Химическое загрязнение окружающей природной среды

В настоящее время известно от 7 до 8,6 млн химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека: 5500 – в виде пищевых добавок, 4000 – лекарств, 1500 – препаратов бытовой химии. На международном рынке ежегодно появляется от 500 до тысячи новых химических соединений и смесей.

Многие химические вещества обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, среди которых особенно опасны 200 наименований: бензол, асбест, пестициды (ДДТ, алдрин, линдан и др.), разнообразные красители и пищевые добавки.

Химические вещества в зависимости от их практического использования классифицируются на:

- промышленные яды, используемые в производстве: органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);

- ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве;

- бытовые химикаты, применяемые в виде пищевых добавок, средства санитарии, личной гигиены, косметики и т.д.;

- отравляющие вещества (ОВ).

Об опасности веществ можно судить по критериям токсичности (ПДК – предельно допустимая концентрация в окружающей среде; ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень воздействия для окружающей природной среды), по величине порогов вредного действия (однократного, хронического), порога запаха, а также порогов специфического действия (аллергического, канцерогенного и др.).

Показатели токсичности определяют класс опасности вещества. Классификация вредных веществ по степени опасности включает четыре класса: чрезвычайно опасные, высокоопасные, умеренноопасные, малоопасные вещества.

Химическое загрязнение – это изменения в естественных химических свойствах природной среды, в результате которых заметно повышается количество каких-либо веществ для рассматриваемого периода времени, а также проникновение в среду веществ в концентрациях, превышающих норму.

Наибольшую проблему при химическом загрязнении окружающей природной среды создают некоторые ядохимикаты, с трудом выявляемые из-за их очень низкой концентрации, но способные постепенно накапливаться в организме, вызывая многочисленные расстройства здоровья, в том числе рак.

Большинство из них принадлежит к одному из двух классов: тяжелым металлам или синтетическим органическим соединениям.

Тяжелые металлы– металлы с большим атомным весом (свинец, цинк, ртуть, медь, никель, железо, ванадий и др.) Они широко используются в промышленности. Тяжелые металлы чрезвычайно ядовиты. Их ионы и некоторые соединения растворимы в воде и могут попадать в организм, где, взаимодействуя с рядом ферментов, подавляют их активность. Основными источниками их служат: металлургические предприятия, сжигание угля, нефти и различных отходов, производство стекла, удобрений, цемента, автотранспорта и пр.

Синтетические органические соединения.Организм может оказаться неспособным разлагать органические соединения, или включать их в метаболизм иным путем, т.е. они небиодиградирующие. В результате они нарушают функционирование организма. При определенных дозах возможно острое отравление и смерть. Однако и небольшие дозы, получаемые на протяжении длительного периода, приводят к канцерогенному (развитие рака), мутагенному (появлению мутаций) и тератогенному (врожденные дефекты у детей). Наиболее опасны галогенированные углероды – органические соединения, в которых один или более атомов водорода замещены атомами хлора, брома или йода.

Как тяжелые металлы, так и галогенированные углеводороды особенно опасны ввиду способности к биоаккумуляции, когда малые, кажущиеся безвредными дозы, получаемые в течение длительного периода, накапливаются в организме, создают в итоге токсичную концентрацию и наносят ущерб здоровью.

Биоаккумуляция может усугубляться в пищевой цепи. Организмы, находящиеся в ее основе, поглощают химикаты из внешней среды и аккумулируют их в своих тканях. Питаясь этими организмами, животные следующего трофического уровня получают исходно более высокие дозы, накапливаются более высокие концентрации. В результате на вершине данной пищевой цепи концентрация химиката в организмах может стать в 100 тыс. раз выше, чем во внешней среде. Такое накопление вещества при прохождении через пищевую цепь называют биоконцентрированием.

Поведение химических загрязнителей в среде. Попадая в среду, химические загрязнители: могут оставаться в среде, не попадая в живые организмы; могут непосредственно попадать в живые организмы.

Находясь в среде, химические загрязнители: могут полностью разрушаться на более простые и менее ядовитые или вообще не ядовитые соединения (нейтрализация); могут разрушаться на более простые, но не менее агрессивные соединения (активация); вступают в реакцию с веществами среды и меняют свою агрессивность в ту или иную сторону (нейтрализация или активация); локализуются в одной из сред и включаются в круговорот.

Попав в живые организмы, химические загрязнители: включатся в метаболизм и превратятся в менее ядовитые или неядовитые соединения (нейтрализация); накопятся в живом организме, усилив ядовитые свойства в результате повышения концентрации (активизация); включатся в пищевую цепь и в круговорот.