul primar, mai mare capacitate de acumulare si concentrare si cel mai mare efect nociv .

Relatia dintre insectele daunatoare si cele doua insecticide, in decursul timpului s-a dovedit a fi asemanatoare cu relatia dintre bacteriile patogene si antibiotice, respectiv acomodarea, adaptarea si rezistenta treptata. Aceasta a insemnat necesitatea ca pentru obtinerea aceluiasi efect sa se foloseasca in practica agricola cantitati din ce in ce mai mari de DDT si HCH. Pe aceasta cale s-a ajuns la o veritabila imbacsire a solului cu reziduurile acestor substante. Retinand ordinea de rezistenta chimica a izomerilor sau metabolitilor celor doua insecticide, apare alt aspect, poate mai ingrijorator. In cazul HCH, imediat dupa administrare predomina izomerul alfa si partial delta, iar izomerul beta ocupa ultimul loc. In timp insa, situatia se inverseaza si izomerul beta (cel mai periculos) ocupa primul loc sub aspect cantitativ.

Situatia este asemanatoare si in cazul DDE-ului fata de ceilalti izomeri ai DDT-ului.

Principala sursa de poluare cu reziduuri de  HCH si DDT isi are deci originea in practica agricola. Totusi, la aceasta se adauga si alte surse, uneori deosebit de periculoase, cum ar fi practica sanitara veterinara.

Raia (scabia), constituie un adevarat flagel, in special pentru oi, care se soldeaza cu mari pagube economice. Ea este produsa de acarieni din clasa Arachnoidea, genurile Sarcoptes si Psoroptes. Femela acestor paraziti sapa cu ajutorul mandibulelor galerii subepidermice, in care isi depune ouale. Dupa ecloziune, pentru a ajunge la forma adulta, parazitul trece in stadiul de larva si de pupa, cand femela adulta este apta sa produca alta generatie de oua. Ciclul evolutiv de la ou la ou dureaza 3-4 saptamani. O singura pereche de acarieni, in 3-4 luni poate produce sase generatii din care rezulta 1 milion de femele si 500.000 masculi. Prolificitatea lor este deci foarte mare. Ei pot trai si in afara gazdei o perioada lunga de timp (5-6 luni), amplificand astfel posibilitatile de molipsire, chiar daca animalul sanatos nu a venit in contact cu cel raios.

Galeriile cutanate sapate de acarieni, impreuna cu saliva si excrementele lor produc o iritatie puternica manifestata printr-un prurit deosebit de intens. Mancarimea puternica determina animalul sa se scarpine energic prin frecare de orice obiect intalnit sau cu ajutorul piciorului posterior si chiar prin smulgerea invelisului pilos cu ajutorul gurii. Leziunile cutanate afecteaza repede si foliculii pilosi cu producere de depilatii pe zone intinse sau chiar pe intreaga suprafata a corpului. Efectul imediat la oi este deci slabirea progresiva si pierderea celui mai valoros produs pentru interesele omului, lana.

Acarienii producatori de raie s-au dovedit a avea o sensibilitate particulara fata de HCH, care prin contact direct le produce moarte imediat. De aceea, o perioada lunga de timp HCH-ul a fost folosit in mod intensiv pentru combaterea scabiei.

Procedura practica pentru oi trebuie sa asigure trecerea substantei prin stratul de lana pentru a se asigura contactul direct cu pielea. In acest scop se construiesc bazine adanci si lungi de cativa metri care se umplu cu apa peste care se adauga proportia necesara de HCH. Produsul romanesc folosit in acest scop era denumit Entomoxan, nimic altceva decat o solutie  concentrata de HCH teluric intr-un solvent organic. In contact cu apa de imbaiere Entomoxanul forma o emulsie care se uniformiza prin omogenizare. Astfel pregatita, fiecare oaie era aruncata cu scufundare completa, fiind nevoita sa parcurga apoi prin innotare intregul traseu al bazinului pentru a putea iesi singura prin planul inclinat de la extremitatea opusa. Prin aceasta procedura se realizau doua mari neajunsuri.

Primul se refera la patrunderea directa in organism pe cale cutanata a unei cantitati considerate enorma de HCH tehnice ce contine toti izomerii produsului primar. Traversarea cutanata este inlesnita de insusirea produsului de a fi hiposolubil. In acest sens, depozitele formate in grasimea tesutului adipos cresc progresiv cu numarul imbaierilor, care se efectueaza in special in scop preventiv. Prin insusirea produsului de a traversa bariera placentara, contamineaza fatul astfel incat chiar de la nastere mielul porneste cu o zestre considerabila. Principala cale de eliminare din organism este cea lactata, deoarece laptele este singurul produs de secretie cu continut bogat in grasimi. Carnea de oaie, carnea de miel si produsele lactate (smantana, unt, produse lactate acide, branzeturi), provenite de la oile tratate cu Entomoxan, aveau cel mai ridicat continut de HCH, fata de produsele similare provenite de la alte specii.

Al doilea neajuns se refera la contaminarea directa a solului. La iesirea oilor din baie se scurge din lana cea mai mare cantitate de lichid retinut care se impregneaza in solul din zona. De asemena, dupa terminarea lucrului baia se goleste pentru umplerea cu alta solutie proaspata, iar lichidul "uzat" se imprastie tot pe solul din apropiere.

Raia se intalneste la toate animalele mamifere, dar cazurile sunt mult mai rare decat la oi, iar intinderea cutanata este  limitata la zone rare si relativ mici. De asemenea, tratamentul preventiv sau de necesitate nu se face cu emulsii apoase ci cu unguente pe baza de entomoxan, iar implicatiile sunt asemanatoare cu cele de la oi.

In diferite forme, entomoxanul era frecvent folosit si la combaterea altor paraziti externi (paduchi, capuse) la toate speciile animale, sau chiar HCH-ul ca atare, prin prafuire.

De asemenea, era utilizat si pentru tratarea altor afectiuni cutanate (tricofitii, dermatite uscate).

HCH-ul tehnic si DDT-ul au avut o larga utilizare si in practica medicala. In afara cantitatilor enorme folosite pentru combaterea tifosului exantematic si malariei, s-au folosit pe scara larga si in alte scopuri, cum ar fi scabia si alte parazitoze externe.

Circuitul reziduurilor de pesticide organoclorurate  se caracterizeaza prin acumularea si concentrarea in trepte. Prima treapta o constituie solul, iar sursa principala a fost practica agricola. Administrarea produselor pentru starpirea daunatorilor plantelor se efectueaza de obicei prin prafuire. In aceasta situatie cea mai mare cantitate cade la suprafata solului in care se impregneaza treptat. Cresterea zestrei solului este urmarea a doua particularitati. Pe de o parte datorita marii stabilitati chimice, deci rezistentei la actiunea agentilor fizici, chimici si biologici. Pe de alta parte datorita administrarilor repetate chiar in cursul aceluiasi an si cantitatilor din ce in ce mai mari. Datorita acomodarii treptate a insectelor daunatoare, care in fapt inseamna rezistenta la cantitatile care initial aveau efect sigur, a fost necesara cresterea continua a cantitatii utlizata pentru obtinerea aceluiasi efect. Reziduurile impregnate in sol se vor regasi in oarecare masura o perioada foarte mare de timp, de ordinul anilor si chiar a zecilor de ani si dupa sistarea utilizarii lor.

A doua treapta in care acumularea si concentrarea creste foarte mult, o constituie sfera vegetala, iar principala cale este absobtia radiculara din sol. La prima vedere s-ar parea ca aportul pe aceasta cale este mic, datorita capacitatii foarte reduse de solubilizare in apa a substantelor organoclorurate. Ori apa este singurul vector care transporta toate substantele preluate din sol. Astfel, solubilitatea medie a izomerilor HCH in apa la temperaturi de 20^oC, exprimata in parti per milion (ppm), deci miligrame la 1 litru de apa este urmatoarea: 10 ppm pentru izomerul alfa, 5 pm pentru izomerul beta, 10 ppm pentru izomerii gama si delta. Solubilitatea in apa este propotionala cu temperatura, incat la 45-50^oC aproape se dubleaza. In timpul vegetatiei (in stadiul de planta verde), o planta este traversata de zeci, sute sau chiar mii de litri de apa. Intrucat insecticidele organoclorurate nu sunt volatile, iar rezistenta la procesele de biotransformare din plante este aproape complet, reziduurile lor raman in cvasitotalitate in tesutul plantelor. Prin apa se transporta insa si microparticule de substanta ca atare, deci fara solubilizare. La absorbtia radiculara se adauga cea foliara, deoarece prin prafuire microparticule patrund direct in planta prin porii frunzelor. Distributia reziduurilor in tesuturile plantei nu este uniforma. Cea mai mare concentratie se realizeaza in seminte datorita continutului lor in grasimi. Nivelul de acumulare si concentrare in plante depaseste cu mult pe cel existent in sol.

A treia treapta se refera la lumea animala, respectiv la animalele de interes economic, iar nivelul de acumulare este conditionat si de specie. Erbivorele consuma o cantitate deosebit de mare de furaje vegetale. Astfel, o bovina adulta poate consuma intr-o zi 100 Kg de furaje verzi sau chiar mai mult. In timpul vietii economice continutul de reziduuri organoclorurate ajuns in organismnul erbivorelor din sursa vegetala este deosebit de mare. Acest continut se amplifica daca hrana cu furaje fibroase este suplimentata cu produse  rezultate din prelucrarea grauntelor.

La porc si pasari, desi cantitativ ratia furajera zilnica este mult mai mica decat la erbivore, aportul de reziduuri organoclorurate este mai mare, deoarece hrana este alcatuita in cea mai mare parte din graunte ca atare sau prelucrate. La porc hrana cerealiera este adesea suplimentata cu turte de oleaginoase si deseuri grase de origine animala provenite din abatoare sau din gospodariile oamenilor. Distributia reziduurilor urmeaza o cale particulara. Ele se acumuleaza si se concentreaza in grasimea tesutului adipos unde nivelul cantitativ depaseste cu mult pe cel existent in produsele vegetale. Din depozitele lipidice se disponibilizeaza unele cantitati care ajunse in circuitul general traverseaza bariera placentara  si se impregneaza in tesuturile fatului si/sau se elimina prin lapte realizandu-se pe aceasta cale contaminarea semnificativa a puilor animalelor mamifere. Situatia este asemanatoare si pentru puii pasarilor, la care sursa initiala de contaminare o constituie insusi oul.

Ultima treapta o constituie omul care este beneficiarul zestrei furnizata de treptele anterioare. Principala sursa o constituie alimentele. Un continut mai mic provenit din alimentele de origine vegetala si cel mai mare provenit din alimentele de origine animala. La ambele surse, continutul de reziduuri este corelat cu continutul de grasime al produselor, incepand cu grasimile ca atare (uleiuri vegetale si grasimi animale, inclusiv untul sau alte grasimi animale) cu preparatele din carne al caror continut de grasime este foarte mare, cum ar fi salamurile crude uscate la care continutul de grasime ajunge la 50% sau alte produse (slanina, costita, kaizer, etc.) unde acest continut este si mai mare. Situatia este asemanatoare si pentru multe produse lactate (smantana, frisca, branzeturi) ca si pentru unele produse din oua (maioneza, creme, s.a.m.d).

Ca si la animale, la sursa alimentara se adauga celelalte surse, cum ar fi produsele bazate pe substante organoclorurate folosite pentru combaterea parazitilor externi si pentru tratarea afectiunilor produse de acestia.

Distributia si circuitul reziduurilor in organismul omului sunt asemanatoare ca si la animale. La om, contaminarea din sursa materna a fatului si a noului nascut, are desigur semnificatie mult mai mare decat la animale. Rezistenta la procesele de biodegradare este asemanatoare, dar durata de viata a omului fiind mult mai mare fata de animalele de interes economic, in timp are loc oarecare biotransformare prin declorurare. Adesea insa, metabolitii rezultati au potential nociv mai mare decat cel al substantei primare.

Dupa cunoasterea efectelor alarmante ale nocivitatii cronice produsa de reziduurile substantelor organoclorurate, tarile dezvoltate, care de fapt au fost cele care la inceput au folosit aceste produse in practica agricola si in celelalte domenii in cantitati impresionante, au fost primele care au luat cele mai ferme masuri pentru stoparea riscurilor. S.U.A si alte tari, la sfarsitul anilor 50' din secolul trecut, au legiferat interzicerea productiei si utilizarii DDT-ului si HCH-ului tehnic, precum si distrugerea stocurilor existente.

Nu se putea renunta insa la distrugerea daunatorilor plantelor, dar pana la descoperirea pesticidelor inlocuitoare, lipsite de riscurile specifice substantelor organoclorurate, s-a intercalat o perioada de timp "descoperita". S-au incercat deci solutii, macar cu caracter provizoriu pentru rezolvare.

Cunoscand ca singurul izomer din structura HCH-ului tehnic cu actiune insecticida este izomerul gama, ca in ciuda toxicitatii insemnate el este lipsit de remanenta si de nocivitate cronica, oamenii de stiinta si-au indreptat atentia asupra lui. Din pacate, obtinerea prin sinteza chimica a produsului in stare pura  nu este posibila, ci numai separarea selectiva din HCH-ul tehnic. Dupa definitivarea procedeului tehnic, s-a acceptat fabricarea in conditii strict supravegheate a HCH-ului tehnic, dar numai ca materie prima pentru fabricarea lindanului, urmat de distrugerea prin procedee sigure a rezidului ramas, care continea ceilalti izomeri indezirabili. Tehnologia este insa foarte costisitoare, intrucat separarea selectiva nu este posibila decat prin folosirea extractiei in unii solventi organici. Cel mai potrivit solvent s-a dovedit a fi metanolul (alcoolul metilic), in care izomerul gama are un mare coeficient de solubilizare. Totusi, desi ceilalti izomeri sunt greu solubili in acest solvent, in timpul extractiei se antreneaza o fractiune si din acestia. Pentru eliminarea acestui neajuns sunt necesare mai multe extractii repetate pana la obtinerea lindanului pur. Astfel, la prima extractie se amesteca HCH-ul cu metanolul in proportii potrivite si dupa omogenizare energica se colecteaza prin filtrare metanolul. Lindanul se extrage astfel in cvasitotalitate in solvent, impreuna cu o fractiune mica din ceilalti izomeri. Majoritatea celorlalti izomeri insa raman in stare amorfa nedizolvata. Solventul de extractie se indeparteaza prin distilare (si colectare separata), obtinandu-se astfel substanta care contine lindanul amestecat cu o cantitate mica din ceilalti izomeri. Se repeta operatia de extractie amestecand aceasta substanta cu metanol si colectarea solventului de extractie. De data aceasta cantitatea de reziduu ramasa nedizolvata este foarte mica. Se continua operatiunea ca si la extractia anterioara, apoi se reia extractia de atatea ori pana cand analizele de laborator fac dovada ca produsul final  reprezinta lindanul pur, fara urme din ceilalti izomeri HCH.

Toate reziduurile de la extractie care sunt alcatuite din totalitatea izomerilor HCH, mai putin izomerul gama, se supun imediat distrugerii. Aceasta operatiune se realizeaza prin alcalinizare energica cu soda caustica (NaOH), prin care se produce declorurarea completa, rezultand compusi inerti din punct de vedere toxicologic. Si operatiunea de inactivare este deci destul de costisitoare.

In ciuda costurilor mari, tarile cu bogat potential economic au trecut imediat la fabricarea industriala si la utilizarea in practica agricola pentru o perioada de cativa ani. Produsul a prezentat avanatajul unei actiuni insecticide mult mai energica decat cea a HCH-ului tehnic, deci cantitatile necesare au fost considerabil mai mici. Fiind un toxic puternic a necesitat instituirea masurilor adecvate de protectie pentru personalul care-l administreaza, ca si pentru toti care vin in contact cu el.

Intrucat lindanul are o foarte redusa stabilitate chimica, deci este lipsit de remanenta , el se autodistruge in timp scurt. Pentru eliminarea riscului s-a stabilit obligatia respectarii intocmai a "timpului de pauza", deci a timpului scurs de la aplicarea insecticidului si pana la recoltarea produselor vegetale respective, necesare omului sau animalelor. In interiorul timpului de pauza recoltarea este interzisa.

Majoritatea tarilor cu potential economic modest au continuat insa multi ani sa foloseasca insecticidele organoclorurate puternic remanente.

Si in tara noastra masurile de sistarea productiei si utilizarii acestor insecticide s-au introdus destul de tarziu, abia in perioada anilor 80'. In mod clandestin insa utilizarea a mai continuat un oarecare timp, deoarece nu s-au luat concomitent si  masuri pentru distrugerea stocurilor existente in unitati.

S-au fabricat si in tara noastra oarecare cantitati de lindan, dar insuficiente pentru acoperirea nevoilor din agricultura. De asemenea, puritatea chimica a produsului era oarecum indoielnica.

Singurul domeniu in care s-a actionat operatic a fost practica sanitara veterinara, unde prohibitul Entomoxan a fost inlocuit cu noul produs pe baza de lindan, numit "Lindavet".

Actiunea nociva a insecticidelor organoclorurate asupra omului si animalelor este deosebit de periculoasa.

Intoxicatia acuta este mai rar intalnita si ea se inregistreaza in special atunci cand nu se respecta regimul si regulile de utilizare. In ordinea riscurilor de intoxicare acuta ierarhizarea produselor ar fi urmatoarea: lindanul, HCH-ul tehnic, DDT-ul. Se pare ca sediul central al tulburarilor acute ar fi sistemul nervos central. Afinitatea substantei nervoase pentru aceste substante poate fi atribuita continutului mare de lipide al ei. Initial se inregistreaza tremuraturi ale muschilor scheletici, la inceput la muschii capului, dupa care urmeaza generalizarea treptata de-a lungul axului si apoi spre periferie si membre. In acelasi timp creste excitabilitatea reflexa si stimulii senzoriali determina raspunsuri exagerate. Coordonarea devine dificila si miscarile voluntare sunt insotite de hipermetrie si tremuraturi kinetice exagerate. Daca aportul este suficient de mare apar convulsiile. Acestea decurg intr-un mod tipic, ce consta intr-o faza initiala  scurta tonic, urmata de contractii clonice simetrice ale extensorilor, simultan la membrele anterioare si posterioare. Dupa cateva minute accesele inceteaza brusc si sunt urmate de o stare postconvulsiva, akinetica, de epuizare. In scurt timp reapar tremuraturile si ciclul se repeta. In cazul aportului cantitativ letal, intervalele intre convulsii devin din ce in ce mai scurte, respiratia este deprimata si moartea survine repede. Sediul concret al actiunii este in functie de natura substantei. Astfel, pentru DDT sediul principal se apreciaza a fi la nivelul cerebelului si cortexului motor, dar sunt interesate mai multe puncte din axul cerebro-spinal. In afara tulburarilor de origine nervoasa, substantele organoclorurate sensibilizeaza miocardul determinand aritmii cardiace si fibrilatie ventriculara. Cand fibrilatia ventriculara evolueaza concomitent cu convulsiile, moartea se instaleaza aproape instantaneu. Astfel de accidente cu evolutie acuta sau supraacuta se inregistreaza la animale, atunci cand s-au efectuat tratamente externe pe zone intinse cu solutii sau unguente foarte concentrate de HCH tehnic sau de lindan.

Nocivitatea cronica a reziduurilor de substante organoclorurate puternic remanente, este cea mai periculoasa. Particularitatea ei consta in modul de actiune: incetul cu incetul, perfid, insidios, pe nesimtite, si cand a atins pragul de exteriorizare prin seme clinice, interventia pentru salvare nu mai este posibila. Alta particularitate consta in aceea ca uneori semnele apar doar la urmasi, datorita perturbarilor contractate de fat (in timpul vietii intrauterine) chiar daca mama nu are semne clinice vizibile. Printre efectele nocive se inscriu perturbarea lenta dar progresiva a activitatii enzimatice care atrage dupa sine dereglari semnificative ale metabolismului general. Influenta cea mai nefasta insa se refera la afectarea structurii cromozomilor insotita de grave perturbri ale bazei genetice, cu efecte teratogene asupra fatului, exteriorizate printr-o gama larga de malformatii congenitale. O semnificatie cel putin la fel de importanta o are dereglarea metabolismului celular, exteriorizata adesea prin diferite forme de cancer. Toate acestea au fost in mod convingator demonstrate prin numeroase experimentari pe animale, efectuate de cercetatori, oameni de stiinta si savanti recunoscuti din mai multe tari.

Gravele efecte mentionate pot fi precedate de alte perturbari de importanta secundara. Astfel, organul cel mai sensibil este ficatul, care contracteaza lent leziuni de necroza centrolobulara, iar perturbarile rezultate din alterarea functiilor hepatice, se adauga la cele mentionate anterior.

Stiind ca principala cale de patrundere in organism a reziduurilor de pesticide organoclorurate este cea orala, iar vectorul acestora il constituie alimentele, la nivel international s-au elaborat norme severe de admisibilitate (limite maxime), cu excluderea din consum a produselor neconforme.

Codex Alimentarius a stabilit urmatoarele limite maximale de reziduuri in alimente, care sunt valabile in prezent:

Pentru lindan (izomerul gama HCH): 4,0 ppm. Aceasta valoare ingaduitoare se datoreste faptului ca lindanul are o slaba stabilitate chimica, este lipsit de remanenta indelungata si patruns in organism se elimina foarte repede (in cateva zile). Principala insusire utila este deci absenta nocivitatii cronice.

Pentru suma izomerilor alfa si beta HCH: 0,3 ppm. Unul din  motivele acestei conditii severe se refera la faptul ca acesti doi izomeri detin ponderea in structura chimica a HCH-ului tehnic (peste 70%). Principala cauza o constituie insa marea lor stabilitate chimica, remanenta indelungata si nocivitatea cronica. Aceste insusiri sunt atribuite in principal izomerului beta, considerat cel mai periculos, pentru care s-a stabilit conditie separata. Limita maxima de 0,3 ppm este valabila numai daca in interiorul acesteia izomerul beta nu depaseste 0,1 ppm.

Pentru DDT (suma tuturor izmerilor): 5,0 ppm. La stabilirea acestei conditii au stat doua criterii. DDT-ul are cea mai mare stabilitate chimica, deci remanenta cea mai indelungata. Desi utilizarea lui a fost sistata de mai multi ani, totusi in prezent se regaseste in cantitati mult mai mari decat HCH-ul tehnic, in special in sol. Si de aceasta realitate se tine cont la stabilirea conditiilor pentru substanaele staine cu potential nociv din alimente.

O precizare este necesara. Valorile mentionate nu se refera la produsul ca atare (mg reziduri/1 Kg produs), ci sunt raportate la unitatea de grasime din structura produsului, deci mg reziduri/1 Kg grasime. Se observa deci ca daca se transpune conditia la produsul alimentar ca atare, aceasta devine mult mai severa decat valorile mentionate. Pe de alta parte se stie ca reziduurile organoclorurate (substante pronuntat lipofile) sunt concentrate in grasimea din structura oricarui produs alimentar. Ori proportia de grasime din alimente este foarte variabila , de la  produs la produs, de la sortiment la sortiment. Raportarea conditiilor la unitatea de grasime este fireasca, atat in privinta aportului real de reziduuri prin fiecare aliment consumat, cat si al uniformitatii de interpretare a conditiilor.

Valorile mentionate au caracter provizoriu. La stabilirea conditiilor se au in vedere 3 criterii: nocivitatea substantei ce  trebuie restrictionata, aportul zilnic prin consum alimentar (conditionat de cantitatea zilnica a produsului consumat) si in sfarsit situatia reala existenta in mediu (in final nivelul real de impregnare a alimentelor cu substante straine ce trebuie restrictionate, intr-o anume perioada de timp).

Stiind ca utilizarea pesticidelor oragnolorurate remanente a fost sistata de mai multi ani, practic in toata lumea, iar reziduurile acestora din mediu, desi destul de lent, dispar totusi in mod treptat, este necesara cunoasterea periodica a nivelului de impregnare atat in sol, cat si in tesuturile plantelor si animalelor. Pentru cunoastere, in majoritatea tarilor dezvoltate s-au instituit programe de cercetare cu extinedere asupra intregului teritoriu. Obiectul urmarit a fost unul singur. Cand se va constata ca reziduurile unei anumite substante au scazut sub limita de toleranta reglementata se va reduce corespunzator si valoarea acelei limite. Astfel, in perioada anilor 60' limita maxima reglementata de Cadex Alimentarius pentru reziduurile de DDT din alimente era de 8 miligrame pentru 1 Kg de grasime din structura oricarui aliment (8 ppm), valoare care dupa un timp a fost redusa la 5 ppm (conditie valabila si in prezent).

Ca si in cazul antibioticelor, cand s-a constatat tendinta de acomodare, deci de rezistenta la DDT si HCH de catre insectele daunatoare, s-a incercat sinteza altor pesticide organoclorurate, cum ar fi: Aldrin, Endrin, Dieldrin, Heptaclor, Heptaclor epoxid sau clordan. Eficienta acestora n-a fost semnificativa, deci s-a  renuntat repede la folosirea lor in practica agricola.

Cercetarile au fost axate pe gasirea de substante cu inalt potential insecticid, cu stabilitate chimica redusa, fara remanenta si fara nocivitate cronica asemanatoare celei indusa de HCH si DDT. In timp relativ scurt cercetarea stiintifica a rezolvat aceasta problema prin care s-au satisfacut in mare masura cerintele agriculturii, precum si cerintele de sanatate pentru om si animale.

Insecticidele organofosforice

Compusii organofosforici au capatat in ultimele decenii o raspandire atat de larga, incat aproape ca nu se concepe un sector din industria nationala in care nu-si gaseste aplicarea. Astfel, in industrie sunt utilizati ca substante antiuzura pentru agregate, ca elemente conservante pentru masini si mai ales ca emolienti si plastifianti in industria maselor plastice. In medicina se intrebuinteaza ca medicamente intr-o gama larga de afectiuni: miastenie, pareze, paralizii functionale, atonii intestinale, retentii urinare, glaucom, helmintiaze, sau pentru efectele antimitotice ai unor compusi din aceasta clasa, utile in ameliorarea starilor induse de neoplasme.

Unii compusi organofosforici au un inalt potential toxic si aceasta insusire a constituit posibilitatea utilizarii lor in practica agricola pentru combaterea daunatorilor si chiar folosirii ca arme chimice de lupta.

Rezultatele excelente obtinute in agricultura au asigurat inlocuirea completa a pesticidelor organoclorurate. S-a trecut deci la fabricarea industriala si la utilizarea pe scara larga in agricultura a mai multor compusi organofosforici, cum ar fi: paration, malation, diazinona, sistox, dipterex, fosdrin, s.a.

Printre insusirile valoroase ale pesticidelor organofosforice folosite in practica agricola se mentioneaza urmatoarele:

·                   Actiune insecticida imediata si energica.

·                   Instabilitate chimica pronuntata. In timp scurt se produce descompunerea prin hidroliza, deci se anuleaza capacitatea toxica.

·                   Toxicitatea pronuntata afecteaza toate vietuitoarele animale daunatoare.

Pesticidele organofosforice constituie o veritabila sabie cu doua taisuri. Unul util care se exploateaza din plin in practica agricola pentru distrugerea daunatorilor. Altul periculos, care inseamna riscul de intoxicatie grava pentru cei care manipuleaza sau intamplator vin in contact cu aceste produse. Prin respectarea regulilor de protectie si utilizare, riscurile se anuleaza complet si se pun in valoare numai insusirile utile ale acestor produse.

Procedura de utilizare in agricultura trebuie sa se incadreze in urmatoarele reguli:

·                   Dupa stabilirea zonei de culturi in care se va face tratamentul, cu cateva zile inainte actiunea se popularizeaza. Aceasta inseamna interzicerea accesului animalelor in zona atat in timpul administrarii, cat si in urmatoarele 3-5 zile. Aceeasi restrictie si pentru albine, care in acest timp vor fi sechestrate in stupi.

·                   In timpul administrarii, personalul muncitor va respecta  intocmai masurile individuale de protectie.

·                   Recoltarea produselor de pe zonele tratate, va fi permisa numai dupa epuizarea timpului de "pauza". In mod obisnuit acest timp este de cateva zile, in functie de natura culturilor agricole si in special a conditiilor atmosferice. Astfel, daca dupa administrare se inregistreaza ploi, timpul de pauza se reduce la cateva ore. Acest timp este suficient pentru autodistrugerea reziduurilor prin hidroliza. Distrugerea daunatorilor este aproape instantenee, deci chiar daca imediat dupa tratament apar ploi, nu este necesara repetarea. In lipsa ploilor, hidroliza organofosforicelor este mai lenta si poate dura cateva zile. Roua ce se formeaza in timpul noptilor senine de vara favorizeaza inactivarea.

Datorita insusirilor mentionate, insecticidele organofosforice constituie in prezent principalul mijloc de protectia plantelor si a produselor recoltate, fata de agresiunea daunatorilor.

Daca poluarea mediului este de scurta durata, deci pasagera si fara urmari, pericolul pentru sanatatea omului si animalelor in contact cu aceste substante este deosebit.

Patrunderea in organism se realizeaza pe toate caile naturale. Pe cale digestiva prin consumul alimentelor contaminate. Pe cale respiratorie prin intermediul aerosolilor din timpul administrarii. Pe cale cutanata, prin contact direct cu substanta.

In cazul patrunderii unei cantitati apropiata de pragul toxic, se declanseaza in timp foarte scurt starea grava de intoxicatie, la care daca nu se intervine in mod operativ cu antidotul specific,  sfarsitul poate fi letal.

Semnele clinice ale intoxicatiei cu compusi organofosforici sunt multiple si ele se exteriorizeaza prin:

·                   Tulburari de tip muscarinic: mioza sialoree, bronhopasme.

·                   Tulburari de tip nicotinic: tremuraturi si contractii ale musculaturii scheletice, urmate de paralizii.

·                   Tulburari nervoase centrale: agitatie, neliniste, anxietate si mai ales convulsii.

Intoxicatia are evolutie supraacuta sau acuta si poate avea sfarsit letal daca nu se intervine operativ cu medicatia specifica.

Chimia compusilor organofosforici, reactiile lor de hidroliza "in vitro" si "in vivo", ca si mecanismul lor de actiune in stari de intoxicatii sunt cunoscute.

Substanta nervoasa este alcatuita din celule specializate numite neuroni. Ei sunt inlantuiti de la nivelul nevraxului spre organele efectoare, in manunchiuri care formeaza nervii, prin care circula influxul nervos. La jonctiunea neuronilor exista o substanta specifica numita acetilcolina care regleaza transmisia nervoasa. Dupa cum se stie, transmisia nervoasa are caracter intermitent. Astfel, ea este prezenta in timpul contractiei musculare si este stopata in timpul starii de relaxare. Acetilcolina este substanta care mediaza influxul nervos. In timpul transmisiei ea este prezenta ca atare. In starea de relaxare, acetilcolina se descompune instantaneu in cei doi componenti chimici primari si transmisia nervoasa este intrerupta:

                                     

(CH₃)₃N⁺-CH₂-CH₂-O-COCH₃            (CH₃)N⁺-CH₂-CH₂-OH + CH₃COOH                              H₂O

        Acetilcolina                                        Colina                Acid acetic

Sinteza si descompunerea acetilcolinei se desfasoara in mod "fulgerator", durata reactiilor chimice specifice putand fi de ordinul milionimii de secunda. Acest dublu joc se realizeaza cu ajutorul unei enzime specifice, numita colinesteraza, a carei prezenta la nivelul jonctiunii neuronilor este constanta.

Compusii organofosforici ajung in circuitul general blocheaza colinesteroza si in aceasta stare ea nu mai poate descompune acetilcolina. In consecinta, transmisia nervoasa devine continua si responsabila de tulburarile mentionate. Cand contractia musculara  devine tonica, moartea se instaleaza fulgerator, prin stop cardiac si respirator. Din fericire exista antodoti specifici, reactivatori de colinesteroza, care daca sunt administrati in mod operativ, pot recupera intoxicatul chiar si din starea de coma preletala.

Desi extrem de grave, intoxicatiile sunt totusi rare si se pot inregistra numai atunci cand din nestiinta sau neglijenta, nu se respecta regulile minimale de protectie.

Limitele maxime de reziduuri ale substantelor organofosforice in alimente asa cum sunt reglementate de norme sunt foarte severe. Valorile au mai mult semnificatie teoretica deoarece reziduurile fiind rapid biodegradate, practic nu se mai regasesc in alimente decat in situatii cu totul exceptionale.

Limitele maxime ale reziduurilor principalelor pesticide organofosforice reglementate de Codex Alimentarius in carnea provenita de la diferitele specii animale, sunt urmatoarele:

·                   Cumafos: 1,0 ppm in carnea de bovine si 0,5 ppm in carnea de ovine, caprine si porcine.

