CC BY
9
Wilkoff L. J. DixonG. J., West brook L. et a. — Ibid., 1971, v, 21, p. 647—652. Williams R. Е- O., Blowers R., G a г г о d L. P. et a. — Hospital Infection: Causes and Prevention. London, 1960, p. 288—290. — W о 1 f P., Bobalek F. J. — Пат. США № 3649166, 1972. — Z a 1 i с к а В., Nowakowska-Waszczuk A. — «Pastepy Mikrobiol.», 1969, v. 8, p. 149—152.
Поступила 18/1X 1975 г.
За рубежом
УДК 614.7:54
П. Кольковски (София)
К ВОПРОСУ О ПОВЕДЕНИИ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ ХИМИЧЕСКИХ
ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
По нашему мнению, под химической вредностью надо понимать естественный или искусственно созданный химический компонент, выделяющийся в окружающую среду в твердом, жидком или газообразном состоянии, количественно и качественно несоответствующий свойствам биомассы, вследствие чего он несовместим с ее нормальным существованием и развитием. Несмотря на большое разнообразие химических вредностей они по своему действию составляют относительно самостоятельное единое целое, которое вызывает новые, неизвестные до сих пор процессы и явления в окружающей среде. В результате этого в той или другой степени необратимо нарушается существующее равновесие в природе. Выделенные в окружающую среду химические вредности под влиянием многочисленных факторов претерпевают сложные трансформации. Полученные благодаря этому продукты в сочетании с синергическими или антагонистическими комбинациями усиливают, ослабляют или элиминируют свое воздействие на экологическое равновесие.
Из абиотических процессов особое значение для поведения химических вредностей имеют атмосферные процессы (солнечная радиация, размещение воздушных масс в тропосфере), процессы в гидросфере (переход воды в 3 агрегатных состояниях, морские течения и все другие процессы, связанные с круговоротом воды и относящиеся к неживой природе) и геологические процессы (эрозия почвы, подземные гидрологические и геологические процессы, вулканическая деятельность и другие тектонические изменения). Абиотические процессы вызывают изменения химических вредностей, механически связанные с их формой (если они в твердом состоянии) и со сравнительно равномерным распределением в среде. Подобная зависимость отмечается наиболее четко по отношению к воздуху и воде, в отношении же почвы она незначительна. Кроме того, абиотические процессы вызывают физико-химические изменения, т. е. такие, которые связаны с физико-химическими свойствами химических вредностей.
Существенное значение для поведения химических вредностей в окружающей среде, особенно для их концентрации, распределения и миграции, имеют и биотические процессы.
Первоначально химические вредности поступают в составных элементах первой подсистемы — геосферы (почва, воздух, вода). В таком смысле эта подсистема служит первоначальным приемником химических вредностей, выделяющихся в окружающую среду. Здесь происходит и их первоначальное количественное накопление. Независимо от места первоначального поступления химических вредностей (в почве, воздухе или воде) они
кумулируются в водах Мирового океана, вследствие чего нарушается его гомеостазис.
Чрезмерная загрузка окружающей среды различными химическими вредностями приводит к нарушению геохимического баланса некоторых химических элементов. Уже нарушен геохимический баланс по отношению свинца (К. Паттерсон). Есть основания считать, что нарушается геохимический баланс углерода в результате сжигания огромного количества жидкого, твердого и газообразного горючего для энергетических, транспортных, промышленных и коммунальных целей. В связи с этим реальная угроза существует и для геохимического баланса кислорода. Расстройство геохимического баланса некоторых химических элементов может оказаться фатальным как для биотических, так и для абиотических процессов, которые взаимно связаны и обусловлены.
Загрязнение окружающей среды различными химическими вредностями превышает соответствующий критический предел, из-за чего они входят в общий круговорот веществ в природе. В связи с этим особый теоретический и практический интерес представляет вопрос о миграции химических вредностей в окружающей среде. На современном этапе развития науки познания об этом процессе недостаточны.
