Химическое и биологическое загрязнение окружающей среды

Введение

 
 
 
 

    Принято считать, что биологическое оружие - это опасный бумеранг: болезнетворные вирусы и микробы, которыми заражают армию противника, могут с таким  же успехом поразить и самого инициатора заражения. Однако столь же понятно, что, имея эффективное лекарство, можно противостоять такой опасности. Именно поэтому и не прекращались до сих пор секретные исследования - у военных теплилась надежда, что удастся получить нужное сочетание, которое сможет сделать изуверское средство убийства "эффективным".

    Биологическое оружие является средством массового поражения  людей,  животных  и  уничтожения  сельскохозяйственных   культур. Основу  его  поражающего  действия  составляют  бактериальные  средства,   к которым   относятся   болезнетворные   микроорганизмы   (бактерии,   вирусы, риккетсии, грибки) и вырабатываемые бактериями токсины.

    В данной работе мы рассмотрим основные вопросы, касающиеся биологического оружия.

     За  всю историю развития, человечество разработало очень много средств  военного назначения: начиная примитивным топором и копьем, и заканчивая суперсовременными ракетами, бомбами и, конечно, оружием массового поражения.

     Интерес к этой проблеме возник у автора совершенно не случайно. Ведь в наше время с развитием терроризма можно ждать чего угодно, в том числе и применения оружия данного типа. Именно последний вид оружия – химическое  – мы и рассмотрим на страницах данной работы. 
 
 

   Бактериальные Средства 

   К бактериальным средствам относятся  болезнетворные микробы и вырабатываемые ими токсины. Для снаряжения бактериологического оружия могут быть использованы возбудители следующих заболеваний:

        • Чума  
        • Холера
        • Сибирская язва
        • Ботулизм
        • Мелиодиоз

   Чума – острое инфекционное заболевание. Возбудителем является микроб, не обладающий высокой устойчивостью вне организма; в мокроте, выделяемой человеком, он сохраняет свою жизнеспособность до 10 дней. Инкубационный период составляет 1 – 3 суток. Заболевание начинается остро: появляется общая слабость, озноб, головная боль , температура быстро повышается, сознание затемняется. Наиболее опасна так называемая легочная форма чумы. Заболевание ею возможно при вдыхании воздуха, содержащего возбудитель чумы. Признаки заболевания: наряду с тяжелым общим состоянием появляются боль в груди и кашель с выделением большого количества мокроты с чумными бактериями; силы больного быстро падают, наступает потеря сознания; смерть наступает в результате нарастающей сердечнососудистой слабости. Заболевание длится от 2 до 4 дней.

   Холера – острое инфекционное заболевание, характеризующееся тяжелым течением и склонностью к быстрому распространению. Возбудитель холеры – холерный вибрион – малоустойчив к внешней среде, в воде сохраняется в течение нескольких месяцев. Инкубационный период при холере продолжается от нескольких часов до 6 дней, в среднем 1 – 3 дня. Основные признаки поражения холерой: рвота, понос; судороги; рвотные массы и испражнения больного холерой принимают вид рисового отвара. С жидкими испражнениями и рвотой больной теряет большое количество жидкости, быстро худеет, температура тела у него понижается до 35 градусов. В тяжелых случаях заболевание может закончится смертью.

   Сибирская язва – острое заболевание, которое поражает главным образом сельскохозяйственных животных, а от них может передаваться людям. Возбудитель сибирской язвы проникает в организм через дыхательные пути, пищеварительный тракт, поврежденную кожу. Заболевание наступает через 1 – 3 суток; оно протекает в трех формах: легочной, кишечной и кожной. Легочная форма сибирской язвы представляет собой своеобразное воспаление легких: температура тела резко повышается, появляется кашель с выделением кровянистой мокроты, сердечная деятельность ослабевает и при отсутствии лечения через 2 – 3 дня наступает смерть. Кишечная форма заболевания проявляется в язвенном поражении кишечника, острых болях в животе, кровяной рвоте, поносе; смерть наступает через 3 – 4 дня. При кожной форме сибирской язвы поражаются чаще всего открытые участки тела (руки, ноги, шея, лицо). На месте попадания микробов возбудителя появляется зудящее пятно , которое через 12 – 15 часов превращается в пузырек с мутной или кровянистой жидкостью. Пузырек вскоре лопается, образуя черный струп, вокруг которого появляются новые пузырьки, увеличивая размер струпа до 6 – 9 сантиметров в диаметре (карбункул). Карбункул болезненный, вокруг него образуется массивный отек. При прорыве карбункула возможно заражение крови и смерть. При благоприятном течении болезни через 5 – 6 дней температура у больного снижается, болезненные явления постепенно проходят.

