Введение в токсикологию 1 часть (1). Введение в дисциплину Основы токсикологии и экологическое нормирование
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
Введение в дисциплину «Основы токсикологии и экологическое нормирование» Токсикология («яд» и «наука») – наука о взаимодействии организма и яда в условиях окружающей среды. Ядом может оказаться любое химическое соединение, попавшее в организм, если оно способно вызвать нарушения жизненно важных функций и создать опасность для жизни. Одно и то же химическое вещество может быть ядом, лекарством и необходимым для жизни веществом. Это зависит от ряда условий, при которых оно встречается и взаимодействует с организмом (например, тяжелые металлы: хром, молибден, марганец, медь. Эти металлы входят в состав ферментов и витаминов, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, в реакциях синтеза белков и т.д., но в больших концентрациях тяжелые металлы вызывают заболевания всех систем организма (нарушение репродуктивной функции, работы почек, кишечного тракта, канцерогенез и др.). Токсикология – наука о вредном воздействии на человека, животных и растения химических соединений, поступающих из разных объектов окружающей среды (производственные, коммунальные, бытовые, природные и др.). В настоящее время в токсикологии определяются следующие основные направления: теоретическая токсикология, профилактическая (гигиеническая) токсикология, клиническая токсикология, химическая токсикология, экологическая токсикология. Теоретическая токсикология - изучает основные законы взаимодействия организма и ядов, особенности влияния вещества на организм и что происходит с веществом в организме. Токсикология включает в себя несколько разделов, среди которых выделяют: токсикодинамику – раздел, занимающийся изучением негативного воздействия вещества на организм (например, симптоматика отравления, факторы, определяющие его развитие и т.п.); токсикокинетику – раздел, занимающийся изучением биохимического превращения веществ в организме (распределение в тканях и органах, транспорт, биотрансформация, выделение); токсикометрию – раздел, занимающийся изучением количественного действия яда (зависимость эффекта от дозы и т.п.) Профилактическая токсикология – изучает степени опасности (риска) и разрабатывает способы предотвращения и защиты человека от токсического воздействия химических веществ в окружающей среде. Поэтому она имеет экологический характер и включает следующие основные разделы: коммунальный, пищевой, промышленный, сельскохозяйственный и бытовой. Клиническая токсикология – это медицинская наука, исследующая болезни человека, возникающие вследствие токсического влияния химических соединений. Основными разделами клинической токсикологии являются: 1) изучение острых химических болезней (отравлений), возникающих после однократного воздействия токсиканта; 2) изучение хронических химических заболеваний, возникающих при длительном и многократном воздействии токсических веществ; 3) наркологическая токсикология изучает воздействие на человека токсических веществ, именуемых наркотиками, и меры борьбы с ними; 4) лекарственная токсикология изучает побочное и вредное действие на организм лекарственных препаратов - (лекарственная болезнь), разрабатывает способы предупреждения и лечения лекарственных отравлений. Химическая токсикология – это наука о химических методах изолирования, обнаружения и определения ядовитых и сильнодействующих веществ, а также продуктов их превращения в организме (животного или растения) и в окружающих человека предметах и среде (воде, воздухе, пищевых продуктах, лекарствах и т.д.). Экологическая токсикология – изучает влияние токсических веществ на живые организмы биосферы. Биоиндикация В качестве биоиндикатора выбирают определенный биологический вид или сообщество видов. Его состояние может служить для обнаружения, определения концентраций загрязняющих компонентов, т.е. для оценки загрязнения среды обитания. Накопление экотоксикантов в отдельных тканях и органах – пример такой оценки. Например, содержание токсикантов в пчелином меде отражает их содержание в медоносных растениях. Некоторые виды растений и животных избирательно накапливают из окружающей среды микроэлементы и отдельные классы органических экотоксикантов на несколько порядков больше. Таким образом, правильно выбранный организм становится индикатором, если может служить как для качественной характеристики, так и для количественной оценки состояния среды обитания или экосистемы. Требования, предъявляемые к биоиндикаторам 1 . Широкий ареал. Виды, заселяющие узкие ареалы, менее интегративны. 