Миграция химических вредностей в окружающей среде моделирует естественный круговорот веществ в природе. Вероятная, наиболее общая схема миграции химических вредностей в окружающей среде представлена на рисунке. Первоначальное продуцирование химических вредностей происходит в третьей подсистеме окружающей среды — ноосфере. Отсюда они поступают в геосферу (почва, воздух, вода). Выделенные в окружающей среде химические вредности включаются в 2 миграционных цикла — первичный, который осуществляется в геосфере, и вторичный, осуществляющийся в витасфере. Они мигрируют в 2 основных формах: химической — в первичном цикле и биохимическом — во вторичном цикле. Миграция химических вредностей при первичном цикле осуществляется посредством абиотических процессов, протекающих в геосфере, главными из которых являются воздушные и водные течения. Роль почвы в данном случае носит специальный характер, она является своеобразным звеном, от которого посылаются и принимаются водой из воздуха или обратно те или иные химические вредности. Химические вредности в первичном миграционном цикле, который осуществляется в геоафере, включаются в 2 основных миграционных процесса: монокомпонентный, совершающийся в рамках одного из составных элементов геосферы, и интеркомпонентный, осуществляющийся между отдельными элементами геосферы. Подобное разделение миграционных процессов в геосфере в некотором смысле условно, так как монокомпонентная миграция сопровождается в той или иной степени интеркомпонентной и обратно. Исходя из подвижности среды, сравнительно быстро осуществляется миграция в воздухе и воде, а наиболее медленно — в почве, преимущественно в вертикальном и совсем незначительно—в горизонтальном направлении.
Существенный признак первичного цикла миграции — первоначальное накопление химических вредностей. Кроме того, геосфера служит отправным пунктом, «стартом», откуда химические вредности начинают путь бесконечного кругового движения в окружающей среде.
В соответствии с учением В. И. Вернадского о биосфере, живое вещество оказывает огромное влияние на все планетарные процессы. Это в полной мере относится и к миграции химических вредностей. Главным звеном, посредством которого химические вредности переходят из reo- в внтасферу, является растительность (фитомасса). При продуцировании первичной биомассы зелеными растениями одновременно с другими продуктами, которые необходимы для этого процесса (С02, Н20, минеральные вещества и пр.), включаются в него и химические вредности, которые оказались в почве, воде и воздухе. Фиксация химических вредностей зелены-
Механизм миграции химических вредностей в окружающей среде.
ми растениями, несмотря на различия отдельных видов, совершается в определенных «оптимальных» соотношениях к остальным компонентам. При отклонении от такого оптимума нарушается нормальный ход продуцирования фитомассы, вследствие чего соответствующие растительные виды погибают. Подобные явления наблюдаются в ряде районов мира, где изобилуют химические вредности.
Растительная поверхность Земли представляет собой главный защитный барьер и одновременно входную дверь для проникновения химических вредностей в витасферу. Отсюда следует, что растительность земной поверхности наиболее сильно поражается химическими вредностями. Это подтверждается наблюдаемыми в последние годы не свойственными растительности процессами и явлениями (Т. Ташев).
Ввиду того что растительная биомасса в десятки тысяч раз больше зоомассы (Е. М. Лавренко), основное количество химических вредностей, проникающих в биосферу, содержится в растениях.
Кроме посредства фитомассы, химические вредности в витасфере проникают в зоомассу с воздухом и водой (см. рисунок). Миграция химических вредностей в витасфере осуществляется преимущественно посредством пищевой цепи.
Согласно учению о биогеоценологии (Л. И. Номоконов; В. Н. Сукачев), питание в витасфере осуществляется на 3 функциональных уровнях. На первом уровне происходит первичное включение химических вредностей в биомассу. На втором уровне включенные в фитомассу химические
вредности переходят в зоомассу (биопотребители), куда относятся все питающиеся мясом и растениями животные, включая и человека. На третьем уровне потребители мертвого органического вещества и экскрементов первых 2 функциональных уровней (биоредуценты) параллельно с минерализацией биомассы трансформируют биохимическую форму химических вредностей в химическую. При трансформировании биомассы, которое совершается посредством пищевой цепи на соответствующих 3 уровнях, осуществляется также миграция химических вредностей в внтасфере.
Звено, осуществляющее обратный переход химических вредностей нз вита- в геосферу — это звено биоредуцентов (см. рисунок). Последние минерализуют попавшую на этом уровне биомассу, параллельно с этим трансформируя биохимическую форму химических вредностей в химическую, которая вновь поступает в геосферу (почва, воздух, вода). Этим выражаются единство и неразрывная связь между 2 циклами, посредством которых в глобальном масштабе осуществляется миграция химических вредностей в окружающей среде.
Третья подсистема — ноосфера — занимает промежуточное положение в отношении миграционных процессов. В ней параллельно с продуцированием химических вредностей осуществляется и их миграция, представленная в 2 миграционных формах — химической (в неорганических продуктах) и биохимической (в органическом сырье и исходных продуктах).
Поведение химических вредностей в витасфере обусловливается экзогенными и эндогенными факторами. К экзогенным факторам относятся физико-химические свойства химических вредностей (концентрация, структура, элементарное строение) и параметры среды (структура, свойства, температура и пр.). К эндогенным факторам относятся биологические особенности соответствующих растительных или животных видов.
