Воздействие токсичных веществ на экосистемы

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Экотоксикология -- раздел токсикологии, изучающий эффекты воздействия токсичных веществ на экосистемы и их круговорот в биосфере, в особенности в пищевых цепях.

Экологическая токсикология является самой молодой из токсикологических дисциплин и изучает источники поступления токсикантов в природные биосистемы, токсические эффекты действия химических веществ на живые организмы, а также устойчивость и функционирование биосистем над организменного уровня в условиях их токсического загрязнения.

Один из основных биологических объектов изучения экотоксикология -- человек. С этой точки зрения, экотоксикология призвана решать одну из важных проблем экологии человека -- защиту здоровья людей от поражения находящимися в окружающей среде вредными веществами. В отличие от традиционной, современная экотоксикология изучает токсические эффекты не только на организменном, но и преимущественно на популяционном и биоценотическом уровнях. Вторая ее особенность заключается в том, что при изучении токсических эффектов особое значение придается окружающей среде как активному компоненту, влияющему на проявление токсичности. Таким образом, осуществляется системный подход к решению проблем защиты людей и биоты в целом от вредных веществ.

1. Токсикокинетика. Транспорт ядов через клеточные мембраны

токсическое загрязнение экосистема биосфера

Поступление чужеродных веществ в организм, их распределение между органами и тканями, биотрансформация (метаболизм) и выделение предполагают их проникновение (транспорт) через ряд биологических мембран.

Мембранные системы организма имеют одинаковое строение, но различаются по функциональным свойствам. Они представляют собой подвижные структуры, образованы белково-фосфолипидными комплексами, обладают ограниченной проницаемостью для различных соединений. В настоящее время за основу принимается гипотеза трехслойной мембраны Доусона--Даниелли. Два белковых слоя, из которых один обращен в сторону цитоплазмы, а другой -- кнаружи, заключают слой двойного липида. Снаружи липидных слоев с “плавающими” в них белками находится карбогидратная “шуба”, состоящая из разных олигосахаридов, полимеров, включающих десятки типов моносахаридов, в том числе глюкозу. Одна из предполагаемых функций этой “шубы” заключается в том, что она способна “отличать” клетки собственного организма от чужих.

Молекулы фосфолипида ориентированы таким образом, что их гидрофильные группы направлены в сторону белка, а гидрофобные поверхности соприкасаются. Толщина каждого слоя 2--3 нм. Имеется предположение, что в клеточных мембранах существуют ультрамикроскопические поры (каналы), образованные гидрофильным веществом в липидных частях, причем мембраны и поры имеют определенные электрические заряды.

Механизм прохождения веществ через мембраны достаточно сложный, так как на него влияют не только функциональные особенности самих мембран, но и определенные функции протоплазмы и клеточных белков. В целях упрощения объяснения этого механизма выделяют четыре основных типа транспортировки различных веществ.

I тип характерен для нейтральных молекул. При этом быстрее всего диффундируют молекулы веществ, обладающих высоким коэффициентом распределения масло/вода, т.е. липофильными свойствами. Растворимые в липидах вещества (например, многие наркотические) могут свободно с минимумом затраты энергии проходить через клеточные мембраны по законам диффузии.

Коэффициент диффузии яда или лекарственного вещества зависит от его молекулярной массы, степени растворимости в липидах и ионизации, а также от пространственной конфигурации молекулы. Крупные молекулы, например, белков, проникают сквозь эти мембраны через крупные щели или путем пиноцитоза (везикулярного транспорта). При этом мембрана образует впячивания и как бы полностью обволакивает всю молекулу, которая оказывается внутри клетки в виде пузырька, мигрирующего в интерстициальную жидкость или, реже, в сосуд.

II тип трансмембранного транспорта связан с определенными структурами, которые обеспечивают веществам более интенсивную диффузию. Этими свойствами обладают некоторые участки мембраны. Транспортируемая молекула обратимо соединяется с носителем в мембране, который свободно движется (осциллирует) между внутренней и наружной ее поверхностями. Примером является транспорт глюкозы в эритроцитах человека.

