1. Ксенобиотический профиль биогеоценоза
Совокупность чужеродных веществ, содержащихся в окружающей среде (воде, почве, воздухе и живых организмах) в форме (агрегатном состоянии), позволяющей им вступать в химические и физико-химические взаимодействия с биологическими объектами экосистемы составляют ксенобиотический профиль биогеоценоза. Ксенобиотический профиль следует рассматривать как один из важнейших факторов внешней среды (наряду с температурой, освещенностью, влажностью, трофическими условиями и т.д.), который может быть описан качественными и количественными характеристиками.
Химические вещества, накапливающиеся в среде в несвойственных ей количествах и являющиеся причиной изменения естественного ксенобиотического профиля, выступают в качестве экополлютантов (загрязнителей). Изменение ксенобиотического профиля может явиться следствием избыточного накопления в среде одного или многих экополлютантов.
Далеко не всегда это приводит к пагубным последствиям для живой природы и населения. Лишь экополлютант, накопившийся в среде в количестве, достаточном для инициации токсического процесса в биоценозе (на любом уровне организации живой материи), может быть обозначен как экотоксикант.
Постоянный выброс в окружающую среду персистирующих поллютантов приводит к их накоплению, превращению в экотоксиканты для наиболее уязвимого (чувствительного) звена биосистемы. После прекращения выброса персистирующего токсиканта он еще длительное время сохраняется в среде.
К числу веществ, длительно персистирующих в окружающей среде, относятся тяжелые металлы (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьма, ртуть, мышьяк, хром), полициклические полигалогенированные углеводороды (полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны, полихлорированные бифенилы и т.д.), некоторые хлорорганические пестициды (ДДТ, гексахлоран, алдрин, линдан и т.д.) и многие другие вещества.
Важнейшим элементом экотоксикологической характеристики поллютантов является идентификация их источников. Решить эту задачу далеко не просто, т.к. порой вещество поступает в среду в ничтожных количествах, иногда в виде примесей к вполне «безобидным» субстанциям. Наконец возможно образование экополлютанта в окружающей среде в результате абиотических или биотических трансформаций других веществ.
Многочисленные абиотические и процессы в окружающей среде, направлены на элиминацию (удаление) экополлютантов. Многие ксенобиотики, попав в воздух, почву, воду приносят минимальный вред экосистемам, поскольку время их воздействия ничтожно мало. Вещества, оказывающиеся резистентными к процессам разрушения, и, вследствие этого, длительно персистирующие в окружающей среде, как правило, являются потенциально опасными экотоксикантами.
2. Пути переноса и трансформации ксенобиотиков
Загрязняющие вещества подвергаются процессам массопереноса и трансформации. Среди этих процессов можно выделить следующие:
Переход ксенобиотиков из одной среды в другую без их разложения в результате конвективного и дисперсионного переноса, диффузии, испарения, осаждения, фильтрации, адсорбции, ионного обмена, выщелачивания, миграции по трофическим цепям.
Распад ксенобиотиков под воздействием абиотических процессов (окисление, фотолиз, гидролиз, каталитическое разложение на минеральной матрице почвы, в присутствии тяжелых металлов и др.)
Биотрансформация, биодеградация ксенобиотиков под воздействием живых организмов: микроорганизмов, растений, животных.
Реакции коньюгации (присоединения), полимеризации с образованием связанных остатков.
Перенос и трансформация ксенобиотиков в окружающей среде можно изобразить схемой, представленной на рисунке 1
Рис. 1. Перенос и трансформация ксенобиотиков в окружающей среде.
В результате совместного протекания различных процессов ксенобиотики, попавшие в окружающую среду, могут полностью минерализоваться, частично деградировать, накапливаться или полимеризоваться. Окончательно выводится загрязняющее вещество из окружающей среды только при минерализации органических соединений до CO2 и H2O.
Абиотическая трансформация
Подавляющее большинство веществ подвергаются в окружающей среде различным превращениям. Характер и скорость этих превращений определяют их стойкость.
На стойкость вещества в окружающей среде влияет большое количество процессов. Основными являются фотолиз (разрушение под влиянием света), гидролиз, окисление.
