Стойкие хлорорганические пестициды в пищевых цепях

Наряду с выбросами в окружающую среду ТМ и других токсичных элементов, загрязнение естественных биогеоценозов пестицидами, в частности, хлорорганическими соединениями, также весьма существенно. Несмотря на непрекращающийся поиск путей уменьшения их отрицательного воздействия на природные комплексы [49, 303], стойкие ХОП до настоящего времени играют важную роль в нарушении экологического равновесия, уменьшении биоразнообразия и ухудшении качества природной среды. Если проводить аналогии между ТМ и ХОП, то, во-первых, необходимо отметить, что последние сохраняют наиболее опасные свойства первых —кумулятивный эффект и высокую миграционную способность по трофическим звеньям. Во-вторых, они являются опасными для жизни человека и животных ксенобиотиками, крайне медленно разлагающимися под воздействием физических, химических и микробиологических факторов окружающей среды. К этому следует добавить, что, в отличие от ТМ, являющихся естественными составляющими объектов живой и неживой природы и проявляющих токсические свойства лишь в результате увеличения концентрации, ХОП — полностью антропогенные агенты в окружающей среде, совершенно чуждые ее геологическим компонентам и биоте.

В связи с глобальным распространением ХОП возникла необходимость постоянного наблюдения за степенью загрязнения природных сред, выявления наиболее уязвимых компонентов экосистем, прежде всего — представителей фауны, с точки зрения накопления в их организмах ХОП и отдаленных эффектов токсического воздействия. Исследования распространения ХОП в природных средах, циклов их миграции и трансформации в биосфере имеют большое значение для оценки и прогноза экологических последствий их массового применения. Повсеместно и неопровержимо доказанное загрязнение этими соединениями атмосферы, гидросферы, педосферы и населяющей их биоты свидетельствует о том, что они находятся в постоянном движении, переходя из одной природной среды в другую. Важную роль в их миграции играет воздух, где они легко рассеиваются и переносятся на значительные расстояния [62, 289,290,396].

В водоемах, куда ХОП попадают с атмосферными осадками и в результате смыва с обработанных ими территорий, существенная часть этих соединений интенсивно поглощается и затем мета- болизируется гидробионтами, другая часть подвергается захоронению в донных отложениях. Кроме того, некоторая доля пестицидов испаряется и снова попадает в атмосферу или же подвергается небиологическому разложению.

Попадая в почву при обработке территории ХОП, а также с атмосферными осадками, данные соединения вовлекаются в разнообразные процессы, обусловливающие их миграцию в смежных средах природных экосистем (воздух, вода, биота), а также детоксикацию в результате химического и микробиологического разложения. Разные пестициды имеют существенные различия в путях и относительной интенсивности миграционных циклов. Так, основным путем попадания ДДТ в растительные организмы является поглощение его в газовой фазе листьями и побегами растений. В отличие от ДДТ, различные изомеры другого широко распространенного пестицида — ГХЦГ — легко проникают (особенно в период интенсивной вегетации) в корневую систему растений [92, 290].

В природных экосистемах у представителей низших трофических уровней накопление токсикантов в большей степени зависит от их физико-химических свойств (водорастворимость и липофиль- ность). Кумуляция же этих веществ, их метаболитов или изомеров в организмах высших трофических уровней определяется особенностями метаболизма животных, длительностью их жизненного цикла и способностью загрязняющих агентов к биодеградации. В ходе обмена веществ в организме животного жирорастворимые пестициды обычно трансформируются в полярные сравнительно более водорастворимые метаболиты, которые затем выделяются с мочой, желчью и фекалиями. Способность метаболизировать чужеродные соединения у животных зависит от типа питания. Полагают, что по сравнению с хищниками, растительноядные животные имеют более действенные энзиматические системы, поскольку в их пищу входят растения множества видов. Однако особенно эффективной системой энзимов обладают некоторые всеядные животные [62, 396].

Данные о загрязнении наземных млекопитающих ХОП ограничены результатами спорадических и весьма немногочисленных обследований, в основном, в странах Северной Америки и Западной Европы. Еще меньшее число исследований касается содержания этих соединений в организме диких парнокопытных и с.-х. животных [16, 62, 81, 631, 699, 757]. Обследования млекопитающих, как правило, не включаются в программы национального и международного мониторинга, и лишь в последние годы в Швеции, Германии и Франции хищные и насекомоядные стали регулярно обследоваться на содержание ХОП.

Имеющиеся данные показывают, что в организме наземных млекопитающих почти повсеместно встречаются такие пестициды, как ДДТ с метаболитами, изомеры ГХЦГ, альдрин, дильдрин, эпоксид гептахлора и некоторые другие. В целом же млекопитающие наземных экосистем характеризуются меньшими концентрациями ХОП, по сравнению с птицами, особенно рыбоядными. Из литературных источников известно, что уровень загрязнения ДДТ растительноядных животных (грызуны, копытные) в Северной Америке даже в период массового его применения (1960—1970-е гг.) в основном не превышал 1 мг/кг, в то время как у хищных животных (куница, норка) обнаруживалось ДДТ до 25 мг/кг массы тела. В указанный период известны случаи высоких концентраций ХОП (на уровне загрязнения, характерного для хищных): чернохвостый олень — до 27 мг/кг, вапити — до 22 мг/кг. Более поздние обследования млекопитающих (конец 1970-х гг.) выявили понижение уровня ДДТ до сотых и тысячных долей мг/кг, лишь в некоторых случаях олень и косуля характеризовались загрязнением выше 1 мг/кг. В 1980-х гг. данный пестицид был все еще широко распространен у млекопитающих Западной Европы и встречался чаще и в больших концентрациях, чем ГХЦГ [289, 290, 396].

В связи с проведением настоящего исследования следует отметить еще одну закономерность, установленную предыдущими учеными, а именно ту, которая связывает относительный «возраст» загрязнения экосистемы с отношением количеств ДДТ и одного из его метаболитов — ДДЭ — в организме животных. С течением времени уровень ДДТ понижается, а содержание ДДЭ, наоборот, увеличивается. Интересно еще и то, что это отношение мало изменяется в зависимости от трофического уровня консументов [290].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >