Sistemas integrales para el control de la seguridad toxicológica y medioambiental.
Sistemas integrados de seguimiento de la seguridad toxicológica y ambiental.
Ganshin Vladimir Mikhailovich, candidato de ciencias técnicas
Chebyshev Alexander Vasilievich, candidato de ciencias químicas
Fesenko Anatoly Vladimirovich, doctor en ciencias técnicas Ciencias
SISTEMAS INTEGRADOS PARA EL MONITOREO DE LA SEGURIDAD TOXICOLÓGICA Y AMBIENTAL.
Introducción
Es bien sabido que recientemente, en todo el mundo, ha habido un aumento en el número de amenazas de utilizar materiales radiactivos, sustancias tóxicas potentes y microorganismos patógenos con fines terroristas por parte de elementos radicales.
De acuerdo con el Según las definiciones de los expertos occidentales, este tipo de terrorismo debería clasificarse como terrorismo tecnológico, que es uno de los más peligrosos en términos de sus posibles consecuencias sociales.
Según las estimaciones existentes, estos “medios no convencionales pueden causar daños significativamente más graves en comparación con los tipos de armas convencionales.
Los terroristas pueden ver estas sustancias como un medio de amenazas y chantaje para promover diversas demandas económicas y políticas, así como para llevar a cabo actos terroristas “silenciosos” encubiertos.
Está claro que la protección y mitigación efectivas de la Es necesario garantizar las consecuencias de tales actos encubiertos de sabotaje y crear un sistema de seguimiento toxicológico y dosimétrico eficaz, que se lleve a cabo con la fiabilidad y la frecuencia necesarias.
Los datos disponibles sobre el impacto negativo del hombre en el medio ambiente natural también indican la creciente influencia de los factores ambientales para garantizar la seguridad del individuo, la sociedad y el Estado.
El Presidente de la Federación de Rusia firmó el Decreto No. 236 del 4 de febrero de 1994 “Sobre la estrategia estatal de la Federación de Rusia”. Federación para la Protección del Medio Ambiente y el Desarrollo Sostenible.”
El decreto se basa en los documentos de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo y está destinado a crear un concepto de seguridad ambiental en Rusia.
El sistema para garantizar la seguridad ambiental en Rusia, a su vez, debería basarse en los principios de garantizar la sostenibilidad de la biosfera o, en otra formulación, “la indispensabilidad de la biosfera”.
Es necesario entender que la seguridad ambiental en su conjunto sólo puede implementarse como un sistema de medidas , que representa un conjunto de medidas sociales, legislativas, técnicas, tecnológicas, médicas, biológicas y de otro tipo destinadas a mantener el equilibrio entre la biosfera y los factores externos antropogénicos y naturales. cargas.
Desde el punto de vista técnico, sólo es posible garantizar un grado suficiente de seguridad medioambiental mediante la realización periódica de estudios expertos del estado del aire y de las superficies de los locales residenciales e industriales controlados en cuanto a limpieza medioambiental.
Por lo tanto, al crear un sistema de monitoreo integral para prevenir o, en una medida significativa, reducir las consecuencias dañinas de posibles sabotajes y actividades terroristas y la influencia de diversos factores ambientales que pueden tener un efecto dañino general en los humanos, es necesario tener en cuenta los rasgos característicos tanto de uno como de otro tipo de posibles impactos.
Terrorismo
El concepto de terrorismo Proviene de la raíz latina terror [terreo], que significa miedo, horror [asustar, aterrorizar, retener con temor i>].
La comunidad internacional se enfrentó a la necesidad de intensificar la lucha contra los actos de terrorismo de finales de los años 60 y principios de los 70. Fue durante este período que los ataques terroristas comenzaron a utilizarse activamente como medio de lucha política y como método para influir en los procesos políticos que ocurren en la sociedad.
Como respuesta natural, la cooperación entre estados en la lucha contra esto El fenómeno se intensificó.
Estados Unidos, Italia, Gran Bretaña, Alemania y algunos otros países en los que este problema se ha vuelto más urgente, en cumplimiento de tratados internacionales y teniendo en cuenta sus propias necesidades, adoptaron en los años 70 una serie de leyes especiales destinadas a prevenir y reprimir actos. del terrorismo.
