Нормирование загрязняющих веществ по воздействию на растения и продукты питания

Растения-фотосинтетики, открывающие пищевые цепи в экосистемах, в не меньшей степени, чем другие живые организмы, чувствительны к присутствию в окружающей среде загрязняющих веществ. Многочисленные факты снижения продуктивности и гибели древесных, кустарниковых и травянистых растений вследствие загрязнения воздуха, воды, почвы хорошо известны. Поэтому нормирование содержания ксенобиотиков применительно к растениям — важная, хотя и трудная, до конца пока не решенная задача.

Трудности заключаются в том, что разные виды совместно произрастающих растений в разной степени (одни — более, другие— менее) устойчивы к одним и тем же веществам. Поэтому в экосистеме диапазон общей устойчивости данного трофического уровня достаточно широк. Во-вторых, устойчивость зависит от условий места обитания, т.е. от режимов экологических факторов (например, увлажнения, освещенности, минерального питания): некоторые из них могут быть лимитирующими или пессимальными. В-третьих, одно и то же растение (особь) в разной степени устойчиво к тем или иным веществам в разные периоды своего развития: распускания листьев, бутонизации и цветения, созревания семян и т.п. В-четвертых, разные физиологические процессы у растения неодинаково уязвимы для загрязняющих веществ, и необходимо в качестве теста выбирать наиболее демонстративное свойство.

Таким наиболее чувствительным к помехам процессом считается фотосинтез, определяющий продукцию экосистемы. К настоящему времени установлены максимальные разовые и среднесуточные ПДК двенадцати загрязняющих веществ в воздухе для растений, включая древесные (табл. 12.2).

Наименование загрязняющего вещества	Значения предельно допустимых концентраций, мг/м3
	Для растения в целом	max разовые	среднесуточ- ные	Для человека ( max разовые )
Диоксид серы Оксиды азота Аммиак Бензол Хлор Сероводород Формальдегид Пыль, цемент Метанол	0,02 0,02 0,05 0,1 0,25 0,02 0,02 - 0,2	0,03 0,04 0,1 0,1 0,025 0,008 0,02 0,2 0,2	0,015 0,02 0,04 0,05 0,015 0,008 0,003 0,05 0,1	0,5 0,085 0,2 1,5 0,1 0,008 0,035 0,5 1,0

Считается, что ПДК должны устанавливаться для тех видов растений, которые обладают наибольшей фотосинтетической активностью, и для тех периодов, когда активность всех физиологических функций растений максимальна. Рекомендуется использовать в качестве тест-объекта травянистые растения, поскольку исследования с ними можно проводить в фитотронах круглогодично.

Важкі метали в продуктах питания.

Якщо концентрація елемента в організмі перевищує 10^-2%^. то його вважають макроелементом. Мікроелементи знаходяться в організмі в концентраціях 10^-5-10^-3%^. Якщо концентрація елемента нижче 10^-5%^, то його вважають ультрамікроелементи.

По впливу на організм людини розроблена наступна класифікація мікроелементів:

- Мікроелементи, що мають значення у харчуванні (Со, Сг, Се, F, Fe, I, Mn, Mo, ​​N, Se, Si, V, Zn);

- Мікроелементи, що мають токсикологічне значення (As, Be, Cd, Co, Cr, F, Hg, Mn, Mo, ​​Ni, Pb, Pd, Se, Sn, Ti, V, Zn).

Як бачимо, 10 з перерахованих елементів віднесені в обидві групи, токсичні метали в низьких дозах не надають шкідливої ​​дії, і, одночасно, всі метали можуть виявляти токсичність, якщо вони споживаються в надлишковій кількості. Крім того, токсичність металів залежить від взаємодії, наприклад, вплив кадмію залежить від присутнього цинку, а заліза від міді, кобальту.

Разом з тим існують метали, які сильно токсичні при найнижчих концентраціях і не виконують будь-якої корисної функції (ртуть, кадмій, свинець, миш'як).

Існує думка, що причина дії цих отрут пов'язана з блокуванням окремих груп в молекулах протеїнів або ж з витісненням з деяких ферментів міді і цинку.

Ртуть, кадмій, свинець, миш'як, мідь, стронцій, цинк, залізо Об'єднана комісія ФАО і ВООЗ по харчовому кодексу (Codex Alimentarius) включила в число компонентів, зміст яких контролюється при міжнародній торгівлі. В Україну і СНД підлягають контролю ще 7 елементів (сурма, нікель, хром, алюміній, фтор, йод).

По токсичності важкі метали поділяються на 3 класи:

I - найбільш токсичні (Cd, Hg, Ni, Pb, Co, As);

II - помірно токсичні (Сі, Zn, Mn);

III - інші важкі метали.

Слід зазначити також, що свинець і кадмій потенційно канцерогенні.

Концентрація токсичних елементів в окремих овочах і плодах пояснюється особливостями їх будови, екологічного стану конкретного регіону, агротехнічними заходами під час вирощування сільськогосподарських рослин. Вміст важких металів неоднаково в плодах різного розміру. У дрібних плодах моркви, буряка, кабачків, гарбуза міститься більше свинцю і менше міді, миш'яку, цинку. У великих коренеплодах моркви і буряка міститься миш'яку в 1,2 рази менше, в кабачках - у 1,6 рази відповідно, цинку - в 1,4, 1,5; 2,0 рази.

В покривних тканинах моркви важких металів більше, ніж у м'якоті на 15,8%, в буряку - на 53,8%, цинку на 15,0 і 59,2%.