·                   Diclorvos: 0,05 ppm, pentru toate speciile

·                   Diazinon: 0,7 ppm, pentru toate speciile

·                   Etion: 2,5 ppm, pentru carnea de bovine si 0,2 ppm pentru celelalte specii

·                   Triclorfon: 0,1 ppm, pentru carnea de bovine si porcine

·                   Dioxation: 1,0 ppm, pentru toate speciile

·                   Fention: 2,0 ppm, pentru toate speciile

Valorile sunt raportate la 1 Kg grasime din structura carnii.

In practica agricola se folosesc numeroase alte substante chimice pentru combaterea daunatorilor animali (insecticide, acaricide, moluscicide, etc.), sau vegetali (erbicide), iar particularitatile lor ca agenti de poluarea mediului, cu referire speciala la potentialul toxic pentru om si animalele de interes economic, se regasesc in literatura de specialitate.

O contributie secundara o au insa si reziduurile pesticidelor folosite in practica medicala, sanitara veterinara si zootehnica.

Raticidele.  Rozatoarele murine, in special sobolanii si soarecii, alcatuiesc o grupa de animale daunatoare pentru agricultura, pentru bunurile materiale necesare traiului si pentru sanatatea omului. Pagubele provocate sunt multiple. Distrugerea locuintelor si cladirilor anexe pentru a-si croi drum in cautarea hranei sau pentru a-si amenaja culcusurile in scopul inmultirii, devorarea produselor alimentare din camp sau inmagazinate si murdarirea lor cu excremente si deseuri. Aceste ultime stricaciuni sunt de circa 20 de ori mai mari decat consumul efectiv.

Sobolanii si soarecii, prin felul lor de trai si prin extraordinara capacitate de inmultire, constituie un pericol permanent pentru omenire, cu atat mai mult cu cat ei sunt purtatori si de agenti patogeni pentru om ti animale de interes economic. Lupta impotriva acestor daunatoare trebuie sa fie continua, deoarece pana in prezent eradicarea n-a fost posibila.

Principalul mijloc de combatere se realizeaza cu ajutorul substantelor chimice de sinteza cu inalt potential toxic. Din pacate, astfel de substante cu actiune strict selectiva nu exista. Reziduurile lor constituie agenti importanti de poluarea mediului,  cu influenta asupra omului si animalelor. Pentru masurile necesare de protectie, trebuie cunoscute toate particularitatile substantelor raticide folosite in practica de combatere curenta (deratizarea).

Substantele toxice de ingestie de natura minerala (anorganica) sunt numeroase.

Carbonatul de bariu (BaCO₃), este o pulbere alba, insolubila in apa, fara miros sau gust. Efectul toxic este lent, dar sigur, in contact cu sucul gastric se transforma in clorura de bariu responsabila de actiunea toxica. Nu este un toxic selectiv, deci afecteaza si sanatatea celorlalte animale, precum si a omului. Semnele clinice: crampe abdominale, hipertensiune arteriala, vasoconstrictie periferica, accentuarea peristaltismului intestinal, siolaree, diaree, senzatie de sete, contractii tonice si clonice, hemoragii interne, paralizie generala urmata de moarte (in cazul aportului letal). De obicei, se foloseste sub forma de momeli, in care substanta activa se gaseste in proportie de 7-8 %. Are o buna stabilitate chimica, deci reziduurile au o lunga remanenta in mediu.

Sulfatul de Thaliu (TlSO₄) ca atare, sau hidratat (TlSO₄ ^. 7H₂O) este o substanta toxica puternica pentru animalele cu sange cald si pentru om, actionand in special asupra sistemului nervos. In intoxicatiile acute se observa contractii musculare tetaniforme, paralizii, slabirea respiratiei si oprirea corolului in diastola. In intoxicatii cronice, scaderea tonusului musculaturii netede, slabire pronuntata, iritarea cailor pulmonare si intestinale insotite de tuse si vomismente. Doza letala pentru sobolani si soareci este de 50-75 mg/Kg greutate vie, iar pentru omul adult doza letala este de 1,0 - 1,5 g. Moartea nu survine imediat ci dupa cateva zile.

Arsenul si derivatii lui, in special trioxidul de arsen "soricioaica" (As₂O₃), sunt toxice foarte puternice. Doza letala pentru om este de 0,1 - 0,25 g (pe cale bucala). Semnele initiale  sunt: colici abdominale, balonare, diaree, vomismente, urmate de paralizie si sfarsit letal. Pentru deratizare , compusii de arsen se folosesc sub forma de momeli sau graunte imbibate cu solutie  in concentratie de 5%.

Fosforul si compusii lui sunt otravuri puternice pentru om si animale. Doza letals pentru un sobolan este 2-3 mg. Fosforul ca atare se foloseste rar, in schimb fosfura de zinc (Zn₃P₂) este utilizata frecvent. Principul activ este hidrogenul fosforat rezultat din fosfura de zinc sub actiunea acidului clorhidric din sucul gastric. Este un toxic puternic al sistemului nervos si al sangelui.

Compusii fluorului, sunt toxice puternice ale sistemului nervos. Doza letala de fluorura de sodiu (NaF) pentru un sobolan este de 10 mg, iar cea de fluoracetat de sodiu este de 1mg/Kg greutate vie, deci mai toxic decat stricnina pentru sobolan.

Raticidele de natura anorganica au o buna eficacitate in deratizare, dar nu au caracter selectiv, incat constituie un mare pericol pentru animalele domestice si pentru om .

Substantele organice de sinteza sunt cele mai des folosite, deoarece din punct de vedere economic sunt mai accesibile si mai putin periculoase pentru om si pentru animalele domestice.

Alfanaftiltioureea (ANTU).

H - N - C - NH2               S

 Desi era cunoscut mai demult, insusirile raticide au fost puse in valoare in timpul celui de-al doilea razboi mondial. Are actiune toxica puternica asupra sobolanilor cenusii si mai slaba asupra soarecilor si altor rozatoare. Se caracterizeaza deci prin oarecare selectivitate. Doza mortala pentru un sobolan cenusiu este de 4-5 mg. In cazul dozelor subletale repetate sobolanii capata rezistenta cu o durata de 30-40 de zile, chiar si la doze absolut mortale. Modificarea patologica esentiala este edemul pulmonar pronuntat. Sobolanul intra in stare de imobilitate, dar la cel mai mic zgomot manifesta o dipepnee profunda care se accentueaza treptat incat moartea survine repede prin asfixiere. Pentru sobolan Antu-ul este mai toxic decat stricnina si majoritatea celorlalte raticide. Celelalte animale sunt relativ rezistente, incat accidentele sunt cu totul intamplatoare.

OH                                                                                                                    CH - CH2                                                                                                                    =           O     C = O                                            CH3

Warfarina este un compus cumarinic considerat printre cele mai valoroase raticide. Are mare stabilitate chimica, este rezistent la procesele de biotransformare si are insusiri cumulative. Un compus cumarnic asemanator este Tomorinul, care are aceeasi formula  chimica, cu deosebirea ca nucleul fenilic contine in plus un atom de clor. Ambele produse au pronuntate insusiri cumulative, incat cantitatile mici, subtoxice ajungand in mod repetat in corpul sobolanului produc intoxicarea urmata de moarte. Una din caracteristicile sobolanului este canibalismul. Daca el mananca un sobolan mort in urma intoxicatiei moare si el dupa un timp, deci fara sa vina in contact direct cu otrava. Si procesul continua in acelasi mod, pana cand nivelul de concentrare in tesuturile ultimului decedat se situeaza sub pragul letal. Ambele produse sunt lipsite de miros sau gust particular deci calea de patrundere cea mai usoara este calea digestiva. Intrand in circuitul metabiloc actioneaza puternic asupra capilarelor sangvine producand hemoragii generale, adevarate revarsari de sange in toate tesuturile. Actiunea nu este insa brusca incat moartea se instaleaza cam in 3-5 zile. Compusii cumarinici au efect toxic si asupra celorlalte animale, ca si la om, dar respectandu-se regulile si regimul deratizarilor, riscurile pot fi eliminate.

Printre produsele raticide de origine vegetala se inscriu alcaloizii, dintre care un loc particular il ocupa stricnina. Ea reprezinta insa doua mari neajunsuri. Primul se refera la gustul predominant amar, chiar si in solutii de 1:60.000, deci momelile nu sunt atragatoare. Cel mai insemnat neajuns insa, se refera la inalta toxicitate pentru om si celelalte mamifere, care o plaseaza in categoria celor mai puternice otravuri. Doza letala pentru un sobolan este de 1 mg, iar pentru un om adult in greutate medie de 70 Kg doza mortala este de 30 mg. Patrunsa in organism (de obicei pe cale bucala) semnele intoxicatiei apar foarte repede  (15-30 minute). Principalele semne se refera la contractia violenta a muschilor extensori si convulsii tetaniforme, urmate de moarte prin stop respirator. Pentru mascarea gustului amar, momelile pentru deratizare trebuie sa fie acoperite de un strat cu miros si gust placut, pentru a fi atragatoare sobolanilor si soarecilor.

Majoritatea substantelor raticide mentionate au o mare stabilitate chimica, deci persistenta indelungata incadrandu-se in grupa poluantilor cu viata lunga.

In afara acestora se pot folosi si gaze toxice, asa zise toxice respiratorii. Ele constituie cel mai sigur mijloc de combatere, dar numai in spatii ermetice inchise (depozite, magazii, silozuri, cala vapoarelor, etc.). Marele neajuns insa consta in toxicitatea pronuntata pentru om si animale si posibilitatea de impregnare in alimente si furaje sau in apa. De aceea trebuie respectate cu strictete atat regulile de utilizare, cat si cele de protectie. Numarul gazelor toxice folosite pentru deratizare este destul de mare.

Acidul cianhidric a fost recomandat pentru distrugerea sobolanilor in anul 1905, dar utilizarea practica a inceput dupa 1910. Este unul din cele mai puternice toxice, cu actiune directa asupra sistemului nervos central in special asupra centrilor respiratorii si vasomotorii, incat in cazul dozelor letale moartea se produce aproape instananeu. Astfel, la o concentratie de 0,12 mg/ mc aer, sobolanii mor in primele 30 de secunde. Fiind un gaz usor expansibil, cu mare putere de patrundere, actiune rapida si efect sigur, poate fi considerat ca cel mai eficace mijloc de combaterea rozatoarelor. Pentru prevenirea riscurilor de intoxicare pentru om si animale, sunt obligatorii 3 conditii de baza. Spatiul ce urmeaza a fi deratizat trebuie golit de produsele depozitate si apoi bine ermetizat in asa fel incat gazul toxic sa ramana in totalitate in acel spatiu perfect inchis. Operatiunea se va efectua numai de catre echipe specializate, cu mijloace speciale de protectie, din care nu va lipsi masca de gaze. La sfarsitul operatiunii se va asigura evacuarea completa a gazului, prin ventilatie energica timp de 10-12 ore, urmata de teste specifice de verificare care sa confirme absenta urmelor de acid cianhidric. In cazul in care este necesara prezenta acidului cianhidric pentru o perioada mai lunga de timp, se pot folosi precursori ai acestuia. Cei mai potriviti sunt: cianurile alcaline (de sodiu, potasiu sau calciu) care in mediu umed si slab acid elibereaza treptat acidul cianhidric pana la epuizare.

Cianura de calciu (Calcid) este cel mai frecvent folosit. Ea contine 48-50 % produs activ si se fabrica sub forma de tablete riguros dozate. Sub actiunea umiditatii atmosferice crescute ea se descompune incetul cu incetul, eliberand o cantitate de acid cianhidric bine precizata.

Cloropicrina este de asemenea un produs cu inalt potential toxic, folosit in mod curent in actiunile de deratizare. Se prezinta ca un lichid uleios incolor, usor volatil, in functie de temperatura (viteza de evaporare creste proportional cu temperatura mediului). Astfel, la 20^oC se poate realiza o concentratie de vapori echivalenta cu 2,5 g/mc substanta activa. Desi este mai putin toxica decat acidul cianhidric, regimul de utilizare si masurile de protectie trebuie sa fie asemanatoare. Prin insusirile sale utile, cloropicrina se situeaza pe primul loc in deratizarea cu gaze toxice respiratorii.

Bioxidul de sulf (anhidrida sulfuroasa) este un gaz toxic mai greu de doua ori decat aerul, foarte solubil in apa. Cel mai simplu mod de obtinere, consta in arderea sulfului in aer. O concentratie in aer de 0,5 % este suficienta sa omoare sobolanii in 30 de minute. Sub presiune de 3 atmosfere bioxidul de sulf se poate lichefia chiar si la temperatura obisnuita (in jur de 20^oC) si prin imbuteliere este mult mai usor de utilizat. De altfel, in aceasta forma constituie principalul mijloc de deratizarea vapoarelor. La deschiderea buteliei, bioxidul de sulf lichid trece imediat in stare gazoasa, deci ca operatia sa fie eficienta este necesar ca spatiul supus deratizarii sa fie bine ermetizat. Procedura este pe cat de comoda, pe atat de economicoasa, deoarece din 1 Kg bioxid de sulf lichid rezulta 350 litri gaz. Pentru a realiza o concentratie atmosferica de 0,5% in spatiul de gazare, este necesara o cantitate foarte mica din produsul lichid. Efectul toxic se reflecta in special la sfera pulmonara: hiperemii, hemoragii, edem si moarte prin asfixiere. La utilizarea bioxidului de sulf in spatii inchise sunt necesare aceleasi masuri valabile pentru toate gazele toxice. In actiunile de deratizare se poate folosi si sulfura de carbon, dar cu aplicarea unor masuri speciale deoarece in stare de vapori produsul este foarte inflamabil, iar in prezenta oxigenului atmosferic poate forma un amestec exploziv.

In afara sobolanilor si soarecilor exista si alte animale daunatoare, spoliatori ai productiei agricole, cum ar fi harciogul si popandaul.

Harciogul (Cricetus cricetus) este un rozator care produce  mari pagube agriculturii. El ataca culturile numai noaptea, iar ziua sta ascuns in culcus. El sapa galerii in pamant la adancime de 1-2 metri unde isi construieste mai multe camere pentru culcusul obisnuit, pentru reproductie si pentru provizii. Fiecare individ poate spolia pana la 30 Kg graunte de cereale, pe care le transporta treptat in cei doi saci ai falcilor si le depoziteaza in galeriile pentru iernare. Este un solitar convins. Initial, intr-o galerie traieste doar un mascul si femela sa. Cand puii au crescut marisori, masculul isi sfasie femela si o alunga din galerie, apoi si puii si ramane singur. In luna octombrie, masculul intra in hibernare si nu mai iese din galerie pana in luna martie.

Popandaul (Citellus citellus)  este un rozator asemanator cu harciogul dar de talie mai mica, umbla dupa hrana numai ziua, produce mari pagube agriculturii si este foarte sociabil (traieste cu femela si puii sai in galerie, chiar si in perioada de hibernare).

Distrugerea lor, ca si soarecii de camp se face cu buna eficienta prin gazare. Sursa primara de gaz toxic se introduce prin orificiul galeriei, care apoi se astupa cu pamant.

In afara marilor distrugeri de ordin economic produse de sobolani si chiar de soareci, ei sunt deosebit de periculosi si pentru sanatatea omului. Ei sunt vectori pentru agentii patogeni ai numeroaselor boli, constituind rezervorul natural permanent al acestora, cum ar fi: trichineloza, leptospiroza, tularemia, salmonelozele, spirochetoza, s.a.m.d, dar in mod particular turbarea, deoarece alaturi de carnasierele salbatice, sobolanul este cel mai periculos transmitator al virusului rabic la om si la animalele domestice.

Antibioticele

Antibioticele sunt substante chimice produse de diferite specii de microorganisme (bacterii, ciuperci, actinomicete), care suprima cresterea altor germeni si chiar ii distruge. Ele constituie unul din mijloacele cele mai eficiente de lupta impotriva celor mai agresivi agenti biotici de poluare, germenii patogeni. In acelasi timp insa, in anumite conditiuni, reziduurile lor pot fi insotite de riscuri (efecte adverse) si in consecinta sa devina la randul lor agenti de poluare. Pentru eliminarea, sau macar limitarea acestor riscuri, omul are la indemana numeroase posibilitati furnizate de cercetarea stiintifica.

Utilizarea antibioticelor in practica medicala a inceput in anul 1942, odata cu descoperirea penicilinei. Primele rezultate au fost uimitor de spectaculoase, intrucat penicilina s-a dovedit a avea efect salutar impotriva agentilor patogeni ai mai multor boli, care erau refractari la sulfamide si la chimioterapicele cunoscute. Explozia cercetarilor stiintifice in acest domeniu a condus repede la descoperirea altor antibiotice care au imbogatit arsenalul de lupta impotriva germenilor patogeni.

Penicilina

O                                      S             CH3 R - C - NH - CH - CH        C - CH3                                                           OH                       CO - N          CH - C = O

Este substanta secretata de mecegaiul Penicillium notatum, de unde vine si numele ei. Desi s-a constatat ca mai multe tipuri de Penicillium produc aceasta substanta, cantitatile cele mai mari se obtin de la tipul Notatum, specia Chrysogenum. De asemnea, exista mai multe tipuri de peniciline, dar toate au un nucleu comun si se deosebesc numai prin structura catenei laterale, notata "R". Patru sunt tipurile principale de peniciline si ele au fost notate cu simbolurile "F", "G", "X" si "K". Tipul cel mai eficient, care de altfel este aproape singurul utilizat in practica medicala, este penicila G. Catena laterala a acesteia  ("R") are urmatoarea structura chimica C₆H₅CH₂ - .

Penicilinele ce se gasesc in forma de acizi liberi sunt instabile si isi pierd repede puterea antibacteriana. In schimb, sarurile alcaline sunt stabile mai multe luni, chiar daca sunt pastrate la temperatura camerei. De aceea in practica medicala se foloseste sarea de sodiu a penicilinei G.

Penicilina G este foarte eficienta in afectiunile produse de mai multe bacterii patogene, cum ar fi: Streptococul alfa si beta hemditic, Stafilococul, Pneumococul, Gonococul, Meningococul, B.anthracis, Clostridium, Actinomyces, s.a.m.d.

Spre deosebire de sulfamide, activitatea penicilinei nu este inhibata de sange, puroi sau alte antolizate tisulare. De asemenea nu se cunoaste vreun antogonist structural al penicilinei, cum este cazul acidului paraaminobenzoic la sulfamide.

Un mare neajuns al penicilinei, ca de altfel al tuturor antibioticelor, este acela ca dupa un timp indelungat de utilizare unele specii sau tulpini bacteriene initial deosebit de sensibile, devin treptat rezistente la dozele uzuale care la inceput erau absolut eficiente. In aceasta situatie este necesara marirea dozei, uneori de 10 ori sau chiar mai mult pentru obtinerea eficientei scontate, iar in caz de necesitate chiar inlocuirea cu alt antibiotic. Aceasta particularitate se va trata mai pe larg la sfarsitul Capitolului Antibiotice.

Totusi este necesara cunoasterea unei insusiri particulare a penicilinei, care nu se regaseste la alte antibiotice. Un mare numar de specii bacteriene gram-pozitive si gram-negative, in contact prelungit cu penicilina, au capacitatea de a produce o enzima numita penicilinaza, care antagonizeaza efectul antibacterial al penicilinei. Este posibil ca aceasta sa contribuie la capatarea rezistentei de catre bacteriile initial sensibile la penicilina.

Un avantaj in utilizarea penicilinei in practica medicala, consta in toxicitatea redusa a ei. Totusi, uneori se pot inregistra efecte secundare.

La locul de injectie poate provoca durere, induratie si chiar leziuni ale nervilor periferici insotite de pareze locale trecatoare.

Cele mai frecvente sunt insa reactiile alergice, exteriorizate in principal prin eruptii cutanate, cu aspect urticarian, eritematos sau exfoliant, insotite uneori de febra, tumefactii articulare si dureri musculare. Dermatita poate apare si in timpul fabricatiei la personalul care vine in contact cu antibioticul (dermatita de contact). Alte reactii alergice sunt astmul bronsic, edemul angioneurotic sau febra medicamentoasa.

In cazuri rare, efectul toxic se poate constata si la sistemul nervos central, in special atunci cand administrarea se face intrarahidian, exteriorizat prin reactii meningiene si febra.

O complicatie secundara importanta este aparitia spontana de noi infectii, produsa de bacterii penicilino-rezistente care se gasesc in mod normal in organism (tractusul respirator si gastro-intestinal).

Reactiile adverse mentionate sunt rare si de obicei trecatoare. In cazuri de necesitate mijlocul sigur de eliminarea riscurilor consta in intreruperea tratamentului cu penicilina.

Streptomicina

A fost descoperita in anul 1944 in culturile actinomicetului Streptomyces griseus. Structura chimica complexa ii confera insusiri terapeutice valoroase.

In afara spectrului larg de actiune antibacteriana prezinta doua insusiri valoroase care lipsesc la penicilina. Prima se refera la inhibarea completa a cresterii pentru M. Tuberculosis iar a doua ca nu este inactivata de nici o enzima bacteriana cunoscuta, cum este penicilinaza pentru penicilina . La acestea se adauga stabilitatea indelungata la temperatura camerei si solubilitatea in apa care o face usor administrabila. Din pacate si   in cazul streptomicinei, in urma tratamentului indelungat, apare fenomenul de rezistenta instalat chiar si la bacilii tuberculosi. Bacteriile pot deveni repede rezistente chiar si la concentratii foarte mari de streptomicina, care depasesc de peste 4.000 de ori doza initiala eficienta.

In afara neajunsului mentionat, utilizarea streptomicinei poate fi insotita si de efecte adverse, mai numeroase si mai agresive decat in cazul penicilinei. Unele din acestea se refera la hipersensibilitatea exteriorizata prin eruptii cutanate, febra musculara, dezordine in tabloul leucocitar sangvin (eozinofilie),  edem angioneurotic astm bronsic. Dermatita apare cam la 7-10 % din bolnavii supusi tratamentului indelungat cu streptomicina, iar 1/3 din eruptiile cutanate sunt grave. Ele pot fi de tip maculo-papular si pruriginos, sau cu caracter hemoragic si exudativ. Sindromul cutanat este insotit adesea si de alte tulburari cu caracter general (dureri articulare, cefalee, hipotensiune, s.a.m.d). Dermatita de contact este frecventa si la lucratorii din industria streptomicinei.

