Токси́чность (от лат.toxicus, «ядовитый»), в целом то же, что ядови́тость — количественно выраженное свойство вещества оказывать ядовитое воздействие, приводить к отравлению, интоксикации, заболеванию или иному патологическому состоянию того или иного организма или целого класса живых существ. В точном смысле слова токсичность — показатель, вычисляемый как величина, обратная средней смертельной дозе яда.
По степени токсичности для теплокровных животных яды разделены на четыре условные группы, выражаемые в милиграммах вещества на килограмм массы живого организма: чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно-токсичные и малотоксичные.
В конце XX века у слова токсичность и токсичный появилось также переносное, метафорическое значение («токсичность» как свойство личности или состояния).
...понятие о токсичности химических соединений весьма условно. Например, сочетание различных веществ может оказаться вреднее, чем каждое из них в отдельности. <...> Токсичность тех или иных загрязнителей может также сильно изменяться в зависимости от температуры.[2]
— Александр Гусев, «Химия и рыба», 1966
Аэрозоли бериллия в ее атмосфере делают эту планету неотвратимо гибельной для каждого, кто ступит на ее поверхность. Это совсем не фантастика. Азимов не преувеличил токсичность бериллиевой пыли.[3]
...сам по себе гафний мало токсичен и не вредит здоровью, если только он не входит в состав химических соединений или сплавов с другими материалами, обладающими высокой токсичностью.[4]
— Борис Горзев, «Что вы знаете и чего не знаете о гафнии и его соединениях», 1968
...вкус, запах, токсичность вещества связаны с теми или иными группами в его молекуле. Цвет, в частности, с группами хромофорными, токсичность — с токсофорными.[5]
— Алексей Козловский, «Краска против мол», 1970
...чем шире тот или иной элемент распространен в природе, тем он менее токсичен в микроколичествах.[6]
— «В химии нет грязи», 1974
Существуют различные классификации ядовитых растений, основанные главным образом на специфике состава или токсического действия биологически активных веществ.[7]
— Борис Орлов и др., «Ядовитые животные и растения СССР», 1990
В современной литературе ядовитыми принято считать те растения, которые вырабатывают токсические вещества (фитотоксины), даже в незначительном количестве вызывающие смерть и поражение организма человека и животных.[7]
— Борис Орлов и др., «Ядовитые животные и растения СССР», 1990
Не был забыт и остров Городомля на озере Селигер, <...> новый завод оказался чуть ли не единственным в СССР, где была освоена токсичная технология литья и обработки деталей из сверхлёгких бериллиевых сплавов.[8]
Заметить какую-либо токсичность при концентрациях дейтерия в 0,015% не удавалось. Было к тому же обнаружено, что содержание тяжёлой воды в организме с возрастом у млекопитающих не увеличивается, а уменьшается, так как дейтерий хуже включается в биохимические процессы, чем обычный водород.[9]
Эксперименты с растениями и животными показали, что тяжёлая вода действительно токсична, но лишь в очень больших концентрациях. Мыши погибали, если доля тяжёлой воды превышала 20%. Простейшие животные, нематоды, не только могли жить в тяжёлой воде, но их жизнь даже удлинялась на несколько дней.[9]
Странные элементы творят в нашем организме странные дела – зачастую во вред нам, но иногда и на пользу. Элемент, токсичный в одних обстоятельствах, в других может оказаться противоядием, которое спасёт жизнь.[10]
...бериллий сладок только в микродозах, а в сколь-нибудь заметных количествах очень токсичен <...>, до десяти процентов представителей человеческого рода обладают гиперчувствительностью к так называемому острому бериллиозу, напоминающему по своим проявлениям аллергию на арахис.[10]
Еще старые авторы указывали на то, что общая токсичность мочи у душевнобольных является повышенной по сравнению с мочой здоровых людей. Мерэ и Боск (Mairet и Bosc) считали, что токсичность мочи является вообще хорошим показателем остроты душевного расстройства, увеличиваясь каждый раз прямо пропорционально нарастанию болезненных симптомов. Дальнейшие наблюдения показали однако, что не всегда бывает так, как думали Мерэ и Боск; например моча эпилептиков после припадков оказывается более токсичной, чем до них. Тем не менее учение о токсичности мочи сыграло очень большую роль в том отношении, что дало толчок многочисленным исследованиям по обмену веществ душевнобольных.[1]
Токсичность мочи многих душевнобольных, расстройство азотистого и углеводного обмена можно поставить в определенную связь с общим понижением окислительных процессов.[1]
