Шпаргалка по экологиялық токсикология

7.Популяциялық  экотоксикологияның ерекшеліктері

Экологиялық токсикология – экологияның жаңа ғылыми тармағы. 1969 жылы қоршаған ортаның мәселелері туралы Халықаралық ғылыми комитетте (СКОПЕ) экологиялық токсикология бойынша арнайы комиссия ұйымдастырылғанда «экотоксикология» термині енгізілді. Кейінірек 1978 жылы СКОПЕ конференциясында бұл анықтама толықтырылды. Қазіргі кезде экологиялық токсикология дегеніміз химиялық заттардың тірі ағзаға, басымды түрде экожүйенің құрамына кіретін ағзалар популяциясына және биоценозға уытты әсерімен байланысты пән аралық ғылыми бағыт болып табылады. Экологиялық токсикологияның негізгі пәні – антропогендік ластануға ұшыраған ағза үстілік деңгейдегі биологиялық жүйелер. Жануарлар және өсімдіктерде әртүрлі физиологиялық, биохимиялық, функционалдық бұзылыстар түрінде көрініс беретін молекулярлық-генетикалық, жасушалық-ұлпалық және онтогенетикалық деңгейдегі уытты әсер, экологиялық токсикологияда популяциялық механизмнің бұзылуының нәтижесі ретіндегі біріншілік уытты эффект ретінде қарастырылады.

Популяция және биоценоздардың маңызды ерекшелігі сыртқы уытты әсерлерге олардың реакциясының арнайы еместігі болып табылады. Олар табиғи-климаттық және антропогендік факторлардың әсеріне жауап реакциясының ұқсастығымен ерекшеленеді. Экологиялық токсикологияның теориялық базасы экожүйемен популяцияның функционалдық және құрылымының фундаменталдық заңдылығы болып табылады. Ол қоршаған ортаға зиянды заттардың түсу көздерін, олардың таралуын, тірі ағзаларға әсерін, уытты әсерінің механизмін және химиялық заттардың уытты әсерін зерттейді. Техногенді ластаушылардың әсерінен экологиялық жүйелерде әртүрлі ұйымдық деңгейлерде (молекулалық – жасушалықтан биоценотикалық деңгейге дейін) жағымсыз әсерлер туындайды. Хромосомалық бұзылыстар және мутациялар жиілігінің артуы, ағзаның жекелеген жүйелеріндегі ферменттік белсенділігінің өзгеруі, репродуктивті қабілетінің және ағзаның өмір ұзақтығының төмендеуі, доминантты түрдің ауысуы, жастық құрылымының, қауымдастықтың түрлік құрамының, жалпы биоценоздың өнімділігінің өзгеруі байқалады. 

8.Доза –эффект  тәуелділігінің популяциялық сипаты 

Популяция – бір аймаққа біріккен, бірегей тіршілік кезеңі және генофондқа ие, белгілі бір деңгейде басқа топтардан репродуктивті шектелген және тіршіліктің өзгергіштік жағдайында гомеостазға қабілетті тұрақты түр ішілік особьтар тобы.  Гигиеналық токсикологияда уытты жүктеме және уытты әсердің арасындағы байланыс көбінесе альтернативті сипатқа ие доза-эффект тәуелділігі түрінде болады. Доза түрінде зерртелу ағзаларындағы немесе сыртқы орта объектілеріндегі уытты заттың мөлшерін қарастыруға болады. Экотоксикология мәселелерін шешудің бір жолы лабораториялық аналогтарын кеңінен пайдалану, содан кейін табиғи қауымдастықтарға экстраполяциялау. Лабораториялық жануарларға токсикологиялық тәжірибе жүргізу адам үшін ауадағы, судағы, азық-түліктегі уытты заттардың ШРК-ын анықтауға негіз болады. Адам үшін жасалған нормативтер табиғаттың басқа объектілерін қаншалықты қорғайтындығы туралы сұрақ ашық тұр.Соңғы кездері табиғи тәжірибелерге үлкен көңіл бөлінуде, яғни биоценоздар шектеліп, дозаланған уытты факторға ұшырайды. Уытты әсерді  туғызатын уытты фактордың критикалық мәні Скр биологиялық жүйенің төменгі деңгейінен жоғарысына (жасуша-ұлпа немесе мүше-популяция) дейін үлкен мәнге қарай жылжи береді. Популяцияда табиғи жағдайларда тіршілік ету мүмкін емес особьтар санының критикалық шегі болуы қажет. Зиянды фактордың жағымсыз әсерін жою молекулалық, жасушалық-ұлпалық, ағзалық және популяциялық деңгейде биологиялық жүйенің тұрақтылығын сақтауға бағытталған. Техногенді ластанумен бірге антропогендік фактордың әсеріне әртүрлі деңгейдегі биологиялық жүйелер эволюциялық жағынан дайын емес. Тірі ағзаларға уытты заттардың жанама әсерінің байланысы уақыт өте келе жеке особь немесе популяция деңгейінде тіршілік әрекетінің көрсеткішінің кезеңдік ынталану және қаналуымен сипатталады.Өзара байланысқан особьтардың жүйесі ретінде популяция өзінің жекелеген эколого-функционалдық топтарының әртүрлі болғандығынан кез-келген сыртқы әсерге жауапты реакцияның әрқилылығымен сипатталады. Дозаның сандық бағалануы сыртқы орта объектілеріндегі уытты заттардың орташа деңгейін ғана көрсетіп қана қоймай уытты әсерді тіркеуді де қарастырады, сонымен қатар әртүрлі интоксикацияның уытты әсеріне ұшыраған элементтері бар гетерогенді объект ретіндегі популяция спецификациясын да қарастырады.Эффекті бағалау популяцияның функциясын (өнімділік, тіршілікке қабілеттілік, алып жатқан аймағы, саны, жастық құрылымы және т.б.) және құрылымының тұрақтылығын тікелей бақылайтын, кейбір интегралды көрсеткіштерін де ескереді. Экотоксикологияда доза-эффект тәуелділігінің дәлелі ретінде популяциялық таңдамада уытты заттардың концентрациясының спектрін қарастыру болып табылады, логқалыпты таралу заңдылығымен сипатталады:

мұндағы, - заттың соңғы концентрациясы; С0 – заттың бастапқы концентрациясы; – сұйылту коэффициенті.

Доза және эффект байланысы логистикалық теңдеумен көрсетіледі:

ab

мұндағы, - эффект; х-доза; - сәйкесінше токсикант концентрациясының максималды және минималды деңгейі; a  және b - эмпирикалық (тәжірибелік) жолмен анықталатын коэффициенттер.

9.Уытты жүктеменің  өлшемінің көрсеткіші ретіндегі  биота компоненттеріндегі уытты  заттардың мөлшері.

Уытты заттардың сыртқы ортада, ең алдымен топырақта мөлшерінің жоғары болуы өсімдікте және жануарлар ағзасында осы заттардың концентрациясының артуына алып келеді. Бұл бір жағынан аймақтың ластану деңгейінің әртүрлілігіне және кеңістіктігіне, екінші жағынан өсімдік және жануарлар қауымдастығымен популяцияның экологиялық ерекшелігіне тәуелді. Уытты заттар тірі объектілерге аэральды жолмен тікелей түсу нәтижесінде, өсімдік саңылауы, жануарлардың тыныс алу жолдары арқылы түседі; су экожүйелерінде судан поллютантардың енуі су ағзаларының фильтрациясы нәтижесінде жүреді. Токсиканттардың түсуінің екінші жолы ластаушылардың алдын ала жинақталуынан болады, яғни топырақта (өсімдіктер үшін), өсімдіктерде (жануарлар-фитофагтар үшін), жануарларда- (жыртқыштар үшін) және ары қарай қоректік тізбек бойынша жүре береді. Тікелей жолмен түсу уытты заттардың қоректік тізбек бойынша қоректік түсуден артта қалады. Уытты заттардың бір қоректік тізбектен екіншіге өткендегі концентрлілігі жинақталу коэффициентімен (КН) көрсетіледі:

КН =  Сфитофагтар/ Сөсімдіктер

мұндағы,  С – уытты заттардың концентрациясы.

Негізінен майда сүтқоректілердің ағзасындағы қорғасын, кадмийдің мөлшері өсімдіктегі деңгейіне тура пропорционал. Бірақта жануар ағзасындағы мырыш, мыстың деңгейі өсімдіктерде 200 мкг/г дейін шоғырланғанда өзгермейді. Олардың жинақталу коэффициенті төмендейді. Олар үшін асқазан-ішек жолдары бөгеттік қызмет атқарады. Қорғасын, кадмий асқазан-ішек жолдарынан кедергісіз өтіп кете алады. Астық тұқымдарының дәні басқа мүшелеріне қарағанда аз ластанады. Ластанудың жоғары деңгейі қына және мүкті пайдаланушыларда байқалады. Тағам рационында қына және мүктің пайда болуы ағзаға уытты заттардың ену деңгейін күрт жоғарылатады. Әсіресе мұндай жағдай қыс мезгілінде байқалады, себебі қыста олар жануарларға негізгі азық болады (леммингтерде - 70-80 %). Басқа өсімдіктермен салыстырғанда мүкмен қыналардағы ластаушылар деңгейі он еседей жоғары. Күзде өсімдік жапырағындағы алюминий және сынаптың мөлшері 2-3 есе жоғары. Ал мырыштың тәуелділігі керісінше. Жатырда даму кезеңінде ұрықтың ұлпаларында ластағыштар деңгейі аналық ағзамен салыстырғанда плацентарлы бөгетке байланысты өте төмен болады. Уақыт өте келе концентрация артады. Кемірушілерде аталықтарындағы ластағыштар деңгейі аналыққа қарағанда жоғары.  Маңызды фактор – ауа ағындарының бірегей еместігімен, жергілікті жердің рельеф ерекшелігімен және т.б. байланысты аймақтың кеңістіктік бірегей еместігі. Табиғи экожүйелерге техногенді жүктеменің түсуінің кеңістіктік бірегей еместігін қар жамылғысының ластануы арқылы бағалауға болады.Поллютанттардың топырақта таралуы күрделі сипатқа ие. Топырақтағы металдар концентрациясының нұсқалылығы қарға қарағанда жоғары. Уытты жүктеменің әртүрлілігі топырақтық және жер беттік биоталарда айқын көрінеді. Ауыр металдардың таралуының кеңістіктік бірегей еместігі қар-топырақ-өсімдік қатарында артады. Өсімдік және жануарлардағы ластанудың гетерогендігі аз ластанған немесе ластанбаған аймақтардан көшіп-қону нәтижесінде де артады.

10. Химиялық заттарды гигиеналық нормалаудың негізгі принциптері

Гигиеналық ғылымның маңызды жетістіктерінің бірі қоршаған ортадағы химиялық заттарды регламенттеу теориясы мен тәжірибесін жасау болып табылады. Гигиеналық нормалау дегеніміз -  заңды тұрғыдағы сәйкес ережелер мен нормативтердің жасалуы мен бекітілуі, соның ішінде шектеулі рауалы концентрациялар (ШРК) мен оларды қоршаған ортаның қалпына келуіне қолдану негізінде қоршаған ортадағы (судағы, ауадағы, топырақтағы, азық-түлік өнімдеріндегі) зиянды факторлар мен заттардың регламенттелуі.

Өнеркәсіптік ғимараттардың ауа ортасындағы кәсіби улардың гигиеналық регламенттелуі КСРО-да 1922 жылы 10 сәуірден басталды. Осы күні хром тұздарының өндірісіндегі жұмыс қауіпсіздігі шаралары жөніндегі алғашқы Ережелер қабылданды. Оларда күкiрттi газдың 0,06 мг/л шамасынан аспайтын құрамы анықталынған болатын. 1922 жылы 30 тамызда күкіртті, азотты және тұз қышқылдарының өндірісінде азот оксидтері үшін 0,1 мг/л, тұз қышқылы үшін 0,07 мг/л және күкіртті газ үшін 0,06 мг/л шамалары норма болатын қауіпсіздік шаралары жөніндегі Ережелер пайда болды. 1923 жылы Мәскеуде Кәсіби аурулар және еңбек гигиенасы институты құрылды. Ал 1930 жылы кең таралған «шектеулі рауалы концентрация» (ШРК) термині пайда болды. 1957 жылы Киевте ауыл шаруашылығында қолданылатын кейбір пестицидтер үшін ШРК нормалары ұсынылған инсектофунгицидтер токсикологиясы және гигиена жөніндегі Бірінші Бүкілодақтық конференция өтеді. Дәл сол жылы улы химикаттарды нормалау және гигиеналық бағалау бойынша алғашқы әдістемелік нұсқаулар жарық көрді. ШРК нормаларының жаңартылған тізімі 1959, 1963, 1972 жылдары баспадан шықты. Олар жылда жаңартылып, толықтырылып тұрады. Жаңа заттардың ШРК нормалары туралы мәліметтер «Токсикологиялық хабаршы» тізімдеріне қосымша ретінде шығарылады. Жаңа химиялық заттардың улылығының сандық зерттеулерін гигиеналық ҒЗИ, медициналық ЖОО және санитарлық-эпидемиологиялық станциялардың лабораториялары жүргізеді. ТМД елдерінде гигиеналық регламенттеу бойынша әдістемелік орталықтар барлық химиялық заттар үшін токсикометрияның бірыңғай әдістері дайындалған Мәскеу, Санкт-Петербург және Киевтегі кәсіби аурулар және еңбек гигиенасы институттары болып табылады. Сыртқы ортадағы химиялық қосылыстардың шектік рауалы концентрациясы – адам ағзасына периодты түрде немесе бүкіл өмірінде (экожүйелер арқылы тікелей не жанама, мүмкін болатын экономикалық зияны) зиянды әсері кезінде соматикалық не психикалық аурулар, соның ішінде жасырын және уақытша, бейімділетін физиологиялық реакциялар шегінен шықпайтын, денсаулық күйінің өзгеруі қазіргі кезде зерттеу әдістерімен бірден немесе қазіргі және кейінгі ұрпақтардың өмірінің жекелеген кезеңдерде анықталатын концентрация.

Қоршаған ортадағы химиялық заттардың құрамын гигиеналық нормалаудың негізі олардың адам ағзасына тәжірибе жүзінде биологиялық әсерін зерттеуден тұрады. Жаңа химиялық заттарды токсикологиялық бағалау келесі зерттеу кезеңдерінен тұрады:

-Заттың физика-химиялық  қасиеттері, колдану әдістері, өндірісі  және ішкі ортаға түсу жағдайлары  туралы мәліметтерді алу;

-Жіті тәжірибелерде заттың  улылыған анықтау;

-Заттың тері-резорбтивті  және тітіркендіргіш қасиеттерін  зерттеу;

-Заттың кумулятивті қасиеттерін  бағалау;

-Зат әсерінің белгілі  қауіпсіз деңгейлерін есептеу;

-Созылмалы тәжірибеде  заттың тірі ағзаға әсерін  зерттеу;

-Өндіріс немесе елдімекендерде  берілген затпен жанасатын халықтың  денсаулық күйін зерттеу.

Гигиеналық стандарттау дегеніміз – аса улы ұшқыш қоспалардың рауалы мөлшерін бекіту, Мемлекеттік стандарттарға, уақытша не тұрақты техникалық талаптарға сай олардың құрамын бақылауда ұстау. Мұндай өнімдерге органикалық еріткіштер жатады. Бензинде мұнайдың шығу орны мен алу тәсіліне тәуелді ароматты көмірсутектер 3 тен 40-50%-ға дейін болады. Формальдегидтің қоспасы карбамидті-формальдегидті шайыр үлгілерінде 2-8% аралығында кездеседі. Гигиеналық стандарттау барлық шығарылатын химиялық заттар мен өнімдердің ГОСТ-қа және заттың талдауларына нұсқауланған арнайы құжаттармен міндетті қамтамасыз етілуін қарастырады.

11. Экожүйелердің  жағдайын экологиялық-гигиеналық  нормалаудың негізгі қағидалары

Көптеген ғалымдардың пікірінше Жер бетіндегі қазіргі экологиялық жағдай биоценоздық дағдарысқа жақын. Ғаламшарды осы жағдайға табиғи факторлардың ғаламдық өзгеруімен өлшенетін табиғатқа адамның әсері  жақындатады.

Қазіргі таңда адамның шаруашылық әрекетінің нәтижесінде атмосферада СО2-нің артуы, озон қабатының жұқаруы, иондаушы сәулелердің рөлінің өсуі, қайта жаңармайтын ресурстардың таусылуы, биосфераның ксенобиотиктермен ластануы, биоалуантүрліліктің қысқаруы байқалуда. Халық санының күрт өсуі Жер бетінен тұтас экожүйелердің жоғалуына, Жердің шөлденуіне және тақырлануына, құрлықтық жер беті суларының сапасының төмендеуіне, ауыл шаруашылық алқаптарының деградациясына, эрозиялық процестердің артуына, халық арасындағы аурулардың көбеюіне себепкер болуда. Экожүйеге зиянын тигізетін негізгі антропогенді факторларға қоршаған ортаның биосферада бұрын-соңды мүлдем немесе айтарлықтай мөлшерде кездеспеген химиялық қосылыстармен ластануы жатады. Экологиялық дағдарыстың алғашқы белгілері - өнімділіктің азаюы және экожүйелердің тұрақсыздығы.Экологиялық тәуекел аймағы (Т) - экожүйенің өнімділігі мен тұрақтылығының айтарлықтай төмендеуімен, қайтымды бұзылыстары бар, экожүйенің ішкі деградациясына әкелетін максималды тұрақсыздығымен ерекшеленетін аймақтар. Жер деградациясы аймақтың 5-20%-ын алып жатыр. Экологиялық дағдарыс аймағы (Д) - экожүйенің өнімділігі қатты төмендеуімен, тұрақтылығының жойылуымен, қиын қайтымды бұзылыстары бар экожүйемен ерекшеленетін аймақтар. Жер деградациясы аймақтың 20-50%-ын алып жатыр. Экологиялық кедейлену-апат аймағы (К) – өнімділігінің толық жойылуымен, қайтымсыз бұзылыстары бар экожүйемен ерекшеленетін апаттар. Жер деградациясы аймақтың 50%-нан астамын алып жатыр. Қазіргі таңда экологиялық-гигиеналық нормалаудың экологиялық критерилері мен көрсеткіштері негізінде экожүйелердің жағдайын бағалау бойынша экологиялық нормативтердің кешенін дайындаудың маңыздылығы мен қажеттілігі туындап отыр. Экологиялық-гигиеналық нормалау – табиғи және ауыл шаруашылық биотасының тіршілік ету ортасына әртүрлі антропогенді әсерлердің рауады деңгейлерін негіздеу бойынша ғылыми, құқықтық және практикалық әрекет, экожүйелердің тұрақты фондық жағдайларының ғылыми негізделген экологиялық регламенттерін қолдану. Экологиялық-гигиеналық нормалаудың негізгі мақсаты –табиғатты тиімді пайдалану үдерісінде су және жер экожүйелерінің өзін-өзі тазарту, қалпына келтіру, өзін-өзі қолдау, қалыпты жұмыс жасауын қамтамасыз ететін деңгейге дейін антропогенді әсерлерді регламенттеу (Соколов, Жариков және т.б., 2001).