   Ботулизм вызывается ботулиническим токсином, являющимся одним из наиболее сильных ядов, известных в настоящее время. Заражение может произойти через дыхательные пути, пищеварительный тракт, поврежденную кожу и слизистые оболочки. Инкубационный период – от 2 часов до суток. Токсин ботулизма поражает центральную нервную систему, блуждающий нерв и нервный аппарат сердца; заболевание характеризуется нервно – паралитическими явлениями. Вначале появляются общая слабость, головокружение, давление в подложечной области, нарушения желудочно-кишечного тракта; затем развиваются паралитические явления: паралич главных мышц, мышц языка, мягкого неба, гортани, лицевых мышц; в дальнейшем наблюдается паралич мышц желудка и кишечника, вследствие чего наблюдается метеоризм и стойкий запор. Температура тела больного обычно ниже нормальной. В тяжелых случаях смерть может наступить через несколько часов после начала заболевания в результате паралича дыхания.

   Мелиодиоз – инфекционное заболевание человека и грызунов, похоже на сап. Возбудитель, за схожесть с сапом называется палочкой ложного сапа. Микроб – тонкая палочка, не образует спор, обладает подвижностью из за присутствия пучка жгутиков на одном конце, устойчив к высушиванию, при температуре 26-28 градусов сохраняет жизнеспособность в почве до месяца, в воде – более 40 дней. Чувствителен к дезинфицирующим веществам и высокой температуре – под их действием погибает за несколько минут. Мелиодиоз – малоизвестное заболевание, встречающееся в странах Юго-Восточной Азии. Переносчиками являются мелкие грызуны, у которых заболевание протекает в хронической форме. В гное, кале и моче больных животных содержится множество возбудителей мелиодиоза. Заражение Человека происходит при употреблении в пищу загрязненных выделениями больных грызунов продуктов питания и воды. Как и при сапе заболевание может проникнуть в организм через поврежденные кожные покровы и слизистые оболочки глаз, носа и т.д. При искусственном распространении, т.е. в случае применения данного заболевания в качестве компонента биологического оружия, микробы мелиодиоза могут быть распылены в воздухе или использованы для заражения пищи и продуктов питания. Возможность заражения мелиодиозом человека человеком не исключается, хотя таких фактов отмечено не было. Больные подлежат изоляции из схожести симптомов мелиодиоза с другими заболеваниями. Проявления заболевания у человека разнообразны и могут протекать в 3-х стадиях, заболевание начинается через несколько дней.

   ОСТРЫЙ  МЕЛИОДИОЗ – протекает очень бурно, напоминая холеру или брюшной тиф. Заболевание начинается с озноба, рвоты и поноса, резко повышается температура до 40-41 градусов. Больной жалуется на сильную головную боль и вскоре теряет сознание. Развивается одышка, кашель с отделением кровянистой мокроты. Иногда температура поднимается постепенно и держится с небольшими падениями на уровне 40-40,5 градусов, появляются головные боли, сильные боли в нервах и частях желудка. Состояние больного ухудшается и он теряет сознание. В легких развиваются воспалительные очаги, отмечаются рвота, понос, который нередко сменяется запором. На второй неделе болезни возникают гнойные очаги под кожей, в мышцах и костях. Смерть наступает на 10-15-е сутки от начала заболевания.

   ПОДОСТРЫЙ МЕЛИОДИОЗ – менее тяжелая стадия заболевания, протекающая дольше. Температура держится на уровне 40 градусов, отмечается развитие гнойников в различных органах человеческого тела. При отсутствии лечения болезнь через 3-4 недели оканчивается смертью.

   ХРОНИЧЕСКИЙ МЕЛИОДИОЗ встречается редко. Основные признаки данной формы заболевания – гнойные поражения органов и тканей. Температура то поднимается, то понижается. Заболевание тянется от нескольких месяцев до нескольких лет и приводит к истощению и смерти Эффективная вакцина для данного заболевания не создана. Положительные результаты лечения мелиодиоза получены сравнительно недавно при помощи хлортетрациклина, левомицетина, сульфадиазина. Применение данного заболевания может быть различным: применение культуры микробов в авиабомбах, снарядах, выливных авиаприборах, распылителях дает различные результаты. Также мелиодиоз может применяться диверсионными отрядами для заражения систем воздухообеспечения, источников воды, хранилищ пищи.