III тип трансмембранного транспорта связан с потреблением энергии, которая образуется в результате метаболизма аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) в самой мембране. Предполагают, что при этом так называемом активном транспорте молекула вещества соединяется с носителем, который претерпевает определенные химические превращения. Примерами могут служить процессы транспорта ионов калия в клетках млекопитающих, всасывание и выведение веществ в ионизированной форме почечными канальцами и т.д. В качестве носителей обычно служат ферменты, например калий - и натрий-зависимая аденозинтрифосфатаза, обеспечивающая активный транспорт этих ионов. В последние годы обнаружена целая группа чужеродных веществ, названных ионофорами, которые способны изменять барьерную функцию мембран и переносить через них тысячи ионов в секунду. Ионофоры вырабатываются определенными микроорганизмами (например, антибиотиком валиномицином), использующими их в борьбе за существование с другими формами жизни. В настоящее время открыт путь к направленному химическому синтезу новых, не встречающихся в природе веществ этого вида, обладающих удивительной избирательностью к переносу определенных ионов.

IV тип транспорта касается диффузии через поры, в стенках которых есть положительно заряженные частицы, пропускающие только анионы. Однако существуют каналы, пропускающие неэлектролиты. О максимальной величине этих каналов можно судить по размерам самой крупной молекулы, которую они способны пропускать. Мембраны почечных клубочков человека в норме способны пропускать все молекулы, меньшие, чем молекулы альбумина (мол. масса 70 000).

Таким образом, в мембранах этого типа транспорт веществ осуществляется по принципу фильтрации. Некоторые природные яды, например тетродотоксин, содержащийся в яичниках рыб семейства иглобрюхих, или батрахотоксин, обнаруженный у маленькой колумбийской лягушки, своей молекулой воздействуют на проходимость каналов. Первый из них способен полностью, как пробкой, “закупорить” ионный канал для натрия; другой -- повредить механизм закрытия “ворот” этих каналов, и они теряют способность избирательно пропускать ионы. Молекулы некоторых ионофоров, в частности антибиотика грамицидина А, двигаясь в мембране, временами “прошивают” ее насквозь и создают подобие искусственного насоса, способного пропускать ионы. Эти данные имеют большое значение для объяснения механизма действия многих ядов, избирательно воздействующих на проводимость нервного импульса в синапсах.

2. Общепринятые классификации ядов

Отравляющие вещества (ОВ) классифицируют по разным принципам. Решающими для классификации являются физические, химические, токсикологические свойства и тактические и методические соображения.

В странах, производящих ОВ, стало общепринятым в зависимости от уровня производства подразделять запасы ОВ и их эффективность на следующие группы:

Табельные ОВ - сюда относят производимые в больших количествах и состоящие на вооружении империалистических армий эффективные ОВ, боевое применение которых определяется соответствующими уставами. В США таковыми являются V-газы, зарин, иприт, адамсит, хлорацетофенон, псих химические яды и др., включая их всевозможные тактические смеси.

Резервные ОВ - включают такие вещества, которые не производятся непосредственно в качестве ОВ, но при необходимости могут быть изготовлены развитой химической промышленностью в достаточном количестве. В США к этой группе наряду с другими относят синильную кислоту, галогенцианы, мышьякоорганические соединения и фосген.

ОВ ограниченного значения - токсичные вещества, свойства которых лишь удовлетворительных для их применения в качестве ОВ, но которые производятся промышленностью в большим масштабе для других целей, например, фосфорорганические инсектициды, мышьяковистый и фосфористый водород. Это могут быть и соединения, которые имеются в распоряжении лишь в сравнительно малых количествах, так как по разным причинам нет достаточных производственных возможностей.

Классификация по физическим признакам:

Пожалуй, простейшей классификацией ОВ является их деление по агрегатному состоянию (при нормальных условиях) на твердые, жидкие и газообразные. Большая часть современных ОВ находится в жидком или твердом состоянии и применяется в таком виде, причем в соответствии с их физическими свойствами и техникой применения они эффективны в виде газов или аэрозолей. При 20 град.С ряд ОВ имеет следующие агрегатные состояния:

Ш газообразное - фосген, окись углерода, мышьяковистый и фосфористый водород;

Ш жидкое - синильная кислота, иприт, азотистый иприт, хлорпикрин, зарин, зоман;

Ш твердое - адамсит, хлорацетофенон, диэтиламид лизергиновой кислоты (LSD), 2,4-дихлорфенксиуксусная кислота, фторацетат натрия {последние два вещества, как правило, к ОВ не относят}.

