26.Предельно допустимая экологическая нагрузка, предельно допустимая интенсивность потоков энергии, биологическая и химическая потребность в кислороде.

ПДК – это норматив – количество вредного вещества в окружающей среде, отнесенное к массе или объему ее конкретного компонента, которое при постоянном контакте или при воздействии в определенный промежуток времени практически не оказывает влияния на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.

Данное определение универсально, но с точки зрения токсикологии является слишком не конкретным т.к. воздействие загрязняющих веществ, содержащихся в воде, воздухе или почве на организм имеют существенные различия и, следовательно, ПДК должны устанавливаться на основе различных токсикометрических оценок. Поэтому и принципы нормирования загрязняющих веществ в разных средах различны.

Биологическая потребность в кислороде

Кислород — основной биогенный элемент, входящий в состав молекул всех важнейших веществ, обеспечивающих структуру и функции клеток — белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, а также множества низкомолекулярных соединений. В каждом растении или животном кислорода гораздо больше, чем любого другого элемента (в среднем около 70%). Мышечная ткань человека содержит 16% кислорода, костная ткань — 28.5%; всего в организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 43 кг кислорода. В организм животных и человека кислород поступает в основном через органы дыхания (свободный кислород) и с водой (связанный кислород). Потребность организма в кислороде определяется уровнем (интенсивностью) обмена веществ, который зависит от массы и поверхности тела, возраста, пола, характера питания, внешних условий и др. В экологии как важную энергетическую характеристику определяют отношение суммарного дыхания (то есть суммарных окислительных процессов) сообщества организмов к его суммарной биомассе.

Химическая потребность в кислороде (ХПК)

Наряду с веществами, которые благодаря биологическим процессам могут разрушаться, в воде имеется группа соединений, которые не разрушаются бактериальным окислением и не удаляются из аквариума ни естественной самоочисткой, ни биологическими фильтрами. Их можно устранить механическим путем, а именно в природе – сильным течением, в аквариуме – сменой воды. Аквариумная техника предоставляет нам также другие средства, такие, как озон, перекись водорода (H2O2). Чтобы найти величину общей потребности аквариума в кислороде, в качестве очень сильного окислителя органического вещества используют бихромат калия (K2Cr2O7), который может окислить всю органическую субстанцию. Чтобы ускорить окисление во время анализа, проба воды с бихроматом калия нагревается до 140 °C. Результат после пересчета дает соответствующую потребность в кислороде. Естественная группа соединений, которые разрушаются биологическим путем незначительно или даже совсем не разрушаются, – типичные для болотных вод гуминовые кислоты, которые большей частью из-за больших молекул очень прочны. Они часто содержат металлы такие, как железо (Fe), марганец (Mn), медь (Cu), цинк (Zn). Они возникают биологическим путем из отмерших остатков растений, торфа и прочего, не разрушаются также биологическим путем и поэтому не регистрируются. Итак, чтобы обсуждать качество воды, загрязненной органическим веществом, мы должны измерить и биологическую, и химическую потребность в кислороде.