Классификация экотоксикантов, влияние химического загрязнения на биоразнообразие и на человека

В широком спектре антропогенных воздействий на окружающую среду (физические, химические и биологические) химические стрессы рассматриваются сегодня как наиболее приоритетные – ввиду того, что во всех сферах деятельности человека мы имеем дело со многими тысячами химических веществ (а всего их известно уже более десяти миллионов). Использование многих из этих веществ для решения производственных задач, в том числе в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве и на транспорте, приводит, к сожалению, к негативным эффектам на экосистемы, растения, животных и человека.

Очевидно, что значительное увеличение населения планеты Земля в XX столетии, сопровождавшееся и сопровождающееся существенным ростом потребления природных ресурсов и производства продуктов питания, одежды, строительных материалов привело к усилению химического воздействия на атмосферу, почвы, водные экосистемы и, как следствие, к ухудшению качества окружающей среды и состояния живых организмов.

Многочисленные исследования подтверждают, что химические стрессы оказывают свое негативное воздействие не только в случаях, когда живые организмы подвергаются одномоментному влиянию значительных количеств токсичных веществ (что, как правило, сразу же приводит к смертельному исходу), но и тогда, когда имеет место постоянное воздействие малых доз (в том числе и в пределах так называемых предельно допустимых концентраций - ПДК). Второй тип химического стресса также является весьма опасным для живых организмов, которые по разным причинам (малый возраст, слабость и т.п.) оказываются не в состоянии метаболизировать попадающие в них токсичные вещества и оказываются подверженными их поражающим эффектам.

Посмотрим, какие именно органические (табл. 3), неорганические (табл. 4) и металлоорганические (табл. 5) экотоксиканты являются приоритетными с точки зрения негативного влияния на окружающую среду и живые организмы.

При рассмотрении основных типов органических, неорганических и металлоорганических экотоксикантов в табл. 3-5 необходимо помнить, что негативные эффекты этих токсичных веществ определяются в значительной мере их химической природой. Однако основным фактором, обусловливающим проявление токсического воздействия, является концентрация экотоксиканта в живом организме (растении, животном, человеке). Чрезвычайно важно знать, что во всей последовательности процессов (поглощение, биотрансформация, детоксикация, выведение и аккумуляция) ключевую роль играет последний, определяющий накопление экотоксиканта в организме. При этом необходимо сознавать, что биоаккумуляция представляет собой накопление токсиканта в организме из всех источников (вода, воздух, пища) и отличается от биоконцентрирования, которое представляет собой только накопление токсиканта из воды.

Некоторые данные, полученные в самое последнее время в России и за рубежом, показывают, что химическое загрязнение экосистем вообще и водных экосистем в частности может играть важную роль в глобальной проблеме биоразнообразия. Это наглядно подтверждают результаты исследования биоаккумуляции различных типов органических экотоксикантов (полиядерные ароматические углеводороды, фенолы, хлорорганические и некоторые другие соединения) в трофических цепях озера Байкал. В частности, показано, что если в природной воде содержание приоритетных органических экотоксикантов находится на уровне, соответствующем ПДК, это ещё не является гарантией того, что биоте в данной водной экосистеме не угрожает серьёзная опасность.

Следовательно, для сохранения биоразнообразия необходимо добиваться такой ситуации, чтобы высокотоксичные ксенобиотики вообще не поступали в окружающую среду в сколько-нибудь заметных концентрациях.

Таблица 3. Основные типы органических экотоксикантов, их источники и обусловленные ими стрессы

Таблица 4. Основные типы неорганических экотоксикантов, их источники и обусловленные ими стрессы

Таблица 5. Основные типы металлоорганических экотоксикантов, их источники и обусловленные ими стрессы