Экотоксикология

Цели и задачи токсикологии и экотоксикологии

Транссапробная группа

Автор admin On ноября - 25 - 2009

Транссапробная группа. Характеризуется большим количеством токсичных и минеральных веществ, радиоактивных стоков и т. п.; биохимический распад органических веществ не происходит; включает антисапробную, радиосапробную и криптосапробную зоны. Антисапробные воды содержат большие концентрации токсических, радиосапробные — радиоактивных веществ, криптосапробные — испытывают значительное влияние физических факторов (высоких или низких температур, минеральных суспензий и т.д.). Эти воды полностью непригодны для какого-либо использования.
Оценку качества или степени загрязнения вод по биологическим показателям проводят путем сравнения численности обитателей водоемов на загрязненных и незагрязненных участках или по индикаторным организмам (Макрушин, 1974). Организмы-индикаторы активно участвуют в процессах биологического самоочищения воды и позволяют определить степень загрязнения зоны водоема, в которой они обитают. В европейских странах наибольшее распространение получила основанная на экологическом принципе система индикаторных организмов Колквица—Марссо-на (Kolkwitz, Marsson, 1909) в модификации Пантле и Букка (Pantle, Buck, 1955), Зелинки и Марвана (Zelinka, Marvan, 1966), Сладечека (Sladecek, 1973) и др. Один из последних обобщенных списков организмов — индикаторов загрязнения воды включает около 660 видов (Унифицированные методы исследования качества вод, 1966, 1974). К важнейшим индикаторным группам при оценке качества воды относятся свободноживущие инфузории, представители макрозообентоса, предлагаемые для использования в целях биоиндикации многими исследователями.

Тенденция накапливаться в живых организмах. Такой способностью обладают многие пестициды, например ДДТ и ртутьорга-нические соединения. В некоторых случаях пестициды не только накапливаются в организме в количестве большем, чем в окружающей среде, но и их концентрация возрастает по мере продвижения по пищевым цепям. Это явление называют эффектом биологического усиления. По мере возрастания содержания в теле остаточных количеств пестицидов позвоночные располагаются в следующем порядке: растительноядные — всеядные — хищные виды.
Одним из лучших и надежных показателей загрязнения обширных территорий хлорорганическими пестицидами является численность хищных и рыбоядных птиц. Применение даже небольших доз хлорорганических инсектицидов вызывает истончение и повышенную ломкость скорлупы яиц с последующим снижением численности появляющихся на свет птенцов дневных хищных птиц (пустельга, кобчик, сокол-сапсан, луни, черный коршун, тетеревятник, перепелятник и др.). В яйцах хищных птиц хлорорганических соединений содержится в 5—6 раз больше, чем в яйцах врановых. При высоком загрязнении окружающей среды пестицидами вначале исчезают дневные хищники, рыбоядные и околоводные птицы (скопа, серая цапля, выпь, поганка, кулики, чайки и др.), затем всеядные (исключая врановых) и, наконец, насекомоядные и растительноядные виды.
В водоемах хорошим индикатором загрязнения хлорорганическими соединениями являются моллюски, хищные рыбы, которые накапливают их в своем теле до 2500 мг/кг, что в 100—125 тыс. раз может превышать концентрацию препаратов в воде. При этом растительноядные рыбы содержат их в 10 раз меньше, чем хищные. Недопустимо использование хлорорганических инсектицидов в борьбе с личинками кровососущих комаров в водоемах.
Хлорорганические пестициды (ХОП) могут длительно (до 1,5— 10 лет и более) сохраняться в почве, воздействовать на почвенную фауну и переходить в произрастающие растения, включаясь таким образом в пищевые цепи. Например, в 1 кг почвы могут быть лишь тысячные доли миллиграмма хлорорганических пестицидов, а в моркови, выращенной в такой почве, их содержится от 1 до 6 мг на 1 кг продукции. Некоторые пестициды поступают через корневую систему, и по мере формирования плодов концентрация пестицидов в них увеличивается. ХОП чаще встречаются в листовых овощах (60 %), чем в остальных овощных культурах. Наибольшие концентрации ХОП установлены в капусте, картофеле, тыкве, фасоли, наименьшие — в баклажане, редисе. В овощах, собранных поздней осенью (ноябрь), содержание ХОП значительно ниже, чем в собранных в сентябре. При этом растения, выращиваемые при высоком увлажнении почвы, более интенсивно и быстро усваивают пестициды. Этим объясняется увеличение их концентрации в последующих звеньях пищевых цепей, например вода -> -> растения -> животные -> человек.
ДДТ служит примером биологически усиливающегося пестицида. Когда в организм животного попадает ДДТ с водой, остатками обработанных растений или насекомыми, которые питались такими растениями, он концентрируется в жировых тканях, так как растворим в жирах. Из жировых тканей ДДТ выводится очень медленно. Если какой-то другой организм в пищевой цепи поедает первый, то он в этом случае поглощает уже более высокую дозу ДДТ. В частности, при содержании ДДТ в воде 5 • 10~5 млн-1 его концентрация в планктоне водоема составит 4 • 10~2 млн-*1, мелкой рыбе —2—12 • Ю-1 млн~1, крупной хищной рыбе—1—2 млн-1, питающейся рыбой птице — 3—76 млн-1.
Организмы, находящиеся на вершинах пищевых цепей (например, человек или хищные птицы), поедают пищу, в которой ДДТ содержится в значительно более высоких концентрациях, чем обычно в окружающей среде. ДДТ широко мигрирует по земному шару. Заметные количества ДДТ обнаружены даже в моллюсках, рыбах, птицах и тюленях Северного и Балтийского морей, а также в антарктических рыбах, птицах и ластоногих. Пингвины Антарктиды, например, содержат в своем теле ДДТ в концентрации 0,024 мг/кг.
Накопление ДДТ в фитопланктоне Мирового океана уже при нескольких микрограммах на литр из-за ничтожно низкой растворимости его в воде в значительной степени ингибирует процесс фотосинтеза.