2.Оседлость. Высокомигрирующие виды меньше отражают экологическую обстановку в конкретном регионе. 3. Антисинантропность. Виды-индикаторы должны принадлежать к естественным сообществам и не быть связанными с человеком, в противном случае они могут быть приспособлены к антропогенным воздействиям. 4. Индикационная пластичность вида. Наиболее удобен для биоиндикации загрязнений вид, совмещающий чувствительность и толерантность. При прочих равных условиях предпочтение следует отдавать организмам с коротким жизненным циклом, накопление экотоксикантов у которых отражает их содержание в окружающей среде в данный момент. Требования, предъявляемые к биоиндикаторам 5. Достаточная масса пробы. Достаточное количество экземпляров животных. 6. Простота добычи и учета и их дешевизна. Первое из этих требований может оказаться особенно важным при организации широких, охватывающих многие районы обследований. Учет таких показателей, как численность, биомасса, половозрастная структура популяции и т. д., необходим для биоиндикации состояния экосистем. Но он же бывает весьма полезен при индикации уровня загрязненности, часто коррелирующего с перечисленными показателями. Поэтому для развития биоиндикационных методов и их унификации большое значение имеет создание стандартных методик учета. Требования, предъявляемые к биоиндикаторам 7. Простота добычи и учета и их дешевизна. Первое из этих требований может оказаться особенно важным при организации широких, охватывающих многие районы обследований. Учет таких показателей, как численность, биомасса, половозрастная структура популяции и т. д., необходим для биоиндикации состояния экосистем. Но он же бывает весьма полезен при индикации уровня загрязненности, часто коррелирующего с перечисленными показателями. 8. Изученность видов и внутривидовых таксонов. Легкость определения упрощает процедуру отбора и предотвращает появление неопределенностей, связанных с межвидовыми различиями метаболизма. Например, сложности в интерпретации результатов исследований могут возникнуть, если в качестве индикаторного растения будет выбрана береза. Лихеноиндикация - использование лишайников в качестве биоиндикаторов степени загрязнения атмосферного воздуха, основанное на изучении состава и биологических особенностей лихенофлоры. По отношению к загрязнению воздуха виды лишайников можно разделить на три категории : 1) самые чувствительные, исчезающие при первых симптомах загрязнения, 2) среднечувствительные, приходящие на смену погибшим чувствительным видам, с которыми они не могли конкурировать, пока воздух был чистым, 3) самые выносливые, толерантные к загрязнению. Оборудование для проведения исследования: лупа палетка Выполнение работы. Методика лихеноиндикации Выбираем районы, в которых будут проводиться наблюдения. Составляем карты исследуемых районов. Отмечаем на карте близлежащие дороги с интенсивным транспортным движением, частный сектор. В каждом районе выбираем 10 отдельно стоящих старых, но здоровых, растущих вертикально деревьев На каждом дереве подсчитываем количество видов лишайников. Все обнаруженные виды разделяем на 3 группы: кустистые, листоватые и накипные. Проводим оценку степени покрытия древесного ствола по формуле. Полученные результаты заносим в таблицу. Подсчёт степени покрытия ствола лишайниками 1. На высоте 30-150см на наиболее заросшую лишайниками часть коры накладывается прозрачная палетка размером 10x 10 см. 2. Считается число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают больше половины площади квадрата (А), условно приписывая им покрытие, равное 100%. 3. Считается число квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата (В), условно приписывая им покрытие, равное 50%. 4. Вычисляется общее проективное покрытие в процентах (R) – по формуле: R =(100А+50В):С , где С – общее число квадратов палетки. Степень загрязнения воздуха Зона Степень загрязнения Наличие или отсутствие лишайников кустистые листоватые накипные 1 Загрязнений нет + + + 2 Слабое загрязнение - + + 3 Среднее загрязнение - - + 4 Сильное загрязнение («лишайниковая пустыня») - - - |