57. Хос и их влияние на живые орг-мы.

В результате хоз-ой деят-ти ч-ка в биосферу поступают в-ва антропогенного происхождения, не свойственные живой природе – ксенобиотики, последствия, воздействия к-ых на э/с трудно предсказать. История применения стойких ХОП представляет собой классический пример того, насколько осторожным должно быть вмешательство человека в природные процессы. Отличительной особенностью ХОС является присутствие в структурах их молекул бензольных колец, которые придают этим в-вам высокую стабильность. И эта устойчивость повышается по мере увеличения числа атомов хлора в бифенильной группировке. Из ХОС наибольшее внимание привлекают 2 группы веществ – это ХОП и ПХБ – весьма устойчивые в природных условиях и опасные для живых орг-ов соединения. ХОП и ПХБ поступают в окр. среду исключительно в результате хоз-ой деят-ти ч-ка. ХОП, как наиболее эффективные ядохимикаты, широко используются в с/х и эпидемиологических целях, а по масштабам производства и потребления, вплоть до 80-х гг. ДДТ и ГХЦГ преобладали над другими хим-ми средствами борьбы с вредными насекомыми. ПХБ благодаря своим уникальным физико-хим-им св-вам нашли широкое применение в электротехн-ой, хим-ой и текстильной промышленности. Производство и потребление ХОС в значительных кол-вах привели к тому, что в настоящее время эти стабильные загрязняющие в-ва обнаруживаются в любом месте земного шара и практически во всех объектах природной среды. Самую серьезную тревогу вызывают факты высокого накопления токсичных ХОС в органах обитателей различных э/с. ХОС – твердые кристаллические в-ва, к-ые обладают высокой термостабильностью, плохой растворимостью в воде, но хорошей растворимостью в орг-их в-вах, в том числе жирах и липидах. ПХБ, как правило, представляют собой тяжелые высококипящие маслообразные жидкости с высокими диэлектрическими характеристиками. Это делает их практически незаменимыми в электротехнической, лакокрасочной и других отраслях промышленности. По своим хим-им св-вам ХОС в обычных условиях очень инертны и практически не разлагаются под действием концентрированных кислот, щелочей и воды (исключение – изомеры ГХЦГ – гидролизуются при 100^ОС). Почти все ХОС чрезвычайно опасны для теплокровных, в силу того, что они: высоко токсичны; обладают большой биол-ой активностью полифункционального хар-ра; необычно устойчивы в окружающей среде и живых орг-ах; способны накапливаться в пищевых цепях; характеризуются большим временем удержания; образуют стабильные и токсичные продукты распада или трансформации.

Повсеместное загр-ие ХОС атм-ры, гидросферы, литосферы и населяющей их биоты свидетельствуют о том, что эти в-ва находятся в постоянном движении, переходя из одной природной среды в другую. Важную роль в процессах миграции ХОС играет атм-ый воздух. ХОС легко рассеиваются и переносятся на значительные расстояния. Отклик биоты на загр-ие зависит от таксономической и эк-ой принадлежности живых орг-ов, степени и длительности загр-ия среды, а также от свойств самих загрязняющих в-в. Огромные масштабы применения ХОС привели к загрязнению этими соединениями водных э/с. Существенное воздействие ХОС оказывают на сообщества водорослей. Они влияют на фотосинтез, образование нуклеиновых кислот, биосинтез белков и липидов, поглощение неорг-их питательных в-в и фиксацию азота, изменяя тем самым рост и продуктивность водорослей. ДДТ влияет на клеточную морфологию водорослей: происходит сморщивание и агрегация клеток, изменение их формы, искривление хлоропластов, уменьшение размеров клеток. ДДТ изменяет также состав аминокислот. Из гидробионтов особенно чувствительны к действию хим-их в-в ветвистоусые ракообразные, что определяется их фильтрационной активностью, высокой проницаемостью наружных покровов, специфическим устройством дыхательных органов. Изменение видового состава и числ-ти низших ракообразных, а иногда и их гибель в водоеме под воздействием ХОП приводит к снижению кормности водоема, а вследствие этого – к изменению спектра питания рыб. Особую опасность для гидробионтов представляет накопление ХОС в репродуктивных органах и икре. На рыб ХОС оказывают нервно-паралитическое действие, к-ое проявляется в расстройствах координации движения, ухудшение общего состояния, нарушении пищевого рефлекса, ведущего к отказу от пищи и развитию истощения, снижению весового роста и линейного размера рыб, нарушении всех видов обмена, влиянии на репродуктивный цикл, нарушении эмбриогенеза. Все эти разнообразные эффекты приводят в конечном итоге к ослаблению или гибели популяций многих видов рыб. Из рыб наиболее устойчивые к действию ДДТ карповые, наименее – лососевые.

Практически все ХОП относятся к инсектицидам, поэтому токсичны для широкого круга беспозвоночных, хотя и имеются существенные различия в чувствительности разных видов. Особенно сильно ХОП влияют на беспозвоночных почвы, преимущественно насекомых и значительно меньше - на м/о. Реакция почвенных беспозвоночных на ХОП выражается в изменении численности (она снижается) и биомассы, смене доминирующих видов, изменении трофической структуры сообщества. Среди ХОП наиболее токсичны для почвенных беспозвоночных гептахлор и хлордан, несколько меньше и очень сходное м-у собой действие оказывают дельдрин и альдрин, наименее токсичны ДДТ и ГХЦГ. Наиболее устойчивы к действию большинства ХОП черви. Дождевые черви, например, накапливают в своих тканях эти токсиканты в довольно высоких концентрациях, нередко без видимых признаков интоксикации. Среди позвоночных ж-ых наиболее чувствительны к загр-ию окр. среды амфибии и рептилии. Для нек-ых видов амфибий токсичность ХОП в большей степени зависит от стадии онтогенеза ж-ых. Большинство пестицидов слабо воздействует на икру лягушек, но по мере развития личинок их чувствительность к этим соединениям возрастает. Наименее токсичными для личинок некоторых видов бесхвостых амфибий являются ГХЦГ и ДДТ, а также линдан, к-ый для рыб и ракообразных является одним из токсичных ХОП. Взрослые лягушки очень чувствительны к ДДТ, особенно когда они получают загрязняющее в-во с кормом. Лягушки более чувствительны к загрязнению, чем рыбы. Рептилии, как и амфибии, более чувствительны к пестицидам, чем гомойотермные ж-ые. Их гибель часто наступает при уровнях загрязнения, к-ые безопасны для птиц и млекопит-их. Причем разные виды рептилий характеризуются и разной чувствительностью к ХОС (например, прудовая черепаха менее чувствительна, чем мягкотелая или иловая). У рептилий симптомы отравления ДДТ выражаются в изменении двигательных реакций, треморе, параличе. Обычно в большей степени страдают яйцекладущие виды рептилий, их численность значительно уменьшается на загрязненных территориях, что, по-видимому, связано с нарушением процесса размножения, как и у птиц.

В 60-70-х гг. ХХ в. ХОП в местах их массового использования вызывали сокращение популяций многих видов птиц. Определенную опасность для птиц представляют ПХБ. При этом степень токсичности соединений в значительной степени зависит от содержания в них хлора. При длительном поедании птицами корма с добавлением ПХБ у цыплят обычно замедляется рост, появляются уродства, снижается их выживаемость. Для млекопитающих, как и для птиц ХОС особенно опасны способностью воздействия на репродукцию. Высокой острой токсичностью в отношении млекопитающих обладаю пестициды: смертельная доза эндрина для зайцеобразных ~ 30-39 мг/кг, дильдрина для енотовидных – 2 мг/кг. Из млекопитающих наиболее устойчивыми к действию различных пестицидов - грызуны. Большинство других млекопитающих не обладают такими свойствами. Особенно опасно проникновение ХОС в эмбрионы, так как на ранних стадиях онтогенеза орг-м обладает очень высокой чувствительностью к токсичным ингредиентам. Некоторые ХОП способны нарушать структуру генетического аппарата. ПХБ, как и другие галогенсодержащие орг-ие соединения весьма токсичны для млекопит-их, но диапазон чувствительности разных видов ж-ых довольно широк. При этом более восприимчивы к действию этих в-в молодые особи, а самки чувствительнее, чем самцы. ПХБ, как и ХОП могут проникать через плацентарный барьер, что приводит к снижению жизнеспособности эмбрионов и молоди. Наиболее опасная для популяции реакция – снижение способности орг-ма к размножению и сокращение его плодовитости – проявляется при хроническом воздействии этих хим-их в-в. При этом уменьшается вес тимуса и гонад, увеличивается вес печени. Хроническое влияние ПХБ (а для большинства ПХБ характерен продолжительный токсический эффект) приводит к ухудшению качества половых продуктов, к нарушению гормональной регуляции репродуктивного процесса животных, происходит деструкция спермы в процессе формирования, снижается вес семенников.

Таким образом, ХОС – весьма устойчивые в природных условиях и опасные для живых орг-ов соединения. Для них не может быть безвредного уровня, так как эти соединения (в частности ДДТ) чаще всего составляют фон, и, следовательно, воздействуют постоянно в низких дозах на различные виды и эк-ие группы.