Основы экотоксикологии

1. Основные факторы, относящиеся к  ядам:

Физико-химические свойства; токсическая доза и концентрация в биосредах; характер связи с рецепторами токсичности; особенности распределения в биосредах; степень химической чистоты и наличие примесей; устойчивость и характер изменений при хранении.

2. Дополнительные факторы, относящиеся  к «конкретной» токсической ситуации:

Способ, вид и скорость поступления в организм; способность к накоплению (кумуляции) и привыкание к ядам; совместное действие с токсичными и лекарственными веществами.

3. Основные факторы, характеризующие  пострадавшего:

Видовая чувствительность; масса тела, питание и характер физической нагрузки; пол; возрастные особенности; индивидуальная вариабельность и наследственность; влияние биоритмов и т.д.; возможность развития аллергии и токсикомании.

4. Дополнительные факторы, влияющие  на пострадавшего:

Температура и влажность окружающего воздуха; барометрическое давление; шум и вибрация; лучистая энергия и т.д.

Основными факторами принято считать определенные качества ядов, а дополнительными – прочие факторы окружающей среды в конкретно сложившейся токсической ситуации.

При изучении токсических эффектов на популяционном уровне возрастает значение окружающей среды как активного фактора, влияющего на поведение токсикантов в отдельных компонентах биоты, их фиксацию и деструкцию в природных системах и как следствие этого - определяющего уровни поступления в живые организмы.

Несомненно, неблагоприятно влияние на человека ряда физических факторов окружающей среды в совокупности с химическими воздействиями, которые они часто усиливают и пролонгируют.

Кроме того, схожие по тяжести состояния организма могут быть вызваны действием разных токсинов, т.е. замаскированы. Организм может одинаково реагировать на самые разные раздражения и воздействия. Схожие по тяжести изменения могут быть вызваны в одном случае действием токсических веществ, в другом – чрезмерной физической и умственной нагрузкой.

В зависимости от конкретных условий можно выделить основные типы воздействия факторов различной природы на организм:

• изолированное действие на организм проявляется при действии одного фактора любого происхождения при любом пути попадания в организм;
• под комбинированным действием понимают одновременное или последовательное действие на организм факторов одной природы, например, несколько химических веществ при одном и том же пути поступления (с воздухом, водой, пищей и др.);
• сочетательное действие проявляется при одновременном или последовательном действии на организм факторов различной природы (физических, биологических, химических);
• комплексное действие проявляется при одновременном поступлении в организм одного и того же химического вещества, но различными путями (из воды, воздуха, пищевых продуктов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛЕКЦИЯ 4

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ ПРИРОДНУЮ СРЕДУ

План:

1. Виды воздействий на природу.
2. Классификация загрязнений по области их воздействия.
3. Классификация веществ по степени их вредности.

 

Воздействие человека на окружающую природную среду не ограничивается биотическим влиянием. Современным обществом в производство и потребление вовлекается такое количество вещества и энергии, которое в сотни раз превосходит биологические потребности человека, что и является основной причиной современного экологического кризиса (высокий уровень и быстрое нарастание антропогенной нагрузки на окружающую природную среду).

Воздействие человека на окружающую природную среду может быть как прямым, так и опосредованным (косвенным). Прямое воздействие на природу - это непосредственное, не всегда планируемое и желаемое изменение природы в процессе хозяйственной деятельности человека. Среди прямых воздействий на природу различают: антропическое, антропогенное, аддитивное, кумулятивное и синергическое воздействие.

Непреднамеренное изменение природной среды в результате цепи природных реакций, каждая из которых влечет за собой изменение других, связанных с нею первичных или вторичных явлений, вследствие хозяйственных мероприятий называется опосредованным (косвенным) воздействием на природу (пример косвенного воздействия - подтопление территорий при создании водохранилищ).

Антропическим (от греч. аntropos - человек) воздействием называется непосредственное влияние человечества на процессы в окружающем его мире, которое сопровождается уменьшением популяций различных видов, приводит к нарушению равновесия между отдельными популяциями и загрязнению окружающей природной среды.

Сумма прямых и опосредованных влияний человека на окружающую природную среду называется антропогенным (от греч. аntropos - человек, genes - происхождение) воздействием.

Совокупное воздействие нескольких загрязнителей (химических, физических) называется аддитивным воздействием (пример - загрязнение атмосферного воздуха от теплоэлектроцентралей усугубляется шумом энергетических установок, электромагнитными и ионизирующими излучениями).

Кумулятивным воздействием называется суммирование всех порций одного фактора с усилением общего влияния, но с сохранением характера воздействия, или изменение характера воздействия фактора в связи с его качественным изменением вследствие количественного увеличения (пример – влияние малых доз ионизирующего излучения на организм и увеличение воздействия с возрастанием дозы излучения).

Синергическое воздействие (от греч. syn - вместе, ergon - работать) представляет собой комплексное воздействие нескольких факторов, при котором общий эффект оказывается иным, чем при суммировании воздействия каждого фактора порознь. Синергическое воздействие может проявляться или в увеличении, или в уменьшении силы воздействия одного фактора при наличии одного или более других факторов.

Загрязнением природной среды называется внесение или возникновение новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов, а также превышение в контролируемое время естественного среднемноголетнего уровня концентрации агентов, приводящее к отрицательным последствиям.

Таким образом, загрязнение – все то, что находится не в том месте и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее системы из состояния равновесия.

Загрязнение природной среды происходит как от естественных (природных) причин, так и в результате хозяйственной деятельности человека. В первом случае загрязнение называют природным (например, извержение вулкана), а во втором – антропогенным.

Загрязнения окружающей среды делят на первичные (возникают в результате действия какого-либо загрязнителя) и вторичные (возникают в результате взаимодействия первичных загрязнений с условиями среды; как правило, более токсичны).

Природные и антропогенные загрязнения различаются по своей физико-химической природе на физические, химические, физико-химические и биологические и комплексные виды загрязнений.

Физическим загрязнением называют такое загрязнение, которое связано с изменением физических параметров среды: тепловых, световых, шумовых, электромагнитных, радиационных и т.п.

Например, тепловое загрязнение водоемов вследствие сброса теплых вод приводит к последовательному изменению видового состава и сообщества водорослей, что может разрушить данную экосистему.

Развитие промышленности приводит к шумовому загрязнению среды в виде превышения естественного уровня шума и ненормального изменения звуковых характеристик (силы звука, периодичности и т.п.). Шумовое загрязнение (выражается в децибелах - дб) отрицательно воздействует на организм человека, вызывая повышенную утомляемость, снижение умственной активности, что приводит к понижению производительности труда, физическим и нервным заболеваниям.

Различают радиационное и радиоактивное загрязнение природной среды. Радиационное загрязнение вызывается действием ионизирующих излучений, а радиоактивное связано с превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ (радионуклидов) в среде (мера единицы радиации - бер).

Электромагнитные загрязнения - возникают от линий электропередач, радио, телевидения и т. д.

Химическое загрязнение обусловливает изменение естественных химических свойств окружающей среды, которые превышают среднемноголетние колебания количества каких-либо веществ для рассматриваемого периода. Химическое загрязнение природной среды получается и при появлении в ней химических веществ, которые отсутствовали в этой среде раньше. Примером химического загрязнения гидросферы является загрязнение воды тяжелыми металлами, пестицидами и т. д.

Биологическое загрязнение среды или сообществ подразделяется на биотическое (биогенное) и микробиологическое (микробное).

Биотическое загрязнение состоит в распространении определенных, как правило, нежелательных, с точки зрения людей, биогенных веществ (выделений, мертвых тел и т. д.) на территории или акватории, где их раньше не было.

Микробиологическое загрязнение проявляется в появлении в среде необычно большого количества микроорганизмов, связанных с массовым их размножением на субстратах или средах, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека. Микробное загрязнение может быть и при приобретении ранее безвредной формы микроорганизмов патогенных свойств или способности подавлять другие организмы в сообществах. Примером микробного загрязнения является присутствие кишечной палочки в воде хозяйственно-питьевого назначения.

Классификация загрязнений по области их воздействия

В зависимости от масштабов распространения загрязнений различают глобальное, региональное и локальное загрязнение.

Глобальное загрязнение называют также фоново-биосферным. Оно обнаруживается в любой точке планеты далеко от его источников (например, ДДТ обнаружен в яйцах пингвинов в Антарктиде).

Региональное загрязнение – это загрязнитель, который обнаруживается в пределах значительного пространства, но не охватывает всю планету.

Локальное загрязнение - загрязнение небольшого региона, как правило, вокруг промышленного предприятия населенного пункта и т.п.

Регионы, где в результате хозяйственной, производственной и других видов деятельности произошли необратимые изменения в окружающей природной среде, приведшие к ухудшению здоровья населения, нарушению природного равновесия, разрушению естественных экологических систем, деградации флоры и фауны, объявляются зонами экологического бедствия. В зонах экологического бедствия прекращается деятельность хозяйственных объектов, кроме связанных с обслуживанием населения, запрещаются строительство, реконструкция хозяйственных объектов, ограничиваются все виды природопользования, принимаются оперативные меры по восстановлению и оздоровлению окружающей природной среды.

Регионы, где в результате хозяйственной и иной деятельности наблюдаются устойчивые отрицательные изменения в окружающей природной среде, угрожающие здоровью населения, состоянию экологических систем, генофонда растений и животных, объявляются зонами чрезвычайной экологической ситуации. В этих зонах прекращаются все виды деятельности, отрицательно влияющие на окружающую природную среду, ограничиваются отдельные виды природопользования, принимаются оперативные меры по ликвидации отрицательных факторов, влияющих на природную среду.

На жизнедеятельность человека оказывают влияние все виды загрязнений окружающей его среды и продуктов питания. Поэтому уровни загрязнений обязательно контролируются по предельно допустимым концентрациям (ПДК) предельно допустимых выбросов (ПДВ) и другим нормативам с целью предотвращения вредных воздействий на человека.

Воздействие вредных химических, физических, биологических факторов на биоценоз, т. е. качество окружающей среды, нормируется на государственном уровне. Предусмотрены предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, гарантирующие экологическую безопасность населения и сохранение генетического фонда. В основу нормативов качества окружающей среды положены три показателя, учитывающие:

• медицинский уровень - угрозу здоровью человека;
• технологический - способность к техническому и экономическому обеспечению выполнения установленных нормативов;
• научно-технический - наличие и возможность средств контроля установленных норм.

К нормативам качества окружающей среды относятся:

• предельно допустимые или временно согласованные нормы выбросов в атмосферу вредных веществ (ПДВ, ВСВ);
• предельно допустимые или временно согласованные нормы сбросов в водоемы (ПДС, ВСС);
• предельно допустимые нагрузки отходов производства на земли и почвы (ПДН) и др.;
• предельно допустимые нормы и лимиты по изъятию и воспроизводству природных ресурсов, исходя из необходимости поддержания равновесия в природной среде;
• предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе, воде, почвах (ПДК), ориентировочно безопасные уровни воздействия их на людей (ОБУВ) или предельно допустимые дозы воздействия вредных веществ на людей (ПДД);
• нормы предельно допустимого количества микроорганизмов и других биологических факторов в атмосфере, воде, почвах;
• нормы предельно допустимых или ориентировочно допустимых уровней (ПДУ, ОДУ), предельно допустимых доз (ПДД) для шума, вибрации, электрических и электромагнитных полей и иных физических факторов, которые могут оказывать влияние на здоровье людей и их работоспособность;
• нормы предельно допустимых остаточных количеств химических веществ в продуктах питания, устанавливающие минимально допустимые дозы (МДД), которые безвредны для человека по каждому используемому химическому веществу и при их суммарном воздействии;
• нормы предельно допустимого уровня или предельно допустимой дозы безопасного содержания радиоактивных веществ в окружающей среде и продуктах питания, а также ПДУ и ПДД радиационного облучения людей;
• нормативы на санитарно-защитные зоны и полосы.