По способу заражения воздуха целесообразно различать газообразные ОВ и ОВ в форме видимых или невидимых аэрозолей, а по их давлению пара и по стойкости - летучие и стойкие ОВ.

Классификация по химическим признакам:

Непременной предпосылкой для чисто химических исследований ОВ является их классификация по классам органических соединений, т.е. в соответствии с их строением. Как и всякая классификация, такое деление на практике имеет для исследователя и преимущества, и недостатки.

Для оценки физических и химических свойств ОВ, относящихся к соответствующему классу, чисто химическая классификация удобна. Ряд характерных для веществ этого класса превращений используют в качестве аналитических реакций и для дегазации. Используя сведения из органической химии, можно делать определенные заключения о химической стойкости ОВ, вследствие чего работа с такими соединениями облегчается.

Номенклатура, применяемая для обозначения ОВ, должна быть аналогична номенклатуре, которая принята для органических соединений данного класса, что дает возможность исключить ошибки при идентификации ОВ. По тому же принципу можно производить отнесение еще неизвестных ОВ, вследствие чего существенно облегчается оценка их свойств.

Поскольку в пределах узких химических групп соединений существуют определенные соотношения между строением и токсичностью, можно, зная эти соотношения, сделать вывод о токсичности относящихся к этой группе соединений и, сопоставляя их с физическими и химическими свойствами, заключить - следует или не следует искать среди них отравляющие вещества. Разумеется, отнесение ОВ или яда к определенной группе органических соединений не позволяет уверенно говорить о фармакологических закономерностях. Для этого необходима классификация, учитывающая биохимические процессы. В настоящее время еще недостаточно изучены биохимические процессы, протекающие при отравлениях. Кроме того, классификация такого рода выходила бы за рамки химии ОВ.

Многие реакции идентификации и дегазации ОВ основаны на свойствах заместителей, имеющихся в молекуле ОВ. Поэтому они не характерны или лишь частично характерны для таких групп ОВ. Однако это не принижает значения классификации ОВ по химическим признакам для аналитиков, разведчиков, дегазаторов и др.

ОВ встречаются среди разных классов органических соединении. Ими могут быть алифатические углеводороды, спирты, кетоны, амины, арсины, сложные эфиры, производные карбоновых кислот, тиоэфиры, оксимы, алкалоиды, карбо- и гетероциклические соединения, фосфорорганические, металлоорганические и другие соединения.

Классификация по токсикологическим признакам:

Очень целесообразной классификацией ОВ является их подразделение по наиболее выраженным явлениям отравления. По основному действию на организм человека различают:

Ш раздражающие, к которым относятся слезоточивые ОВ - лакриматоры (например, хлорацетофенон) и раздражающие носоглотку ОВ - стерниты (например, адамсит);

Ш удушающие (фосген, трехфтористый хлор и др.); кожно-нарывные (иприт, люизит и др.);

Ш обще ядовитые (синильная кислота, зарин, V-газы {зарин и V-газы составляют особую группу нервно-паралитических газов});

Ш псих химические ОВ (диэтиламид лизергиновой кислоты LSD, дитран).

Имеется общая тенденция специализировать защитные мероприятия, санитарную обработку, первую помощь, а также дегазацию для каждой определенной группы ОВ. Простая, понятная и легко запоминающаяся классификация по главному действию ОВ является хорошим подспорьем для гражданского населения, военнослужащих и врачей.

При такой классификации не учитываются многосторонние побочные действия ОВ. многочисленные органические и неорганические соединения, применяемые в качестве ОВ или ядов, например, соли тяжелых металлов, алкалоиды и биологические яды, нельзя охватить такой классификацией.

