Экотоксикология

Эколого-гигиеническое нормирование — это научная, правовая и практическая деятельность по обоснованию допустимых уровней различных антропогенных воздействий на среду обитания биоты естественных и сельскохозяйственных экосистем, использование научно обоснованных экологических регламентов устойчивого фонового состояния экосистем. Основная цель эколого-гигиенического нормирования — регламентация антропогенных воздействий на наземные и водные экосистемы до уровня, обеспечивающего их нормальное функционирование, самоподдержание, самовосстановление и самоочищение в процессе рационального природопользования (Соколов, Жариков и др., 2001). Существующие санитарно-гигиенические нормативы (ПДК, ОДК, МДУ и др.) и рассчитываемые на их основе допустимые уровни воздействия ориентированы в основном на человека; они недостаточны для мониторинга нормального функционирования экосистем, не учитывают одновременного совместного действия ксенобиотиков и природных веществ, экологических факторов внешней среды (инсоляция, температура, влажность воздуха, почвы и др.). Осуществляются первые подходы к определению пороговых, летальных, предельно допустимых концентраций токсических веществ по отношению к высшим растениям (Кулагин, 2002).
К наиболее актуальным проблемам эколого-гигиенического нормирования относится выбор интегральных показателей нормирования, объективно отражающих состояние экосистем. В частности, к таким показателям могут быть отнесены биоразнообразие и продуктивность экосистем, численность, продолжительность жизни, возрастной состав популяций, активность организмов, изменение их окраски, кариотипа, питание, дыхание, выделение, размножение, скорость эмиссии экосистемой углерода, кислорода и азота. Микроорганизмы служат показательными объектами для оценки последствий загрязнения и изменения состояния экосистемы.
Водные экосистемы при загрязнении быстро теряют стабильность в результате последовательного выпадения самых чувствительных звеньев. При определении допустимых уровней для каждого компонента и системы в целом необходимо ориентироваться в эксперименте на самое чувствительное звено среди контролируемых показателей. В процессе экспериментальных оценок токсичности испытания должны быть проведены хотя бы на одном представителе каждой из основных экологических групп водного сообщества. При установлении норматива оценивают влияние ксенобиотика на химический состав и процессы самоочищения водной среды, процессы первичного продуцирования органического вещества и кислорода, действие вещества на организмы зоопланктона, один из видов зообентоса, на рыб на стадиях эмбриогенеза, генотоксичность вещества. Химическую устойчивость и стабильность токсичности загрязняющих веществ в растворах определяют химическим путем и с помощью биотестирования (Фи-ленко, 1999).

Развитие микробиологической и химико-фармацевтической промышленности приводит к все увеличивающемуся распространению в объектах окружающей среды биологического загрязнения в виде микроорганизмов-продуцентов и продуктов их жизнедеятельности. В настоящее время в биотехнологии широко используются около 80 микроорганизмов и их штаммов — продуцентов белково-витаминных комплексов (Acinetobacter oleovarum, Arthrobacter terregens), кормового белка (Candida maltosa, C. rugosa, С. ethanolica, С. scotti, С. seatricum, С. tropicalis, Endomycopsis fibuligera), аминокислот (Corinebacterium glutamicum, Bacillus subtilis, Brevibacterium flavum, Escherichia coli), лимонной кислоты (Aspergillus niger), рибофлавина (Bacillus subtilis), ферментов (Acremonium chrisogenum, Escherichia coli, Streptovertidilium olivoretic, Rhodococcus rhodochrous), линкомицина (Actinomyces roseolus), грамицидина (Bacillus brevis), полимиксина (Bacillus polymyxa), сизомици-на (Micromonospora atratavinosa), рифамицина (Nocardia mediterranei), пенициллина (Penicillium chrysogenum), хлортетрациклина, тетрациклина (Streptomyces aurefaciens), авермектина (Streptomyces avermitilis), флавомицина (Streptomyces bambergiensis), эритромицина (Streptomyces erythreus), стрептомицина (Streptomyces griseus), канами-цина (Streptomyces канатуcetius), окситетрациклина (Streptomyces rimosus), компонентов средств защиты растений (Bacillus subtilis, В. thuringiensis, В. sphearicus), салициловой кислоты (Pseudomonas fluoresceins), компонентов препаратов для производства мясных продуктов (Lactobacillus casei, L. plantarum, Micrococcus varians) и др.
Микроорганизмы присутствуют в атмосферном воздухе населенных мест в виде аэрозоля. Для предупреждения неблагоприятных последствий воздействия микроорганизмов-продуцентов и бактериальных препаратов устанавливаются среднесуточные ПДК (ПДКсс), так как микроорганизмы обладают резорбтивным характером действия на организм. ПДК микроорганизмов выражают в микробных клетках на 1 м3. Все микроорганизмы, разрешенные Министерством здравоохранения Российской Федерации в качестве промышленных штаммов и компонентов бакпрепаратов, относятся к непатогенным и условно-патогенным. По классификации ВОЗ они относятся ко II группе риска (умеренный индивидуальный риск и ограниченный риск для населения в целом), а по степени опасности — к 3-му и 4-му классу опасности. Более 30 используемых в практических целях микроорганизмов-продуцентов и их штаммов (около 42 %) вызывают у человека аллергические заболевания. Наиболее токсичны бактерии рода Acinetobacter, грибы Aspergillus terreus (30—50кл/м3), Candida (ЦДК^ 10— 100кл/м3). ПДК^большинства прочих продуцентов составляет 100—5000 кл/м3.