Учебно-методическое пособие по Экологическим основам природопользования

НИЧТО НЕ ЛИШЕНО ЯДОВИТОСТИ (Парацельс)

НИЧТО НЕ ЛИШЕНО ЯДОВИТОСТИ (Парацельс)

НИЧТО НЕ ЛИШЕНО ЯДОВИТОСТИ (Парацельс)

Рис. Алгоритм оценки риска действия токсиканта

НИЧТО НЕ ЛИШЕНО ЯДОВИТОСТИ (Парацельс)

НИЧТО НЕ ЛИШЕНО ЯДОВИТОСТИ (Парацельс)

Превращения ксенобиотиков в организме человека (а) и пути их выведения (б)

предполагает учет так называемой допустимой нагрузки на экосистему
Допустимой считается такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений, а следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды
В настоящее время все чаще обращают внимание на влияние примесей окружающей среды на растительность и животных. Широкое применение чувствительность растений и животных нашла в биологическом мониторинге
Экологическое нормирование состояния окружающей среды на практике фактически не реализовано

В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие ПДК
ПДК – это нормативы, устанавливающие концентрацию вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (почвы, пищевых продуктов), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства
Санитарно-гигиеническое нормирование охватывает все среды – воздух, воду, почву
Установление ПДК для каждого отдельного вещества требует продолжительных экспериментов и исследований

К техническим нормативам относятся нормативы выбросов и сбросов вредных веществ, определяемые для предприятий

В основу установления технических нормативов положен принцип: при условии соблюдения этих нормативов предприятиями региона содержание любой примеси в воздухе, воде и почве должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования.

Техническое нормирование определяет предельно-допустимые потоки вредных веществ, которые могут поступать от источников воздействия в воздух, воду, почву. Таким образом, от предприятий требуется не обеспечение ПДК, а соблюдение пределов выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), установленных для объекта в целом или конкретных источников, входящих в его состав.
ПДВ – масса вредного вещества в отходящих газах, максимально допустимая к выбросу в атмосферу в единицу времени (г/с, т/год).
ПДС – масса вредного вещества в сточных водах, максимально допустимая к сбросу в водоем в единицу времени (г/с, т/год).
Принцип установления ПДВ и ПДС: их величины должны гарантировать достижение установленных норм качества воздуха и воды.

Для количественной характеристики токсичности используют два показателя: ЛД50 и ЛД100
(ЛД – летальная доза)
ЛД50 – доза токсина, от которой погибает половина животных;
ЛД100 – доза токсина, от которой погибают все животные.

Дозу обычно выражают массой токсина на 1 кг живого веса организма (мг/кг).
Например, у классических ядов – цианистого калия и стрихнина ЛД100 составляет соответственно 10 и 0,5 мг/кг.
Приведенные значения характеризуют ударную летальную дозу, введенную в организм одноразово. Чем меньше значение ЛД, тем более токсично вещество.

Самым сильным ядом в мире является токсин ботулизма D (летальная доза 0,32•10(-6) мг/кг). Кристаллический ботулин D превосходит цианистый калий в 100 миллионов раз
Далее следует токсин ботулизма А, токсин столбняка, палитоксин, диоксин, сакситоксин (содержится в составе планктона), тетродотоксин (выделяет рыба фугу), яд морских змей, яд кобры, цианистый водород, цианид калия

Из небелковых ядов самый сильный батрахотоксин, выделенный из кожного секрета колумбийской лягушки кокои, — он в сотни раз токсичнее кураре и в несколько раз тетродотоксина из рыбы фугу

Биоаккумуляция - накопление в организмах загрязняющих веществ, которые поступают вместе с пищей или поглощаются из окружающей среды, но не разлагаются и не выделяются обратно
Причины:
Отсутствие биодеградации
Вещества легко поглощаются, но очень медленно выводятся из организма

Биоконцентрация - процесс увеличения концентрации вещества в организмах при переходе от низших трофических уровней данной экосистемы к высшим. Типичный пример: в планктоне содержание диметила ртути составляет примерно 0,01 мкг/г, в мышечной ткани хищных рыб достигает 1,5, а у птиц-рыболовов – 3-14 мкг/г
Синергизм – комбинированное действие токсичных веществ на организм, при котором суммированный эффект превышает действие, оказываемое каждым компонентом в отдельности (целое больше суммы его отдельных частей)

Тяжелые металлы (молярная масса ≥50): свинец Pb, ртуть Hg, кадмий Cd, хром Cr, никель Ni, цинк Zn, медь Cu, марганец Mn, железо Fe и др.
Легкие металлы: литий Li, бериллий Be, алюминий Al и др.
Металлоиды: мышьяк As и др.