Возможна более жесткая систематизация на основе патологических реакций, вызываемых действием ОВ. В соответствии с такой систематизацией ОВ подразделяются следующим образом:

Ш вещества, вызывающие острую кислородную недостаточность (удушающие ОВ). Они действуют посредством блокирования доступа кислорода (дыхательная аноксемия, например, хлорпикрин, фосген); блокирования переноса кислорода (сосудистая аноксемия, например, окись углерода, мышьяковистый и фосфористый водород); блокирования тканевого дыхания (тканевая аноксемия, например, синильная кислота и цианистые соединения);

Ш вещества, вызывающие воспалительные процессы (возбудители воспаления), а именно: серозные и гнойные воспаления (например, иприт); некротические распады с сильным общеядовитым действием (например, азотистый иприт и люизит);

Ш вещества, вызывающие патологические рефлексы (рефлекторные яды) органов зрения (например, слезоточивые ОВ), органов дыхания и пищеварения (например, адамсит, дифенилхлорарсин, соли триалкилсвинца), мышц (к ним относятся все ингибиторы холинэстеразы, например, фосфорорганические ОВ);

Ш вещества, которые вмешиваются в высшие функции центральной нервной системы (например, мескалин, диэтиламид лизергиновой килоты LSD, дитран, тетраэтилсвинец).

Такая классификация тоже не учитывает все факторы. Она представляет собой классификацию по основному действию и ограничивается важнейшими ядами, применимыми в качестве химических ОВ.

Другие классификации ядов читатель найдет в соответствующей литературе по токсикологии.Токсикологи пытаются классифицировать яды отчасти по органам поражения. апример, различают яды крови, желуюка, кишечника, печени, почек, сердца, нервов, глаз, кожи и клеток, или, поскольку большинство ядов действуют как ингибиторы энзимов,-- по специфическому действию энзимов.

Военно-тактическая классификация:

Способы классификации ОВ, рассмотренные в предыдущих разделах, не удовлетворяют военно-тактическим требованиям для оценки обстановки после применения ОВ.

Для того, чтобы можно было возможно более точно оценить обстановку и принять решение, следует в принципе учитывать три момента: характер действия ОВ, поражающее действие, продолжительность заражающего действия.

ПО характеру действия различают ОВ, быстро ведущие к уничтожению противника (например, фосфорорганические соединения, синильная кислота, фосген [фосген может быть отнесен к этой группе веществ только в том случае, если он будет применен в концентрации более 10 мг/л]) и ОВ, временно выводящие из строя (например, иприт {при достаточно больших концентрациях или плотности заражения иприт способен вызывать смертельные поражения}, раздражающие ОВ, психохимические яды).

По быстроте наступления поражающего действия следует различать быстродействующие ОВ (без скрытого периода) и медленно действующие ОВ. Быстродействующие ОВ за несколько минут приводят к не боеспособности либо по причине смерти, либо в результате временного поражения противника. Таковыми являются фосфорорганические соединения, синильная кислота, раздражающие ОВ, некоторые психохимические яды и др. Медленно действующие ОВ (со скрытым периодом) приводят к полной не боеспособности только после скрытого периода от одного до нескольких часов. Они либо уничтожают, либо временно выводят из строя противника. К таким веществам относятся, например, фосген, иприт, некоторые психохимические яды.

По продолжительности заражающего действия можно различать короткодействуюие (летучие) и долгодействуюие (стойкие) ОВ. Поражающее действие короткодействующих ОВ длится лишь минуты (например, фосген, синильная кислота). Действие долгодействующих ОВ может в зависимости от метеорологических условий продолжаться от нескольких часов до нескольких недель (например, зоман, иприт, V-газы).

Различают ОВ и яды для наступательных действий, обороны, диверсий, засад, заражения местности, удаления листвы и уничтожения посевов (фитояды), разрушения материалов, применяемые в виде аэрозолей.

Учебно-методическая классификация:

Подготовка солдат, обучение населения и воспитание квалифицированных кадров вызывает необходимость классифицировать изучаемые вещества, пользуясь дидактическими принципами. Так, при подготовке солдат следует отдавать предпочтение токсикологической классификации ОВ, поскольку она проста и понятна и при пользовании ею можно в принципе охватить все типичные ОВ. За этим сразу должна следовать тактическая классификация, которая, однако, при обучении более широких кругов населения излишня.

При обучении руководящих кадров химической службы нужно рассматривать все проблемы, связанные с применением ОВ. Поэтому в данной книге использована классификация, которая в наибольшей степени учитывает как токсикологические, так и химические признаки.