Фотолиз. Свет, особенно ультрафиолетовые лучи, способен разрушать химические связи и, тем самым, вызывать деградацию химических веществ. Фотолиз проходит главным образом в атмосфере и на поверхности почвы и воды. Скорость фотолиза зависит от интенсивности света и способности вещества его поглощать. Ненасыщенные ароматические соединения, например полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), наиболее чувствительны к фотолизу, т.к. активно поглощают энергию света. Свет ускоряет и другие процессы деградации веществ: гидролиз и окисление. В свою очередь наличие в средах фотооксидантов, таких как озон, окислы азота, формальдегид, акролеин, органические перекиси, существенно ускоряет процесс фотолиза других поллютантов (показано для ПАУ).
Гидролиз. Вода, особенно при нагревании, быстро разрушает многие вещества. Эфирные связи, например, в молекулах фосфорорганических соединений, высокочувствительны к действию воды, чем определяется умеренная стойкость этих соединений в окружающей среде. Скорость гидролиза сильно зависит от рН.
В результате превращения химических веществ в окружающей среде образуются новые вещества. При этом их токсичность иногда может быть выше, чем у исходного агента, например, в результате фотоокисления паратиона в среде может образовываться параоксон. Токсичность последнего для млекопитающих в несколько десятков раз выше, чем у исходного вещества.
Фотохимические превращения в окружающей среде 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты, известного гербицида, может приводить к образованию опасного экополлютанта 2,3,7,8-тетрахлодибензо-р-диоксина.
Еще один хорошо известный пример: образование нитрозосоединений. Так, по данным ученых США, в почве, в кислой среде, легко вступают в соединение с нитритами целый ряд пестицидов. Среди них диалкилтиокарбаматы, тиокарбамоилдисульфиды, соли феноксиуксусной кислоты и др. Образующиеся нитрозосоединения, рассматриваются в настоящее время, как возможные канцерогены.
Абиотическое разрушение химических веществ обычно проходит с малой скоростью. Значительно быстрее деградируют ксенобиотики при участии биоты, особенно микроорганизмов (главным образом бактерий и грибов), которые используют их как питательные вещества.
Биотическая трансформация
В микробиологии под трансформацией подразумевается изменение органических соединений под действием одного ил нескольких ферментов микроорганизмов, сопровождающееся накоплением в среде продуктов трансформации. Результат воздействия ксенобиотика определяется свойствами ксенобиотика и обусловлен биодоступностью соединения.
Под биодоступностью понимают способность различных соединений подвергаться биотрансформации. Характеристика доступности для микробиологической трансформации наиболее важных органических токсикантов в аэробных и анаэробных условиях приведена в таблице 2.
Соединения, которые подвергаются полной деградации, могут использоваться микроорганизмами в качестве источника углерода и энергии или в процессах кометаболизма. Микробная минерализация является наиболее эффективным и экологически приемлемым способом удаления органических ксенобиотиков из окружающей среды.
Таблица 2 Биодоступность некоторых классов органических загрязнений
В основе биопревращений веществ лежат процессы окисления, гидролиза, дегалогенирования, расщепления циклических структур молекулы, отщепление алкильных радикалов (деалкилирование) и т.д. Деградация соединения может завершаться его полным разрушением, т.е. минерализацией (образование воды, двуокиси углерода, других простых соединений). Однако возможно образование промежуточных продуктов биотрансформации веществ, обладающих порой более высокой токсичностью, чем исходный агент. Так, превращение неорганических соединений ртути фитопланктоном может приводить к образованию более токсичных ртутьорганических соединений, в частности, метилртути. Подобное явление имело место в Японии на берегах бухты Минамато в 50 - 60х годах. Поступавшая в воду залива ртуть со стоками фабрики по производству азотных соединений, трансформировалась биотой в метилртуть. Последняя концентрировалась в тканях морских организмов и рыбы, служившей пищей местного населения. В итоге у людей, потреблявших рыбу, развивалось заболевание, характеризовавшееся сложным неврологическим симптомокомплексом, у новорожденных детей отмечались пороки развития. Всего было зарегистрировано 292 случая болезни Минамато, 62 из них закончились гибелью людей.
Метилированию могут подвергаться молекулы, содержащие гидроксильные, сульфгидрильные и аминогруппы в структуре. В качестве донора метильной группы выступает метионин в форме S-аденозилметионина (SАМ). Перенос радикала осуществляют соответствующие O-, S-, N-метилтрансферазы
Среди эндогенных веществ таким же образом метаболизируются катехоламины - фермент катехол-О-метилтрансфераза), при этом образуются малоактивные 3-метоксипроизводные.
Реакция метилирования по гидроксильной группе:
Процессы элиминации, не связанные с разрушением
Некоторые процессы, происходящие в окружающей среде, способствуют элиминации ксенобиотиков из региона, изменяя их распределение в компонентах среды.
Загрязнитель с высоким значением давления пара может легко испаряться из воды и почвы, а затем перемещаться в другие регионы с током воздуха. Это явление лежит в основе повсеместного распространения относительно летучих хлорорганических инсектицидов, таких как линдан и гексахлорбензол.
Перемещение ветром и атмосферными течениями частиц токсикантов или почвы, на которых адсорбированы вещества, также важный путь перераспределения поллютантов в окружающей среде. В этом плане характерен пример полициклических ароматических углеводородов (бензпирены, дибензпирены, бензантрацены, дибензантрацены и др.). Бензпирен и родственные ему соединения как естественного (главным образом вулканического), так и антропогенного происхождения (выброс металлургического, нефтеперерабатывающего производств, предприятий теплоэнергетики и т.д.) активно включаются в биосферный круговорот веществ, переходя из одной среды в другую. При этом, как правило, они связаны с твердыми частицами атмосферной пыли. Мелкодисперсная пыль (1-10 мкм) длительно сохраняется в воздухе, более крупные пылевые частицы достаточно быстро выседают на почву и в воду в месте образования. При извержении вулканов пепел содержит большое количество таких веществ. При этом, чем выше выброс, тем на большее расстояние рассеиваются поллютанты.
Сорбция веществ на взвешенных частицах в воде, с последующим осаждением приводит к их элиминации из толщи воды, но накоплению в донных отложениях. Осаждение резко снижает биодоступность загрязнителя.
Перераспределению водорастворимых веществ способствуют дожди и движение грунтовых вод. Например, гербицид атразин, используемый для защиты широколиственных растений в сельском и парковом хозяйстве США, повсеместно присутствует там в поверхностных водах. По некоторым данным до 92% исследованных водоемов США содержат этот пестицид. Поскольку вещество достаточно стойкое и легко растворимо в воде оно мигрирует и в грунтовые воды и там накапливается.
Миграции по трофическим цепям
Если загрязнитель окружающей среды не может попасть внутрь организма, он, как правило, не представляет для него существенной опасности. Однако, попав во внутренние среды, многие ксенобиотики способны накапливаться в тканях. Процесс, посредством которого организмы накапливают токсиканты, извлекая их из абиотической фазы (воды, почвы, воздуха) и из пищи (трофическая передача), называется биоаккумуляцией. Результатом биоаккумуляции являются пагубные последствия как для самого организма (достижение поражающей концентрации в критических тканях), так и для организмов, использующих данный биологический вид, в качестве пищи.
Водная среда обеспечивает наилучшие условия для биоаккумуляции соединений. Здесь обитают мириады водных организмов, фильтрующих и пропускающих через себя огромное количество воды, экстрагируя при этом токсиканты, способные к кумуляции. Гидробионты накапливают вещества в концентрациях, порой в тысячи раз больших, чем содержится в воде (таблица 3).
Таблица 3. Биоаккумуляция некоторых поллютантов в организме рыб
Вещество |
Фактор биоаккумуляции* |
ДДТ ТХДД Эндрин Пентахлорбензол Лептофос Трихлобензол |
127000 39000 6800 5000 750 183 |
*Фактор биоаккумуляции - соотношение концентрации поллютанта в тканях рыб и в воде в состоянии равновесия (Le Blanс, 1995).
Факторы, влияющие на биоаккумуляцию
Склонность экотоксикантов к биоаккумуляции зависит от ряда факторов. Первый - персистирование ксенобиотика в среде. Степень накопления вещества в организме, в конечном счете, определяется его содержанием в среде. Вещества, быстро элиминирующиеся, в целом, плохо накапливаются в организме. Исключением являются условия, при которых поллютант постоянно привносится в окружающую среду (регионы близ производств и т.д.).
После поступления веществ в организм их судьба определяется токсикокинетическими процессами. Наибольшей способностью к биоаккумуляции обладают жирорастворимые (липофильные) вещества, медленно метаболизирующие в организме. Жировая ткань, как правило, основное место длительного депонирования ксенобиотиков. Однако многие липофильные вещества склонны к сорбции на поверхностях различных частиц, осаждающихся из воды и воздуха, что снижает их биодоступность. Например, сорбция бензпирена гуминовыми кислотами снижает способность токсиканта к биоаккумуляции тканями рыб в три раза. Рыбы из водоемов с низким содержанием взвешенных частиц в воде аккумулируют большее количество ДДТ, чем рыбы из эвтрофических водоемов с высоким содержанием взвеси.
