21. Воздействие токсикантов на отдельные особи и популяции. Оценка качества окр.Среды.

Любое воздействие начинается с токсического порога, ниже которого необнаруживается влияние вещества (NOEC - концентрация, ниже, которой ненаблюдается воздействие). Ему отвечает понятие экспериментально определяемого порога концентрации (LOEC - минимальная концентрация, при которой наблюдается влияние вещества). Применяется также третий параметр: MATC – максимально допустимая концентрация вредного вещества (в России принят термин ПДК -“предельно допустимая концентрация”). ПДК находят расчетом, и ее значение должно находиться между NOEC и LOEC. Определение этой величины облегчает оценку риска воздействия соответствующих веществ на чувствительные к ним организмы ([1] стр. 188). Химические вещества в зависимости от свойств и строения воздействуют на организмы по разному.1.Молекулярно-биологические воздействия.Многие химические вещества взаимодействуют с ферментами организма, изменяя их структуру. Так как ферменты катализируют тысячи химических реакций, становится понятным, почему любое изменение их структуры глубоко влияет на их специфичность и регуляторные свойства.Пример: цианиды блокируют фермент дыхания - цитохром-с-оксидазу; катионы Са2+ тормозят активность рибофлавинкитазы, которая является переносчиком фосфата на рибофлавин в клетках животных.2.Нарушения обмена веществ и регуляторных процессов в клетке.Метаболизм клеток может быть нарушен под действием химических веществ.Реагируя с гормонами и другими регуляторными системами, химические вещества вызывают неконтролируемые превращения, изменяют генетический код.Пример: нарушение реакций окислительного расщепления углеводов,вызываемое токсичными металлами, особенно соединениями меди и мышьяка;пентахлорфенол (ПХФ), триэтилсвинец, триэтилцинк и 2,4-динитрофенол разрывают цепь химических процессов дыхания на стадии реакции окислительного фосфорилирования; лидан, соединения кобальта и селена нарушают процесс расщепления жирных кислот; Хлорорганические пестициды и полихлорированные бифенилы (ПХБФ) вызывают нарушения работы щитовидной железы. Мутагенное и канцерогенное воздействие.Такие вещества как ДДТ, ПХБФ и полиароматические углеводороды (ПАУ)потенциально обладают мутагенным и канцерогенным воздействием. Их опасное воздействие на человека и животных проявляется в результате длительного контакта с этими веществами, содержащимися в воздухе и пищевых продуктах. По данным, полученным на основе экспериментов с животными, канцерогенное действие осуществляется в результате двухступенчатого механизма:4.Воздействие на поведение организмов.Инициаторы в процессе взаимодействия с ДНК вызывают необратимые соматические мутации, причем достаточно очень малой дозы инициатора, предполагают, что для этого воздействия не существует пороговых значений концентрации, ниже которых оно не проявляется. Направленное уничтожение отдельных видов растений и животных.Пример: альдегидные, фунгицидные, акарицидные, гербицидные, инсектицидные мероприятия, в особенности в урбанизированных экосистемах.Широко распространившееся уменьшение видового разнообразия организмов. Пример: использование пестицидов и удобрений в аграрных экосистемах.Массированные загрязнения.Пример: загрязнение побережья и экстуарриев рек нефтью при авариях танкеров.Постоянное загрязнение биотопов .Пример: эвторификация рек и озер в результате попадания в них значительных количеств растворенных и связанных соединений азота и фосфора.Глубокие изменения биотопа.Пример: засоление пресноводных биотопов; “современное ухудшение состояния лесов.Полное разрушение экосистемы в результате выпадения целостной интактной структуры (биотопа) и ее функций (биоценоза).Пример: уничтожение мангровых лесов в результате применения гербицидов в качестве химического оружия во Вьетнамской войны.Промоторы усиливают действие инициатора, а их собственное воздействие на организм в течение некоторого времени является обратимым. Аддитивное воздействие - суммирование (сложение) отдельных воздействий.Нарушение поведения организмов является следствием суммарного воздействия на биологические и физиологические процессы.Пример: Было установлено, что для явного изменения поведения,обусловленного воздействием химических препаратов, достаточно значительно меньших концентраций, чем ЛД50 (летальная доза при смертности 50%).Разные организмы обладают различной чувствительностью к химическим веществам,поэтому время проявления тех или иных действий химических веществ для различных биосистем различно (см. Рис. 1).Важным направлением мониторинговых исследований является оценка качества окружающей среды.