Термин «ксенобиотик» довольно условный, т.к.

Масштабы, причины и экологические аспекты химического загрязнения биосферы

Серьезные экологические проблемы, возникшие перед человечеством, связаны с действием двух основных факторов:

• демографическим взрывом (с 1 млрд человек в 1825 г. до 6,0 млрд в 2000 г.);

• ростом промышленного производства.

Основные причины усложнения экологических проблем :

• значительное увеличение объема промышленного производства в результате повышения производительности труда;

• появление экологически опасных видов техники и технологий;

• накопление на химических предприятиях больших запасов опасных токсических веществ;

• резкое повышение расходования природных ресурсов (нефть, газ, уголь, сланцы) с выбросом продуктов их использования в биосферу;

• повышение сложности технических систем, которыми оперирует человек, приводящее к увеличению частоты промышленных аварий и катастроф.

В настоящее время в биосфере содержится более 6 млн отдельных химических соединений без учета их комбинаций.

Из них 90 % имеют синтетическое происхождение и в подавляющем большинстве чужеродны для организма.

Помните:

• автомобиль, проезжая 1000 км, сжигает кислорода столько, сколько человек потребляет за всю свою жизнь;

• дымовая шапка над городами ослабляет солнечный свет на 20%, способствует увеличению туманов и дождей;

• в среднем за жизнь человек делает 500 миллионов вдохов и выдохов. Без воздуха жизнь человека длится не больше 3-4-х минут;

• при переплавке одной тонны металлолома объем отходов сокращается на 57%, загрязнение воздуха уменьшается на 86%, воды - на 76%;

• при производстве бумаги из макулатуры загрязнение атмосферы уменьшается на 37%, воды - на 25-30%.

Время разложения материалов в естественных условиях:

– пакеты из-под молока, шерстяные изделия - до 5 лет;

– полихлорвиниловые пакеты - до 20 лет;

– металлические изделия - 100 лет и более;

– стекло - 1 миллион лет;

– пластиковая тара - практически не разлагается!!!

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на территории Беларуси являются:

автотранспорт; объекты энергетики; промышленные предприятия.

Жители городов испытывают вредное воздействие бенз(а)пирена, сернистого газа, фенола, формальдегида, пыли, сажи и др.

В Республике Беларусь в 2003 г. выброшено в атмосферу 1327,5 тыс. т. загрязняющих веществ. Большая часть из них произведена передвижными источниками (прежде всего автотранспортом) - 72%. На долю стационарных источников пришлось 28% выбросов.

Выбросы загрязняющих веществ на одного жителя республики составили 134,7 кг.

В составе выбросов в атмосферу преобладали

• оксид углерода - 55,2%,

• углеводороды - 18,6%;

• оксиды азота - 10,6%.

Среди областейреспублики

наибольшее количество загрязняющих веществ выброшено

на территории Минской области и г. Минск - 433,0 тыс. т,

наименьшее - Могилевской - 130,6 тыс. т.

На каждого жителя Минской области приходится 149,3 кг. загрязняющих веществ, города Минска - 119,8.

В Беларуси выбросы загрязняющих веществ в атмосферу по сравнению с 1990 годом уменьшились в 2,5 раза.

Воздух в городах чище, чем во многих зарубежных странах.

Однако рост загрязнения атмосферы формальдегидом, а в некоторых городах диоксидом азота и оксидом углерода, ставит на первое место проблему сокращения выбросов от автотранспорта.

Перемещающиеся воздушные массы не знают государственных границ.

Совместные действия государств привели к тому, что в период с 1980 по 2000 год произошло сокращение выбросов серы в большинстве регионов Европы примерно на 70%.

В Беларуси выбросы сократились на 80%.

Сокращение выбросов оксидов азота в Европе за период с 1980 по 2000 год составило 25-30% (в Беларуси - 43%).

Ежегодный поток на территорию Беларуси составляет около 150 тыс. т серы.

В поступлении на территорию Беларуси окисленных серы и азота, тяжелых металлов, бенз(а)пирена основной вклад принадлежит странам-соседям: Польше, Украине, России.

Более 60% серы и восстановленного азота и более 90% окисленного азота от источников на территории Беларуси выпадает на территории других стран.

Уменьшение в атмосфере загрязняющих веществ явилось следствием спада промышленного и сельскохозяйственного производства в республике, а также применения новых технологий очистки выбросов.

Наиболее характерными загрязняющими веществами для вод Беларуси являются соединения азота, органические вещества, соединения металлов, фенолы, нефтепродукты и радионуклиды. Регулярно наблюдаемые превышения нормативных показателей по железу общему, меди и марганцу обусловлены, в основном, естественными факторами.

Сохранение качества подземных вод продолжает оставаться актуальной проблемой.

Применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве вызывает в грунтовых водах увеличение хлоридов в 4-6 раз по сравнению с фоновыми концентрациями, сульфатов в 2-4 раза, нитратов в 6-10 раз.

Часть загрязнения связана с выпавшими радионуклидами.

В среднем на одного городского жителя приходится в год от 200 до 400 кг твердых бытовых отходов. Их приходится вывозить на свалки. Все это отходы потребления.

Промышленные отходы.