Словарь
Аккумуляция (обогащение) - восприятие вредных веществ средой или живыми организмами в концентрации, превышающей их содержание в среде или пище.
АККУМУЛЯЦИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ БИОЛОГИЧЕСКАЯ
Hакопление в организме загрязняющих веществ, поступающих из окружающей среды. Поступление в организм человека происходит через легкие, кожу и пищеварительный тракт.
Предпосылка аккумуляции - длительный биологический период полураспада вещества и его способность к накоплению в организме. Например, хлорированные углеводороды накапливаются в жировой ткани. Кадмий - в почках.
Многие организмы усваивают вещества из окружающей среды селективно и накапливают их. Так, определенные виды съедобных грибов способны аккумулировать кадмий.
В особенно больших масштабах аккумуляция вредных веществ обнаруживается у водных животных: коэффициенты накопления таких веществ по отношению к воде составляют, как правило, 1000 - 10 000.
Примеры биоаккумуляции некоторых веществ из воды
Вещество |
Организм |
Степень аккумуляции |
Тяжелые металлы Кадмий Лептофос Эндрин Хлорпирифос Кепон ДДТ
ТДЕ
|
Губки, моллюски, водоросли, макрофиты Креветка Peaneus sp Солнечная рыба Lepomis macrochirus Толстоголовый пимефалес Pimephales promelas Карпозубик Cyprinodon variegatus Толстоголовый пимефалес Pimephales promelas Устрица Crassostrea virginica Фитопланктон Гагара |
х1000 - х100000
х175 х773 х6800 х1700 х7400 х133000
х70000 х3 х107000 - 179000 |
Аккумуляции коэффициент – отношение концентрации вредного вещества в среде или живом организме к концентрации этого же вещества в соседней среде или в пище в равновесном состоянии.
Анализ следовых количеств – методы обнаружения очень малых количеств вещества в исследуемых системах. Концентрации могут составлять мг (10-3 г), мкг (10-6г), нг (10-9 г) и пг (10-12 г) на кг (млн-1, млрд-1, трлн-1, кврл-1).
Анализ экспозиции – количественный анализ веществ, действию которых подвергаются организмы и материалы в течение определенного промежутка времени.
Баланс (определение баланса) – расчет доли вещества, подвергшегося превращению, разложению, улетучившегося или оставшегося в исходном состоянии на момент времени «т» (в %, массовых долях), после экспозиции этого вещества на экосистему.
Безопасность экологическая - совокупность действий, состояний и процессов, прямо или косвенно не приводящих к жизненно важным ущербам (или угрозам таких ущербов), наносимым природной среде, отдельным людям и человечеству.
Комплекс состояний, явлений и действий, обеспечивающий экологический баланс на Земле и в любых ее регионах на уровне, к которому физически, социально-экономически и политически готово (может без серьезных ущербов адаптироваться) человечество.
Безопасность экологическая может быть рассмотрена в глобальных, региональных, локальных и условно точечных рамках, в том числе в пределах государств и их любых подразделений. Фактически же она характеризует геосистемы (экосистемы) различного иерархического ранга - от биогеоценозов (агро-, урбоценозов) до биосферы в целом.
Безопасность экологическая ограничена временными рамками и размахом производимых акций:
кратковременное воздействие - может быть относительно безопасным;
длительное - опасным;
изменение в локальных рамках - почти безобидным;
широкомасштабное - фатальным.
Сила воздействий иногда может не иметь решающего значения - для многих факторов (например, воздействия некоторых пестицидов, биологических агентов) практически нет нижнего безопасного предела концентрации (ПДК равна нулю), особенно при большой длительности воздействия (могут не реагировать живущие поколения, но страдать их потомки).
Биомагнификация – накопление химиката в тканях организмов за счет процессов питания.
Биоконцентрирование – накопление химиката из окружающей среды без учета его поступления с пищей. Первой стадией биоконцентрирования обычно служит проникновение химиката через покровные ткани (этот путь особенно важен для водных организмов), с вдыхаемым воздухом и т.п.