Качество окружающей среды — это степень соответствия природных условий физиологическим возможностям человека. Различают окружающую природную среду здоровую, или комфортную, при которой здоровье у человека в норме, и нездоровую, при которой нарушается состояние здоровья. Когда при взаимодействии человека со средой наблюдаются необратимые изменения состояния здоровья, то такая среда называется экстремальной. Отсюда следует, что для сохранения здоровья населения нашей страны необходимо следить за качеством окружающей среды. Для этого разработаны научные оценки качества окружающей среды, которые называются стандартами качества окружающей среды. Они подразделяются на экологические и производственно-хозяйственные.Экологические стандарты устанавливают предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых несет опасность здоровью человека, губительно для растительности и животных. Данные нормы устанавливаются в виде предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ (ПДК) и предельно допустимых уровней вредного физического воздействия (ПДУ).ПДК— это количество вредного вещества в окружающей среде, отнесенное к массе или объему ее конкретного компонента, которое при постоянном контакте или при воздействии в отдельный промежуток времени практически не оказывает влияния на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. 665.При определении ПДК, подчеркивают Т.А. Акимова, В.В. Хас-кин (1994), учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, а также и воздействие данных загрязнителей на природные сообщества в целом. ПДК с каждым годом все больше устанавливаются для веществ в воздухе, воде, почве (рис. 21.7).Так, в настоящее время разработаны ПДК для 200 загрязняющих веществ воздушной и более 600 водной среды.Предельно допустимые уровни вредного физического воздействия (ПДУ) устанавливаются, как правило, для шумового и электромагнитного загрязнения.Производственно-хозяйственные стандарты качества окружающей среды регламентируют экологически безопасный режим работы производственного, коммунально-бытового и других объектов. К данному визу стандартов качества окружающей среды относятся предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в окружающую среду (ПДВ) и предельно допустимый сток (ПДС) загрязняющих веществ в водоемы конкретными источниками (предприятиями) той или иной территории.Около 2 млн т, не считая минеральных удобрений, составляет общее количество веществ, ежегодно попадающих в биосферу. Меньше предельно допустимой может быть концентрация каждого из этих веществ, но совместное их присутствие вызывает такой же эффект, как и при их содержании, превышающем ПДК. Это явление называется эффектом суммации действия. Таким эффектом, например, обладают следующие сочетания вредных веществ: ацетон — фенол, сернистый газ — фенол, сернистый газ — сероводород и др. При совместном содержании в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, необходимо соблюдать следующее условие:Выбросы становятся опасными для здоровья человека, если при расчете сумма будет больше единицы.Меры по улучшению качества окружающей среды разрабатываются на каждом предприятии, в каждом городе или поселке. Их можно объединить в следующие группы (рис. 21.8): технологические, ар-хитектурно-планировочные, инженерно-организационные, правовые, экономические мероприятия.Обращается внимание на следующие обстоятельства. Если для данного территориально-производственного комплекса определены предельно допустимая техногенная нагрузка (ПДТН), суммарные и дифференцированные по источникам ПДВ и ПДС, то контур регулирования сравнительно простой. Главная обратная связь для принятия решений определяется оценкой выбросов. В том же случае, когда строгая оценка не произведена и используются временно согласованные нормативы, то задача усложняется, относительно большое значение для принятия решений приобретает оценка экологического ущерба.Следует иметь в виду и то, что принятие решений не ограничивает мероприятия только воздействиями на технологические процессы или средства очистки; которые должны уменьшить интенсивность и опасность эмиссии. Могут быть и другие варианты: перераспределение и перемещение мощности источников, замена технологии, увеличение санитарно-защитной зоны, отсе-ление людей из зоны активного влияния источника и т. д. В целом из схемы управления качеством окружающей среды следует, что главная обратная связь в контуре принятия природоохранных решений определяется блоком оценок воздействия. Одной из центральных процедур контроля экологической регламентации является оценка воздействий хозяйственной деятельности на окружающую среду.