• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тема Т7. Токсикологія в рішенні завдань екологізації господарської діяльності людини

7.1 Діагностика забруднювачів навколишнього середовища

7.1.1 біоіндікація;

7.1.2 біотестування

7.2. Нормування антропогенного забруднення

7.2.1 ПДК ( середньодобові, максимальноразові );

7.2.2 біологічна норма;

7.2.3 господарча норма

7.3. Біотехнологія

7.4 Екологічно безпечні засоби боротьби з небажаними

для людини видами

7.1. Основу екотоксикологічного контролю якості НС проводять на основі біоіндикації й біотестування.

Одним з методів такого контролю є біоіндикація (від грецького bios -життя й латинського indico - указую, визначаю), що використовує організм ( або іншу біосистему) як своєрідний індикатор (датчик) токсичності середовища. Цей метод широко застосовується в геохімії, гідробіології, ґрунтознавстві, ботаніку, географії, медицині й інших областях і є основою моніторингу (від латинського monitor - той, хто нагадує, попереджає) стану навколишнього середовища. Припустимий діапазон помилок цього методу 20 %.

Розрізняють кілька напрямків біоіндикації :

- що акумулює - заснована на накопичувальних властивостях окремих тканинах і органів;

- чутлива - заснована на порозі чутливості організмів до тих або інших токсинів, у тому числі й на зміні їхніх поведінкових реакцій;

- пряма - заснована на відповідних реакціях організмів на пряму дію

стрессоров;

- непряма - заснована на відповідних реакціях організмів на непрямий вплив шкідливих факторів.

Біоіндикація має переваги перед фізико - хімічними методами аналізу води: швидкість, дешевина, точність.

Найдавніший напрямком біоіндикації є агроіндикація, що бере початок із часів Древнього Рима, зокрема:

- у роботі Кантона «De re agriculture» відзначається можливість вибору ділянок, придатних для посіву бобових культур, виходячи із щільності диких трав, що виростають;

- Колумелла вказував як по складу диких рослин вибрати кращі ділянки для висаджування винограду;

- Вітруван Поллнон установив, що наявність вільхи, верби, очерету й рогоза свідчить про близьке розташування ґрунтових вод від земної поверхні;

- Наприкінці XIX століття В Докучаєв висловив думку про те, що всі компоненти природи взаємозалежні між собою, а тому по одному з них можна охарактеризувати стан інших.

Наприклад індикаторами, чутливими до кисню, є також деякі види риб. Критична концентрація кисню :

для рибця - 3,1-4,2 мг/л. летальна - 1,0-1.8 мг/л;

для окуня - 1,8-3,1 до 0,4-1,1 мг/л;

йоржа - 1.6-2,9 і 0.6-1,3 мг/л;

вусаня - 1.8-2.8 н 0,8-1,2 мг/;

а також водяні клопи гладунець, водолюб, плавунець і ін., поява яких на поверхні водойми вказує на недолік кисню у воді.

Під впливом фенолів і інших нервово-паралітичних отрут, пестицидів і ряду токсичних органічних речовин відбувається знебарвлення тіла в личинок більшості німф і імаго хробаків.

Під впливом перерахованих токсикантів офарблюються в різні кольори (але частіше - у зеленої, синьої або вишневий) личинки й субімаго поденок, червоніють рачки. У равликової п'явки передня частина тулуба офарблюється в жовтогарячий цвіт, а задня - у зелений.

За складом мікробного населення активного мулу, що застосовується в міській системі очищення вод, можна оцінити склад і якість очищених стічних вод. Якщо вода брудна й у ній багато токсикантів - у воді відбувається загибель основного біомікробоценозу, і бурхливо розвиваються нитчасті форми бактерій. За характеристикою ступеня забруднення водойм їх ділять на 4 зони :

1) Полісапробна - найбільш брудна вода, що пахне сірководнем, аміаком, містить бактерії, що багато не розклалися білкових речовин, багато грибів.

2) Мезосапрбна - у воді вже немає залишків, що не розклалися, органіки, тому в ній мало сірководню, але присутні азотисті з'єднання, аміно- і аміокислоти, концентрація кисню достатня.

3) Олігосапрбна – чиста вода, наявність вільного кисню ( насичений ), відсутній сірководень, вміст СО₂ відповідає вуглекислотній рівновазі, така вода не цвіте, у ній живуть тварини й рослини.

За рівнем відповідної реакції на забруднення о. с. уводять індекс специфічності на токсини : зообентос – 0,8, риби – 2, бактерії – 1,7, зоо- і фітопланктон – 1,6 і 1,0.

Забруднення водойм токсичними речовинами недостатньо оцінювати по шкалі сапробності. Наприклад: на забруднення середовища вказує зміна фізіологічних показників і поведінкових реакцій живих організмів.

В 1880 р. був розроблений індекс біологічної якості донних відкладень

L₀ =10 ST^-1

L₀ - індекс біологічної якості ;

S - загальне число видів олігогохет;

T - відсоток хробаків тубефіцид, які виділяють секрет.

Найнижчі L₀ відповідають найбільшій концентрації NH₄^-,Cl^-, PO₄^3- важких металів.