   Защитой от данного заболевания в случае применения его в качестве биологического оружия может служить ношение в зараженной зоне защитной одежды, снаряжения, противогаза и обязательная дезинфекция продуктов питания и воды. Для предупреждения распространения данного заболевания вооружение, технику, побывавшую в зонах заражения следует дезинсектировать, а зараженную местность дератизировать.

Современные арсеналы химического оружия

Раздражающие  ОВ

 
 
 
 

      К этой группе относят вещества, широко используемые в гражданском и  учебном газовом оружии. Они вызывают сильное раздражение глаз и носоглотки и в боевых концентрациях обычно не смертельны. По типу действия различают две группы раздражающих ОВ – лакриматоры и стерниты.

      Лакриматоры – вещества, обладающие в основном слезоточивым действием. Именно они наиболее широко применяются в гражданском газовом оружии. Первые симптомы отравления – жжение и резь в глазах, ощущение инородного тела, смыкание век. При более высоких концентрациях – временная слепота и воспаление оболочки глаза, раздражение носоглотки и горла. Очень высокие концентрации и попадание в глаза жидких слезоточивых ОВ могут привести к постоянной слепоте. При соприкосновении с кожей жидких ОВ развивается покраснение кожи, зуд и жжение. Особенно чувствительна потная и разгоряченная кожа.

     Основные  представители:

    • бромацетон ('B'-газ, мартонит) – бесцветная жидкость с резким запахом. Легко изготовить действием жидкого брома на ацетон.
    • хлорацетофенон (CN) – бесцветное кристаллическое вещество, устойчиво при нагревании, поэтому широко применяется в гранатах, дымовых шашках и газовых пистолетах.
 

      Стерниты – вещества, раздражающие преимущественно носоглотку. Они гораздо активнее лакриматоров, но и более токсичны. В результате раздражения полости носоглотки появляются позывы к кашлю, неудержимый приступ чихания, усиление выделения из носа и слюнных желез. Одновременно наступает очень сильное раздражение глаз. Такие сопутствующие явления, как тошнота, позыв к рвоте, головные боли, затем боли в челюстях и зубах, ощущения давления в ушах, боли в грудине, удушье и состояние страха указывают на вовлечение в процесс придаточных пазух носа. При высоких концентрациях наступают поражения дыхательного тракта. Если боли в груди через 2 ч. Не утихают, то можно предположить поражение легких. Испытываемая боль столь мучительна, что пораженные едва в состоянии переводить дыхание и заболевают психозами страха, которые производят впечатление помрачения рассудка. Следствиями воздействия на нервную систему являются боли в суставах и мышцах, головокружение, временная потеря сознания, иногда паралич различных групп мышц. При действии на кожу появляются опухоли, сопровождаемые сильным зудом и жжением. Могут образовываться волдыри, которые иногда сильно распространяются. Несмотря на мучительные ощущения, поражения кожи хорошо поддаются лечению – через двое суток образуется струп, который через 7 суток отпадает.

     Основные  представители:

    • дифенилхлорарсин (Clark I, DA) – бесцветное кристаллическое вещество
    • фенарсазинхлорид (адамсит, DM) – одно из самых эффективных и дешевых ОВ.

Удушающие ОВ.

 
 
 
 

      Основным и наиболее выраженным эффектом действия этих веществ на организм является отек легких. В результате таких изменений нарушается газообмен, жидкость плазмы мешает дальнейшей диффузии кислорода. Содержание углекислого газа в крови увеличивается, а содержание кислорода падает. Токсический отек легких проявляется лишь после скрытого периода в несколько часов. В этот период отравленный чувствует себя хорошо. У восприимчивых людей появляется сладкий противный привкус во рту, иногда тошнота и рвота. Затем наступает сильный кашель, одышка, синеют губы и лицо. Из-за мышечных напряжений при кашле отек может развиваться быстро и привести к летальному исходу. Прогрессирующий отек легких ведет к сильному удушью, мучительному давлению в грудной клетке, ритм дыхания увеличивается от 18-20 в минуту (в норме) до 40-60 в минуту. Дыхание судорожное. Отравленный отхаркивает большие количества пенистой жидкости, часто смешанной с кровью. Примерно от 1/3 до ½ общего количества крови переходит в легкие, которые опухают и значительно увеличиваются в массе. Почти вдвое увеличивается вязкость крови. Давление резко падает. Через несколько дней отравленный умирает. При очень высоких концентрациях ОВ отек легких не развивается. Отравленный делает глубокие вдохи, падает на землю, корчится и бьется в судорогах, кожа на лице становится от фиолетово-синей до темно-синей и очень быстро наступает смерть.

     Основные  представители:

    • хлор – как ОВ уже практически не используется
    • фосген (карбонилхлорид, CG) – бесцветный газ с запахом сена или фруктов, поражает организм только при вдыхании его паров, при этом ощущается слабое раздражение слизистой оболочки глаз, слезотечение, неприятный сладковатый вкус во рту, легкое головокружение, общая слабость, кашель, стеснение в груди, тошнота. Температура тела поднимается до 38-39°С. Отек легких длится несколько суток и обычно заканчивается смертельным исходом.

Кожно-нарывные ОВ.

 
 
 
 

      К кожно-нарывным относят  различные вещества, вызывающие даже в малых дозах сильное разрушение различных тканей организма. При  попадании на кожу появляется опухоль, которая покрывается мелкими пузырьками. Затем пузырьки укрупняются и сливаются в один крупный пузырь, наполненный желтоватой жидкостью (плазмой крови). При удалении оболочки пузыря обнаруживаются тяжелые разрушения тканей (некрозы). Из-за инфекций раны гноятся. При таких поражениях бросается в глаза распространение некротических распадов вширь и вглубь. Язвы очень болезненны. В зависимости от тяжести поражения нагноение длится несколько недель. Молодые ткани, образующиеся через неделю, многократно опять погибают. Раны, при хорошем лечении заживающие через месяц, оставляют после себя пигментированные рубцы. Суставы вблизи ран, особенно суставы пальцев, могут стать неподвижными. Глаза особенно чувствительны к кожно-нарывным ОВ. При попадании в глаз жидкого ОВ происходят тяжелые некротические поражения, которые быстро распространяются вглубь и обычно приводят к потере глаза. Пары ОВ ведут к слепоте. Вдыхание паров приводит к отеку легких. Расстройства вестибулярного аппарата, судороги мышц и потеря сознания объясняются токсическим действием на  центральную нервную систему. Это первые признаки летального исхода отравления.

      Основные  представители:

    • иприт (бис-2-хлорэтиловый тиоэфир, горчичный газ, HS, H) – бесцветная или желтоватая маслянистая жидкость со слабым запахом. При нагревании разлагается, при этом образуются вещества с резким запахом горчицы. Действие проявляется после скрытого периода 4-6 часов. Иприт растворим в жирах, поэтому очень хорошо проникает через кожу и распространяется по всему организму, вызывая отравление общего характера. Иприт по сравнению с другими ОВ кожно-нарывного действия вызывает наиболее тяжелые поражения кожи, не заживающие по 2-3 месяца.

Общеядовитые  ОВ.

 
 
 
 

      С тактической точки  зрения общеядовитые ОВ являются быстродействующими летучими ОВ. Их действие заключается во влиянии на некоторые процессы обмена веществ. Симптомы отравлений очень разнообразны, поэтому единая картина отравлений отсутствует.

     Основные  представители:

    • синильная кислота (циановодород, VN, AC) – бесцветная быстро испаряющаяся жидкость с запахом горького миндаля. На открытой местности быстро улетучивается, не заражает местность и технику. Синильная кислота может применяться химическими авиабомбами крупного калибра. Поражение наступает при вдыхании зараженного воздуха (возможно поражение через кожу при длительном действии очень высоких концентраций). При поражении появляются неприятный металлический привкус и жжение во рту, онемение кончика языка, покалывание в области глаз, царапанье в горле, состояние беспокойства, слабость и головокружение. Затем появляется чувство страха, расширяются зрачки, пульс становится редким, а дыхание неравномерным. Пораженный теряет сознание и начинается приступ судорог, за которыми наступает паралич. Смерть наступает от остановки дыхания.
    • тетраэтилсвинец (TEL) – бесцветная легколетучая жидкость с приятным запахом. Разрушает клетки головного мозга, вызывая тяжелые необратимые изменения высшей нервной деятельности. Легкие отравления длятся несколько недель и приводят к неизлечимым повреждениям нервной системы (сильные головные боли, дрожание рук, психозы, нарушения мыслительной деятельности). Тяжелые отравления чаще всего заканчиваются смертью.

Фосфорорганические  соединения.

 
 
 
 

      Это самые ядовитые (для человека и существ с аналогичным метаболизмом) боевые отравляющие вещества. Например, несколько миллилитров (пара чайных ложек) этоксиметилфосфорилтиохолина, пролитых на пол где-нибудь на дискотеке, могут за 2-3 минуты вызвать смерть всех находящихся там людей. При попадании на кожу такие ОВ очень быстро всасываются и действуют почти мгновенно. Они являются наиболее распространенным видом современного химического оружия. Механизм действия фосфорорганических ОВ достаточно прост – они блокируют действие фермента ацетилхолинэстеразы, это приводит к перегрузке всей нервной системы, все органы, управляемые нервной системой, начинают работать в бешеном темпе и очень быстро погибают. (На самом деле всё значительно сложнее, но полное описание будет мало кому понятно).

     Основные  представители:

    • диизопропилфторфосфат (ДФФ, DFP, PF-3) – бесцветная жидкость со слабым фруктовым запахом. Одно из первых фосфорорганических ОВ. Неограниченно смешивается с ипритом. В ничтожных концентрациях, не приводящих к отравлению, вызывает сильное сужение зрачков, которое длится 2-3 месяца.
    • V-газы (VX) – к этой группе относят фосфорилхолины, фосфорилтиохолины и их производные. В основном это маслянистые жидкости с высокой температурой кипения или твердые вещества. При заражении местности сохраняют действие до двух недель. Могут применяться в дымовых шашках. По различным данным, V-газы в 100-1000 раз токсичней зарина.
    • метилфторфосфорилгомохолин
    • диэтоксифосфорилтиохолин
    • инсектициды (систокс, дихлофос, хлорофос, дисистон, тимет, тетрам, паратион параоксон, димефокс, фосдрин, ТЭПФ) – как боевые ОВ не имеют практического значения, но достаточно ядовиты. Могут служить для синтеза более токсичных веществ.

Психохимические ОВ.

 
 
 
 
 

      К этой группе относят  различные психоделики, галлюциногены, депрессанты, диссоциативы и многие другие группы веществ, нарушающих психическую деятельность человека. Многие из этих веществ широко применяются как наркотики, но существуют и специфические ОВ, вызывающие стойкие необратимые поражения психики и даже приводящие к смерти.

     Основные  представители:

    • диэтиламид лизергиновой кислоты (ДЛК, LSD, LSD-25) – кристаллическое вещество, разлагающееся при нагревании. Оказывает действие даже в очень малых дозах (0,05-0,1 мг). Вызывает сильные эмоциональные отклонения – от беспричинного веселья до ужаса, различные галлюцинации.
    • псилоцибин и аналогичны ДМТ, но активны при приеме внутрь.

Фитотоксические ОВ (яды растений).

 
 
 
 
 

      К этим ОВ относят  вещества, вызывающие повреждение или  гибель растений. Обычно их используют для уничтожения растений, которые противник может использовать как укрытие или источник пищи. По действию их делят на две группы – сжигающие и гербициды роста.

      Сжигающие препараты вызывают химические ожоги на поверхности листьев.

     Основные  представители:

    • цианамид кальция – серый порошок. Широко применяется как гербицид. Для человека ядовит, но отравления почти не смертельны и проходят через 1-2 суток.
 

      Гербициды роста – препараты на основе различных растительных гормонов. В малых дозах они ускоряют рост и развитие растений и с этой целью применяются в сельском хозяйстве. При передозировке обмен веществ нарушается, так как растение не может быстро избавиться от больших количеств ненужных веществ. Рост подавляется, клетчатка начинает злокачественно разрастаться и растение погибает.

     Основные  представители:

    • 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота
    • изопропиловый эфир N-(3-хлорфенил)-карбаминовой кислоты (CIPC) – затрудняет прорастание семян зерновых культур.

Диверсионные  яды.

 
 
 
 

      Они используются для  заражения продовольствия, предметов широкого потребления, систем водоснабжения. Не исключено использование таких соединений террористами. Основные требования к диверсионным ядам – максимальная токсичность, способность быстро всасываться при приеме внутрь, отсутствие цвета, запаха и вкуса, растворимость в воде и жирах, устойчивость к нагреванию, скрытый период действия, трудность обнаружения, отсутствие противоядий.

     Основные  представители:

    • фторорганические соединения – почти идеальные диверсионные яды. 75% отравлений приводят к смерти. Действуют после скрытого периода 0,5-6 часов.
    • фторуксусная кислота – бесцветные игольчатые кристаллы, легко растворимые в воде и спирте.
    • Стрихнин.

 

Список  использованной литературы

Химическое и биологическое загрязнение окружающей среды