Поведение химических вредностей по отношению к различным организмам определяется прежде всего способом вещество- и энергообмена. Это обусловливает и различия во взаимоотношениях между химическими вредностями и организмом животных. Установлена почти полная противоположность в токсичности некоторых химических вредностей для растений и животных (В. Крокеч). Кроме того, предельно допустимые концентрации некоторых химических вредностей для растений существенно отличаются от тех, которые установлены для животных и человека (В. С. Николаевский и А. Т. Мирошникова).
В наиболее упрощенной биосреде — воде при одинаковых экзогенных условиях различные организмы кумулируют химические вредности в неодинаковой степени. Некоторые животные и растительные виды, живущие в воде, кумулируют в миллионы раз более высокие концентрации определенных химических вредностей по сравнению с их исходными концентрациями в воде.
Отсюда можно сделать вывод, что биомасса проявляет некоторую избирательность при «усваивании» различных химических вредностей. Вероятно, это связано со своеобразной «бнофильностью» химических вредностей и специфическими биохимическими особенностями соответствующих растительных и животных видов. Подобная избирательность в конечном счете налицо при некоторомтравновесин между экзо- и эндогенными факторами. При сдвигах такого равновесия нарушаются определенные оптимальные границы, в результате чего происходит нарушение обмена веществ между биомассой и средой. Это подтверждается рядом экспериментальных данных, относящихся к растениям; они показывают, что в известных пределах по отношению к концентрации химических вредностей процесс фотосинтеза, хотя он и протекает замедленно или ускоренно, в конце концов осуществляется (Ц. Македонска). Выйдя же за определенные границы, он нарушается и затем прекращается.
Биомасса проявляет некоторую «адаптацию» к химическим вредностям. В известных пределах в ее состав включаются не свойственные ей компоненты — химические вредности; при этом не происходит отклонений от нормы. На такой основе по-настоящему устанавливается предельно допустимая концентрация различных химических вредностей.
Таковы некоторые общие положения о поведении химических вредностей в окружающей среде. Предстоит дальнейшее изучение сущности проблемы в ее сложности и многообразии, причем применительно не к отдельным растительным или животным видам, а к биосфере в целом.
ЛИТЕРАТУРА. Вернадский В. И. Биосфера. М., 1967. — Кроне ч В- Рост растений. М., 1950. — Николаевский B.C., Мирошнико-ва А-Т.—«Гиг. и сан.», 1974, №4, с. 16—18. — Н о м о к о н о в Л И. — В кн.: Человек и биосфера. Ростов н/Д., 1973, с. 60—92. —Паттерсон К- — «Гиг. и сан., 1971, N9 11, с. 89—94. —Сукачев ВН. Основные понятия лесной биогеоценологии». Основы лесной биогеоценологии. М., 1964. — Македонска Ц. — Сборник трудове на 1 национална конференция «Опазване и подобряване на околната среда». Варна, 1974, с. 110—117. —Ташев Т. — «Хиг. и здравеопазване», 1970, № 1, с. 9.
Поступила I0/VII 1974 г.
Дискуссии и отклики читателей
УДК 614.7:54
Академик АМН СССР Г. И. Сидоренко, М. А. Пинигин
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Гигиеническая оценка опасности химического загрязнения окружающей среды включает 2 аспекта, один из которых связан с обоснованием критериев степени загрязнения (гигиенических нормативов), а другой — с использованием этих критериев на практике контроля за качеством окружающей среды. Как известно, гигиеническими нормативами допустимого содержания вредных веществ является их ПДК в тех или иных объектах окружающей среды (воздухе, воде, почве, пищевых продуктах).
ПДК — это такие концентрации, которые не оказывают на человека и его потомство прямого или косвенного вредного действия, не ухудшают работоспособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей. Нормирование допустимого содержания химических факторов окружающей среды основано на представлении о наличии порогов их действия, хотя'сами пороговые величины (концентрации) являются относительными и зависят от многих причин, как физических (агрегатного состояния вещества, среды, режима, длительности поступления и т. п.), так и биологических (физического состояния организма, возраста, пути поступления и пр.).
В соответствии с основными положениями гигиенического нормирования допустимого содержания вредных веществ в окружающей среде в Государственное санитарное законодательство СССР к настоящему времени включены нормативы более чем на 450 веществ в воде водоемов и более чем на 160 — в атмосферном воздухе при их изолированном воздействии на организм.
В современных условиях каждый объект окружающей среды может загрязняться одновременно различными химическими соединениями, что обусловливает необходимость изучения их комбинированного действия. Наряду с этим человек может подвергаться неблагоприятному воздействию