Биоконцентрирования коэффициент – отношение концентрации вещества в организме после его прямого непосредственного поступления из окружающей среды к концентрации в среде на данный момент времени.
Бионакопление (или биоаккумуляция) - суммарный эффект биоконцентрирования и биомагнификации, а термином экологическая магнификация (в отечественной литературе часто используют термин биоумножение) обозначают процесс увеличения концентрации химиката в организмах при переходе от низших трофических уровней данной экосистемы к высшим.
Биоразрушение (биодеградация) – это преобразование сложных веществ с помощью биологической активности. Это широкое понятие включает три более узких процесса: 1) трансформацию, или незначительные изменения молекулы; 2) фрагментацию, или разложение сложной молекулы на более простые соединения и 3) минерализацию, или превращение сложного вещества в самые простые (Н2О, СО2, Н2,NH3, CH4и т.д.). Основными биологическими агентами, осуществляющими биоразрушения, являются микроорганизмы, обладающие огромным разнообразием ферментных систем и большой лабильностью метаболизма. Именно они способны разлагать широкий спектр химически устойчивых соединений, тем самым возвращая основные питательные элементы в глобальные циклы и предотвращая накопление «мертвых» остатков на поверхности Земли.
Биоциды - общее название химических веществ, применяемых для борьбы с вредителями растений.
Различают:
акарициды - средства против клещей;
альгициды - против водорослей;
бактерициды - против бактерий;
фунгициды - против грибов;
гербициды - против сорняков;
инсектициды - против насекомых;
моллюскициды - против улиток;
нематициды - против червей;
родентициды - против грызунов;
вирициды - против вирусов.
афициды – против ?
ихтиоцид – против рыб
ВЕЩЕСТВО ВРЕДНОЕ
1. Химическое соединение, которое при контакте с организмом человека может вызывать
- производственные травмы,
- профессиональные заболевания,
- отклонения в состоянии здоровья (ГОСТ 12.1.007-76).
2. Химическое вещество, вызывающее нарушения в росте, развитии или состоянии здоровья организмов, а также могущее повлиять на эти показатели со временем, в том числе в цепи поколений.
Для оценки вредности загрязняющего вещества в биосфере используют специальные показатели вредности:
Показатели вредности загрязнения воды
Санитарно-токсилогический - показатели, отражающие токсичное действие загрязняющего воду вещества на человека.
Органолептический - показатели ухудшения органолептических свойств воды.
Общесанитарный - показатели нарушения процессов самоочищения водоема.
ПДК загрязняющего вещества в целом для воды устанавливают по лимитирующему показателю вредности загрязнения воды.
Показатели вредности загрязнения почвы
Миграционно-воздушные - показатели, отражающие вероятность миграции загрязняющих веществ из почвы в атмосферный воздух.
Миграционно-водные - показатели, отражающие вероятность миграции загрязняющих веществ из почвы в воду.
Транслокационные - показатели, отражающие вероятность миграции загрязняющих веществ из почвы в растения.
Общесанитарные - степень воздействия на почвенные микроорганизмы.
В процессе специальных экспериментов определяют лимитирующий показатель вредности, и соответствующая ему наименьшая массовая доля загрязняющего вещества принимается в качестве ПДК в целом для почвы.
ГЕРБИЦИДЫ
Вещества, применяемые для уничтожения растений, особенно сорняков, путем опрыскивания, опыления и внесения в почву.
Употребление ядовитых (например, пентахлорфенолета натрия) или очень стойких гербицидов (например, производных триазинов) может приводить к нежелательным последствиям и их использование должно строго контролироваться.
ДИОКСИН - обиходное название 2,3,7,8-тетрахлоридбензо- парадиоксина. Это наиболее токсичное и хорошо изученное вещество, относящееся к классу полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) и сходных с ними по химическому строению полихлорированных дибензофурантов (ПХДФ).
ЗАГРЯЗНЕНИЕ
Привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов, или превышение в рассматриваемое врем естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) концентрации перечисленных агентов в среде, нередко приводящее к негативным последствиям.
Загрязнение может быть вызвано любым агентом, в том числе самым "чистым" (например, лишняя по отношению к природной норме вода в экосистеме суши - загрязнитель).
Загрязнение может возникать в результате естественных причин (загрязнение природное) и под влиянием деятельности человека - загрязнение антропогенное (которое обычно и имеется в виду при обсуждении проблем загрязнения).
ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЕ
Привнесение в среду и размножение в ней нежелательных для человека организмов.
