Екологія - Васюкова Г.Т. - 6.3 Токсична дія забруднюючих речовин у водоймах

Вплив кислотних дощів на навколишнє середовище розглянуто вище. Природно, атмосферні кислотні мікроелементи не щадять і людини. Однак, тут мова йде не тільки про кислотні дощі, але і про ту шкоду, що приносять кислотні речовини (двоокис сірки, двоокис азоту, кислотні аерозольні частки) при диханні.

Вже давно встановлено, що існує тісна залежність між рівнем смертності і ступенем забруднення району. При концентрації S0₂ близько 1 мг./м³, що буває узимку в Будапешті, зростає число смертельних випадків, у першу чергу серед людей старшого покоління й тих, що страждають захворюваннями дихальних
шляхів. Статистичні дані показали, що таке серйозне захворювання, як помилковий круп, що вимагає моментального втручання лікаря і розповсюджене серед дітей, виникає з тієї ж причини. Те ж саме можна сказати і про ранню смертність немовлят у Європі і Північній Америці, яка щорічно обчислюється де
кількома десятками тисяч.

Фізіологічні дослідження показали, що ступінь шкідливого впливу прямо пропорційний концентрації забруднюючих речовин. Однак, існує граничне значення, нижче якого навіть у самих чуттєвих людей не виявляються які-небудь відхилення від норми. Наприклад, для двоокису сірки середньодобова гранична концентрація для здорових людей складає приблизно 400 мкг./м³. Крім первинного прямого впливу, на людину побічно впливає і кислотність навколишнього середовища.

6.3 Токсична дія забруднюючих речовин у водоймах

Виробничі і господарсько-побутові стоки, що скидаються в природні водойми, змінюють кількість і якість води в них, ускладнюють чи зовсім виключають можливість використання водойм для питних чи виробничо-технічних нестатків.

Ступінь впливу стічних вод на водойми залежить від характеру забруднювачів, що скидаються, їхніх кількісних взаємовідносин. Сама по собі стічна нерозведена вода завжди має виражений токсичний ефект і негативно позначається на здоров'ї людей і може послужити причиною виникнення різного роду інфекційних захворювань. Потрапляючи в організм людей з питною водою, багато отруйних металів і їхні органічні сполуки, наприклад, свинець, миш'як, кадмій, ртуть, що містяться в стічних водах підприємств, можуть викликати отруєння людей, переважно хронічне. Підвищені концентрації хімічних елементів роблять токсичну дію на водяні організми. Гідробіонти тією чи іншою мірою реагують на зміну гідрохімічного режиму водойми, що відбулася в результаті спуску стічних вод. Якщо той чи інший організм не може адаптуватися до нового хімічного складу води і гине, то відбувається зміна в співвідношенні між видами в біоценозах. Такі зміни можуть також знизити плідність у гідробіонтів, зменшити їхню життєздатність і виявитися фактором, що обмежує розвиток і чисельність водяних організмів. Так, кислуваті води при водневому показнику рН 6,4-5,0 небезпечні для риб при концентраціях двоокису вуглецю вище 20 мг./л . Кислі води при рН нижче 5,0 і лужні води при рН вище 9,5 небезпечні для риб завжди, підлуж-нені води при рН 8,6-9,5 небезпечні для риб при тривалій дії.

Забруднена хімічними речовинами вода навіть при великому розведенні її чистою порушує нормальний розвиток заплідненої ікри, швидко губить ембріони (зародки). Забруднення водойм поряд з факторами прямої загибелі риби заподіює рибним запасам шкоду і у іншому відношенні: гине корм - дрібні безхребетні тварини, яких поїдають риби.

Ріки світу щорічно виносять у морські й океанічні води більш 1,8 млн. т. нафтопродуктів.

У морі нафтове забруднення має різні форми. Воно може тонкою плівкою покривати поверхню води, а при розливах товщина нафтового покриття спочатку може складати кілька сантиметрів. З часом утворюється емульсія нафти у воді чи води в нафті. Пізніше виникають грудочки важкої фракції нафти, нафтові агрегати, що здатні довго плавати на поверхні моря. До грудочок мазуту, що плавають, прикріплюються різні дрібні тварини, якими охоче харчуються риби і вусаті кити. Разом з ними вони заковтують і нафту. Одні риби від цього гинуть, інші наскрізь просочуються нафтою і стають непридатні для вживання в їжу через неприємний запах і смак. Усі компоненти нафти токсичні для морських організмів. Нафта впливає на структуру співтовариства морських тварин. При нафтовому забрудненні змінюється співвідношення видів і зменшується їхня розмаїтість. Так, рясно розвиваються мікроорганізми, шо харчуються нафтовими вуглеводнями, а біомаса цих мікроорганізмів отруйна для багатьох морських мешканців. Доведено, що дуже небезпечний тривалий хронічний вплив навіть невеликих концентрацій нафти. При цьому поступово падає первинна біологічна продуктивність моря. У нафти є ще одна неприємна побічна властивість. її вуглеводні здатні розчиняти в собі ряд інших забруднюючих речовин, таких, як пестициди, важкі метали, шо разом з нафтою концентруються в при поверхневому шарі і ще більш отруюють його. Ароматична фракція нафти містить речовини мутагенної і канцерогенної природи, наприклад, бензопірен. Зараз отримані численні докази наявності мутагенних ефектів забрудненого морського середовища. Бензопірен активно циркулює по морських харчових ланцюжках і потрапляє в їжу людей.

Найбільша кількість нафти зосереджена в тонкому при поверхневому шарі морської води, що грає особливо важливу роль для різних сторін життя океану. У ньому зосереджена безліч організмів, цей шар відіграє роль "дитячого саду" для багатьох популяцій. Поверхневі нафтові плівки порушують газообмін між атмосферою й океаном. Піддаються змінам процеси розчинення і виділення кисню, вуглекислого газу, теплообміну, змінюється відбивна здатність (альбедо) морської води. Усе це відбивається на стані окремих популяцій, на їхніх взаєминах.