3. Токсико-кинетические особенности пероральных отравлений

Отравления -- заболевания, развивающиеся вследствие экзогенного воздействия на организм человека или животного химических соединений в количествах, вызывающих нарушения физиологических функций и создающих опасность для жизни.

В окружающей человека среде присутствуют химические вещества, обладающие токсическими свойствами, Ядовитые растения и Ядовитые животные. Вследствие производства огромного количества химических соединений, широко применяемых для сельскохозяйственных, производственных, бытовых, медицинских и других целей, сложилась так называемая токсическая ситуация. Ежегодно синтезируется несколько тысяч и вводится в практику несколько сотен новых химических средств. Многие из них в результате нарушения условий техники безопасности при производстве, использовании и хранении могут стать причиной острых и хронических отравлений.

В последние годы острые пероральные отравления различными химическими соединениями регистрируются значительно чаще. Этому способствует прогрессирующее загрязнение окружающей среды, а, следовательно, продуктов питания и питьевой воды, различными ксенобиотиками. Нередко причиной отравления является употребление фальсифицированных продуктов питания, напитков и пищевых добавок. Чаще всего пероральные отравления связаны со случайным (ошибочным) или преднамеренным приемом химических веществ или высоких доз медикаментов. Продолжают регистрироваться острые отравления этиловым спиртом или его суррогатами, групповые пероральные отравления солями тяжелых металлов, особенно талием, мышьяком, медью

Через слизистую оболочку рта и желудка всасываются жирорастворимые вещества (алкоголь, бензол, органические кислоты). Водорастворимые вещества, к которым принадлежат многие лекарства, всасываются большей частью слизистой оболочкой тонкой и толстой кишки.

Интоксикации ядам во многом похожи на пищевое отравление, симптомы которого укладываются в клинику острого гастроэнтероколита. Первые симптомы отравления пищей (растения, грибы, продукты) - это диспепсия (изжога, рвота, спазмы желудка), болевой синдром в брюшной полости без четкой локализации и расстройство стула, которое появляется несколько позже. Превалирование того или иного симптома в клинике интоксикации зависит от вида яда.

Большинство веществ, поступающих в организм, подвергаются в нем химическим превращениям, в результате чего образуются либо более токсичные соединения (например, малотоксичный кодеин превращается в токсичный морфин), либо происходит обезвреживание вещества и уменьшение его токсичности (барбитураты, фенотиазины, салицилаты). Механизм токсического действия ядов на организм тесно связан с изменением обмена веществ в организме, так как все ядовитые вещества тем или иным образом «вмешиваются» в биохимические процессы, нарушая их.

Большинство отравляющих веществ вызывают в организме кислородную недостаточность - гипоксию, которая является следствием патологических воздействий яда на организм. При тяжелых отравлениях у больных в глубоком коматозном состоянии угнетаются дыхательный и сосудодвигательный центры продолговатого мозга, что приводит к нарушению дыхания.

Одновременно с всасыванием и распределением яда в организме начинается процесс его выделения. Ядовитые вещества выделяются как в неизмененном виде, так и в виде продуктов их превращения. Выделение ядов происходит через почки, легкие, желудочно-кишечный тракт, молочные, сальные, потовые железы, слизистые оболочки, кожу. Почки являются наиболее важным путем выведения ядов. Количество выделенной мочи, как правило, характеризует выделительную функцию почек у отравленных. Летучие вещества выводятся из организма в основном легкими. Некоторые яды (например, морфин, элениум), выделяясь стенкой желудка или с желчью в двенадцатиперстную кишку, могут вновь всасываться из кишечника, совершая, таким образом, в организме своеобразный круговорот. Выделение ядовитых веществ молочными железами при лактации может в свою очередь быть причиной отравления грудных детей.

Скорость выделения ядов из организма различна. Одни вещества выводятся очень быстро (например, снотворные короткого действия), другие могут длительно задерживаться в организме (радиоактивные металлы). Заболевания органов выделения или снижение их функции вызывают длительную задержку и накопление в организме значительного количества отравляющих веществ.

4. Особенности ртутьорганических пестицидов и последствия загрязнения окружающей среды

Понятие пестициды (от пестис - зараза, цедерс - убивать) объединяют группу веществ, которые используются для уничтожения или снижения численности нежелательных для человека организмов. Практически все эти вещества относятся к ксенобиотикам, т. е. чуждым для живых организмов и биосферы в целом.

Их применяют чаще всего в искусственно создаваемых человеком системах (агроценозах) или в природных экосистемах, где нарушены механизмы саморегулирования (гомеостаз). Иногда пестициды приходится применять и в стабильных естественных экосистемах для подавления вспышек массового размножения отдельных организмов, обусловленных естественным ходом развития.

В зависимости от объекта назначения их подразделяют на инсектициды (лат. инсекта - насекомое) - убивают насекомых, гербициды (лат. херба - трава) - уничтожают сорняки, фунгициды (лат. фунгус - гриб) - средства против грибковых заболеваний, акарициды (лат. акарос - клещ) - уничтожение клещей, альгициды (лат. альга - водоросль) - уничтожения водорослей и др. Ни один из этих химикатов не обладает абсолютной избирательностью и представляет угрозу для других групп организмов, в том числе для людей. Поэтому все они - биоциды, т. е. вещества, угрожающие различным формам живого. Даже сравнительно мало токсичные пестициды не подвергаются ферментативному разложению. Никакие организмы не располагают соответствующими механизмами детоксикации. Почти все пестициды являются ксенобиотиками.

Ртутьорганические пестициды (РОП). Относятся к сильнодействующим ядовитым веществами или высокотоксичным препаратам для теплокровных животных и человека. Их применяют ограниченно - только для обработки семян в борьбе с бактериальными и грибковыми заболеваниями.

Характер и течение ртутных отравлений различны и зависят от способа введения ртути в организм. Пары ртути, попадая в организм через органы дыхания, поражают прежде всего, центральную нервную систему, в первую очередь кору головного мозга. Специфическое действие ртути обусловлено связыванием белковых сульфгидрильных групп, что приводит к нарушению клеточного дыхания и преципитации белков. В случаях отравления солями ртути, принятыми per os, в основном поражаются желудочно-кишечный тракт и почки, а также печень и слюнные железы, т. е. органы, через которые ртуть выделяется. При отравлении солями ртути ощущаются металлический привкус во рту, жгучие боли в пищеводе и желудке, наблюдается рвота и кровавый понос. Смертельной дозой сулемы или других растворимых солей ртути при введении в желудок считают 0,2 - 0,3 г. При внутривенном введении эта доза примерно в 2 раза меньше.

Продолжительность течения ртутной интоксикации различна. Смерть обычно наступает через 5-10 суток и позже. Из организма ртуть выводится с мочой, калом, а также железами: слюнными, потовыми, молочными и др. Выделение ртути протекает медленно. Через 2 недели после введения часть введенного количества ртути еще остается в организме.

Токсикологическое значение органических препаратов ртути обусловлено как широким применением ртутьорганических соединений, так и очень высокой токсичностью их.

Многие ртутьорганические соединения, в том числе этилмеркурхлорид и препараты на его основе, широко используются в сельском хозяйстве для предпосевной обработки (протравливания) семян зерновых и других культур.

Ртутьорганические препараты применяются для пропитки стройматериалов в целях консервирования, для предохранения альбуминовых и казеиновых клеев от плесневых грибов.

В медицине некоторые ртутьорганические соединения используются в качестве диуретиков, для стерилизации инструментов, при обработке поверхности ран, в качестве противораковых средств.

В химических лабораториях с их помощью получают органические производные других элементов, решают важные теоретические проблемы химии.

По токсичности органические препараты ртути превосходят препараты неорганические. Симптомы отравления при действии органических препаратов ртути на организм не зависят от пути введения их и характеризуются острым поражением центральной нервной и сердечнососудистой систем.

Компоненты ртути практически никогда полностью не инактивируются: они циркулируют в экосистеме или оказываются захороненными в иле.

Длительная устойчивость пестицидов является основным фактором в процессе вторичного загрязнения, когда объекты, никогда не подвергавшиеся обработке пестицидами, тем не менее, их содержат.