Проникновение (естественное или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства видов организмов, чуждых данным сообществам и устройствам и обычно там отсутствующих. При загрязнении микроорганизмами говорят о бактериологическом загрязнении.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЕ
Загрязнение окружающей среды, формирующееся в результате изменения ее естественных химических свойств или при поступлении в среду химических веществ, несвойственных ей, а также в концентрациях, превышающих фоновые (естественные).
Имиссия – восприятие организмами или экосистемой вредных веществ, содержащихся в окружающей среде – воде и атмосфере и поступающих в нее из источников эмиссии.
Компартмент окружающей среды – ограниченные объемы воздуха, воды и почвы в окружающей среде.
Ксенобиотики - чужеродные для организмов химические вещества, не входящие в естественный биотический круговорот и, как правило, прямо или косвенно порожденные человеческой деятельностью.
Ксенобиотики - вещества различной природы, способные при контакте с организмом вызывать угнетение функциональной активности иммунной системы и другие отрицательные явления.
Ксенобиотики могут оказывать прямой модулирующий (супрессирующий или стимулирующий) эффект на иммунную систему или опосредованный эффект через гормональные или метаболические изменения, причем сами ксенобиотики могут выполнять роль антигена, гаптена или толерогена.
Иммунотоксические ксенобиотики классифицируются по группам и включают металлы и соли, порошки и промышленные растворители, пестициды, канцерогены, растительные и грибковые продукты, лекарственные средства и т.д.
Степень повреждения функции иммунной системы может служить индикатором токсичности ксенобиотиков.
МЕТАЛЛ ТЯЖЕЛЫЙ
С плотностью более 8 тыс.кг/куб.м (кроме благородных и редких).
К тяжелым металлам относятся: Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.
В прикладных работах к списку тяжелых металлов нередко добавляют также Pt, Ag, W, Fe, Au, Vn. Почти все тяжелые металлы токсичны.
Антропогенное рассеивание тяжелых металлов (в том числе в виде солей) в биосфере приводит к отравлению или угрозе отравления живого.
ПДК тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах
Пищевые продукты Элементы, мг/кг
Свинец Кадмий Мышьяк
Крупы 0,5(0,3) 0,1(0,03) 0,2
Хлеб 0,3 0,05 0,1
Сахар-песок 0,5 0,05 0,5
Конфеты 1 0,1 0,5
Молоко, кисломолочные изделия 0,05 0,03 0,05
Сыры,творог 0,3 0,2 0,2
Масло сливочное, жиры животные 0,1 0,03 0,1
Чай 10,0 1,0 1,0
Консервы овощные в стеклянной таре 0,5 0,03 0,2
Консервы овощные в металлической таре 1,0 0,05 0,2
Специи и пряности 5,0 0,2 5,0
Мясо и птица свежие и мороженые 0,5 0,05 0,1
Консервы из мяса и птицы в сборной жестяной таре 2,0 0,1 0,1
Яйца 0,3 0,01 0,1
Рыба свежая и мороженая морская 1,0 0,2 5,0
Персистентное вещество – вещество, обладающее нежелательной химической устойчивостью.
Согласно определению IUPAC (1971), персистентным называют вещество, если оно продолжает существовать в окружающей среде в измененных количествах в какой-либо идентифицируемой форме. Вещество считается персистентным, даже если оно быстро разлагается в природных условиях, но при этом образуется более устойчивый продукт.
Пестицид - химическое соединение, используемое для защиты растений, сельскохозяйственных продуктов, древесины, изделий из шерсти, хлопка, кожи, для уничтожения эктопаразитов животных и борьбы с переносчиками опасных заболеваний.
К пестицидам относятся вещества, используемые для:
регуляции роста и развития растений (ауксины, гибериллины, ретарданты);
удаления листьев (дефолианты);
уничтожени растений на корню (десиканты);
удаления цветов и завязей (дефлоранты);
отпугивания животных (репелленты);
стерилизации (хемостерилизаторы).
Названия пестицидов, используемых для уничтожения отдельных систематических групп животных и растений, составлены из латинского названия этих групп с окончанием "цид" (аккарицид, альгицид, афицид, инсектицид, ихтиоцид и т.д.).
Использование пестицидов неизбежно отрицательно влияет на экосистемы любого уровня и на здоровье человека.
Пестициды следует использовать строго по назначению, в минимально необходимом количестве и лишь там, где химические средства защиты нельзя пока заменить биологическими.