В 2003 г. на предприятиях образовалось около 28 млн. т отходов, примерно 2,8 т таких отходов на одного жителя республики.

Общий уровень использования отходов в Беларуси низкий − 16 %.

Остальная часть идет на свалки или мусоросжигающие заводы.

В Японии, например, используется 39% промышленных отходов, в странах ЕС перерабатывается до 70% промышленных отходов и 95% сельскохозяйственных.

На объектах размещения отходов и на территориях предприятий накопилось более 760 млн.т.

738 млн.т. (96,6% ) - это отходы РУП "Беларуськалий".

На предприятиях образовалось свыше 1,5 млн. т токсичных отходов. Из них 7% приходится на долю чрезвычайно и умеренно опасных.

К опасным относятся отходы гальванических производств, нефтесодержащие шламы, отходы лакокрасочных производств, отработанные масла и органические растворители.

Общая площадь земель, занятых под объектами с промышленными отходами, составляет 2250 га,

из которых 1500 га приходится на солеотвалы и глинисто-галитовые шламы, 89 га - на отходы фосфогипса.

В республике ежегодно образуется около 2 млн. т твердых коммунальных отходов, которые вывозятся на полигоны. В 2004 году обустроено более двух тысяч мини-полигонов и около одной тысячи площадок временного складирования отходов.

В структуре заболеваемости наибольший удельный вес составляют заболевания органов дыхания - 70,0%. Частота заболеваний органов дыхания, по свидетельству специалистов, примерно на 30% определяется состоянием атмосферного воздуха.

Предмет ксенобиологии, проблемы и задачи, связь с другими науками.

Ксенобиотиками (от греч. xenos − чужой, biotos − жизнь) называют чужеродные, ранее не встречавшиеся в организме органические и неорганические соединения.

Неорганические вещества можно относить к ксенобиотикам только в том случае, если они не являются необходимыми для метаболических процессов.

К ксенобиотикам (КБ) относят:

• лекарственные препараты,

• пестициды,

• промышленные яды,

• отходы производств,

• пищевые добавки,

• косметические средства и пр.

Термин «ксенобиотик» довольно условный, т.к.

• для одних организмов то или иное вещество может быть естественным (алкалоиды для растений), а для других — чужеродным (алкалоиды для животных);

• некоторые соединения, например этиловый спирт, могут быть одновременно чужеродными и естественными для одного и того же организма.

В связи с этим термин «ксенобиотики»

используется в широком смысле, если рассматриваемое вещество является чужеродным по отношению к конкретному виду организмов (!), и в узком смысле, если вещество чужеродно по отношению ко всей биосфере.

Живой организм — открытая система

Из окружающей среды в организм поступает

естественный поток веществ (питательные вещества)

и поток веществ природного и синтетического происхождения, которые не входят в состав данного организма.

Избыток токсических чужеродных соединений вызывает замедление или остановку процессов роста, развития, размножения.

Для поддержания гомеостаза в организме существуют регуляторные механизмы.

Ксенобиология изучает закономерности и пути

— поступления,

— выведения,

— распространения,

— превращения чужеродных химических соединений в живом организме

и механизмы вызываемых ими биологических реакций.

Ксенобиология подразделяется на более узкие области

• ксенобиофизику,

• ксенобиохимию,

• ксенофизиологию и др.

Ксенобиология неразрывно связана с

• биохимией,

• биофизикой,

• физиологией,

• фармакологией,

• токсикологией,

• медициной,

• биотехнологией и т.д.

Ксенобиофизика изучает

• процессы взаимодействия экзогенных КБ с транспортными системами организма, с клеточными структурами, в первую очередь с плазмолеммой,

• механизмы поступления ксенобиотиков.

Ксенобиохимия изучает метаболизм КБ в организме.

Задачи статической ксенобиохимии:

• установление структуры молекул метаболитов КБ, образующихся в организме,

• изучение их распространения и локализации в организмах и тканях.

Задачи динамической ксенобиохимии:

• изучение механизмов превращения КБ в организме,

• изучение структуры и каталитических свойств ферментов, участвующих в этих превращениях.

• Ксенофизиология изучает процессы жизнедеятельности и функции живых организмов на всем протяжении их развития в условиях действия КБ.

• Ксенофитофизиология изучает особенности поступления и выделения, специфику биотрансформации и аккумулирования КБ в растительном организме.

Особое значение в ксенобиологии имеют данные по метаболизму микроорганизмов, растений и животных, которые играют существенную роль в обезвреживании веществ антропогенного происхождения.

Результаты исследований ксенобиологов учитываются при рассмотрении экологических проблем, например, при проведении мероприятий по охране окружающей среды.

Биотехнология использует в синтезе органических веществ знание закономерностей метаболизма ксенобиотиков.

Медициной обеспечивает безопасность лечения в результате изучения механизма действия и метаболизма новых лекарственных препаратов.

Возрастание актуальности проблем, рассматриваемых в ксенобиологии, обусловлено быстрым увеличением количества синтетических соединений, вовлекаемых в круговорот веществ в природе.

Среди КБ существует ряд полезных веществ, необходимые медицине, растениеводству, животноводству и т.д.

Поэтому к одной из задач ксенобиологии является разработка системных методов определения биологической активности КБ.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: