- •Экология. Основные понятия. Определения.
- •Экосистемы. Разновидности экосистем.
- •Экология: нормативная база. Примеры.
- •1. Закон минимума ю. Либиха.
- •2. Закон толерантности шелфорда.
- •3. Закон экологической сукцессии.
- •4. Закон гомеостаза.
- •5. Закон квантитативной компенсации.
- •6. Законы б.Коммонера.
- •1) Все связано со всем,
- •2) Все должно куда-то деваться,
- •3) Ничто не дается даром,
- •Правило ле шателье – браун.
- •Экологические факторы. Классификация. Разновидности.
- •Экология и иерархия естественных наук, уровни знаний.
- •7. Окружающая среда, атмосфера, ее состав.
- •Окружающая среда, атмосфера, основные процессы.
- •Особенности химических процессов в атмосфере
- •Воздух, которым мы дышим
- •9. Атмосфера, структура, характер изменения температуры и давления с высотой. Причины.
- •10. Атмосфера: поглощение солнечного излучения. Парниковый эффект, парниковые газы. Примеры.
- •11. Атмосфера, основные процессы, фотохимический смог.
- •Особенности химических процессов в атмосфере
- •Атмосфера
- •Воздух, которым мы дышим
- •Фотохимический смог.
- •12.Атмосфера, как кибернетическая система, функциональная схема.
- •Оболочка планеты: химические частицы, разновидности, примеры участия в процессах.
- •Экология большого города: атмосфера.
- •Окружающая среда: гидросфера, состав.
- •Природные воды, их качество, основные показатели, классификация.
- •Качество природной воды
- •17.Гидросфера, как кибернетическая система. Перенос вещества. Химические процессы в гидросфере
- •Особенности химических процессов в гидросфере
- •18. Загрязнение, загрязнители. Примеры.
- •Загрязнение и загрязнители окружающей среды
- •Загрязнения
- •19. Естественные и искусственные источники загрязнения.
- •Естественные источники загрязнения
- •В улканы
- •Антропогенные источники загрязнения
- •Загрязнения
- •20.Загрязнение среды обитания: коррозия. Примеры.
- •Вулканическая деятельность, неорганические и органические загрязнения.
- •В улканы
- •22.Локальная среда обитания. Основные источники загрязнения, упаковка лекарственных препаратов.
- •Наиболее опасные вещества и факторы воздействия
- •23.Загрязнение жидких лекарственных препаратов от контейнеров для их хранения: причины, последствия.
- •24. Загрязнители: разновидности, источники, нейтрализация.
- •25. Коррозия- один из основных источников загрязнения окружающей среды соединениями металлов. Примеры.
- •Техносфера, техногенез. Примеры.
- •27. Биосфера – особая оболочка планеты
- •Некоторые особенности биосферы
- •Биосфера, состав, основные процессы.
- •Химические процессы в биосфере
- •Примеры химических и фотохимических процессов в биосфере
- •29. Биота, основные функции живого вещества.
- •30.Биосфера, биота, накопление химических элементов. Примеры. Разведанные запасы некоторых химических элементов и их ежегодное
- •31.Литосфера: состав, почва, удобрение.
- •Литосфера, минералы биологического происхождения.
- •Химические процессы в литосфере
- •37. Взаимосвязь оболочек планеты. Примеры.
- •38. Оболочки планеты: окислительно-восстановительные процессы. Примеры.
- •39. Процессы гидролиза в оболочках планеты. Примеры.
- •40. Оболочки планеты: Принцип Ле Шателье Брауна.
- •41. Токсичность: нормативная база, основные положения. Примеры.
- •42.Пищевые добавки и безопасность жизнедеятельности. Примеры.
- •43.Токсичность, разновидности токсичных веществ. Примеры.
- •Супертоксиканты:
- •Нейтрализация токсичных веществ
- •44.Токсичность, основные положения накопление соединений в костных и мягких тканях. Примеры.
- •45. Пищевые добавки, функциональные классы, характеристика, токсичность.
- •П ищевые добавки Пищевые добавки и химические соединения
- •Взаимодействие между постоянным и переменным составом оболочек планеты. Примеры.