Скорость разложения пестицидных препаратов в окружающей среде
п/п Продолжительность действия препаратов Классы, наименование пестицидов
1. Более 18 месяцев Хлорорганические соединения
2. Около 18 месяцев Некоторые производные мочевины, пиклорам, симазин и др.
3. До 12 месяцев Производные бензойной кислоты
4. До 6 месяцев Нитроанилины, арилоксиалканкарбоновые кислоты и др.
5. Более 3 месяцев Производные карбаминовой кислоты, алифатические карбоновые кислоты, метилтиотриазины и др.
6. Менее 3 месяцев Фосфорорганические соединения и др.
Посторонние окружающей среде химические продукты (вредные вещества, ксенобиотики) – произведенные человеком и поступившие в окружающую среду вещества, которые в определенной концентрации могут нанести вред живым существам и качеству материального окружения человека.
Токсиканты - химические вещества, ядовитые для живых организмов. К числу токсикантов относятся многие поступающие в природную среду загрязнители, пестициды.
Токсины (от греч. toxikon - яд) - ядовитые вещества, образуемые некоторыми микроорганизмами, растениями и животными.
По химической природе - полипептиды и белки.
Иногда термин токсины распространяется и на ядовитые вещества небелковой природы.
Наиболее изучены микробные токсины, которые делят на:
экзотоксины - экскретируются в среду во время роста;
эндотоксины - экскретируются в среду после гибели организм
Токсикология – наука о ядах и их воздействии на различные виды организмов как а отдельные особи. так и на популяцию в целом.
Толерантность
Различают:
Экологическую - способность организмов выносить отклонения факторов среды от оптимальных для них
Медицинскую - полное или частичное отсутствие иммунологической реакции - потери или снижения организмом животного (включая человека) способности вырабатывать антитела, что снижает иммунитет.
В ряде случаев толерантность связана с загрязнением среды обитания, особенно в связи с производством биологически активных пищевых добавок.
Экологическое и медицинское значения термина "толерантность" противоположны.
Устойчивость органических соединений в окружающей среде – свойство вещества сохраняться в определенной среде экосистемы в течение длительного времени в неизменном состоянии вплоть до того момента, когда оно удаляется из среды неизменным или подвергается химическим превращениям.
Химическая экотоксикология - область знаний о распространении и влиянии антропогенных химикатов и продуктов их трансформации на экосистемы.
Химическая экология в отличие от экологической химии ограничивается изучением природных материалов (аллелохимикатов), применением материалов только в природных условиях, исследованием обменных процессов и механизмов регулирования в организмах (разложение и распространение аллелохимикатов за границы региона применения не относится к тематике химической экологии).
Экологическая химия – наука о химических процессах и взаимодействиях в окружающей нас среде (экосфере), а также о последствиях таких взаимодействий.
Экотоксикант - токсичное и устойчивое (персистентное) в условиях окружающей среды вещество, способное накапливаться в организмах до опасных уровней концентраций.
Экотоксикология – дисциплина, занимающаяся исследованием вредных воздействий химических соединений на различные виды организмов, популяции и окружающую природу..
изучает развитие неблагоприятных эффектов, проявляющихся при действии загрязнителей на самые разнообразные виды живых организмов (от микроорганизмов, до человека), как правило, на уровне популяций или экосистемы в целом, а также судьбу химического вещества в системе биогеоценоза.
Эмиссия – собирательный термин, относящийся к перемещающимся или неподвижным источникам выделяющихся в окружающую среду веществ, загрязнений, шумов или тепловой энергии; в частности эмиссия в атмосферу – выделение в нее газообразных, пылевидных или аэрозольных веществ.
Экспертиза экологическая - оценка воздействий на среду жизни, природные ресурсы и здоровье людей комплекса хозяйственных нововведений (в том числе преобразований природы) в масштабах избранного региона.
Включает не просто сумму экологических экспертиз технологии (техники), проектов предприятий и экспертизы проекта преобразования природы, но также и интегральный их анализ для рассматриваемого региона, экосистем различной иерархии, иногда даже биосферы в целом.
Bыражается как в экономических, так и во внеэкономических (угроза для здоровья людей, ущерб для живых организмов, ухудшение "качества жизни"...) показателях.
Экспертиза экологическая базируется на законах, правилах и принципах экологии, а в идеале также и на экологических нормативах.