Таким чином, виникають екологічні наслідки забруднення. Важливим показником порушення стану екосистем є зміна числа вищих таксонів - риб. Істотно змінюється фотосинтезуюча дія в цілому. Росте біомаса мікроорганізмів, фітопланктону, зоопланктону. Це характерні ознаки евтерофікації морських водойм, особливо вони значні у внутрішніх морях, морях закритого типу. У Каспійському, Чорному, Балтійському морях за останні 10-20 років біомаса мікроорганізмів виросла майже в 10 разів. У Японському морі справжнім нещастям стали "червоні припливи", наслідок евтерофікації, при якій бурхливо розвиваються мікроскопічні водорості, а потім зникає кисень у воді, гинуть водяні тварини й утворюється величезна маса гниючих залишків, що отруюють не тільки море, але й атмосферу.

Забруднення Світового океану призводить до поступового зниження первинної біологічної продукції. За оцінками учених, вона скоротилася зараз на 10%.

Відповідно до цього знижується і щорічний приріст інших мешканців моря.

Органічні матеріали надходять з побутових, сільськогосподарських чи промислових стоків. їхнє розкладання відбувається під дією мікроорганізмів і супроводжується споживанням розчиненого у воді кисню. Якщо кисню у воді досить і кількість відходів невелика, то анаеробні бактерії досить швидко перетворюють їх у порівняно нешкідливі залишки. У протилежному випадку діяльність анаеробних бактерій придушується, вміст кисню різко падає, розвиваються процеси гниття. При вмісті кисню у воді нижче 5 мг. на 1 літр, а в районах нересту нижче 7 мг. на літр багато видів риб гинуть.

Хлоровані вуглеводні, широко застосовувані як засоби боротьби зі шкідниками сільського і лісового господарства, з переносниками інфекційних хвороб, уже багато десятиліть разом зі стоком рік і через атмосферу надходять у Світовий океан. ДЦТ і його похідні, поліхлорбіфеніли й інші стійкі сполуки цього класу зараз виявляються всюди у Світовому океані, включаючи Арктику і Антарктику. Вони легкорозчинні в жирах і тому накопичуються в органах риб, ссавців, морських птахів. Будучи ксенобіотиками, тобто речовинами цілком штучного походження, вони не мають серед мікроорганізмів своїх "споживачів" і тому майже не розкладаються в природних умовах, а тільки накопичуються у Світовому океані. Разом з тим вони гостро токсичні, впливають на кровотворну систему, придушують ферментативну активність, сильно впливають на спадковість.

Разом з річковим стоком в океан надходять і важкі метали, багато з який мають токсичні властивості. Загальна величина річкового стоку складає 46 тис. км води в рік. Разом з ним у Світовий океан надходить до 2 млн. т. свинцю, до 20тис.т. кадмію і до 10 тис. т. ртуті. Найбільш високі рівні забруднення мають прибережні води внутрішнього моря. Чималу роль у забрудненні Світового океану відіграє і атмосфера. Так, наприклад, до 30% усієї ртуті і 50% свинцю, що надходять в океан щорічно, переноситься через атмосферу. По своїй токсичній дії в морському середовищі особливу небезпеку представляє ртуть. Під впливом мікробіологічних процесів токсична неорганічна ртуть перетворюється в набагато більш токсичні органічні форми ртуті. Накопичені завдяки біоаккумуляції у рибі чи в молюсках сполуки метиліруваної ртуть являють пряму загрозу життю і здоров'ю людей. Згадаємо хоча б сумновідому хворобу "минамато", що одержала назву від японської затоки, де так різко проявилося отруєння місцевих жителів ртуттю. Вона забрала чимало життів і підірвала здоров я багатьом людям, що вживали в їжу морські продукти з цієї затоки, на дні якого нагромадилося чимало ртуті від відходів прилеглого комбінату. Ртуть, кадмій, свинець, мідь, цинк, хром, як і інші важкі метали не тільки накопичуються в морських організмах, отруюючи тим самим морські продукти харчування, але і самим згубним чином впливають на мешканців моря. Коефіцієнти нагромадження токсичних металів, тобто концентрація їх на одиницю ваги в морських організмах стосовно морської води, змінюється в широких межах - від сотень до сотень тисяч, у залежності від природи металів і видів організмів. Ці коефіцієнти показують, як накопичуються шкідливі речовини в рибі, молюсках, ракоподібних, планктонних і інших організмах.

Масштаби забруднення продуктів морів і океанів такі великі, що у багатьох країнах установлені санітарні норми на вміст у них тих чи інших шкідливих речовин. Цікаво відзначити, що при концентрації ртуті у воді, тільки в декілька разів більшої від її природного вмісту, забруднення устриць уже перевищує норму, встановлену в деяких країнах. Це показує, як близька та межа забруднення морів, яку не можна переступити без шкідливих наслідків для життя і здоров'я людей. Наслідки забруднення небезпечні насамперед для всіх живих мешканців морів і океанів. Ці наслідки різноманітні. Первинні критичні порушення у функціонуванні живих організмів під дією забруднюючих речовин виникають на рівні біологічних ефектів: після зміни хімічного складу клітин порушуються процеси дихання, росту і розмноження організмів, можливі мутації і канцерогенез; порушуються рух і орієнтація в морському середовищі. Морфологічні зміни нерідко виявляються у вигляді різноманітної патології внутрішніх органів: змін розмірів, розвитку потворних форм. Особливо часто ці явища реєструються при хронічному забрудненні.