3. Классификация химических загрязнений в зависимости от их токсичности
Загрязнение стало обыденным словом, наводящим на мысли об отравленных воде, воздухе, земле. Однако на самом деле эта проблема гораздо сложнее.Загрязнению невозможно дать простое определение, так как оно может включать в себя сотни факторов, связанных с самыми разными источниками.Загрязнение — это:-любые изменения воздуха, вод, почв или пищевых продуктов, оказывающие нежелательное воздействие на здоровье, выживаемость или деятельность человека;-неблагоприятное изменение нашего окружения, являющееся полностью или в основном побочным результатом деятельности человека;-привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных физико-химических и биологических веществ, агентов, оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека;-поступление любого вещества или материала в неположенное место.Значит, будучи полезными в одном месте, они вызывают загрязнение, когда выбрасываются или поступают туда, где никому не нужны, и могут нанестиущерб окружающей среде или здоровью человека.Загрязнение — это нормальные побочные продукты жизнедеятельности человека как чисто биологического вида и как социального, творческого существа. Они представляют собой органические и неорганические отходы метаболизма и пищеварения, а также деятельности по выращиванию и защите урожая, обогреву домов, производству одежды, овладению атомной энергией...Действительно, каждый организм в естественной экосистеме производит потенциально загрязняющие среду отходы. Устойчивость экосистемы обусловлена тем, что отходы одних организмов становится пищей и/или «сырьем» для других.В сбалансированных экосистемах отходы не накапливаются до уровня, вызывающего «неблагоприятные изменения», а разлагаются и рециклируются.Однако человек часто стал превышать способность природы растворять и разлагать вещества. Мы научились получать нужные нам продукты из различного сырья новыми способами. Тысячи синтетических материалов заменяют нам природные продукты.По степени опасности химические вещества подразделяют на три класса:1 - вещества высоко опасные;2 - вещества умеренно опасные;3 - вещества мало опасные.Влияние на организм человека основных химических загрязнителей
| Загрязнители | Основные заболеваия |
| Диоксины | Острые и хранические отравления,мутагенный и тератогенный эффект,канцерогенное действие,иммунодефицит. |
| Соеденение тяжелых металлов(кадмий,ртуть,свинец) | Острые и хронические отравления,поражеие сердечно-сосудистой;мочеполовой и нервной систем. |
| Хлорорганические пестициды(ДДТ,гескахлоран пр.) | Поражение печени,ЦНС,канцерогенное действие. |
| Бензапирен | Концерогенное,мутагенное,терагенное действие. |
| Нитраты,нитриты,продукты метаболизма азотистых удобрений | Вызывают острые отравления,а также нарушение обмена веществ,аллергию,нервные расстройства,злокачественые новообразования. |
| Фреоны | Разрушают озоновый слой и,как следствие,обладают концерогенной опастностью. |
| Винилхлорид | Обладает концерогенным действием. |
| Формальдегид | Вызывает болезни органов дыхания,обладает аллергенным и канцерогенным действием. |
| СО в воздухе | Воздействует на психические функции,вызывает удушье. |
| Диоксид серы в воздухе | Вызывает заболевания дыхательных путей,коньюктивит,головную боль. |
| Пыль,образованная в результате сжигания мусора | Вызывает хронические раздражения дыхательных органов,приступы бронхальной астмы,раздражает слизистые оболочки,обладает концерогенным действием |
| Асбест | Канцероген,вызываетразвитие рака легких. |
Отнесение химических веществ, попадающих в почву из выбросов, сбросов и отходов к классам опасности
| Класс опасности | Химическое вещество |
| 1 | Мышьяк, кадмий, ртуть, селен, свинец, цинк, фтор, бенз(а)пирен |
| 2 | Бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром |
| 3 | Барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон |
Загрязнение – привнесение в среду или возникновение в ней новых, не характерных для среды химических, физических, биологических или информационных агентов; или повышение концентрации этих агентов сверх среднего наблюдавшегося количества или уровня.
Иными словами, загрязнение в общем виде – все то, что не в том месте, не в то время и не в том количестве, которые характерны (естественны) для природы и отличаются от обычно наблюдаемых норм. Загрязнение выводит системы природы из равновесия.
Все виды загрязнителей можно разделить по их природе на:
· Физические
· Химические
· Биологические
· Информационные.
Кроме того, существуют классификации загрязнителей по их происхождению (сельскохозяйственные, промышленные, бытовые), по степени их опасности (классы опасности) и ряд других.