Циркуляция пестицидов может происходить по следующей схеме:

воздух - растения - почва - растения - травоядные животные - человек;

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами -- от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Во многих случаях загрязнение воздушной среды нарушает структурные компоненты экосистемы до такой степени, что регуляторные процессы не в состоянии вернуть их в первоначальное состояние и в результате механизм гомеостаза не срабатывает.

Выбросы вредных веществ действуют и на растения, попадая через устьица в ткани, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву на корневую систему. Так, например, загрязнение почвы пылью токсичных металлов, особенно в соединении с серной кислотой, губительно действует на корневую систему, а через нее и на все растение. Загрязняющие газообразные вещества по-разному влияют на состояние растительности. Одни лишь слабо повреждают листья, хвоинки, побеги (окись углерода, этилен и др.), другие действуют на растения губительно (диоксид серы, хлор, пары ртути, аммиак, цианистый водород и др.) Особенно опасен для растений диоксид серы (S0₂), под воздействием которого гибнут многие деревья, и в первую очередь хвойные -- сосны, ели, пихты, кедр. В результате воздействия высокотоксичных загрязнителей на растения отмечается замедление их роста, образование некроза на концах листьев и хвоинок, выход из строя органов ассимиляции и т. д. Увеличение поверхности поврежденных листьев может привести к снижению расхода влаги из почвы, общей ее пере увлажненности, что неизбежно скажется на среде ее обитания. Способна ли растительность восстановиться после снижения воздействия вредных загрязняющих веществ Во многом это будет зависеть от восстанавливающей способности оставшейся зеленой массы и общего состояния природных экосистем. В то же время следует заметить, что невысокие концентрации отдельных загрязнителей не только не вредят растениям, но и, как, например, кадмиевая соль, стимулируют прорастание семян, прирост древесины, рост некоторых органов растений.

Загрязнение также очень плохо сказывается на океанах, водоемах, реках. Под влиянием микробиологических процессов токсичная неорганическая ртуть превращается в гораздо более токсичные органические формы ртути. Накопленные благодаря биоаккумуляции в рыбе или в моллюсках соединения метилированной ртути представляют прямую угрозу жизни и здоровью людей.

Ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром, мышьяк и другие тяжелые металлы не только накапливаются в морских организмах, отравляя тем самым морские продукты питания, но и самым пагубным образом влияют на обитателей моря. Коэффициенты накопления токсичных металлов, т. е. концентрация их на единицу веса в морских организмах по отношению к морской воде, меняются в широких пределах - от сотен до сотен тысяч, в зависимости от природы металлов и видов организмов. Эти коэффициенты показывают, как накапливаются вредные вещества в рыбе, моллюсках, ракообразных, планктонных и других организмах.

Масштабы загрязнения продуктов морей и океанов так велики, что во многих странах установлены санитарные нормы на содержание в них тех или других вредных веществ. Интересно отметить, что при концентрации ртути в воде, только в 10 раз большей ее естественного содержания, загрязнение устриц уже превышает норму, установленную в некоторых странах. Это показывает, как близок тот предел загрязнения морей, который нельзя переступить без вредных последствий для жизни.

Литература

1. Арустамов Э.А. Природопользование. - М.: Дашков А. В., 2003.

2. Бугс И.И. Фомин С.А. Экологическая экспертиза и ОВОС: учеб. пособие. - М.: МНЭПУ, 1999.

3. Верещагин Н.Н., Боев В.М. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях. - Оренбург: ОКИ, 2003.

4. Гальперин М.В. Общая экология: учебник. - М.: Форум; ИНФРА - М, 2006.

5. Гигичев Ю.П. Здоровье человека и окружающая среда: SOS! - М., 2007.

6. Денисов В.В. и др. Экология. - Ростов н/д: МарТ, 2002.

7. Еремин В.Г., Сафронов В.В. Экологические основы природопользования. - М.: Высш. школа, 2002.

8. Кику П.Ф., Гельцер Б.И. Экологические проблемы здоровья. - Владивосток: Дальнаука, 2004.

9. Лось В.А. Экология: учебник. - М.: Экзамен, 2006.

10. Люри Д.И. Развитие ресурсопользования и экологические кризисы. - М.: Дельта, 1997.

Размещено на Allbest.ru