L₀ = 0,1 – 0,9 надмірне забруднення;

L₀ = 1 – 1,9 – дуже сильне забруднення;

L₀ = 2 – 2,9 сильне забруднення;

L₀ = 3 – 3,9 середній рівень забруднення;

L₀ = 5 і вище легеня забруднення.

За останні 40 років описана велика кількість біоіндикації. що вивчає організми - біосенсори - це такі технічні пристрої, які містять у собі біологічні компоненти й навіть цілі живі організми. Вони складаються з біологічного елемента розпізнавання токсиканта й вимірювального пристрою. Наприклад: часточки вусиків використають для розпізнання молекул Н.

Біотестування – це оцінка рівня токсичності середовища по зміні фізіологічних, біохімічних, цітогеничних і ін. показників у ТЕСТ – об'єктів у порівнянні з контрольними.

Таким чином, метод біотестування відрізняється від біоіндикації тим, що останній здійснюється в польові (природних) умовах, а перше - штучно створених умовах експерименту. Біотестування допомагає розробляти нові й коректувати вже існуючі нормативи, що регламентують безпечні рівні антропогенного забруднення. Часто для тест контролю використовують сальмонелли або її штам - тест Еймса, за яким вивчають мутагенний ефект мікроорганізмів залежно від концентрації токсиканта.

До сьогодення вже відомо понад 40 біотестів якості поверхневих і стічних вод, з яких найбільше часто використаються 14, у тому числі (у скобах позначений об'єкт середовища). який тестується:

- виживання й плідність Daphnia magni (стічні й природні води),

- зміна статичного стану медичної п'явки динамічним (стічні й природні води),

- рухова активність, виживання й темп росту інфузорій ( стічні й

природні води),

- реакція біолюмінесценції світних бактерій (стічні й природні води),

- рівень загальної й уповільненої флоресенції водоростей ( стічні й природні води);

- біоелектрична реакція харових водоростей (стічні й природні води);

- реакція відходу риб з токсичної зони (стічні води),

- частота подиху й серцебиття в риб (стічні води),

-реакція закривання спорок раковин двостулковими молюсками (стічні

води),

- активність окисних ферментів мікроорганізмів активного мулу (стічні води),

реакція зросту бактерій (природні води),

-виживання й реакція регенерації гідри (природні води),

-виживання й зміна фототаксису коловерток (природні води);

-активність ферменту холінестерази (природні води ).

Таким чином, біоіндикація й біотестування дозволяє оцінити біологічну повноцінність або біологічну неповноцінність навколишнього середовища.

7.2. Система нормативів (стандартів) використається для захисту організмів від негативного впливу антропогенних забруднювачів НС. Існують різні види норм:

- біологічні норми - тут критерієм є існування виду. Біологічна норма становить основу господарських норм, її критерій - це відповідність ресурсу вимогам людини;

- медична норма – це традиційний показник, її критерієм є ПДК. Розроблені 2 нормативи ПДК: середньодобова й максимально разова.

Середньодобова ПДК – це гранична концентрація забруднювача, тривалий вплив якої на організм людини не викликає в ньому яких-небудь патологічних змін і захворювань.

Максимально разова ПДК - норматив, що допускає одноразове (разове, у межах 20-30 хв.) вплив більше високих рівнях забруднення на організм людини, але яке також не викликає патологічних змін в організмі або захворювань. Значення ПДК установлюють санепідемичні служби при роботі людей під час виробництва, при аваріях і природних катастрофах. Це така доза, що викликає рефлекторні реакції в людини ( чихання, нежить, сльози ). Першою державою у світі, що розробило ПДК, був СРСР.

Недоліки й неточності ПДК.

- У світі виробляється велика кількість нових речовин, для них не встановлені й не розроблені ПДК. На Україні діє ПДК для атмосфери - 320 речовин, для води - 600 речовин. Зараз починають визначати сумарне ПДК для суміші речовин. У світі отримане ПДК для 40 сумішей ксенобіотиків.

ПДК є поки єдиним інструментом, за допомогою якого здійснюється контроль за якістю НС.

Контрольні запитання:

1. Де застосовується біоіндикація?

2. Що таке біотестування?

3. Які зони сапробності водойм Ви знаєте?

4. Що таке максимально разова і середньодобова ПДК?

5. Що таке біологічна норма?

Читайте також:

1. II. МЕХАНІЗМИ ФІЗІОЛОГІЧНОЇ ДІЇ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ.
2. II. Мотивація навчальної діяльності. Визначення теми і мети уроку
3. IІI. Формулювання мети і завдань уроку. Мотивація учбової діяльності
4. V Такі негативні особистісні утворення, як самовпевненість і нерозвиненість автономії та ініціативи, обумовлюють неадаптивне старіння людини.
5. V. Питання туристично-спортивної діяльності
6. VI. Система навчаючих завдань для перевірки кінцевого рівня завдань.
7. VI. Система навчаючих завдань для перевірки кінцевого рівня завдань.
8. А. Це наявність в однієї людини кількох ліній клітин з різним набором хромосом.
9. Абсолютні та відності показники результатів діяльності підприємства.
10. Автоматизація банківської діяльності в Україні
11. Автоматизація метрологічної діяльності
12. АДАПТАЦІЯ ОБМІНУ РЕЧОВИН ДО М'ЯЗОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Переглядів: 717