Вообще говоря, понятие о токсичности химических соединений весьма условно. Например, сочетание различных веществ может оказаться вреднее, чем каждое из них в отдельности. Токсичность фенола сильно возрастает в присутствии крезола. Фенол и хлор по отдельности меньше портят воду, чем при совместном присутствии, так как в последнем случае образуются хлорфенолы, обладающие сильным неприятным запахом. Токсичность тех или иных загрязнителей может также сильно изменяться в зависимости от температуры. Обычно при повышении температуры их действие усиливается. Вредное действие загрязнителей иногда проявляется не прямо на живых организмах, а на их потомстве. Например, служащие хорошим кормом для рыб рачки дафнии живут в слабых растворах солей некоторых тяжелых металлов, но в третьем поколении они становятся бесплодными. Некоторые загрязнители сточных вод предприятий химической промышленности влияют на водные организмы постепенно, при длительном воздействии, вызывая различные нежелательные изменения в живых тканях, которые в итоге приводят к гибели организмов.[2]
— Александр Гусев, «Химия и рыба», 1966
Впервые интерес к оловоорганике возник в годы первой мировой войны. Почти все органические соединения олова, полученные к тому времени, были токсичны. В качестве отравляющих веществ эти соединения не были использованы. Их токсичностью — токсичностью для насекомых, плесневых грибков, вредных микробов — воспользовались позже. На основе ацетата трифенилолова был создан эффективный препарат для борьбы с грибковыми заболеваниями картофеля и сахарной свеклы.[12]
Цвет, вкус, запах, токсичность вещества связаны с теми или иными группами в его молекуле. Цвет, в частности, с группами хромофорными, токсичность — с токсофорными. Но если так, можно применять для защиты от моли соединения только с токсофорными группами.[5]
— Алексей Козловский, «Краска против мол», 1970
Существуют различные классификации ядовитых растений, основанные главным образом на специфике состава или токсического действия биологически активных веществ. Среди всего многообразия ядовитых растений выделяются: безусловно ядовитые растения (с подгруппой особо ядовитых) и условно ядовитые (токсичные лишь в определённых местообитаниях или при неправильном хранении сырья, ферментативном воздействии грибов и микроорганизмов). Например, многие астрагалы (лат.Astragalus) становятся ядовитыми, лишь произрастая на почвах в повышенным содержанием селена; токсичность плевела опьяняющего (лат.Lolium temulentum L.) возникает под воздействием паразитирующего на его зёрнах грибка (лат.Stromatinia temulenta); ядовитый гликоалкалоид соланин накапливается в позеленевших на свету или перезимовавших в почве клубнях картофеля.[7]
— Борис Орлов и др., «Ядовитые животные и растения СССР», 1990
В современной литературе ядовитыми принято считать те растения, которые вырабатывают токсические вещества (фитотоксины), даже в незначительном количестве вызывающие смерть и поражение организма человека и животных. Однако в таком определении содержится известная мера условности. Например, одно из важнейших кормовых растений — клевер (лат.Trifolium) при произрастании в условиях мягкой зимы (с изотермой января выше +5°C) накапливает в молодых побегах значительное количество цианогенных гликозидов (дающих при расщеплении синильную кислоту). Таким образом клевер защищается от уничтожения улитками, проявляющими раннюю активность в условиях тёплой зимы. В противном случае растение не могло бы противостоять объеданию, так как ростовые процессы у него в это время замедлены. Летом интенсивное нарастание побегов делает невозможным полное истребление клевера улитками, поэтому подобного механизма токсической защиты уже не требуется.[7]
— Борис Орлов и др., «Ядовитые животные и растения СССР», 1990
Несмотря на высокую токсичность водосбора (особенно его семян), возможность отравлений этим растением для человека крайне невелика. Она связана исключительно с тем, что иногда водосборы применяются в народной медицине. В медицинской литературе сведений об отравлении людей водосбором нет. При поедании животными возможны отравления. Они схожи с отравлениями аконитами. <...> Токсичность водосбора равна около 40 мл на 1 кг веса.[13]
— Пётр Зориков, «Ядовитые растения леса», 2005
