Тема: поведение ксенобиотиков в окружающей среде.

 

План лекции:

1.Вредные вещества в окружающей среде.

2.Закономерности поведения вещества в окружающей среде.

3.Распределение химических веществ в окружающей среде.

 

Последствия загрязнения окружающей среды химическими веществами определяются масштабом и продолжительностью их поступления в окружающую среду. Эти последствия зависят от того, какой природный объект подвергся загрязнению, в какое время года произошло загрязнение, при каких природных и метеоусловиях. При этом не последнюю роль играют и свойства самого загрязнителя.

На загрязнение атмосферного воздуха выраженное влияние оказывают метеорологические факторы. Так, загрязнение окисью углерода возрастает в зимний период в связи с повышением атмосферного давления и инверсиями температуры. По этой причине в приземном слое воздуха в значительной степени накапливаются сажа, пыль, окислы азота, сернистый газ.

Степень токсичности промышленных сточных вод, попадающих в водоемы, зависит от ряда факторов, в том числе от солевого состава воды. Описана обратная корреляция между жесткостью воды и токсичностью находящихся в ней металлов.

Промышленные выбросы, загрязняющие атмосферный воздух и воду, приводят также к загрязнению почвы. Кроме того, в почве накапливаются химические вещества, используемые в качестве пестицидов и гербицидов. На территориях, прилегающих к промышленным предприятиям, в почве накапливаются: ртуть, свинец, кадмий, фтор, медь, мышьяк, марганец.

Загрязнение окружающей среды вокруг промышленных предприятий может приводить к формированию геохимических зон, способных стать источником поступления ксенобиотиков в организм человека и животных.

Закономерности поведения химических веществ в окружающей природе во многом определяются:

- их растворимостью;

- равновесным давлением паров и коэффициентом распределения;

- процессами адсорбции.

Важное значение имеют выщелачивание, испарение, абсорбция. От степени растворимости загрязняющих веществ зависит их распределение в окружающей среде, концентрирование или разбавление до недействующих концентраций. При оценке уровней равновесного давления паров, т.е. давления паров жидкости или твердого вещества, находящихся в воздухе, следует учитывать опасность не только летучих веществ, имеющих значительное давление паров. Об этом физико-химическом параметре необходимо иметь информацию по веществам представляющим опасность в силу высокой токсичности и персистентности в окружающей среде.

Для суждения о перемещении веществ в окружающей среде важную роль играют сведения об адсорбции вещества. Так, например, большинство веществ из промышленных выбросов в конечном итоге оказываются в почве. Степень адсорбции вещества почвой влияет на его способность к миграции. Адсорбцию всегда сопровождает процесс десорбции, примером чего может служить испарение.

Важнейшим элементом поведения химических веществ является их трансформация в окружающей среде. Трансформация веществ происходит при воздействии ультрафиолетового излучения, высокой температуры, влаги и кислорода воздуха. Кроме того, в почве активно функционируют почвенные микроорганизмы, обладающие уникальной способностью трансформировать некоторые соединения. Например, способность микроорганизмов почвы превращать ртуть в метилртуть, рождает серьезную экологическую проблему, т. к. ртутьорганические соединения наиболее токсичны и плохо выводятся из организма.

Многие химические вещества распространяются на значительные расстояния от источника загрязнения. Попадая непосредственно в атмосферу или испаряясь с поверхности почвы, растений, воды, они могут длительное время присутствовать в сфере обитания человека, распространяясь с токами воздуха. В свою очередь, в результате конденсации паров и образования капельно-твердых частиц, химические вещества распыляются на огромных территориях, оседая на почвенных покровах, растительном и водном зеркале.

Основная роль в процессах транспорта и рассеивания отводится движению атмосферы. На уровне границы между тропосферой и стратосферой ветры движутся со скоростью порядка 35 м/сек. Время кругосветного прохождения частицы на этом уровне составляет 12 дней. Время нахождения неосаждаемых аэрозолей в самой атмосфере зависит от высоты: 7 дней на высоте 3 км, 30 дней на высоте 6 км, 1 год на высоте 15 км, 2 года на высоте 30 км.

Осадки - это пути возвращения атмосферных загрязнений обратно в почву или гидросферу. Явление «кислых дождей» является наиболее ярким примером этого процесса. Водная эрозия почвы способствует поступлению загрязнителей в гидросферу.

Продолжительность циркуляции пестицидов во многом зависит от климато-географических факторов и условий окружающей среды (тип почвы, количество органических веществ в ней, степень обработки, сорбционные свойства и т.д.). При распылении пестицидов в воздухе или внесении непосредственно в почву, которую можно рассматривать как резервуар, окончательным хранилищем стойких пестицидов является вода. Для стойких пестицидов установлены прямые и косвенные пути загрязнения воды. Прямой путь - непосредственное внесение в воду для борьбы с вредителями и водными растениями, косвенный путь - поступление загрязнителей в воду по городским и сельскохозяйственным дренажным системам.

Все пестициды с большей или меньшей степенью разлагаются в окружающей среде. Этот процесс происходит за счет фотохимического разложения вещества в воздухе и воде, на поверхности растений, за счет разложения гидробионтами, почвенной флорой и фауной. В растениях и почве превращение пестицидов идет по пути окисления, восстановления, гидролиза, дегалогенирования и образования коньюгатов.

Учитывая закономерности миграции химических веществ, особое значение приобретает охрана почвы и воды от антропогенного загрязнения.

Схему поступления пестицидов в организм человека можно представить в виде нескольких вариантов:

- почва - человек,

- почва - атмосферный воздух - человек,

- почва - вода - человек,

- почва - растения - человек,

- почва - растения - животные - человек.

Таким образом, закономерности поведения ксенобиотиков в окружающей среде позволяют прогнозировать объемы ущерба, нанесенного биоте, а также оперативно разрабатывать мероприятия по реабилитации и профилактике загрязнения окружающей среды.

Литература:

1. Барышников И.И., Лойт А.О., Савченков М.Ф. Экологическая токсикология. 1 часть-Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1991

2. Навроцкий В.К. Гигиена труда. М.: Медицина, 1974

3. Руководство по профессиональным заболеваниям. Под ред. Измерова Н.Ф. М.: Медицина, т. 1

4. Справочник по гигиене труда. Под ред. Карпова Б.Д., Ковшило И.Е. Л.: Медицина, 1976

 

Лекция № 7