Понятие о биоценозах, миграции ядовитых веществ. Задачи токсикологии в вопросах охраны окружающей среды.

Биоценоз - это саморегулирующая экологическая система функционального единства существования живой и неживой природы с характерным биологическим круговоротом веществ. В основе биологического круговорота лежит миграция веществ по цепям питания.

Животные, паразиты, грибы, микроорганизмы разлагают вещества до углекислого газа и воды, минеральных солей. Растения усваивают их и продуцируют белки, жиры, углеводы. Так происходит круговорот веществ в биогеоценозах.

Вместе с круговоротом по пищевым цепочкам происходит и круговорот ядовитых веществ. Это приводит к отравлению животных, птиц, рыб, человека. Например, для борьбы с вредителями обрабатывают пестицидами различные участки хлорорганическими соединениями, которые в дальнейшем оседают на землю, проникают в организм дождевых червей, которые к ним малочувствительны, накапливаются в них, а птицы, поедая червей, заболевают и погибают.

В настоящее время к наиболее опасным загрязнителям биосферы относят:

- токсические тяжелые металлы: ртуть, кадмий (металлургическая, химическая промышленность), мышьяк (гербициды, фунгициды, краски), свинец (автомобили, промышленность).

- радиоизотопы (источник - аварии на атомных электростанциях): цезий¹³⁷, стронций⁹⁰, иод¹³¹.

- нитраты, нитриты и нитрозосоединения (удобрения).

- пестициды и их метаболиты (ХОС - ДДТ).

- нефть (аварийные выбросы).

- окись углерода (основные загрязнители - автомобили).

- углекислый газ (энергетика, промышленность).

А также сернистый газ, окись азота, фосфаты.

В зависимости от загрязнителей и границ действия выделяют:

1. Локальные (непосредственные) - действующие в месте применения ядовитых веществ.

2. Ландшафтно-региональные. Связаны с сохранением и накоплением ядовитых веществ. Это ближайшие последствия действия веществ, которые зависят от климата, рельефа, почвы.

3. Регионально-бассейновые. Характерно для стойких веществ, способных мигрировать в бассейнах рек, морей. Это отдаленное действие с различными последствиями.

4. Глобального действия. Связаны с переносом ядов воздушным и водным путем, миграцией птиц и животных. Это весьма отдаленные последствия. Они могут охватывать планету в целом или отдельные ее компоненты. Такие последствия проявляются постепенно, иногда спустя несколько поколений (столетия, десятилетия).

Побочное действие вредных пестицидов на окружающую среду в зависимости от степени проявления можно разделить на 3 категории:

1. Появление устойчивых к пестицидам вредных организмов в результате смены их популяций.

2. Влияние на биоценозы. Неблагоприятное влияние на растения, животных и среду их обитания может привести к гибели или изменению последних и появлению второстепенных вредителей.

3. Накопление и передача вредных веществ по пищевым цепям.

Остатки загрязнителей в окружающей среде поглощаются растениями, животными, птицами и т. д., которые поедаются другими животными, причем по цепи концентрация пестицида возрастает.

Миграция пестицидов происходит примерно по следующим схемам:

1. Почва  вода  зоопланктон  рыба  птицы  человек.

2. Воздух  растения  почва  растения  травоядные животные  человек.

В связи с этим очень важно охранять биогеоценозы, особенно водные.

Наиболее ценные - источники пресной воды, которые покрывают на планете 3 % суши.

Водные биогеоценозы могут быть загрязнены пестицидами, минеральными удобрениями, навозной жижей, сточными водами промышленных предприятий.

Все источники загрязнения водоемов оказывают соответствующее воздействие на биогеоценоз. Популяции рыб очень чувствительны к различным примесям. Например, препараты хлора токсичны для них в минимальных концентрациях (0,005 - 0,2 мг/л), аммиак опасен в дозе 0,2 мг/л, сернистый газ оказывает токсическое действие в концентрации 1: 2 000 000.

Кроме того, ощутимые изменения происходят в жизни гидробионтов при поступлении в водоемы химических удобрений (особенно азот и фосфор). Это приводит к резкому росту и развитию растительности (сине-зеленых водорослей). Это, в свою очередь, уменьшает проникновение солнечных лучей в воду, уменьшается фотосинтез и создается кислородная недостаточность, нарушается процесс дыхания у рыб.

Основными источниками отравления у рыб в промышленных водоемах являются стоки предприятий, животноводческих комплексов, ферм, птицефабрик, минеральные удобрения, нефтепродукты, химические средства защиты растений.

Большая нагрузка приходится на полевые биоценозы, особенно при внедрении интенсивных технологий, что приводит к изменению структуры почвы, заселению ее микроорганизмами, насекомыми, животными, изменяется разнообразная растительность, которая становится беднее, чем в естественных условиях.

Натриевая, калиевая и аммиачная селитры способствуют накоплению нитратов и приводят к изменению питательной ценности кормов.

Очень важно сохранять лесные биоценозы.

В целом, если ставить вопрос о бережном отношении к природе, то в каждом хозяйстве необходимо владеть ситуацией о полевых, пастбищных, лесных, водных, прифермских биоценозах и умело вносить необходимые соответствующие коррективы.

Необходимо строго соблюдать правила хранения, транспортировки и применения пестицидов, чтобы предотвратить отравления животных и попадание их в продукты питания.

Руководители хозяйств и специалисты должны следить за рациональным применением минеральных удобрений и пестицидов. Желательно применять малостойкие и малотоксичные препараты, регулярно проводить исследования почвы, воды, кормов на наличие в них остаточных количеств пестицидов.

- 5 -