Консервативные токсиканты в водных экосистемах

Среди веществ, поступающих в природные воды, консервативны, т. е. практически не трансформируются биотой, три класса веществ: тяжелые металлы, пестициды и синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), входящие в состав синтетических моющих средств (СМС), или детергентов. Не перерабатываясь организмами, эти вещества, тем не менее, способны накапливаться в их тканях и аккумулироваться в пищевых цепях.

А) Загрязнение вод металлами

Металлы принадлежат к числу главных неорганических загрязнителей пресных и морских вод. Это, в основном, соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути.

Острота проблемы загрязнения водной среды токсичными металлами определяется:

•  высокой концентрацией соединений тяжелых металлов в при­брежных районах океана и внутренних морях;

•  образованием высокотоксичных металлоорганических комплек­сов, которые как включаются в абиотический компонент экосистемы, так и поглощаются гидробионтами;

•  накоплением металлов гидробионтами в дозах, опасных для человека.

Источники поступления

Основные источники поступления токсичных металлов в водную среду - прямое загрязнение и сток с суши. Только воды рек ежегодно привносят в океан свыше 320 Мт железа. Кроме того, важная роль в загрязнении гидросферы металлами принадлежит атмосферному переносу. Естественно, что наибольшее загрязнение металлами приходится на моря и те части океана, где антропогенная активность высока.

Последствия загрязнения тяжелы ми металл ами

Многие тяжелые металлы являются канцерогенами. Мышьяк вызывает рак легких, свинец - рак почек, желудка, кишечника, никель — рак полости рта, толстого кишечника, кадмий - практически все формы рака.

Токсичность тяжелых металлов для планктона определяется тем, что планктонные организмы (особенно фильтраторы) концентрируют металлы, которые ввиду своей неразложимости сохраняются в живых тканях неограниченное время, способствуют гибели планктонтов, а с отмершим планктоном оседают в донных отложениях. Кроме того, что они аккумулируются организмами, они концентрируются в пищевых цепях, что во многом, но не во всем определяет разную токсичность металлов для разных групп гидробионтов.

Б) Хлорированные углеводороды

В состав группы хлорированных углеводородов входит несколько основных классов:

1)   хлорированные бифенилы - смесь бифенилов, частью или полностью замещенных атомами хлора (ПХБ);

2)   алифатические хлорированные углеводороды, включающие циклические (например, гексахлорциклогексан (ГХГЦ) и нециклические (например, дихлорэтан) углеводороды;

3)   ароматические хлорированные углеводороды (ДДТ, гексахлор- бензолы (ГХБ);

4)   хлорированные продукты диенового синтеза (альдрины, дильдрин).

Большая часть этих соединений до сих пор используется разными странами как пестициды: гексахлорбензолы (ГХБ), гексахлорциклогексаны (ГХЦГ), особенно у-изомер (линдан), ДДТ.

Наиболее изучены среди хлорированных углеводородов ПХБ, поскольку они представляют особый интерес по следующим причинам: ПХБ применяют в качестве диэлектриков в трансформаторах и крупных конденсаторах, в системах теплопередачи и гидравлических системах, они входят в состав смазочных и охлаждающих масел, пестицидов, а также используют в качестве пластификаторов в красителях, в копировальной бумаге, клеях, замазках и пластических массах. ПХБ, как было сказано выше, токсичны.

В) Пестициды

Пестициды — общепринятое в мировой практике собирательное название химических средств защиты растений и животных, состоящее из двух слов — pestis — вред и cido — убивать (смысловой перевод — вредоубивающие средства).

Для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур сначала использовали вещества, содержащие тяжелые металлы, такие, как свинец, мышьяк и ртуть. Эти неорганические соединения называют пестицидами первого поколения.

Современные пестициды представляют собой большую группу органических веществ, токсичных для разного рода нежелательных организмов. По механизму биологического действия они подразделяются на:

зооциды (для борьбы с грызунами);

инсектициды (для борьбы с вредными насекомыми);

акарициды (для борьбы с растительноядными клещами);

нематоциды (для борьбы с круглыми червями);

фунгициды (для борьбы с грибными болезнями растений и различными патогенными грибами);

бактерициды (для борьбы с бактериями и бактериальными болезнями растений);

гербициды (для борьбы с сорными растениями);

десиканты (для высушивания листьев на корню);

фумиганты (для окуривания угодий или помещений);

ретарданты (для регуляции роста и развития растений);

репелленты (для отпугивания насекомых, грызунов);

Успехи применения пестицидов в 1950-70-е гг. вызвали интерес к использованию аналогичных методов в водном хозяйстве. Стали исследовать возможность применения гербицидов, альгицидов, моллюскоцидов, ихтиоцидов и других биоцидов для подавления или сокращения численности «сорных» и «вредных» гидробионгов. Неприятной неожиданностью стало то, что в водных экосистемах отрицательные последствия применения пестицидов оказались даже резче и острее, чем в экосистемах наземных.