Ограниченная способность экосистем к детоксикации экотоксикантов и проблема их остатков в экосистеме

Взаимодействие с природными органическими веществами продуктов трансформации некоторых экотоксикантов с образованием связанных остатков может иметь необычные последствия. Продукты гидролиза фосфорорганических и карбаматных пестицидов после связывания с гумусом и длительного пребывания в виде связанных остатков по мере разрушения гумуса грибами (в результате биохимического ферментативного процесса) высвобождаются и могут проявлять свое токсическое действие на организмы данной экосистемы.

Примеры.

Условия реальных экосистем вносят ощутимые поправки в поведение экотоксиканта и его экологическую значимость, что нелегко предсказать исходя только из стандартного набора его физико-химических, химических или токсикологических свойств.

Экологические последствия трансформации экотоксикантов в окружающей среде. Взаимодействие абиотических и биотических факторов с точки зрения судьбы экотоксикантов в экосистемах.

В экосистемах совместное действие абиотические и биотические факторов может очень своеобразным образом влиять на судьбу экотоксиканта и его последствие не всегда можно предугадать.

1) Почвенные компоненты (гумус, минералы, микроэлементы) могут, с одной стороны, способствовать деградации экотоксиканта, выступая в роли катализаторов, а органическое вещество – косубстракта, а с другой стороны, могут снижать скорость биодеградации экотоксиканта, делая его в результате сорбции почвой менее доступным для микроорганизмов.

1) Экологическая опасность накопления неразлагающихся или разлагающихся крайне медленно экотоксикантов очевидна. Постоянно накапливаясь, они будут нарушать функционирование экосистем. Опасность определяется не только их непосредственной токсичностью, но и токсичностью и персистентностью продуктов их трансформации.

Примеры:

а) превращение ДДТ в ДДЕ (соединение исключительно устойчивое, именно этот метаболит обычно обнаруживается в окружающей среде);

б) превращение микроорганизмами неорганической ртути в метилртуть;

в) образование при конъюгации более опасных (канцерогенных) или растворимых продуктов, которые поступает в экосистемы с экскрементами животного или с отмершими тканями и продолжают циркулировать в биогеоценозе.

К числу практически не разлагаемых экотоксикантов относятся тяжелые металлы. Последствием является их накопление в организмах живых существ, в том числе человека (например, свинец).

2) Экологическая опасность больших доз биоразрушаемых экотоксикантов и остатков неразложившихся экотоксикантов связана с тем, что большие дозы экотоксикантов могут оказать острое токсическое действие на организмы раньше, чем те успевают их разрушить. В результате кратковременного действия они могут также вызвать отдаленные эффекты (мутагенез, канцерогенез, тератогенез). Деградация - длительный процесс. Поэтому в окружающей среде еще долгое время могут присутствовать не разложившиеся остатки биоразрушаемых экотоксикантов. В связи с биоконцентрированием может усиливаться их токсическое действие на организмы вышестоящих трофических уровней. На промежуточных стадиях могут образовываться и более токсичные продукты.

3)Экологическая опасность малых (сублетальных) концентраций (доз) экотоксикантов. Они не вызывают острого отравления, но ведут к хроническим отравлениями и специальным токсическим эффектам в отдаленном времени (мутагенез, канцерогенез, тератогенез), нарушение половой функции или иммунной системы организмов и др.