У соку моркви, буряка, кабачків, гарбузів, яблук свинцю більше, ніж в віджимання. Кадмію більше в соку моркви і кабачків, ніж в віджимання, а в буряковому, гарбузовому і яблучному соках його, навпаки, менше. Для всіх соків концентрація міді вище, ніж для вичавок.

Таблиця 12.3 - ГДК важких металів у харчових продуктах, мг/кг

Продукти	Cd	Сu	Hg	Pb	Zn	Sn	As
Овочі та картопля свіжі і свіжоморожені	0,03	5	0,02	0,5	10	-	0,2
Фрукти і ягоди свіжі та свіжоморожені	0,03	5	0,02	0,4	10	-	0,2
Гриби свіжі і консервов-ванні	0,1	10	0,05	0,5	20	-	0,2
Консерви овочеві в скляній, алюмінієвій, суцільнотягнутої металевій тарі	0,03	5	0,02	0,5	10	-	0,2
Консерви овочеві в збірній металевій тарі	0,05	5	0,02	1	10	200	0,2
Консерви фруктово-ягідні і соки в скляній, алюмінієвій, суцільнотягнутої металевій тарі	0,03	5	0,02	0,4	10		0,2
Консерви фруктово-ягідні соки і в збірній металевій тарі	0,05	5	0,02	1	10	200	0,2
Картопля, овочі сушені і консервовані	0,03	5	0.02	0,5	10	-	0,2
Фрукти, ягоди сушені і консервовані	0,03	5	0,02	0,4	10	-	0,2
Консерви для дитячого харчування на овочевої та фруктової основі	0,02	5	0,01	0,3	10	-	0,2
Овощемолочное і плодово-, молочні суміші	0,02	5	0,01	0,3	50	-	0,2

У насінні томатів нікелю, свинцю, олова, хрому, титану, міді, цинку, вісмуту, молібдену акумулюється в десятки разів більше, ніж у м'якоті. У насінні кабачків свинцю, нікелю, міді, хрому міститься більше, ніж у м'якоті, а в шкірці гарбуза хрому і нікелю більше, ніж у соку, а міді - у 10 разів менше.

Вплив різних токсичних елементів на організм різна. Як видно з табл. 19, найбільш жорсткі нормативи встановлені для ртуті.

Миш'як (As) широко поширений в навколишньому середовищі. Світове виробництво миш'яку складає приблизно 50 тис. т на рік. Миш'як застосовується в металургії, хімічної промисловості (виробництво фарбувальних речовин) та в сільському господарстві.

В результаті широкого розповсюдження в навколишньому середовищі та застосування в сільському господарстві миш'як присутній у більшості харчових продуктів. Зазвичай його зміст менше 0,5 мг / кг, зрідка перевищує 1 мг / кг; в хлібних виробах складає до 2,4 мг / кг, фруктах до 0,17 мг / кг, напоях до 1,3 мг / кг, м'яса до 1,4 мг / кг, молочних продуктах до 0,23 мг / кг, в морських продуктах 1,5-15,3 мг / кг. Мабуть, цей елемент становить небезпеку тільки в м'ясі, рибі і птиці. Риба - головне джерело As в раціоні і висока концентрація його в деяких рибних продуктах виникає виключно через його здатності накопичуватися в деяких морських тварин, особливо донних видів, таких як донна камбала і креветки (табл. 12ю.4).

Таблиця 12.4 Зміст миш'яку в морських продуктах

Вид	Вміст As мг/кг
Прісноводна риба
Судак	0,4
Щука	0,3
Корюшка	0,5
Сиг	0,2
Морська придонна риба
Тріска	2,7
Палтус	4,9
Камбала (нерудний регіон)	2,5
Камбала (рудний регіон)	18,3
Пробка камбала	56,4
Пелагическая риба
Оселедець	0,8
Лосось (атлантичний)	0,3
Тунець (синій)	0,6
Ракоподібні і молюски
Двостулкові молюски	1,2
Омар	5,9
Гребінець	1,2
Креветки	10,9

Неорганічний миш'як вважається більш токсичним порівняно з органічними формами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Уорд Б. Земля только одна. М., 1975.

2. Моисеев Н. Н. Математика ставит эксперимент. М., 1979.

3. Дрё Ф. Экология. М., 1976.

4. Капица П. Л. Дом наш — планета Земля. М., 1974.

5. Шварц С. С. Экологические основы охраны биосферы //. Методологические аспекты исследования биосферы. М., 1975. 6.. Вернадский В. И. Биохимические очерки. М., 1940.

7. Докучаев В. В. Учение о зонах природы. М., 1948.

8. Государственный доклад о состоянии окружающей природ­ной среды Российской Федерации в 1991 году. М., 1992.

9. Федеральная целевая комплексная научно-техническая программа «Экологическая безопасность России» (1993— 1995 гг.) М., 1993.

Литература 1. Ветеринарная токсикология: Учебное пособие / Малинин О.А., Хмельницкий Г.А., Куцан А.Т. Корсунь-Шевченковский:ЧП Майдаченко,2002 - 464 с. 2. Баженов СВ. Ветеринарная токсикология. Изд. 4-е. М.: Сельхозгиз, 1970.-320с 3. Ганжара П.С, Новиков А.А. Учебное пособие по клинической токсикологии. М.: Медицина,1979.-335с 4. Иванов А.Т. Ветеринарная токсикология.-Минск.: Урожай,1988.- 420с. 5. Кахин Х.А., Тагвоя Х.Г. Медицинская токсикология,- 1983.- 386с. 6. Радкевич П.Е. Ветеринарная токсикология.-М.: Колос, 1972.-231 с. 7. Хмельницкий Г.А., Локтионов В.П., Полоз Д.Д. Ветеринарная токсикология.- М.: Агропромиздат, 1987.-319 с.