Экологическая геохимия. Бочаров В.Л - 9 стр.

UptoLike

Рубрика: 

9
В настоящее время лишь весьма неуверенно решается проблема изучения
токсического воздействия на организмы людей отдельных наиболее вредных
веществ, накапливающихся в окружающей среде. Однако уже возникла необ-
ходимость комплексного исследования вероятных отдаленных последствий из-
менения геохимии среды обитания человека , а также оценки результатов дли -
тельного воздействия всего спектра химических элементов на биологические
сообщества .
ЛЕКЦИЯ 3
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Экологическое значение химических элементов обычно многоплановое . В
частности , среди токсичных металлов по биологической важности выделяются
главные жизненно необходимые Mg, Ca, Mn, Fe, Na, K, Co, Cu, Zn, Mo, а также
возможно жизненно важные , но слабо изученные , среди которых известны ме -
таллы с уже установленными полезными функциями для некоторых растений и
животных (Al, As, Li, Ni, Rb, Se, Sr, Ti, V и др.) и с прогнозируемыми (Be, Cd,
Si, Cr, Sc, Ba, Cs).
Имеются данные по нормальным и экстремальным недостаточным и избы -
точным содержаниям некоторых элементов в почвах и растениях , а также для
сельскохозяйственных животных . Эти оценки изменчивы и показывают лишь
возможный примерный уровень содержаний.
Наиболее сложной и слабо изученной проблемой является медико-
санитарное нормирование воздействия элементов на жизнедеятельность. Пре-
дельно допустимые концентрации ПДК и другие нормы выведены эмпириче-
ски , при отсутствии общей теории вопроса. Они не учитывают даже главные
особенности химизма природных и техногенных систем, для которых предна -
значены, и не всегда привязаны к определенным соединениям или формам на -
хождения элементов. Не решены вопросы суммарного влияния нескольких
элементов эффектов их антагонистического (снижающегося) или синергети -
ческого (увеличивающегося) взаимодействия. Эта проблема наиболее остра , так
как обычно в экогеохимических системах присутствуют ассоциации большого
числа элементов. А .Кабата -Пендиас, Х .Пендиас обобщили имеющиеся данные
по этому вопросу для растений (микроорганизмов). Они сделали вывод, что
наиболее полно антагонизм изучен для Fe, Mn, Cu, Zn, а также для Cr, Mo, Se;
антагонизм и синергизм нередко сменяют друг друга . Синергизм между микро-
элементами в растениях обычно не доказан. В частности , упомянутые авторы
подвергают сомнению данные о синергизме Cd с Pb, Fe, Ni. Для животных та -
ких обобщений еще не выполнено, за исключением исследований по совмест-
ному действию различных радионуклидов.
При совместном присутствии в экологической системе нескольких токсич-
ных веществ (1, 2, , n) сумма их концентраций не должна превышать едини -
цы при расчете по формуле : С
1
/ПДК
1
+ С
2
/ПДК
2
+ С
n
/ПДК
n
1,
                                                9


      В на с тоящ е е время ли шь вес ьма не уве ре нно ре ша е тся проблема и зуч е ни я
токс и ч е ского возде й стви я на орга ни змы люде й отде льных на и боле е вре дных
вещ е с тв, на ка пли вающ и х ся вокруж а ющ е й среде. Одна ко уж е возни кла не об-
х оди мос ть компле кс ного и с с ле дова ни я вероятных отда ле нных пос ледс тви й и з-
ме не ни я ге ох и ми и среды оби та ни я ч еловека , а та кж е оце нки результа товдли -
тельного возде й с тви я все го с пе ктра х и ми ч е с ки х э леме нтовна би ологи ч е ски е
с ообщ е с тва.

                                  Л Е КЦ ИЯ 3
      ЭК О Л О ГИ ЧЕ СК О Е ЗН А ЧЕ Н И Е Х И М И ЧЕ СК И Х ЭЛ Е М Е Н Т О В

       Э кологи ч е ское зна ч е ни е х и ми ч е ски х э леме нтовобыч но многопла новое . В
ч а с тности , среди токс и ч ных мета лловпо би ологи ч е ской важ нос ти выде ляютс я
гла вные ж и зне нно необх оди мые Mg, Ca, Mn, Fe, Na, K, Co, Cu, Zn, Mo, а та кж е
возмож но ж и зне нно важ ные, но сла бо и зуч е нные, сре ди которых и звестны ме-
та ллы с уж е ус та новле нными полезными ф ункци ями для некоторых ра с те ни й и
ж и вотных (Al, As, Li, Ni, Rb, Se, Sr, Ti, V и др.) и с прогнози руе мыми (Be, Cd,
Si, Cr, Sc, Ba, Cs).
       И меютс я да нные по норма льным и э кс трема льным не доста точ ным и и збы-
точ ным с одерж а ни ям некоторых э леме нтоввпоч вах и ра с те ни ях , а та кж е для
с ельс кох озяй с твенных ж и вотных . Э ти оце нки и зме нч и вы и пока зыва ют ли шь
возмож ный при мерный урове нь с одерж а ни й .
       На и более слож ной и сла бо и зуч е нной проблемой являе тся ме ди ко-
са ни та рное норми рова ни е воздей с тви я э леме нтовна ж и зне деятельность. П ре-
дельно допус ти мые конце нтра ци и П Д К и други е нормы выведе ны э мпи ри ч е-
ски , при отс утс тви и общ е й те ори и вопроса . Они не уч и тыва ют да ж е гла вные
ос обе ннос ти х и ми зма при родных и тех ноге нных с и с тем, для которых пре дна -
зна ч е ны, и не все гда при вяза ны к опре деленным с оеди не ни ям и ли ф орма м на -
х ож де ни я э ле ме нтов. Не ре ше ны вопросы с умма рного вли яни я не с кольки х
э леме нтов– э ф ф е ктови х а нта гони с ти ч е ского (с ни ж а ющ е гос я) и ли с и не ргети -
ч е ского (уве ли ч и вающ е гос я) вза и моде й с тви я. Э та проблема на и боле е ос тра , та к
ка к обыч но вэ когеох и ми ч е ски х с и стема х при с утс твуют а с с оци а ци и большого
ч и сла э леме нтов. А .К а ба та -П е нди а с , Х .П е нди а с обобщ и ли и ме ющ и е с я да нные
по э тому вопрос у для ра сте ни й (ми кроорга ни змов). Они сдела ли вывод, ч то
на и боле е полно а нта гони зм и зуч е н для Fe, Mn, Cu, Zn, а та кж е для Cr, Mo, Se;
а нта гони зм и с и нерги зм нередко сме няют другдруга . Си не рги зм ме ж ду ми кро-
э леме нта ми вра с те ни ях обыч но не дока за н. В ч а стнос ти , упомянутые а вторы
подверга ют с омне ни ю да нные о с и нерги зме Cd с Pb, Fe, Ni. Д ля ж и вотных та -
ки х обобщ ени й е щ е не выполнено, за и сключ е ни ем и с сле дова ни й по с овме с т-
ному де й стви ю ра зли ч ных ра ди онукли дов.
       П ри с овмес тном при с утс тви и вэ кологи ч е ской с и с теме не скольки х токс и ч -
ных вещ е с тв(1, 2, … , n) с умма и х конце нтра ци й не долж на превыша ть еди ни -
цы при ра сч е те по ф ормуле: С1/П Д К 1 + С2/П Д К 2 + … Сn/П Д К n≤1,