Injectarea intrarahidiana poate fi urmata de diferite forme neurologice acute (mielita, meningita, paraplegie, etc.). Neuropatia produsa de streptomicina se deosebeste greu de cea produsa de infectia meningiana pentru care s-a aplicat tratamentul intrarahidian si produce deruta in conducerea actului medical.

Tratamentul indelungat poate avea alte efecte neurotoxice  grave, cum ar fi afectarea functiei celei de a opta pereche de nervi cranieni (nervul auditiv). Tulburarea se exteriorizeaza prin scaderea acuitatii auditive, pana la surzenie.

De multe ori, lezarea sistemului nervos poate fi grava si poate determina o incapacitate de munca mai mare decat boala pentru care s-a folosit acest antibiotic.

Tetraciclinele

Au fost descoprite tot in culturi de Streptomyces ca si streptomicina, dar in alte tipuri decat aceasta. Descoperirea  s-a facut pe rand, in anul 1948 Clortetraciclina (aureomicina), in 1950 Oxitetraciclina (teramicina), iar in anul 1952 Tetraciclina.

Tetraciclinele sunt deosebit de eficace in riekettsioze, in anumite viroze si in mai multe infectii produse de bacili si coci gram-pozitivi si gram-negativi. Asadar, spectrul de activitate al acestor antibiotice inglobeaza atat spectrul penicilinei cat si pe  cel al streptomicinei. In plus, ele sunt eficace si impotriva germenilor care nu sunt influentati in mod semnificativ de alte medicamente. Ele au o toxicitatea redusa si un larg camp de aplicare terapeutica. Toate trei au actiune si insusiri asemanatoare. Exista mici deosebiri cum ar fi stabilitatea mai mica la clortetraciclina sau toxicitatea clinica mai mica la tetraciclina, care nu sunt semnificative.

Sub forma de pulbere uscata tetraciclinele sunt stabile un timp indefinit la temperatura mediului ambiant.

Instalarea rezistentei bacteriene la tetracicline este mai lenta decat la streptomicina sau penicilina. In schimb, rezistenta castigata pentru una dintre tetracicline este valabila si pentru celelalte dous congenere (rezistenta incrucisata).

Reactiile secundare nocive produse de tetracicline, sunt de regula usoare, dar pot sa apara si reactii grave. Cele mai frecvente se instaleaza la nivelul tubului digestiv si al mucoaselor si ele sunt determinate de suprainfectii cu germeni rezistenti la aceste antibiotice. Cele mai frecvente sunt gastro-enteritele stafilococice, care se manifesta prin dureri epigastrice, greata, varsaturi si in special diaree. In portiunea anterioara a tractusului digestiv se intalneste stomatita, leziuni viziculo- papulare, dificultate in deglutitie si raguseala. Unele  leziuni mucoase sunt produse de ciuperci si levuri insensibile la antibiotice. Diareea poate fi insotita de o ileo-colita, iar gastro-enterita poate evolua fulgerator, chiar cu sfarsit letal. Suprainfectia produsa de micrococi sau de germeni din grupul Proteus ori Pseudomonas se intalneste si la nivelul tractului urinar si/sau respirator.

De obicei reactiile adverse sunt trecatoare si ele dispar fara urme la intreruperea tratamentului cu tetracicline.

Cloramfenicolul

OH   CH2OH       O              O2N                      CH - CH - NH - C - CHCl2

Initial a fost obtinut tot din filtratul unor culturi, dar cu alte tipuri de Streptomyces (1947). Dupa ce i s-a stabilit formula chimica structurala s-a trecut la preprarea lui pe cale sintetica la scara industriala. Produsul sintetic are proprietati fizice, chimice, biologice si terapeutice identice cu ale antibioticului natural produs prin fermentatia mucegaiului mentionat mai sus. Antibioticul este foarte stabil , inclusiv la fierbere in apa. Are un spectru foarte larg de activitate impotriva bacteriilor riekettsiilor si a anumitor virusuri.

Cel mai important efect toxic este lezarea maduvei oaselor. Trombocitopenia, granulocitopenia si anemia aplastica sunt principalele tulburari hematopoetice. Componenta nitrobenzenica a moleculei se crede ca este factorul responsabil de aceste tulburari. Din nefericire, anemia aplastica odata instalata evolueaza fatal. De aceea, aplicarea tratamentului cu cloramfenicol se va face cu mult discernamant si pe tot parcursul  se vor examina de repetate ori hemogramele. Tratamentul va fi rezervat infectiilor foarte grave care pun in pericol viata si numai atunci cand celelalte antibiotice si chimioterapicele nu sunt eficiente.

Alte reactii secundare toxice sunt mai putin importante (eruptiile cutanate, tulburari gastro-intestinale, stomatite, faringite, etc.). in cazuri rare poate produce o nevrita optica.

Celelalte antibiotice nu au efecte secundare importante din punct de vedere toxicologic.

Eritromicina este un antibiotic valoros, cu un larg spectru de actiune antibacterianaa asemanator cu cel al pencilinei. De asemenea, este mai activa fata de germenii gram-pozitivi decat tetraciclinele sau streptomicina. Prezinta avantajul ca administrarea obisnuita se face pe cale bucala, dar pentru ca aciditatea sucului gastric ii reduce activitatea se foloseste sub forma de drajeuri acoperite de un strat protector pentru a ajunge ca atare in intestin unde se face absorbtia.

Reactiile secundare nocive sunt rare si fara consecinte grave. Acestea pot fi: greata, varsaturi, diaree, dar cu caracter trecator. De aceea, nu se cunosc contraindicatii in tratamentele cu eritromicina.

Polimixina B. Spre deosebire de majoritatea antibioticelor, polimixinele n-au fost preparate din culturi de muceiaguri, ci din lichidul care contine produsele de metabolism ale diferitelor tulpini de bacterii aerobe din grupul Bacillus aerosporus  (B.polymixa). Dintre acestea polimixina B este cea mai putin toxica si singura care se utilizeaza in practica medicala. Spectrul de activitate este ingust si se refera numai la unele bacterii gram-negative. In schimb, actiunea bactericida este foarte rapida. Fata de germenii gram-negativi este de cateva ori mai activa decat streptomicina.

Pe cale parenterala la om (prin injectii) poate afecta sistemul nervos si rinichiul. La doze obisnuite pot apare parestezii, hipoestezii ale extremitatilor gurii, fetei si pielii capului, slabiciune, ameteala si eritem peribucal. La nivelul rinichiului leziunile sunt localizate atat la epiteliul tubular cat si glomerular, insotite de aparitia in urina de albumina, eritrocite, leucocite si chiar cilindri granulosi, iar in cazuri grave se instaleaza oliguria. Este necesar deci ca administrarea parenterala sa se faca sub control clinic si de laborator.

Neomicina. S-a izolat tot din lichidul ce contine produsii de metabolism ai unor bacterii din grupul Streptomyces, existente in sol. Spectrul antibacterian este mai larg decat cel al penicilinei sau streptomicinei, atat asupra bacteriilor gram-pozitive cat si gram-negative.

Deoarece se absoarbe putin din tubul digestiv, administrata pe cale bucala determina rar efecte toxice generale. Un tratament indelungat insa produce cresterea excesiva a germenilor insensibili si indezirabili din flora intestinala, inclusiv a ciupercilor. De aceea, este recomandabil ca tratamentul "per os"  sa nu fie prelungit mai mult de 3 zile.

Injectata parenteral insa, neomicina provoaca leziuni renale grave manifestate prin albuminurie si cilindri granulosi, ca si in cazul polimixinei B. Alta actiune grava a neomicinei priveste leziunile ireversibile ale nervului auditiv, urmate de surditate. Pentru evitarea acestor efecte adverse, injectarea parenterala a  neomicinei este de obicei contraindicata.

Kanamicina. Ca si neomicina s-a izolat tot din lichidele ce contin produsii de metabolism ai unor tulpini de bacterii din grupul Strptomyces, cu care are proprietati chimice si bacteriostatice comune. Ea este activs impotriva multor germeni aerobi patogeni, atat gram-pozitivi cat si gram-negativi, inclusiv impotriva stafilococilor patogeni rezistenti la antibioticele curente.

Injectata intramuscular, reactiile secundare sunt reduse, cu exceptia eozinofiliei. In cazul tratamentului indelungat insa, reactiile toxice majore se localizeaza la nivelul rinichiului si la nivelul celei de-a opta pereche de nervi cranieni. Cilindrii hialini si granulosi pot sa apara precoce, datorita afectarii atat a functiei glomerulare cat si a celei tubulare. De cele mai multe ori insa, aceste tulburari dispar dupa intreruperea tratamentului. Afectarea functiei auditive nu este insotita de surditate, dar la reluarea tratamentului situatia se agraveaza din cauza efectelor toxice cumulative.

Antibioticele s-au descoperit in cea mai mare parte in perioada 1940-1950 si sunt apreciate ca cele mai valoroase medicamente in lupta fata de agresiunea germenilor patogeni la sanatatea omului si animalelor domestice. Ca orice descoperire importanta, pe langa marile binefaceri aduse omenirii, antibioticele se caracterizeaza si prin unele neajunsuri.

Cel mai mare neajuns consta in reducerea treptata a activitatii germicide sau germistatice, care ameninta utilitatea  acestor valoroase medicamente. Acest neajuns se datoreste capacitatii impresionante a germenilor patogeni de adaptare, pana la stadiul de rezistenta fata de actiunea antibioticelor.

Numeroasele studii si cercetari stiintifice au stabilit ca exista trei tipuri de rezistenta microbiana.

Rezistenta simpla, sau rezistenta de contact direct. Este rezistenta castigata in urma tratamentului indelungat cu un  anume antibiotic. In felul acesta, bacteriile absolut sensibile initial la o anumita doza de antibiotice, in decursul timpul, prin confruntarea repetata cu acelasi antibiotic, devin rezistente la doza initiala. Mai mult decat atat, rezistenta se instaleaza progresiv si la doze din ce in ce mai mari. Astfel, daca in perioada anilor 40' boala produsa de gonococ se vindeca imediat printr-o singura injectie cu 100.000 u.i. de penicilina, astazi sunt necesare milioane de unitati administrate in mod repetat pentru a obtine acelasi efect.

Rezistenta incrucisata. S-a constatat ca un anumit germen care a devenit rezistent la un anumit antibiotic, isi pastreaza aceasta rezistenta si la contactul cu alt antibiotic. Rezistenta incrucisata se instaleaza foarte repede in cazul antibioticelor inrudite. Astfel, daca o bacterie a devenit rezistenta la tetraciclina, in timp foarte scurt va fi rezistenta si la clortetraciclina sau oxitetraciclina. Desi mai lent, rezistenta incrucisata se instaleaza pentru majoritatea antibioticelor, indiferent de origine, caracteristici fizico-chimice sau intensitatea actiunii germicide.