Химическое загрязнение. Один из старейших видов загрязнения окружающей среды, с которым сталкивался человек. Включает минеральные и органические вещества. Различают разрушаемые и стойкие химические загрязнители. Последние особо опасны, так как могут накапливаться в биосфере. Наличие стойких загрязнителей объясняется тем, что человек синтезировал новые вещества и даже классы веществ, которые ранее отсутствовали в биосфере, а следовательно, в природе отсутствуют естественные пути утилизации этих веществ.
Виды химических загрязнителей.
Среди химических загрязнителей выделяют:
Ксенобиотики - вещества, чужеродные по отношению к живым организмам и не входящие в естественные биогеохимические циклы.
Экотоксиканты - ядовитые вещества антропогенного происхождения, вызывающие серьезные нарушения в структурах экосистем.
Суперэкотоксиканты (СЭТ)- вещества, обладающие в чрезвычайно малых дозах мощным токсическим действием. Для СЭТ фактические теряет смысл введение ПДК. К тому же, они сильно повышают чувствительность живых организмов к другим, менее сильным загрязнителям.
Загрязняющие вещества, подвергаясь комплексному воздействию различных факторов среды, трансформируются, в результате чего их токсичность может изменяться.
Примеры трансформации загрязнителей:
o Гербицид симазин окисляется в канцерогенное для млекопитающих вещество
o Восстановление тетрахлорметана в печени млекопитающих с образованием свободных радикалов, которые повреждают печень
o Образование намного более токсичной диметилртути (по сравнению с металлической ртутью) после прохождения по цепям питания.
По силе и характеру воздействия на окружающую среду загрязнения бывают:
· Импактные (разовые, залповые)
· Постоянные (хронические, перманентные)
· Постепенно нарастающие и катастрофические
Тяжелый металл – металл с плотностью 8 тыс. кг/м3 и более (кроме благородных и редких).
К тяжелым металлам относятся: свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьма, олово, висмут, ртуть.
Часть техногенных выбросов тяжелых металлов, поступающих в атмосферу в виде тонких аэрозолей, переносится на значительные расстояния и приводит к глобальному загрязнению.
Основной поставщик – предприятия цветной металлургии.
Растения могут накапливать тяжелые металлы, являясь промежуточным звеном в цепи почва –> растение –> животное –> человек (или минуя животных). Однако растения не повторяют химических состав почвы, так как способны к избирательному поглощению.
Главным показателем здесь является коэффициент биологического поглощения – отношение содержания элемента в золе растения к концентрации в почве. Медь накапливают растения семейства гвоздичные, кобальт – перцы, цинк поглощают карликовые березы и лишайники и т.д.
Тяжелые металлы являются ядами. Механизмы их токсического действия различны. Многие металлы при определенных концентрациях ингибируют действие ферментов (медь, ртуть). Некоторые металлы образуют хелатоподобные комплексы с обычными метаболитами, нарушая обмен веществ (железо). Другие металлы повреждают клеточные мембраны, изменяя их проницаемость и другие свойства. Некоторые металлы конкурируют с необходимыми организму элементами (Sr-90 может замещать в организме Ca, Cs-137 – калий, кадмий может замещать цигк ).
Пестициды
Пестициды поступают в биосферу путем непосредственного внесения, с протравленными семенами, отмирающими частями растений, трупами насекомых, мигрируют в почве и водах.
Особую опасность представляют стойкие и кумулятивные (т.е. накапливающиеся в экосистемах) пестициды, которые обнаруживаются спустя десятки лет после применения.
Даже при низких концентрациях в воде пестициды опасны из-за способности некоторых организмов накапливать эти вещества в своих тканях. Так, если процесс концентрирования (биологического усиления) хлорпроизводных углеводородов повторяется на нескольких трофических уровнях (планктон – мальки – моллюски – более крупные организмы), то в конце их концентрация может оказаться очень высокой.
В результате накопления пестицидов уменьшается численность популяций некоторых видов рыб. Отмечены многочисленные случаи массовой гибели птиц и насекомых в местах интенсивного использования пестицидов. Выявлены такие негативные аспекты воздействия пестицидов на биологические объекты как мутагенный, канцерогенный, аллергенный.
Нефтепродукты – один из наиболее характерных загрязнителей океана
Влияние нефтяного загрязнения на состояние гидробионтов описывается следующими фактами:
1. Непосредственноеотравление организмов с летальным исходом