- •Коррозия алюминия в кислотах
- •48. Кибернетические системы. Океанические циркуляции.
- •Гидросфера.
- •Функциональная схема подсистемы «океанические циркуляции»
- •50.Системный подход к рассмотрению оболочек планеты. Примеры.
- •51. Экология и кибернетика. Кибернетические системы.
- •Причины:
- •Примеры построения функциональных схем для систем различного уровня Общий подход (алгоритм)
- •52.Большой город. Автотранспорт.
- •53.Экология большого города: химический фактор. Примеры. Экология городов
- •54.Экология большого города: население, влияющие факторы. Примеры.
- •Зоны воздействия экологического фактора на организм
- •55.Основные экологические проблемы и пути их решения.
- •1. Зеленые насаждения:
- •2. Полезные ископаемые:
- •3. Охрана земель:
- •Приложение 4 Данные по гигиеническому нормированию
- •Приложение 5 Данные по пдк некоторых веществ в водоемах
- •Приложение 7 Классификация воды по качеству
- •Приложение 8 Данные по качеству вод, используемых для питьевого снабжения в различных странах
- •Приложение 9 Санитарные нормы допустимых концентраций для некоторых химических веществ в почве
- •I28. Современное об-во и его воздействие на биосферу и ч-ка.
- •11. Ограниченность лесных ресурсов.
- •33. Стратегия выхода из эколог.Кризиса.
- •4.4 Влияние радиоактивных веществ
- •2. Доклады Римскому клубу.
- •Понятие ресурсы.
- •26. История формирования эколог. Ниш человека
- •17. 18. Климатические последствия загрязнения атмосферы.
- •Парниковый эффект.
- •Озоновый экран Земли
- •Принцип Ле-Шателье - Брауна
- •Естествознание как иерархия наук о природе
- •Атмосфера Земли, ее строение, состав и экологическое значение
- •Экология атмосферы, гидросферы, педосферы
- •Загрязнение атмосферы
- •Техногенез: глобальные и региональные проявления
- •Строение атмосферы
- •Загрязнение атмосферного воздуха
- •Защита атмосферного воздуха от загрязнения
- •Фотохимический смог
- •Токсиканты и их специфические биогеохимические особенности
- •Понятие токсичности и канцерогенности элементов и соединений
- •3.2. Токсиканты и их специфические биогеохимические особенности
- •3.3. Понятие токсичности и канцерогенности элементов и соединений
- •. Защита атмосферы
- •2. Основная нормативно-правовая база экологического менеджмента
- •Нормативно-правовая база пноолр Требования законодательства рф к проекту пноолр
- •Стандарты и сНиП
- •Санитарные, строительные нормы и правила
- •Рекомендации, методические указания, инструкции
- •Сильнодействующие ядовитые вещества (сдяв) Влияние сильнодействующих отравляющих веществ на организм
- •3. Правила хранения
- •4. Возможные изменения при несоблюдении правил хранения
3.2. Токсиканты и их специфические биогеохимические особенности
Понятия «вредное вещество» и «токсикант» – ключевые в экотоксикологии.
Вредное вещество – это инородный нехарактерный для природных экосистем ингредиент, оказывающий отрицательное влияние на них и живые организмы, обитающие в этих экосистемах.
Токсиканты – вещества или соединения, способные оказывать ядовитое действие на живые организмы. В зависимости от характера воздействия и степени проявления токсичности, т. е. способности этих веществ оказывать вредное воздействие на живые организмы, они классифицируются на две большие группы: токсичные и потенциально токсичные. По химической природе вредные вещества, или токсиканты, бывают неорганического происхождения (кадмий, ртуть, свинец, мышьяк, никель, бор, марганец, селен, хром, цинк и др.) и органического (нитразосоединения, фенолы, амины, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества, пестициды, формальдегид, бенз(а)пирен и др.). Существует классификация опасности различных химических веществ, попадающих в окружающую среду. В зависимости от степени токсикологического воздействия химические вещества подразделяют на три класса (табл. 3.5).
Наиболее приоритетными для химико-токсикологического анализа являются тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий, медь, никель, кобальт, цинк), обладающие высокой токсичностью и миграционной способностью.