Свинец Pb
Биологическая роль: не изучена,
канцероген
Токсическая доза 1 мг/кг
Летальная доза 10 г
Токсичный элемент, обладает кумулятивными свойствами, действует на ферментативные системы и обмен веществ в клетках, накапливается в морских отложениях и пресной воде

Свинец Pb
Действие на человека:
Поражение нервной системы
Снижение интеллекта
Изменение физической активности, координации, слуха
Поражения сердечно-сосудистой системы, заболевания сердца
Нарушение женской и мужской репродуктивности, выкидыши, врожденные заболевания

Кадмий Cd


Биологическая роль: не изучена, токсичен, канцероген
Токсическая доза 3-330 мг
Летальная доза 1,5-9 г
Многие соединения ядовиты
Концентрируется в водорослях, моллюсках, ракообразных
Осаждается и накапливается в донных отложениях
Пути поступления в организм:   пища (80-85)%, вода (5-10%), воздух (примерно 1%), табачные смолы (4%). 

Кадмий Cd
Источники:



Сжигание ископаемого топлива
Сжигание твердых отходов
Производство пигментов (для окраски стекла , эмалей, глазури на керамике, полиграфические краски и т. д.)
Гальванические процессы (антикоррозионные и декоративные покрытия изделий из железа и стали)
Производство пластмасс (стабилизаторы)
Никель-кадмиевые аккумуляторы (в авиационной технике, телефонных системах, в бытовой электронике) и бытовые батарейки
Электрические кабели, автомобильные радиаторы, теплообменники и др.
Осадки сточных вод
Курение

Ртуть Hg
Ртуть и соединения токсичны
канцероген
Токсическая доза 0,4 мг
Летальная доза 150-300 г
Металлическая ртуть очень летуча, поэтому особенно опасна
Концентрируется пищевых цепях, особенно в морских организмах

Ртуть Hg
Источники:
Электротехническая и электрохимическая промышленность (жидкие электроды в ртутных выпрямителях тока, ртутный катод, лабораторные приборы)
Лекарственные препараты
Ядохимикаты
Выделение из земной коры

Ртуть Hg

Действие на человека:
Поражение нервной системы
Быстрая утомляемость
Повышенная возбудимость
Ослабление памяти
Раздражительность
Дрожание конечностей

ЮМИНИЙ

Электротехнике (заменитель меди при изготовлении кабелей и др.)
Пищевой промышленности (фольга)
Металлургии (легирующая добавка)
Для очистки питьевой и сточных вод

воздух

вода

водные
растения,
животные

рыбы

почва

растения

птицы

млекопитающие

человек

ДИОКСИНЫ- эталон онкотоксичности

2,3,7,8-тетрахлородибензо-п-диоксин, ТХДД

Всего диоксиновая группа содержит 419 веществ
Биологическое действие:
Снижение физических и умственных способностей
Онкозаболевания
Гибель плода
Рождение детей с физическими уродствами

1,1,1-Трихлор-2,2-бис(n-хлорфенил)этан

ДДТ – ДихлорДифенил-Трихлорметилметан – Инсектицид

ДДТ попадает в пищевую цепь
циркулирует, накапливаясь в организмах живых существ
ДДТ обладает токсическим воздействием на живые организмы разных уровней пищевой цепи
оказывает подавляющие действие на жизненно важные функции
влечёт смерть живого организма.
Такое воздействие на окружающую среду может повлечь изменение видового состава флоры и фауны вплоть до полного искривления пищевой цепи, что в свою очередь может вызвать общий пищевой кризис и повлечь за собой необратимые процессы деградации экосистемы