12. Азық-түліік  өнімідерін экологиялық сертификаттау

Сертификаттаудың негізгі мақсаттарының бірі – адам денсаулығы мен өмірі, қоршаған орта үшін тағам қауіпсіздігін бақылау. Сертификаттау – тағамның, жұмыстың және қызметтің стандарттау бойынша нормативті құжаттардың бекітілген талаптарына сәйкестігін растауға бағытталған үшінші жақтың қызметі. Өндірушіні табиғи ортаны минималды ластайтын және тұтынушыға оның өміріне, денсаулығы мен қоршаған ортаға қауіпсіз екендігіне кепілдеме беретін тауар өндірісі мен технологиялық үрдістерді енгізуге ынталандыру үшін экологиялық сертификаттау жүргізіледі. Өнімдердің көптеген түрлері үшін экологиялық сертификат немесе белгі оның бәсекеге қабілеттілігін анықтаушы фактор болып табылады. Қазіргі таңда Ресейде экологиялық сертификаттау дамуының алғашқы сатысында. Батыс еуропалық елдерде экологиялық сертификаттау жеткілікті дамыған. Ол кәдімгі сертификаттауды толықтырып, әрқашан міндетті сипатта болады. Мәселен, Францияда ауыл шаруашылық өнімінің экологиялық сертификаттауы 1960 жылдары-ақ заңды түрде бекітілген. Соның негізінде «Қызыл белгілер» деп аталып, тұтынушыларды ақпараттандыру үшін басылымда жарық көрген өнім түрлері бойынша эко белгілер енгізілген. Францияда жинақталған тәжірибе экосертификаттаудың бірыңғай ұлттық жүйесін құруға мүмкіндік берді, оның ұстанымы – тұтынушы өнімнің зияны жайында толық біле алмаса да, ол NF белгісі бар өнімнің барлық қатынаста қауіпсіз екендігіне толықтай сенімді бола алады. Германияда экосертификаттау бойынша жұмыстар 1974 жылы басталды. Бірнеше жылдан кейін жалпы еуропалық белгілерге айналған «Көгілдір періште» және «Жасыл нүкте» экобелгілері бекітілді. Кеңінен таралған «Жасыл нүкте» экобелгісі қоршаған ортаның қалдықтармен ластануының алдын алатын шаралар жүйесінде қолданыс тапқан. Қаптамадағы мұндай белгі оның өңделу мүмкіндігін меңзейді, сондықтан мәдениетті тұтынушылар «Жасыл нүктелі» қаптаманы арнайы контейнерлерге ғана лақтырады. Басқа экобелгілер тұтынушыларды көптеген аналогтарының арасында оларды таңдау критериі болған сатылатын тауарлардың әртүрлі экологиялық сипаттамалары жөнінде ақпараттандырады. 1993 жылы бағасы екі есе артқан, ортақ нарыққа шығарылатын экосертификатталған өнімнің артықшылықтарын анықтайтын Еуропалық Одақ Директивасы құрылды. Еуропалық Одақтың ресми бюллетені периодты түрде сертификаттау объектісінің өмірлік айналымының әр фазасына қатысты – жобалаудан қалдықтарды жоюға дейін экологиялық критерийлерді жариялап отырды. Еуропалық Одақта экосертификаттаудың ретін жасау «Көгілдір періште» белгісін қолданумен неміс жүйесі бойынша негізделді, алайда бұл белгі ауыл шаруашылық, фармацевтикалық және тұрмыстық арналудағы өнімдерді қамтымаған болатын. Экосертификаттауға және ЕО белгісімен маркалануға тиісті тауар түрлерін, оларды бағалаудың критерийлерін Еуропалық Одаққа мүше елдердің мемлекеттік өкілетті органдары мен арнайы кеңестік форумда бас қосатын экологиялық мекемелер, тәуелсіз ғалымдар, өнеркәсіп өкілдері бекітеді. Еуропалық Одақта азық-түлік өнімдеріне, сусындарға және дәрілік препараттарға таралмайтын арнайы белгімен маркалау қабылданған. Ол белгімен құрамында Директива қауіпті деп тапқан, бірақ рұқсат етілген шектердегі заттар мен препараттары бар тауарларды маркалайды.