Rezistenta transferabila. Este cel mai perfid mod de rezistenta. Ea se caracterizeaza prin aceea ca o bacterie care a devenit rezistenta la unul sau mai multe antibiotice, deci indiferent daca a fost rezistenta simpla sau incrucisata, poate transfera aceasta rezistenta la alte specii sau tipuri de bacterii desi acestea n-au venit niciodata in contact cu antibioticele.

Indiferent de tipul rezistentei microbiene, ea a fost inlesnita si de regimul, de multe ori nesocotit, de utilizarea antibioticelor, nu numai in practica medicala, dar si in alte domenii.

Limitarea acestui neajuns este partial posibil, in special prin folosirea concomitenta a mai multor categorii de antibiotice, prin asocierea de antibiotice chimio-terapice, toate acestea in doze  potrivite, precum si prin respectarea stricta a regimului de utilizare. La acestea se adauga intensificarea cercetarii stiintifice pentru obtinerea altor antibiotice eficiente, pentru completarea sau inlocuirea celor aflate in uz in perioada actuala.

Tractusul digestiv al animalelor este populat de un numar mare de specii de microorganisme, a caror densitate este de-a dreptul impresionanta. Unele au potential patogen, dar cele mai multe sunt saprofite, deci inofensive pentru gazda. Distributia lor in tubul digestiv este diferita in functie de speciile animale. Astfel, la erbivore, varietatea tipurilor de microorganisme si in special densitatea lor sunt enorme, chiar in portiunea anterioara a tubului digestiv (in prestomace). La toate speciile animale, o situatie asemanatoare se intalneste in portiunea posterioara a tractusului (in colon). Una din caracteristicile acestor microorganisme o constituie capacitatea deosebita de inmultire. Evident, pentru inmultire, crestere si dezvoltare, ele au nevoie de hrana, deci de aceleasi elemente nutritive ca si organismul gazda, pe care o iau din substanta nutritiva primara existenta in tubul digestiv al gazdei. In felul acesta organismul animal nu beneficiaza de intreaga substanta nutritiva existenta in furajele ingerate. A aparut deci ideea incercarii de crestere a acestui beneficiu, care in final inseamna cresterea potentialului productiv (carne, lapte, oua) cu acelasi regim de furajare. Solutia ar fi deci limitarea "lacomiei" microflorei din tubul digestiv, fara distrugerea ei (care altfel ar perturba desfasurarea normala a actului  digestiv). Cercetarile au luat in atentie antibioticele, care in concentratie redusp pot avea fata de microorganisme capacitatea de a "inhiba, fara a omora". Ideea a fost repede imbratisata de crescatorii de animale, dar si de ceilalti factori care se preocupa de asigurarea hranei pentru om, mai ales in conditiile in care explozia demografica a devenit o realitate pentru prezent si viitor. Si aceasta cu atat mai mult cu cat calitatea nutritiva a alimentelor de origine animala este net superioara celor de origine vegetala. Numeroasele cercetari experimentale au dovedit intr-adevar ca utilizarea antibioticelor ca stimulatori de crestere pentru animale de interes economic determina cresterea indicelui de utilizarea hranei cu 3-10 % si pe aceasta baza cresterea sporului de greutate, precum si a productiei de lapte si oua, de 5-10%. Ori, la scara planetara aceasta situatie inseamna un mare castig. Ca si in cazul descoperirii insecticidelor, entuziasmul a fost general si procedeul a intrat in practica zootehnica in numeroase tari, inclusiv in tara noastra. Industria nutreturilor s-a imbogatit cu noul ingredient (antibioticele) si pe baza cerintelor s-a dezvoltat continuu. Din pacate insa regimul de utilizare a urmarit numai aspectele pozitive neglijandu-se sau chiar desconsiderandu-se efectele adverse. Regimul de utilizare si insusirile antibioticelor folosite trebuie sa asigure urmatoarele conditii:

·                    Pastrarea eficacitatii si stabilitatii antibioticelor in amestecul furajer.

·                    Dispersia omogena in masa furajera.

·                    Toxicitatea redusa pentru animale si pasari.

·                    Reducerea riscului de instalarea rezistentei microorganismelor fata de antibioticele folosite.

·                    Folosirea pe cat posibil ca stimulatori de crestere numai a antibioticelor care nu se utilizeaza in practica medicala, inclusiv cea sanitara veterinara.

Ultimele conditii au prin definitie caracter teoretic, deoarece:

·                    In practica zootehnica antibioticele ca stimulatori de crestere se folosesc in cantitati mult mai mici decat in terapeutica. In aceste conditii, rezistenta microbiana directa se instaleaza timpuriu si este durabila.

·                    Recomandarea ca in practica zootehnica sa nu se foloseasca antibiotice ce se folosesc in terapeutica umana sau veterinara, este de asemenea lipsita de suport stiintific, deoarece nu exista antibiotice selective cu actiune numai ca biostimulatori. Pe de alta parte, chiar daca antibioticele cunoscute s-ar imparti in cele doua scopuri, cu respectarea stricta a regimului de utilizare, problema nu se rezolva, din contra se complica datorita capacitatii microorganismelor fata de rezistenta incrucisata. Rezistenta castigata de catre microorganisme fata de antibioticele utilizate ca stimulatori de crestere, le face pe acestea sa fie la fel de rezistente si fata de majoritatea celorlalte antibiotice.

·                    Argumentul ca majoritatea microorgansimelor din tractusul digestiv sunt saprofite, deci eventuala rezistenta castigata este lipsita de semnificatie patologica, este de asemena lipsita de suport stiintific. In grupa  enterobacteriaceelor exista si specii sau tulpini patogene sau potential patogene. De asemenea, prin intermediul alimentelor pot ajunge in tractusul digestiv numeroase categorii de germeni potential nocivi. Chiar daca in absurd s-ar admite teoria ca numai germenii saprofiti ar deveni rezistenti la antibiotice, se stie ca acestia au capacitatea de a-si transfera rezistenta catre germenii patogeni cu care coabiteaza, in interiorul sau in afara organismului.

Spre deosebire de regimul terapeutic a carui durata obisnuita este de ordinul zilelor, regimul antibioticelor folosite ca stimulatori de crestere necesita un timp, mult mai indelungat. Antibioticele folosite nu raman cantonate in mod strict la nivelul lumenului tractusului digestiv, ci prin absorbtie trec in circuitul general, unde se vor regasi un oarecare timp in tesuturi si umori, precum si in produsele obtinute de la animalul in viata (lapte, oua). Prin intermediul alimentelor primare de origine animala (carne, lapte, oua), reziduurile de antibiotice ajung in organismul omului declansand stari anormale importante, in special atunci cand aportul este continuu, pentru o perioada convenabila de timp.

In contact cu reziduurile de antibiotice din tesuturi si umori, eventualii germeni patogeni care patrund in organism devin repede rezistenti fata de acestea, iar prin rezistenta incrucisata si fata de alte antibiotice. Drept urmare, eficienta tratamentului cu antibiotice pentru combaterea starilor patologice declansate este  mult redusa.

Alt pericol al reziduurilor de antibiotice preluate de om prin alimente (carne, lapte, oua) il constituie efectul toxic direct prin aparitia fenomenelor alergice, intrucat este cunoscut faptul ca ele pot fi declansate chiar si de cantitati extrem de mici de reziduuri.

Fata de efectele adverse ale reziduurilor de antibiotice din materiile prime alimentare, normele de sanatate din majoritatea  tarilor au stabilit limite foare severe, chiar mai exigente pentru celelalte substante straine cu potential toxic. In tabelul urmator sunt trecute limitele maxime pentru reziduurile de antibiotice in carne si organele comestibilie prevazute in legislatie S.U.A. inca din anul 1981.

Antibioticul	Specia animala	Tesutul	Toleranta, ppm
Penicilina	Bovine, Cabaliene	Muschi, ficat, rinichi	0,05
	Porcine		0,00
Streptomicina	Bovine	Muschi, ficat, rinichi	2,00
	Porcine		0,00
Tetraciclina	Porcine, ovine, caprine, cabaliene	Muschi, ficat, rinichi	0,25
Oxitetraciclina	Bovine, porcine, cabaliene	Muschi, ficat, rinichi	0,10
Clotetraciclina	Bovine	Muschi, ficat, rinichi	0,10
	Porcine, cabaliene	Muschi	1,00
	Cabaliene	Ficat	4,00
	Porcine	Ficat	2,00
	Porcine, cabaliene	Rinichi	4,00
Eritromicina	Porcine	Muschi, ficat, rinichi	0,10
	Bovine, cabaliene		0,00
Neomicina	Cabaliene	Muschi, ficat, rinichi	0,25

Pentru prevenirea sau macar limitarea semnificativa a efectelor adverse, este necesar sa se respecte urmatoarele recomandari in privinta regimului de utilizare al antibioticelor:

·                    In practica sanitara veterinara sa nu se foloseasca antibioticele utilizate in medicina omului, sau macar o parte din acestea.

·                    In ambele sectoare sunt necesare doze (concentratii) suficient de mari pentru a asigura distrugerea  rapida a germenilor patogeni, inainte ca acestea sa devina rezistente. Este bine ca prima administrare sa aiba caraterul "dozei de soc".

·                    Ar fi necesar sa se renunte la utilizarea antibioticelor in practica zootehnica, drept stimulatori de crestere. Parerea ca antibioticele care nu se folosesc in practica medicala umana sau veterinara n-ar fi insotite de riscuri este complet gresita, deoarece se omite posibilitatea rezistentei incrucisate si cea a rezistentei transferabile.

·                    Este necesar sa se respecte "timpul de pauza" specific fiecarui antibiotic, inainte de taierea animalelor pentru carne, care au fost tratate cu antibiotice si nici valorificarea in consum a laptelui si oualelor, in asa fel incat in acest interval reziduurile sa dispara prin eliminare sau biodegradare si sa nu se mai regaseasca in carne, lapte sau oua. Intrucat marimea timpului de pauza este de ordinul a cateva zile, pagubele economice sunt considerabil mai mici decat riscurile.

Sulfamidele

Sulfamidele sunt substante chimice de sinteza cu larga utilizare in practica medicala. De asemenea ele au un rol important in problematica poluarii mediului. Ca si antibioticele fac parte din grupa mijloacelor eficiente de combaterea celor  mai periculosi agenti biotici de poluare, germenii patogeni pentru om si pentru animalele domestice. In acelasi timp insa, prin potentialul toxic pot fi insotite de efecte adverse, devenind la randul lor agenti de poluare.

Sulfamidele au fost primii agenti chimioterapici folositi sistematic in profilaxia si tratamentul afectiunilor bacteriene la om. Importanta considerabila a descoperirii lor pentru medicina curativa si profilactica este reflectata in scaderea rapida a morbiditatii si mortalitatii prin boli infectioase. Desi decoperirea antibioticelor le-a redus domeniul de utilizare, sulfamidele sunt folosite pe scara larga si in prezent.