Desafortunadamente, la legislación nacional, incluido el nuevo Código Penal, no especifica posibles tipos de terrorismo; Ciertos estereotipos ideológicos no permiten aprender plenamente las lecciones de la historia y son la base para subestimar la escala y las capacidades del terrorismo masivo e individual.
El momento moderno se caracteriza por la intensificación de la actividad terrorista, tanto con fines políticos como para resolver tareas más locales, en algunos casos puramente materiales: intimidación o destrucción física de competidores económicos, daños económicos, extorsión, etc. La experiencia existente muestra que el aumento del número de víctimas se debe en gran medida a tipos no tradicionales de influencias terroristas.
La literatura refleja incidentes individuales con el uso de sustancias tóxicas, así como amenazas del uso de sustancias químicas tóxicas y agentes biológicos:
- ataques terroristas planificados con el uso de sustancias tóxicas contra embajadas estadounidenses y depósitos de almacenamiento de armas nucleares;
- un intento de infectar el sistema de aire acondicionado del edificio de la ONU en Nueva York con ácido prúsico;
- planes de envenenamiento por parte del grupo fascista Orden del Levantamiento Sun” utilizando un cultivo tifoideo del sistema de suministro de agua de Chicago y varias otras ciudades de EE. UU.;
- la contaminación de productos agrícolas para causar daños económicos en Filipinas y Ceilán; amenazas terroristas a los gobiernos de Gran Bretaña, Alemania, Australia y Chipre; envenenamiento con agentes químicos y biológicos de productos agrícolas y suministros de agua;
- amenaza del famoso terrorista checheno Salman Raduev de utilizar componentes tóxicos de armas químicas contra las autoridades federales de Rusia (1997).
El uso más amplio de sustancias tóxicas con fines terroristas lo llevaron a cabo miembros de la secta religiosa Aum Shinrikyo en junio de 1994 y marzo de 1995 en las ciudades de Mitsumoto y Tokio, cuando, como resultado de las acciones planificadas, 19 personas murieron envenenadas. y alrededor de 4 mil personas envenenadas de gravedad moderada y leve.
Estos y otros datos muestran de manera convincente que el terrorismo con el uso de armas químicas y biológicas se está convirtiendo en un problema urgente de la política real, que requiere comprensión y desarrollo de métodos confiables. contramedidas.
La etapa actual de desarrollo de los países de la CEI en el contexto de cambios políticos y económicos permite concluir que el nivel intelectual de los terroristas está creciendo en proporción al ritmo de desarrollo de la ciencia y la tecnología militares y, por tanto, del uso de elementos individuales. de armas de destrucción masiva se está convirtiendo en una realidad.
Al mismo tiempo, según los expertos especializados en la lucha contra el terrorismo tecnológico, los modernos agentes químicos y biológicos altamente tóxicos pueden caer en manos de terroristas a través de varios canales:
- robo en almacenes militares y arsenales donde se almacenan armas químicas, así como de departamentos militares de institutos del perfil correspondiente;
- robo de empresas asociadas con la producción de equipos de protección química;
- compra ( se aplica a insecticidas, herbicidas, productos farmacéuticos del grupo A, etc., altamente tóxicos) en el ámbito de la producción, el almacenamiento y el comercio;
- compra (se aplica a equipos de protección personal química — cartuchos de gas, etc.) en una cadena minorista;
- producción ilegal en laboratorios clandestinos.
Entre las sustancias químicas más comunes y, en cierta medida, accesibles, adecuadas para llevar a cabo actos terroristas, aparentemente deberían incluirse algunas sustancias según las “Listas de estupefacientes, así como sustancias potentes y tóxicas de las tablas I y II de la Naciones Unidas sobre la lucha contra el tráfico ilícito de estupefacientes y sustancias psicotrópicas”, en particular: carbamatos, cianuros, organofosforados, gas mostaza, compuestos de mercurio, talio, arsénico, clordano, paraquat, aconitina, ricino; algunos insecticidas (sulfato de nicotina, fluorofosfato de diisopropilo, paratión, etc.); sustancias generalmente tóxicas (ácido cianhídrico, cloruro de cianógeno, etc.); sustancias tóxicas con efectos asfixiantes (cloro, fosgeno, cloropicrina); agentes nerviosos (tabún, sarín, somán, gases VX).