Теория о том, что причиной старения организма может быть так называемая тяжёлая вода, содержащая вместо водорода его тяжёлый изотоп дейтерий, была впервые выдвинута в 1934 году. Предполагалось, что тяжёлая вода не может обеспечивать биохимические реакции. Дейтерий ― открытый в 1932 году изотоп водорода с атомным весом 2, имеющий в ядре атома один протон и один нейтрон. Формула тяжёлой воды ― D20 и молекулярный вес 20, а не 18, как у лёгкой воды. Тяжёлая вода содержится в природной воде, но в очень небольших количествах. В натуральных источниках, в реках и морях, одна молекула тяжёлой воды приходится на 6700 молекул H2O. Это составляет 0,015%. В 1938-1939 годах началось промышленное производство тяжёлой воды посредством избирательного расщепления лёгкой воды электролизом. Тяжёлая вода нашла применение в ядерной физике как замедлитель нейтронов. Эксперименты с растениями и животными показали, что тяжёлая вода действительно токсична, но лишь в очень больших концентрациях. Мыши погибали, если доля тяжёлой воды превышала 20%. Простейшие животные, нематоды, не только могли жить в тяжёлой воде, но их жизнь даже удлинялась на несколько дней. Заметить какую-либо токсичность при концентрациях дейтерия в 0,015% не удавалось. Было к тому же обнаружено, что содержание тяжёлой воды в организме с возрастом у млекопитающих не увеличивается, а уменьшается, так как дейтерий хуже включается в биохимические процессы, чем обычный водород. Однако интерес к тяжёлой воде как причине старения возродился после публикации в 1973 году нового варианта теории токсичности тяжёлой воды.[9]
Периодическая таблица полна переменчивых элементов, большинство из которых гораздо сложнее, чем прямолинейные агрессоры из «коридора ядов». Странные элементы творят в нашем организме странные дела – зачастую во вред нам, но иногда и на пользу. Элемент, токсичный в одних обстоятельствах, в других может оказаться противоядием, которое спасет жизнь. Элементы, участвующие в нашем метаболизме каким-то необычным образом, могут стать для врачей новыми диагностическими инструментами. Взаимосвязи между элементами и лекарствами даже помогают прояснить, как сама жизнь вызревает из неодушевленного химического материала, наполняющего периодическую систему.[10]
...бериллий сладок только в микродозах, а в сколь-нибудь заметных количествах очень токсичен. По некоторым оценкам, до десяти процентов представителей человеческого рода обладают гиперчувствительностью к так называемому острому бериллиозу, напоминающему по своим проявлениям аллергию на арахис. Но и оставшиеся девяносто процентов могут серьезно повредить лёгкие, вдыхая бериллиевый порошок. Из-за этого развивается химическая пневмония, как и при вдыхании порошкообразного кремния.[10]
— Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010
...через десять лет Япония вступила в Первую мировую войну. Страна остро нуждалась в металлах, в особенности в цинке – для изготовления брони, самолетов и амуниции. Кадмий расположен в периодической системе прямо под цинком, и два этих металла смешиваются в земной коре так, что их практически невозможно отличить друг от друга. Для очистки цинка, добытого в Камиоке, рудокопы поджаривали его, как кофе, и вываривали в кислоте, удаляя кадмий. По привычкам того времени, они сливали образовавшуюся кадмиевую взвесь прямо в реки или на землю. Оттуда кадмий проникал в грунтовые воды.
Сегодня никто не стал бы избавляться от кадмия таким примитивным способом. Кадмий очень ценен, так как используется для антикоррозионной защиты батарей и деталей компьютеров. Кроме того, кадмий издавна применяют в красителях, дубильных добавках и припоях. В XX веке блестящей кадмиевой оболочкой украшали модные столовые сервизы. Но основная причина запрета на выброс кадмия в окружающую среду заключается в том, что этот металл чрезвычайно токсичен. <...> через двенадцать веков после того, как в Камиоке начали разрабатывать первую жилу, шахтеры приступили к добыче кадмия. Вскоре копи превратились в одно из самых опасных мест в Японии, которое стало ассоциироваться с криком «итай-итай!» – это междометие в японском языке выражает сильную боль.[10]
...процесс поисков «идеального» антисептика весьма сложен. Задача состоит в том, чтобы создать препарат, который, обладая высокой токсичностью, не вызывал бы коррозии железа и других соприкасающихся с древесиной металлов...[14]
Что же говорить об учёных XVIII и XIX столетий, которые не подозревали о токсичности многих веществ и вели себя в лабораториях самым беззаботным образом! Можно с уверенностью сказать, что неосторожное обращение с органическими соединениями, особенно с ядовитыми, надолго приковывало их к постели и даже стоило некоторым из них жизни. <...>
Читая записки Шееле, мы не можем не удивляться, как этому выдающемуся шведскому химику удалось пережить свои эксперименты с синильной кислотой, которую он пробовал на вкус, вдыхал и нюхал, и остаться в живых после рискованных опытов с арсином (мышьяковистым водородом AsH3). К. Шееле впервые получил хлор, мышьяковую кислоту, различные соли мышьяковой и мышьяковистой кислот. В последний год своей жизни он работал с открытым им фтористым водородом, веществом, вредное действие которого испытали потом на себе многие химики.[15]
В этой фантастической повести содержится суровое предупреждение ученого: космонавты будущего на вымышленной планете встретились со страшной, но вполне реальной угрозой. Аэрозоли бериллия в ее атмосфере делают эту планету неотвратимо гибельной для каждого, кто ступит на ее поверхность. Это совсем не фантастика. Азимов не преувеличил токсичность бериллиевой пыли. Но бериллий не исключение ― современная промышленность выбрасывает в атмосферу Земли бесчисленное множество загрязнений, подчас не менее страшных, чем аэрозоли бериллия. Уже теперь воздушные бассейны больших промышленных районов часто становятся почти столь же гибельными, как атмосфера на придуманной планете. Известны страшные катастрофы (в Лондоне, Нью-Йорке, Лос-Анджелесе), когда погибали сотни и тысячи людей, отравленные загрязненным промышленными выбросами воздухом. Забота о чистоте воздуха на своем предприятии ― долг каждого химика, технолога и инженера. Люди на прекрасной планете Земля повсюду должны дышать чистым воздухом. В этом смысл фантастической повести «Ловушка для простаков». Это ― предупреждение.[3]
Как известно, выдающийся естествоиспытатель древности Плиний Старший погиб в 79 году н. э. при извержении вулкана. Его племянник в письме историку Тациту писал: «…Вдруг раздались раскаты грома, и от горного пламени покатились вниз чёрные серные пары. Все разбежались. Плиний поднялся и, опираясь на двух рабов, думал тоже уйти; но смертоносный пар окружил его со всех сторон, его колени подогнулись, он снова упал и задохся».
«Чёрные серные пары», погубившие Плиния, состояли, конечно, не только из парообразной серы. В состав вулканических газов входят и сероводород, и двуокись серы. Эти газы обладают не только резким запахом, но и большой токсичностью. Особенно опасен сероводород. В чистом виде он убивает человека почти мгновенно. Опасность велика даже при незначительном (порядка 0,01%) содержании сероводорода в воздухе. Сероводород тем более опасен, что он может накапливаться в организме. Он соединяется с железом, входящим в состав гемоглобина, что может привести к тяжелейшему кислородному голоданию и смерти.[16]
— Борис Горзев, «Что вы знаете и чего не знаете о сере и её соединениях», 1967
Впрочем, галлий ― не самый легкоплавкий из металлов (даже если не считать ртуть). Его температура плавления 29,75°C, а цезий плавится при 28,5°C; только цезий, как и всякий щелочной металл, в руки не возьмешь, поэтому на ладони, естественно, галлий расплавить легче, чем цезий. Но и галлий лучше не брать в руки ― он ядовит, по токсичности превосходит даже ртуть и свинец.[17]
Для окружающей нас природной среды важнейшим свойством, которое превращает химическое вещество в загрязнение, по праву считаются его токсичность, ядовитость. Интересные исследования по токсичности различных химических элементов ведет американский биолог Г. Шредер. В его опытах мышам и крысам в течение всей их жизни вводились вместе с пищей микроколичества различных элементов. Общий итог этих экспериментов вылился в простое правило: чем шире тот или иной элемент распространен в природе, тем он менее токсичен в микроколичествах. Больше того, микроколичества ряда распространенных в природе элементов оказывают благотворное воздействие на организм животных и человека.[6]
— «В химии нет грязи», 1974
Биомосы необузданны в своем влечении к тому, что губит все живое ― к токсичным тяжелым металлам. В своей молекулярной структуре они всегда держат «вакантное» местечко-ловушку и при первой возможности норовят втащить туда «лакомый кусочек». Не составляют исключения радиоактивные цезий <цезий-137> и стронций <стронций-90>, щедро распыленные вулканом Чернобыля. Биомос как бы вцепляется капканом в токсичный металл, чтобы не сбежал, да еще и обволакивает его полимерной оболочкой. И тогда губитель живого, что пленник с ядром на ноге ― не сдвинуться ему с места.[18]
Не был забыт и остров Городомля на озере Селигер. Покинутый немцами лесистый остров приглянулся Кузнецову. Он добился превращения «филиала № 1 НИИ-88» в филиал своего гироскопического института и создал там, мотивируя исключительной чистотой атмосферы, прецизионное производство гироскопических приборов на новейших принципах. Этот новый завод оказался чуть ли не единственным в СССР, где была освоена токсичная технология литья и обработки деталей из сверхлёгких бериллиевых сплавов.[8]
Условия работы, большое количество включений двигателей определяют компоненты топлива: высококипящие, самовоспламеняющиеся, а следовательно, и токсичные. Токсичность компонентов — большой недостаток. Тем более что использование их приводит к выходу космонавтов на поверхность, «политую» ими. Да и есть в этом что-то нелогичное и непорядочное: являются люди на чужую планету, где они ищут жизнь, и начинают с того, что отравляют район посадки и предполагаемые живые организмы, которые они ищут в этом районе. Прагматические соображения подталкивают к надежным и удобным для применения токсичным компонентам, да и репутация людей у «марсиан» давно уже испорчена: ведь все опускавшиеся на поверхность Марса автоматы использовали такие же компоненты. Но неплохо бы поискать и нетоксичную пару высококипящих (то есть находящихся в жидком состоянии при нормальной температуре), самовоспламеняющихся (для обеспечения надежности работы двигателей, включающихся десятки, сотни и тысячи раз), достаточно стабильных ударостойких компонентов.[19]
Токсичность разных соединений кадмия может очень сильно отличаться. Например, оксид кадмия – очень ядовит, вдыхание его паров или пыли опасно даже в малых концентрациях. В то же время тысячи художников по всему миру использовали и используют краски жёлтых и красных оттенков, состоящие преимущественно из сульфида кадмия, хотя симптомов острого отравления этим металлом у них обычно не наблюдается, почему?
Во-первых, сульфид кадмия – весьма инертное вещество, нерастворимое в воде и устойчивое к высоким температурам. Это, собственно, и определило его роль как распространённого жёлтого, красного или оранжевого пигмента. Поэтому, просто потрогав руками такой краситель, получить сколь-либо опасную дозу кадмия, скорее всего, не получится. Хотя можно повысить «усвояемость» сульфида кадмия, растерев его в порошок, либо сжигая в костре холсты с осенними пейзажами и находясь при этом с подветренной стороны от костра.[20]
Киноварь ядовита. Раньше благодаря своему ярко-красному цвету она часто применялась при иллюстрации книг, в настоящее время не используется из-за токсичности.[22]:27
— Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016
Все части растения болиголова очень ядовиты из-за содержащихся в них алкалоидов, а наибольшей токсичностью среди них отличается кониин — яд нервно-паралитического действия.
Слава этой древнегерманской погребальной травы, без сомнения, происходит от древних греков. В течение нескольких столетий в Афинах болиголов был официальным ядом для казней, и он в ответе за смерть многих известных исторических фигур, таких как Сократ (о его казни более подробно рассказано в начале этой книги), Ферамен и Фокион. Это растение пользовалось особым вниманием немцев: они считали, что оно наполнено ненавистью, и утверждали, что оно ненавидит те растения, которые больше нравятся людям, и его неприязнь, например, к руте настолько сильна, что она нигде не будет расти рядом с ним.[23]
— Фез Инкрайт, «Магия растений: убийцы и целители», 2016
Токсичность в мемуарах, письмах или дневниковой прозе
Для меня токсичные отношения — это когда другой человек (неважно друг или парень) пытается тебя подавить какими-то словами или поступками, дабы уменьшить твою веру в себя.[24]
Для меня всегда важно побеждать. Даже дома стараюсь выиграть. «Главное не победа, а участие», — спасибо, не надо. Спортивная карьера у меня не за фантики. «А, завтра выиграем», — на тренировках мне это не надо, извините. Не потерплю.
Может, поэтому я неудобный, токсичный. Но пусть скажут в лицо. А в лицо никто не говорит. Пусть попробуют. Вживую как-то по-другому себя ведут».[25]
До сих пор в работе она шла напролом, не ища обходных путей. Теперь у нее появилась откуда-то изобретательность, даже хитрость. Она любила возиться с испытанием токсичности препаратов и достигла в этом трудном деле той «красоты», о которой любил говорить Лавров.[26]
Шнурки давно порвались, их заменила пеньковая бечева, окрашенная тушью. Свои «танки» Колюша еженедельно мазал касторкой, поскольку он знал, что она токсична для гнилостных бактерий. «Танки» не гнили и стали абсолютно водонепроницаемыми.[27]