Prima sulfamida (Sulfanilamida) a fost sintetizata in anul 1908, dar efectul antibacterian a fost cunoscut abia prin anul 1930. A aparut astfel un domeniu al chimioterapiei moderne si pe baza unui numar considerabil de lucrari experimentale si chimice s-a trecut la sintetizarea unui numar mare de derivati ai sulfanilamidei, carora in anul 1937 Consiliul International al Farmaciei si Chimiei le-a atribuit termenul generic de Sulfamide.

Au o larga activitate antibacteriana, atat pentru germenii gram-pozitivi cat si pentru cei gram-negativi. Totusi, raportate la greutate, sulfamidele sunt mult mai putin active decat antibioticele folosite in clinica. Astfel, cresterea bacteriilor foarte sensibile este inhibata la o concentratie de 1:10.000 - 1:20.000 pentru sulfamide, pe cand pentru penicilina este suficienta o concentratie de 1:50 milioane, iar pentru  streptomicina de 1:0,5 milioane. Mai mult, actiunea antibacteriana a sulfamidei difera de cea a penicilinei prin faptul ca este inhibata de sange, puroi sau alte produse de degradare tisulara.

In general, sulfamidele au numai efect bacteriostatic in organism, dar mecanismele de aparare celulara si umorala completeaza suprimarea infectiei. Ele stimuleaza activitatea leucocoitelor, care prin fagocitoza activa asigura in final si efectul bactericid al sulfamidelor.

Mecanismul actiunii bacteriene a sulfamidelor este cunoscut. Activitatea microorgansimelor este indispensabil legata de prezenta unei substante specifice numita acidul paraaminobenzoic. Intre sulfamide si aceasta substanta exista un antagonism competitiv, prin care se tulbura utilizarea normala a acidului paraaminobenzoic de catre bacterii, care-si pierd activitatea si capacitatea de inmultire.

Alt neajuns al sulfamidelor (intalnit de altfel si la antibiotice) se refera la rezistenta pe care o pot capata bacteriile sensibile in urma tratamentului cu sulfamide. Mai mult decat atat, bacteriile devenite rezistente la o sulfamida, sunt rezistente in mod egal la concentratii echipotente ale tuturor celorlalte sulfamide care poseda o grupare paraminica si care sunt antagonizate de acidul paraaminobenzoic.

In practica, sulfamidele se administreaza de obicei pe cale orala. Absorbtia gastro-intestinala este rapida, incat unele sulfamide se regasesc in urina dupa 30 de minute de la administrare. Ele sunt distribuite in toate tesuturile si umorile, unde o fractiune redusa sufera modificari metabolice. Se pare ca metabolitii rezultati sunt responsabili de unele reactii toxice generale.

Stationarea in tesuturi si umori este mai mare decat la antibiotice, incat eliminarea se face in cateva zile. Eliminarea din organism este completa, in parte ca atare, in parte ca produsi de metabolism. Cea mai mare fractiune se elimina prin urina. De aceea, la bolnavii cu tulburari functionale renale eliminarea este mult mai lenta. Acelasi lucru se intampla si cu depozitele din tesuturile fatului, deoarece sulfamidele traverseaza usor bariera placentara. Retardarea eliminarii este favorizata si de unele insusiri particulare ale sulfamidelor. Ajunse in cicuitul general ele se combina in parte cu albumina, insusire care creeaza unele implicatii. Pe de o parte fractiunea legata de albumine isi pierde efectul bacteriostatic, dar isi pastreaza potentialul toxic. Pe de alta parte, eliminarea din organism este mult mai lenta decat atunci cand circula in stare libera.

Toxicitatea sulfamidelor constituie principalul obstacol in folosirea lor in clinica. Reactiile secundare nocive pot fi usoare si fara urmari, ori grave si chiar fatale. De aceea utilizarea lor trebuie facuta cu discernamant si sub supraveghere medicala.  Marea dificultate consta in aceea ca nu se cunoaste nici un antidot specific fata de efectele toxice ale sulfamidelor. Pe de alta parte, este dificil de apreciat daca reactiile nedorite sunt produse de sulfamide sau sunt efectele bolii pentru care s-a administrat medicamentul.

Complicatiile grave produse de sulfamide (reactiile cutanate, renale, hepatice, ale maduvei oaselor, sangvine si ale nervilor periferici) trebuie diagnosticate cat mai curand pentru ca administrarea sa poata fi oprita cat mai precoce. Daca la o administrare se inregistreaza reactii secundare nocive, raspunsul toxic sever creste considerabil la urmatoarea administrare. Toxicitatea cumulativa, chiar si "la distanta" este specifica sulfamidelor. Incidenta efectelor toxice la sulfadiazina este de 6-8 %, dar in cazul sulfatiazolului se dubleaza, iar la sulfapiridina este de 4 ori mai mare.

La nivelul cailor urinare sunt cele mai frecvente si mai grave complicatii (hematurie, azotemie, oligurie si chiar anurie). Se cunosc 3 tipuri principale de complicatii.

Cristaluria este tipul cel mai comun, dar si cel mai grav deoarece lezarea renala cauzeaza repede nefrita toxica. Cristalele se pot depozita in tubii renali, in bazinet, ureter sau vezica. Iritatia si obstructia determina hematuria, albuminuria, cilindruria, oliguria, anuria si in final moartea. De aceea, examenul repetat al urinei, corelat cu semnele clinice, trebuie ca in caz de necesitate sa impuna oprirea obligatorie a  tratamentului cu sulfamide. Scaderea Ph-ului urinei favorizeaza cresterea concentratiei sulfamidei cu formarea de cristale. Cristaluria poate fi deci prevenita prin alcalinizarea urinei care se poate realiza cu ajutorul biocarbonatului se sodiu.

Nefrita toxica, fara depozite intrarenale de cristale, constituie alta complicatie grava. Prin reactiile inflamatorii puternice, apar necroza si degeneracenta urmate de anurie, uremie si moarte rapida.

Leziunile de hipersensibilitate renala sunt frecvente si ele se rasfrang si la alte organe sub forma de leziuni vasculare diseminate, tromboflebite sau arterite necrotice.

Febra medicamentoasa este mai frecventa in urma administrarii de sulfanilamida si de sulfatiazol si poate fi insotita de eruptie maculo - papulara si de prurit. Atunci cand apare dupa ce febra produsa de boala a cedat, are o crestere brusca si de obicei anunta instalarea unor reactii toxicologice grave.

Eruptiile cutanate imbraca forme variate (erizipeloid, petesial, urticariform) si poate fi localizata la fata si extremitati, sau generalizata. De asemenea, dermatita poate fi insotita si de reactii anafilactice grave. Forma cea mai grava este dermatita exfoliativa ce poate deveni fatala. Daca dupa un timp de intrerupere se reia tratamentul cu sulfamide, reactiile toxice reapar cu o gravitate mult mai mare. Sensibilizarea poate dura mai multi ani si nu se cunosc metode eficace de desensibilizare.

Hepatita, desi rara are o evolutie foarte grava. Necroza hepatica in focar este provocata de actiunea toxica directa asupra parenchimului, iar cea difuza de hipersensibilitatea castigata de ficat fata de sulfamide. Hepatita se instaleaza de obicei in primele 3 zile de la inceputul tratamentului, iar icterul  care insoteste formele grave, dupa 10 zile.

Efectele toxice se pot constata si la sange. Anemia hemolitica acuta este foarte grava si adesea fatala, dar din fericire apare foarte rar. Numarul eritrocitelor scade brusc cu 2-3 milioane/mmc, iar principalele semne sunt: febra, anemia, leucocitoza, reticulocitoza, urobilirubinia, icterul si hemoglobinemia.

Agranulocitoza este rara si apare dupa un tratament indelungat (15-25 zile). Mecanismul ei consta in oprirea maturatiei celulare in maduva oaselor la stadiul de mieloblast.

Leziunile vasculare sunt variate cum ar fi: necroze arteriale, periartrita nodoasa, iar in urma reactiilor de hipersensibilizare se constata hiperplazie plasmocitara, eozinofilie si hiperglobulinemie. Ele sunt insotite adesea de dermatita, agranulocitoza, anemie hemolitica acuta, hepatica, nevrita, astm bronsic.

Cianoza este reactia toxica frecventa. Ea se datoreste methemoglobinemiei, dar si unor metaboliti ai sulfamidelor care sunt colorati.

Tratamentul indelungat poate avea si efect gusogen, datorita hiperplaziei tiroidiene insotita de hipotiroidism.

Cu toate ca efectele secundare toxice sunt numeroase si destul de frecvente, sulfamidele se bucura inca de o foarte larga folosire in practica medicala deoarece au un rol important in profilaxia si tratamentul multor boli bacteriene si virotice. Este indicat insa ca utilizarea lor sa se faca numai pe baza prescriptiei medicale si sub supraveghere atenta.

Sulfamidele au o buna stabilitate chimica si o persistenta in tesuturi mai mare decat antibioticele. De aceea "timpul de pauza" de la intreruperea tratamentului si pana la taierea animalului pentru carne trebuie respectat intocmai.

Limitele maxime ale reziduurilor de sulfamide in carne sunt  foarte severe si anume 0,1 ppm (0,1 mg/Kg) pentru toate categoriile de sulfamide.

                                       

1.3. Deseurile menajere

Marile aglomerari urbane constituie, de asemenea, o sursa importanta de poluare in primul rand prin emisiile de ape reziduale menajere, care au un continut ridicat in materie organica si nutrienti (azot si fosfor).  Stabilirea continutului global de  substante organice biodegradabile se bazeaza pe utilizarea indicelui standardizat CBO₅ (consumul biologic de oxigen dupa cinci zile, ce reprezinta numarul de grame de oxigen consumat pentru oxidarea substantelor organice din apa respectiva cu ajutorul microrganismelor, dupa cinci zile, la 18°C). Ca modalitate de caracterizare a poluarii raurilor de catre apele menajere orasenesti s-a admis notiunea de 'echivalent persoana', care reprezinta media compusilor organici biodegradabili emisi pe cap de locuitor. Pentru Europa, aceasta marime este de ~54 g CBO₅/persoana-zi. Pe baza volumului mediu de ape uzate emise pe locuitor/zi (~ 150 l/zi) se poate astfel calcula incarcarea medie cu substante organice a apelor menajere, care este de aproximativ 0,33 g/l. Astfel, pentru un oras cu 1,5 milioane de locuitori calculul indica o cantitate de 81 t CBO₅ evacuate zilnic in apele receptoare. Incinerarea deseurilor solide constituie si ea o sursa de poluare atmosferica, iar depunerea lor in gropile de gunoi este insotita atat de emisii gazoase cat si de scurgeri in apele subterane.

In Elvetia in anii  1960, constatandu-se gradul mare de poluare a "namolurilor" rezultate din epurarea apelor menajere colectate din marile orase, s-au facut demersuri pentru a fi exportate in Franta. Ulterior autoritatile franceze au interzis importul acestor deseuri. De atunci elvetieni stocheaza in conditii de siguranta aceste namoluri, asteptand ca cercetarea stiintfica sa creeze tehnologiile necesare reciclarii si neutralizarii acestor deseuri. Daca s-ar putea extrage elementele chimice ce le compun, aceste deseuri ar deveni o sursa de materii prime foarte valoroasa.