Поведение этих токсикантов в различных природных средах обусловлено специфичностью их основных биогеохимических свойств: комплексообразующей способностью, подвижностью, биохимической активностью, минеральной и органической формами распространения, склонностью к гидролизу, растворимостью, эффективностью накопления [33]. По характеру взаимодействия с различными лигандами тяжелые металлы считаются промежуточными акцепторами между жесткими и мягкими кислотами [23]. В первом случае для них характерны низкие поляризуемость и электроотрицательность, высокая степень окисления и образование ионных связей, во втором – образование преимущественно ковалентных связей.
Определенная аналогия биогеохимических свойств некоторых тяжелых металлов позволила сгруппировать эти элементы и выявить общие закономерности их токсикологического воздействия на окружающую среду (табл. 3.6).
Примечания: В– высокая, У – умеренная, Н – низкая.
Так, например, медь и цинк характеризуются как наибольшей химической активностью, позволяющей считать их хорошими индикаторами терригенного стока, седиментации, так и высокой эффективностью накопления в водорослях и планктоне, что определяет их особую значимость для биоты [38]. Они являются главными составляющими многих металлоферментов, участвующих в природной селекции аэробных клеток, в окислительно-восстановительных процессах тканей, иммунной реакции, стабилизации рибосом и мембран клеток [43].
Никель и кобальт – биологически активные и канцерогенные. Сравнительно малая подвижность этих элементов обусловливает их достаточно равномерное распределение в природных средах.
Геохимические особенности свинца – малая подвижность и непродолжительное время жизни в атмосфере и фазе раствора природных вод. В поверхностных водах оно составляет несколько лет, а в глубинных – до 100 лет [7].
По химическим свойствам и специфике поведения в различных природных средах кадмий имеет определенную аналогию с цинком. Высокая токсичность и растворимость этого элемента обусловлены большим сродством к SH-группам [4]. В отличие от ртути сродство кадмия к кислороду выражено менее ярко, что объясняет образование его достаточно неустойчивых металлорганических соединений и определенную инертность в окислительно-восстановительных реакциях. Кадмий склонен к активному биоконцентрированию, что приводит в довольно короткое время к его накоплению в избыточных биодоступных концентрациях. Поэтому кадмий по сравнению с другими тяжелыми металлами является наиболее сильным токсикантом почв (Cd > Ni > Си > Zn) [24].
Ртуть – самый токсичный элемент в природных экосистемах. По токсикологическим свойствам соединения ртути классифицируются на следующие группы: элементная ртуть, неорганические соединения, алкилртутные (метил- и этил-) соединения с короткой цепью и другие ртутьорганические соединения, а также комплексные соединения ртути с гумусовыми кислотами [5]. Из этих соединений ртути наиболее токсичны для человека и биоты ртутьорганические соединения. Их доля в речных водах составляет 46% от общего содержания, в донных отложениях -до 6%, в рыбах – до 80–95%. Как неорганические, так и органические соединения ртути высокорастворимы.
Степень загрязнения окружающей среды токсикантами во многом определяется их химически активными миграционными формами и механизмом миграции.
Миграция элементов – это перенос и перераспределение химических элементов в земной коре и на поверхности Земли.
Сложность биогеохимических процессов, происходящих в атмосферном воздухе, атмосферных осадках, природных водах, донных отложениях, почвах, не позволяет высказать достаточно однозначной точки зрения на соединения тяжелых металлов, определяющих их подвижные формы, и преобладание одной из них в естественных и техногенных процессах. Тем не менее анализ фундаментальных работ позволил сделать следующее заключение: в атмосферном воздухе и атмосферных осадках тяжелые металлы находятся и мигрируют в газообразной и аэрозольной формах, а также в форме органических и неорганических комплексных соединений; в природных водах – в форме свободных ионов, моноядерных гидроксокомплексов, неорганических (сульфатные, хлоридные, карбонатные) и органических (фульватные, гуматные) соединений, взвешенных и коллоидных формах; в донных отложениях – преимущественно во взвешенных формах органического происхождения; в почвах – в водорастворимых ионообменных и непрочно адсорбированных формах.