73

4 Основные характеристики загрязняющих веществ

Основные группы загрязняющих и потенциально токсичных веществ и источники их поступления. Влияние антропогенного загрязнения на компоненты биосферы. Приоритетные загрязняющие вещества и их характеристики.

Поступление химических соединений в биосферу определяется естественными процессами абиотического характера, происходящими на планете без вмешательства человека. Так происходило до развития промышленности, но с относительно недавнего периода исторического развития человеческой цивилизации непосредственная деятельность человека и ее последствия привносят существенный вклад в загрязнение окружающей среды.

4.1 Основные группы загрязняющих и потенциально токсичных веществ и источники их поступления

Экологическая классификация загрязняющих и потенциально токсичных веществ, поступающих в экосистемы, обычно представлена следующим образом:

1. Неорганические соединения естественного происхождения. Среди мно-

гочисленных неорганических соединений естественного происхождения наибольшее токсикологическое значение имеют металлы и их соединения.

Вестественных условиях металлы встречаются в форме руд и минералов. Залегая, по большей части, в нижних слоях литосферы, металлы относительно инертны и доля их включения в круговорот до начала активной разработки месторождений была ничтожно мала. С ростом возможности добычи и использования в хозяйстве включение этих веществ в биосферу становится обычным явлением. В настоящее время металлы можно обнаружить во всех средах биосферы: воздухе, почве и воде. Наибольшее токсикологическое значение имеют ртуть, кадмий, хром, мышьяк, свинец, бериллий, цинк, медь, таллий.

Вгруппу газообразных загрязнителей естественного происхождения входят вещества, находящиеся в газообразном состоянии при нормальной температуре и атмосферном давлении, а также пары летучих жидкостей. Среди наиболее распространенных веществ – монооксид и диоксид углерода, сероводород, оксиды азота, озон, оксиды серы.

74

К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень естественного загрязнения планеты рассматривается в качестве фонового, который относительно постоянен во времени.

2.Органические соединения естественного происхождения. Основными природными источниками органических соединений являются залежи угля, нефти, вулканическая деятельность. Помимо предельных и непредельных алифатических углеводородов, большое токсикологическое значение среди представителей группы имеют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Эти вещества также выделяются при неполном сгорании органических материалов и обнаруживаются в дыме при горении древесины, угля, нефти, табака, а также в каменноугольной смоле.

3.Загрязняющие вещества антропогенного происхождения. Это, в пер-

вую очередь, синтетические вещества. Известно, что самая обширная база данных по химическим веществам, которые исследует наука, поддерживается и обновляется Американским химическим обществом. В ней содержатся данные примерно о 125 млн веществ (включая сплавы, минералы, смеси), а также более чем о 66 млн молекулярных последовательностей для различных белков и других полимеров. Теперь можно представить, сколько наименований новых, незнакомых редуцентам веществ привносится в биосферу [31].

Практически все вещества так или иначе оказываются участниками какихлибо химических взаимодействий. Основными синтетическими токсикантами могут являться пестициды, лекарственные и косметические препараты, синтетические моющие средства, полимерные материалы, растворители органического происхождения, компоненты различных производств, побочные продукты химического синтеза, боевые отравляющие вещества.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Пестициды – вещества, предназначенные для борьбы с вреди-

телями с целью повышения урожайности и сохранения материальных ценностей.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Основной риск, связанный с использованием пестицидов, обусловлен их накоплением в окружающей среде и живых организмах, перемещением их по пищевым цепям с включением человека. В мире ежегодно регистрируют около

75

2 млн отравлений пестицидами. Поскольку организмы (насекомые, грибы, бактерии, растения, водоросли), против которых направлено применение этих ядов, относительно легко адаптируются к действию химических веществ, ученым приходится постоянно синтезировать и внедрять в практику новые виды пестицидов. Исторический обзор этой гонки показывает, что токсичность новых препаратов должна быть выше, чем у препаратов, применяемых ранее.

Органические растворители используют на производствах, в сельском хозяйстве, в быту. Это жидкости, плохо растворяющиеся в воде и хорошо в жирах, не распадающиеся в водных растворах на ионы. Обычные органические растворители принадлежат к одной из следующих химических групп: алифатические углеводороды (пентан, гексан, октан и др.); галогенированные алифатические углеводороды (хлороформ: CHCl3; четыреххлористый углерод: ССl4; метиленхлорид: СН2Сl2; трихлорэтилен: Сl2C = СНСl; винилхлорид: СН2 = СНСl); алифатические алкоголи (этанол, метанол и т. д.); гликоли и эфиры гликолей (этиленгликоль, диоксан); ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол). Для всех органических растворителей характерна близость токсикологических свойств: они угнетают функции центральной нервной системы, оказывая наркотическое действие. Высокая жирорастворимость этих соединений обеспечивает им относительно легкий вход во внутреннюю среду живых организмов путем растворения в липидном (жировом) слое мембраны клеток.

Лекарства, пищевые добавки, косметику в какой-то мере тоже можно отнести к загрязняющим, а точнее, токсикологически активным веществам. Вес лекарств, выпускаемых в мире, составляет порядок десятков тысяч тонн. Практически любое лекарственное средство при неправильном его использовании может вызвать неблагоприятные эффекты.

Проверку на токсичность, как и лекарственные препараты, проходят косметические средства и пищевые добавки (пищевые красители, антиоксиданты, предотвращающие порчу жиров, консерванты, ароматические вещества, вкусовые добавки). Острые отравления этими веществами отмечаются редко. Однако у чувствительных людей возможно проявление токсических эффектов, особенно при длительном воздействии, что внешне выражается в виде аллергических реакций. · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

История применения боевых отравляющих веществ как средства массового уничтожения началась 22 апреля 1915 г. с применения газообразного хлора войсками Германии. В ходе Первой мировой