También se pueden considerar como probables agentes químicos los siguientes: dietilamida del ácido lisérgico, iminosina, carbonilos metálicos volátiles (níquel, hierro, etc.), fluoroacetato de sodio, estricnina, tetrodotoxina, toxina botulínica, enterotoxina estafilocócica y varios otros fármacos.
No hay duda de que, junto con el fortalecimiento de la responsabilidad legislativa por la venta, fabricación ilegal, adquisición o almacenamiento de sustancias estupefacientes, potentes o tóxicas, las herramientas analíticas modernas tienen un papel importante que desempeñar en la implementación de medidas para proteger a las personas y prevenir actos de terrorismo químico.
De acuerdo con las tareas de monitoreo químico-toxicológico proactivo, las herramientas e instrumentos analíticos bien conocidos para detectar compuestos de este grupo (detectores de gas, detectores de gas y detectores individuales) se caracterizan por parámetros de velocidad. desde varios segundos hasta 5 — 8 minutos con un umbral de sensibilidad de 10-4 a 10-6 mg/l de aire.
El funcionamiento de estos dispositivos implica principalmente tres principios analíticos: análisis químico (reacciones indicadoras específicas), físico (espectroscopia óptica y espectrometría de movilidad iónica) y bioquímico (basado en colinesterasas y acetilcolinesterasas sensibles a sustancias organofosforadas (OPS) con quimioluminiscencia, electroquímica. o método de detección colorimétrica).
El umbral de sensibilidad de los dispositivos está inversamente relacionado con el rendimiento y se normaliza teniendo en cuenta el propósito y las condiciones de funcionamiento del dispositivo técnico.
Hay dos niveles de valores de umbral de sensibilidad.
El El primer nivel incluye concentraciones peligrosas (de combate) de agentes químicos y estandarizados para dispositivos militares que operan en el sistema de alerta sobre el uso de armas químicas y en el sistema de protección de instalaciones. Para los agentes que es más probable que se utilicen, este nivel es de aproximadamente 10 a 4 mg/l.
El segundo nivel incluye concentraciones de bajo riesgo (umbral) de agentes químicos característicos de sitios secundarios de contaminación.
Este nivel, por regla general, está estandarizado para los medios de detección de la situación química, incluidos los medios de reconocimiento químico. de tropas, así como medios de control químico.
Para equipos de indicación militar, es necesario determinar el OM con un nivel de umbral de sensibilidad determinado al decidir sobre la posibilidad de retirar el equipo de protección personal.
Para FOV, el nivel de umbral de sensibilidad especificado es aproximadamente 10-5 — 10-6 mg/l.
De lo anterior se debe concluir que al crear sistemas modernos de seguridad contra el terrorismo químico, teniendo en cuenta la probabilidad de un uso más encubierto de agentes tóxicos, es necesario centrarse en el uso de medios con un mayor umbral de sensibilidad, característico de los dispositivos. del segundo grupo.
De los desarrollados en la actualidad, los analizadores de gases militares y especiales incluyen:
1. Dispositivo militar de reconocimiento químico VPKhR (principio de funcionamiento: químico, bioquímico), diseñado para la determinación en el aire, en tierra, equipo militar FOV (sarín, somán, vapores VX), gas mostaza, fosgeno (difosgeno), ácido cianhídrico. (ciancloruro), CS, CR y BZ a temperaturas de -40 a +40°C. El kit VPHR proporciona 10 determinaciones de cada OM. Peso del dispositivo 2,3 kg;
2. Dispositivo de alarma GSA-12, diseñado para monitoreo automático continuo del aire para detectar vapores FOV. El dispositivo proporciona detección de vapores de VX en concentraciones umbral en 4 a 7 minutos con un período de actualización de información de 2 minutos. En modo cíclico, el tiempo de análisis es de 16 minutos.
El principio de funcionamiento es bioquímico, fotométrico.
El reactivo principal es una preparación de colinesterasa. El dispositivo está controlado termostáticamente. El tiempo para preparar el dispositivo para su funcionamiento es de 20 minutos, el tiempo del equipo es de 10 minutos. Peso del sensor: 16 kg.
El dispositivo GSA-13, destinado a sustituir al GSA-12, tiene las mismas características de umbral de sensibilidad, pero se caracteriza por una mayor velocidad de respuesta, que es de 1,5 minutos.
Basado en un análisis de literatura Según las fuentes y la experiencia profesional existente, también se puede afirmar que, junto con las sustancias tóxicas, es bastante probable el uso de compuestos psicotrópicos biológicamente activos con fines delictivos.
Esto último se debe al hecho de que en los últimos 10 a 20 años en la práctica médica ha habido un aumento cualitativo en el uso de drogas sintéticas utilizadas para tratar diversas enfermedades, que tienen una amplia gama de efectos farmacológicos.
Desafortunadamente , este tipo de drogas, especialmente en los últimos años, se han vuelto accesibles a un número excesivamente grande de personas, incluidas aquellas con tendencias delictivas. Esto se ve facilitado por la posibilidad de su adquisición ilegal en laboratorios ilegales.
Las drogas psicotrópicas pueden causar diversos trastornos mentales en humanos, que los delincuentes pueden utilizar para resolver sus problemas.
Con la ayuda de la influencia farmacológica, es posible mejorar el efecto del alcohol consumido (por ejemplo, con el propósito de un compromiso posterior);
- reducir la claridad del pensamiento (para alterar la idoneidad de el proceso de toma de decisiones importantes);
- provoca pérdida de memoria de los acontecimientos posteriores a la toma del medicamento, lo que puede llevar en el futuro (por ejemplo, en el caso de firmar documentos importantes) a la aparición de desconfianza en socios comerciales; aumentar la confianza y reducir el autocontrol durante las negociaciones comerciales;
- inducir la pérdida del conocimiento e inmovilizar a una persona con el fin de su posterior secuestro; simular la aparición de una enfermedad mental.
También son posibles otras opciones para el uso de drogas psicotrópicas con fines delictivos.
La situación se ve agravada por el hecho de que las drogas psicotrópicas modernas tienen una actividad tan alta que, en determinadas condiciones, el momento de su uso puede pasar desapercibido para la víctima y otras personas.
Las dosis terapéuticas y tóxicas de sustancias biológicamente activas en términos cuantitativos son tan pequeñas que pueden usarse no solo en bebidas y alimentos alcohólicos y no alcohólicos, sino también mediante aplicación cutánea e incluso mediante exposición por inhalación para crear aerosoles persistentes.
Esta última vía de distribución de sustancias biológicamente activas se puede implementar, en principio, mediante unidades de aire acondicionado, sistemas de ventilación de suministro y extracción, etc.
Cabe señalar especialmente que pueden surgir dificultades al diagnosticar cambios en el comportamiento de una persona expuesta a drogas psicotrópicas, ya que los síntomas de tales condiciones a menudo se parecen a una enfermedad natural.
Por eso es especialmente importante detectar oportunamente sustancias biológicamente activas en los objetos de examen. Esto requerirá un complejo de métodos fisicoquímicos y biológicos altamente sensibles.
El método biológico es un enfoque metodológico moderno para realizar investigaciones expertas, basado en el registro de reacciones conductuales, neurológicas y autónomas de animales de laboratorio.
Las ventajas de este método son:
- posibilidad de detectar en el examen de objetos la afiliación grupal de nuevas sustancias no estudiadas para las cuales aún no se han desarrollado métodos de determinación;
- la posibilidad de detectar sustancias extremadamente activas presentes en los elementos de examen en cantidades tan pequeñas que no se pueden determinar mediante métodos físicos y químicos convencionales;
- sin necesidad de separar mezclas multicomponentes;
- corto tiempo de análisis (la respuesta debe recibirse a más tardar 24 horas después del inicio del estudio).
Mediante un método biológico, es posible determinar a qué grupo farmacológico (neurolépticos, alucinógenos, psicoestimulantes, etc.) pertenece la sustancia aislada del sujeto de examen. Luego, utilizando métodos fisicoquímicos, se establece su estructura individual.
De ello se deduce que para resolver de manera confiable los problemas prácticos de examen, junto con los métodos de investigación fisicoquímicos, es aconsejable utilizar un método biológico basado en el registro de cambios. en el comportamiento animal y algunos indicadores fisiológicos que surgen en objetos de prueba biológica en respuesta a la introducción de sustancias biológicamente activas.
Este método se basa en los métodos y métodos establecidos de detección farmacológica moderna.
Seguridad ambiental
El impacto sobre la humanidad de los productos de sus actividades productivas industriales y agrícolas (contaminación química, técnica, radiactiva, informativa y de otro tipo, diversos tipos de xenobióticos) ha llevado a la intensificación de los procesos patológicos socionaturales, a la degradación acelerada de las cualidades naturales y sociales de hombre: el impacto sobre él de más de 30.000 enfermedades, que amenazan con la pérdida de salud, una reducción de la esperanza de vida y, en última instancia, una pérdida irreparable del acervo genético.
La contaminación ambiental causada por la actividad humana intensiva ahora ha alcanzado proporciones globales.
Y ahora la gente está sufriendo las consecuencias negativas de su propia actividad creativa.
El nuevo “pensamiento ecológico” se refleja en el artículo 42 de la Constitución de la Federación de Rusia. , que declara el derecho a información fiable sobre el entorno ecológico.
Según los expertos, cada año entran en la atmósfera de Moscú entre 1,5 y 2,5 millones de toneladas de sustancias nocivas, lo que es comparable a las emisiones nocivas de toda Europa occidental.
La contaminación del medio ambiente urbano comienza ya dentro de los muros de Moscú. un apartamento y oficina construidos con una amplia gama de materiales modernos de construcción y acabado.
Según el Centro Federal de Certificación Científica y Técnica de Gosstroy de Rusia, los materiales de construcción y acabado pueden considerarse respetuosos con el medio ambiente si han superado una serie de exámenes y el fabricante o vendedor puede presentar documentos de respaldo.
Uno de dichos documentos es el Certificado de Calidad”, confirmando que Este material pertenece a la categoría declarada.
El documento principal es el Certificado de Seguridad.”
Los materiales con este certificado son absolutamente seguros no sólo en condiciones normales, sino también en condiciones de funcionamiento extremas, por ejemplo, en caso de incendio. Sin embargo, sería ingenuo creer que la presencia de los documentos adecuados libera automáticamente a los habitantes de viviendas y oficinas del peligro de daños medioambientales.
Los datos disponibles nos permiten afirmar que no todos los materiales que tienen una calidad certificado son seguros.
Según el “Centro de Control Bioecológico” internacional (San Petersburgo), más de dos docenas de factores peligrosos participan activamente en la violación de la ecología del hogar.
En primer lugar, se trata de contaminantes mecánicos y químicos de alta toxicidad, luego una disminución del contenido de oxígeno, una deficiencia o exceso de humedad, los parámetros de iluminación y la composición espectral de la luz, la actividad de la radiación ultravioleta, el contenido de radionucleidos y radón, campos electromagnéticos y vibraciones.
Es posible que cada uno de estos parámetros no supere umbrales peligrosos, pero el impacto combinado de tales factores dañinos puede crear una reputación de lugar «malo» para el hogar más normal.
Por ejemplo, las paredes hechas de bloques de cemento y hormigón polímero pueden ser una fuente de radiación (hasta 50 µR/hora, que es un orden de magnitud superior al nivel normal de “fondo” de las paredes de plástico, fibras de madera y tableros de partículas); Las películas hechas de resinas artificiales, alfombras artificiales y linóleo pueden ser una fuente que libera toda una serie de sustancias nocivas y tóxicas (fenoles, formaldehído, aminas aromáticas, etc.).
El papel pintado importado, incluido el adquirido en costosas tiendas especializadas, puede superar los estándares sanitarios e higiénicos en 2,5 (plomo), 5 (manganeso) o incluso 30 (cobre) en términos de contenido de metales pesados.
Investigación ha demostrado que todas las sustancias peligrosas que se encuentran en los materiales de construcción o acabado también estarán presentes en el polvo doméstico inhalado por los humanos.
Los datos presentados demuestran de manera convincente que sólo se puede lograr un grado suficiente de seguridad ambiental mediante la realización periódica de estudios expertos del estado del aire y de las superficies controladas para la limpieza ambiental, en locales residenciales e industriales.
Objetos de toxicidad y control ambiental y componentes controlados .
El volumen total de tareas analíticas puede, en principio, estimarse en base a la documentación reglamentaria y técnica vigente de los departamentos que controlan el medio ambiente, pero esta será una evaluación incompleta.
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), en la tecnología industrial y doméstica se utilizan actualmente hasta 500 mil compuestos, en su mayoría orgánicos, de los cuales más de 40 mil son nocivos para la salud y alrededor de 12 mil son tóxicos.
En Rusia se utilizaron unos 200 pesticidas diferentes, de los cuales sólo una décima parte no eran tóxicos. Muchos compuestos químicos, cuando se liberan al medio ambiente, se transforman bajo la influencia de procesos químicos en sustancias más tóxicas que las originales.
Estos procesos tienen lugar durante la cloración de agua contaminada o el blanqueo de pulpa de papel con cloro, así como bajo la influencia de diversos microorganismos.
En la Federación de Rusia, se han establecido concentraciones máximas permitidas (MAC) para aproximadamente 1.400 sustancias en el agua, por más de 100 sustancias en el aire y más de 100 en el suelo, es decir. para una porción relativamente pequeña de sustancias que ingresan al medio ambiente.
Cada año, además de las listas existentes, se introducen MPC para una media de 50 sustancias. En las muestras analizadas, además de los contaminantes estandarizados, hay cantidades significativas de sustancias de fondo, cuyo alcance difícilmente puede predecirse.
En este sentido, el número de tareas deterministas parece, aunque finito, prácticamente ilimitadamente grande. Todo esto impone requisitos bastante estrictos a la hora de desarrollar una metodología para el trabajo de control analítico y requiere el desarrollo de nuevos enfoques.
Con su desarrollo, la clasificación de los contaminantes en tres grupos puede resultar útil.
El primer grupo incluye oxígeno, ozono, óxidos de carbono, nitrógeno, azufre, amoníaco, halógenos y sus correspondientes ácidos (iones), ácidos fulvo y húmicos naturales, hidrocarburos de bajo peso molecular (componentes de gases naturales y combustibles), así como metales. utilizado en la industria galvánica y otras.
Las sustancias de este grupo son las más extendidas, su análisis con los límites de detección requeridos no es difícil.
El segundo grupo representa toda la variedad de compuestos contaminantes orgánicos, que generalmente pertenecen a sustancias del primer y segundo grupo de peligro, así como a los metales pesados. También es aconsejable incluir en este grupo sustancias tóxicas de naturaleza inorgánica (cianuros, arsinas, fosfinas, silanos y sus derivados).
Este es el grupo más numeroso de contaminantes, combinándose, según las particularidades de la región, del 60 al 80% de sustancias controladas. El rango de valores de concentración estandarizados para sustancias de este grupo: 10-4 — 10-7 mg/l.
Los métodos de seguimiento de compuestos de este grupo se caracterizan por la exigencia de una alta selectividad de detección, ya que los componentes analizados se encuentran en mezclas complejas de varios componentes.
Esta característica se aplica en mayor medida a las sustancias del tercer grupo, entre los que se pueden incluir los llamados supertóxicos (compuestos organofosforados, dioxinas, 3,4-benzopireno, nitrosaminas, etc.).
Este grupo también debería incluir supertóxicos no identificados, formados, por ejemplo, como resultado de interacciones químicas de desechos industriales con componentes ambientales. Los límites de detección para sustancias de este grupo están en el rango de 10-7 a 10-10 mg/l.
La selectividad requerida se puede lograr mediante métodos cromatográficos de alta resolución, sin embargo, su uso suele ser acompañado de una fuerte dilución de la muestra
Una forma racional de resolver problemas analíticos para sustancias del tercer grupo es la concentración de muestras seguida del uso de métodos analíticos informativos (cromatografía-espectrometría de masas, cromatografía-IR-espectroscopia de Fourier).
Cabe señalar que los equipos analíticos de control producidos comercialmente una serie de supertóxicos conocidos, por ejemplo, las dioxinas, actualmente no están disponibles en Rusia.
Para establecer la estructura química de sustancias químicas desconocidas, a menudo se requieren tres tipos de información simultáneamente: cromatográfica en forma de espectros cromatográficos multidimensionales, espectros IR-Fourier y espectros de masas con soporte matemático desarrollado en forma de sistemas expertos.
Observemos las deficiencias generales del enfoque existente para el control ambiental tanto en nuestro país como en el extranjero.
Estas deficiencias se relacionan en gran medida con el establecimiento de concentraciones máximas permitidas para los compuestos del segundo y tercer grupo, así como el desarrollo de métodos e instrumentos para la identificación e identificación de estas sustancias en objetos ambientales al nivel de concentraciones máximas permitidas e inferiores.
El análisis del problema también muestra que los enfoques analíticos existentes no proporcionan control de compuestos desconocidos no estandarizados (su detección e identificación) en muestras que contienen cantidades ultrapequeñas (10-10 -10-12 g y menos) o en concentraciones (10 -7 — 10-10 % peso y menos).
El problema se vuelve aún más complejo cuando no hay información previa sobre el compuesto que se está estudiando, o la naturaleza de los compuestos que se están monitoreando es generalmente desconocida. En este caso, en el marco del enfoque existente para el control analítico del medio ambiente, es difícil lograr una solución completa al problema.
Un nuevo enfoque para el control analítico ambiental, basado en la determinación directa del contenido total de fósforo, azufre, nitrógeno y compuestos orgánicos que contienen halógenos, puede considerarse prometedor.
Los métodos desarrollados permiten la determinación al nivel de 10-4 — 10-7% en peso. y debajo (dependiendo del volumen de la muestra y del método analítico). Este enfoque permite reducir significativamente el tiempo de análisis, que oscila entre 1 y 5 minutos, lo que es entre 50 y 100 veces menos que cuando se utiliza la cromatografía o su combinación con espectrometría de masas.
El área considerada incluye el desarrollo de trabajos para determinar indicadores generales como la demanda química de oxígeno (DQO), el contenido de cloro total y los biotests. Al mismo tiempo, la información comprimida resultante es completamente fiable y suficiente.
Actualmente se utilizan varios tipos de biosensores microbianos y enzimáticos como biotests modernos de alta sensibilidad que proporcionan un control eficaz contra la mayoría de exotóxicos, tanto regulados (conocidos) como no estandarizados (conocidos y desconocidos).
Operaciones microbianas de Beckman Instrumentos, Inc. (EE.UU.) se desarrolló un reactivo de prueba moderno basado en la bacteria luminiscente marina liofilizada Photobacterium phosphoreum. Este biosensor, denominado Microtox 5TM, ha encontrado un uso generalizado en toxicología rápida en muchos países.
La respuesta del biosensor luminiscente se comparó muchas veces con la respuesta de otros sistemas biológicos.
En casi todos los casos, se demostró una alta correlación de los métodos; Además, el valor de extinción del brillo del 50 % (EC 450) se correlaciona completamente con el valor de LD 450 para animales superiores.
Dado que el biosensor reacciona a compuestos tóxicos de una amplia variedad de naturalezas químicas, es decir. caracterizado por una amplia gama de sustancias analizadas y factores externos, se utiliza con éxito en la detección primaria de la toxicidad del agua, aire, productos alimenticios, nuevos químicos, materiales y productos.
Si el biosensor determina el hecho de toxicidad, otros físicos llevan a cabo más investigaciones -métodos químicos para establecer su naturaleza.
Al mismo tiempo, el uso de un biosensor permite no sólo cuantificar de forma rápida y económica el nivel de toxicidad de una muestra, sino también determinar otras propiedades importantes del objeto: resistencia a factores externos, tendencia a la degradación, capacidad de bioacumulación, etc.
La investigación toxicológica utilizando Microtox también ha establecido que diversos materiales y productos, desde envases de alimentos y juguetes para niños hasta productos farmacéuticos y dispositivos médicos, pueden contener diversas sustancias químicas: plastificantes, antioxidantes, estabilizadores, colorantes, que pueden causar daños por contacto con el cuerpo humano u otros efectos tóxicos.
En Rusia (MSU, Moscú) se han desarrollado tanto un sistema de pruebas completamente similar a Microtox como sistemas de ingeniería genética modificados que han recibido el nombre comercial Ekolum (luminometría ecológica).
Esta versión del diagnóstico luminiscente ecológico se basa en la introducción mediante ingeniería genética del operón lux en una cepa especialmente seleccionada de E. coli.
En comparación con Microtox, el biosensor Ekolum no tiene limitaciones como la realización de mediciones a bajas temperaturas (15° C), es más fácil de usar, más económico y se reduce el número de operaciones preparatorias durante su uso.
Actualmente en Se está considerando teórica y parcialmente en la práctica la idea de utilizar una combinación mínima (“cassette”) de biosensores capaces de proporcionar una respuesta integral bastante representativa que simule la respuesta de un organismo vivo a una influencia fisicoquímica compleja. términos.
Como ya se señaló, el principio metodológico, basado en la determinación del contenido total de los exotóxicos más peligrosos en objetos ambientales, debe combinarse con cromatografía-espectroscópica de masas y cromatografía y otros métodos puramente de laboratorio, que en este caso se utilizan para identificar compuestos presentes en mezclas complejas o para confirmar su ausencia.
El concepto de control químico-analítico de objetos ambientales.
Un análisis exhaustivo del problema nos permite concluir que la identificación efectiva de diversos factores (físicos y químicos) en oficinas y locales domésticos controlados que pueden tener un efecto nocivo en el cuerpo humano debe basarse en al menosvarios sistemas independientes. de vigilancia ambiental toxicológica operativa:
- un conjunto de instrumentos y equipos de protección personal para la detección rápida de trazas de sustancias potencialmente implicadas en actos de sabotaje y terrorismo, directamente en condiciones operativas;
- sistemas para el seguimiento biológico de diversos grupos de psicofármacos que utilizan medios para registrar reacciones conductuales, neurológicas y autonómicas de objetos de prueba en locales controlados;
- medios para el análisis rápido de la toxicidad general basados en biopruebas y biosensores ambientales modernos directamente en condiciones controladas;
- sistemas para decodificar datos del monitoreo biológico preliminar en las condiciones de un laboratorio forense experto que utiliza métodos y equipos fisicoquímicos modernos que garantizan una identificación confiable y oportuna de contaminantes y sustancias tóxicas basadas en bases de datos que contienen información sobre sustancias peligrosas, sus propiedades fisicoquímicas y mecanismos de influencia en los humanos. , así como medidas para eliminar posibles consecuencias;
- sistemas para monitorear diversas formas de campos físicos y efectos en el cuerpo humano (monitoreo dosimétrico general, medios de registro acústicos, electromagnéticos, vibraciones y otros efectos nocivos).
Conexión de métodos de análisis de grupo expreso con métodos de laboratorio y equipos de identificación de datos más intensivos en mano de obra y menos productivos es un principio bastante universal de funcionamiento de muchos sistemas de control y medición que garantiza la minimización de la aparición de errores de tipo I y tipo II al realizar investigaciones masivas.
Un principio similar ha encontrado una amplia aplicación y proporciona confiabilidad y parámetros de tiempo aceptables para estudios epidemiológicos masivos, en sistemas para prevenir la contaminación química y bacteriológica, etc.
En conclusión, cabe señalar que las consecuencias médicas y sanitarias de posibles actos terroristas que utilicen agentes químicos y biológicos pueden tener sus propias características, que radican en su diversidad y especificidad, el desarrollo a menudo rápido de condiciones patológicas, la necesidad de medidas simultáneas para retirar a las personas del origen del daño, brindar atención médica de emergencia, trabajos de descontaminación, etc., lo cual solo es posible con la capacitación previa (proactiva) del personal técnico y la disponibilidad de las fuerzas y medios necesarios.
Conclusiones
Los resultados del análisis de materiales nacionales y extranjeros indican de manera convincente que la tarea de crear un complejo eficaz de lucha técnica contra el terrorismo químico y sus efectos nocivos para el medio ambiente se está volviendo extremadamente urgente y se está convirtiendo en un problema de política real, que requiere comprensión y desarrollo de métodos confiables. contramedidas.
Esta tarea se está volviendo relevante y una prioridad para una metrópoli como Moscú, que es la concentración de la vida financiera, industrial y política de Rusia.
Es en Moscú , debido a su especial estatus social, económico y político, se pueden esperar manifestaciones de terrorismo químico en sus formas más severas e inhumanas.
Es precisamente Moscú, sus instituciones gubernamentales, representativas, comerciales y financieras las que se pueden dirigir planes terroristas.
Por lo tanto,es Moscú necesariamente puede y debe convertirse en una ciudad en la que se cumplan las tareas de garantizar la seguridad toxicológica y medioambiental. resuelto de manera oportuna y al más alto nivel organizativo, científico y técnico.
Al mismo tiempo, uno debe ser consciente de esto, que no existe ni puede haber otra forma de resolver este problema excepto preventivo.