Файл: экологическая токсикология.pdf

91 

органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-
эпидемиологического  надзора  и  совершенствуются  по  мере  развития 

науки  и  техники  с  учетом  международных  стандартов.  В  основе  сани-
тарно-гигиенического  нормирования  лежит  понятие  предельно  допус-
тимой концентрации.  

Предельно допустимые концентрации (ПДК)

 – нормативы, уста-

навливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воз-
духа, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа 

работающих),  которые  при  воздействии  за  определенный  промежуток 
времени  практически  не  влияют  на  здоровье  человека  и  не  вызывают 
неблагоприятных последствий у его потомства.  

Таким образом, санитарно-гигиеническое  нормирование  охватыва-

ет все среды, различные пути поступления вредных веществ в организм, 
хотя  редко  отражает  комбинированное  действие  (одновременное  или 

последовательное  действие  нескольких  веществ  при  одном  и  том  же 
пути  поступления)  и  не  учитывает  эффектов  комплексного  (поступле-
ние  вредных  веществ  в  организм  различными  путями  и  с  различными 

средами – с воздухом, водой, пищей, через кожные покровы) и сочетан-
ного воздействия всего многообразия физических, химических и биоло-
гических  факторов  окружающей  среды.  Существуют  лишь  ограничен-

ные  перечни  веществ,  обладающих  эффектом  суммации  при  их  одно-
временном содержании в атмосферном воздухе.  

Для  веществ,  о  действии  которых  не  накоплено  достаточной  ин-

формации,  могут  устанавливаться 

временно  допустимые  концентра-

ции  (ВДК)

 –  полученные  расчетным  путем  нормативы,  рекомендован-

ные для использования сроком на 2–3 года.  

Величина токсической дозы не используется в системе нормирования. 
Санитарно-гигиенические  и экологические нормативы  определяют 

качество окружающей среды по отношению к здоровью человека и со-

стоянию экосистем, но не указывают на источник воздействия и не ре-
гулируют  его  деятельность.  Требования,  предъявляемые  собственно  к 
источникам  воздействия,  отражают  научно-технические  нормативы.  К 

таковым относятся 

нормативы выбросов и сбросов вредных веществ 

(ПДВ и ПДС)

, а также 

технологические, строительные, градострои-

тельные  нормы  и  правила

,  содержащие  требования  по  охране  окру-

жающей природной среды. В основу установления научно-технических 
нормативов  положен  следующий  принцип:  при  условии  соблюдения 
этих нормативов предприятиями региона содержание любой примеси в 

воде,  воздухе  и  почве  должно  удовлетворять  требованиям  санитарно-
гигиенического нормирования.  

Научно-техническое  нормирование  предполагает  введение  ограниче-

ний деятельности хозяйственных объектов в отношении загрязнения окру-
жающей среды. Иными словами, определяет предельно допустимые потоки 
вредных  веществ,  которые  могут  поступать  от  источников  воздействия  в 

воздух,  воду,  почву.  Таким  образом,  от  предприятий  требуется  не  собст-

92 

венно обеспечение тех или иных ПДК, а соблюдение пределов выбросов и 
сбросов  вредных  веществ,  установленных  для  объекта  в  целом  или  для 

конкретных  источников,  входящих  в  его  состав.  Зафиксированное  превы-
шение величин ПДК в окружающей среде само по себе не является нару-
шением со стороны предприятия, хотя, как правило, служит сигналом не-

выполнения  установленных  научно-технических  нормативов  (или  свиде-
тельством необходимости их пересмотра). 

Исходя  из  вышеизложенного,  сегодня  нормирование  загрязняющих 

веществ  в  природных  биогеоценозах  базируется  на  санитарно-
гигиенических принципах и нормах, т.е. на приоритетности защиты прежде 
всего человека. Из этих принципов исходят гигиенисты при установлении 

ПДК  различных  веществ  в  природных  средах  и  продуктах  питания.  Этот 
принцип ориентации на обеспечение безопасности человека отражает наше 
антропоцентрическое мировоззрение и, как правило, оправдан. 

Однако человек как биологический вид и человечество как социальная 

общность, и каждый отдельно взятый ее член в конечном итоге страдают 
не только от прямого неблагоприятного воздействия на них антропогенных 

(в том числе и техногенных) факторов, но и от вызываемых этими факто-
рами существенных, а то и необратимых нарушений состояния отдельных 
экосистем и в целом биосферы. Остается открытым вопрос, всегда ли и в 

какой мере нормативы, установленные для человека, обеспечивают защиту 
других объектов живой природы. Ведь изменение качества природной сре-
ды  за  счет  обеднения  видового  состава,  снижение  устойчивости  и  даже 

частичная  деградация  экосистем  имеют  своим  следствием  ухудшение  ус-
ловий существования человека. Сегодня ответ на вопрос, в какой мере са-
нитарно-гигиенические нормативы обеспечивают защиту природных ком-

понент, остается неоднозначным. 

Например, известно, что лишайники гибнут в городской атмосфере, 

которая по санитарно-гигиеническим стандартам считается допустимой 

для  человека.  В  странах  Западной  Европы  и  у  нас  нередки  случаи  ис-
пользования питьевой воды, в которой могут выжить далеко не все пре-
сноводные организмы. При некоторых загрязнениях почвы нефтью или 

тяжелыми металлами может сильно пострадать почвенная мезофауна, в 
то  время  как  сельскохозяйственная  продукция  с  этих  участков  может 
соответствовать санитарным нормам для продуктов питания. 

Подобные примеры можно продолжать, но сегодня ясно, что не все 

объекты  природных биоценозов можно «нормировать» по регламентам 
человека. 

Определяющим в стратегии экологического нормирования должны 

быть  принципы  сохранности  естественных  природных  экосистем,  а  не 
их замена или приспособление к нуждам человека. 

Любые  подходы  к  экологическому  нормированию  исходят  из 

по-

нятия допустимой антропогенной нагрузки

. Согласно Ю.А. Израэль, 

в  широком  смысле  под  допустимым  антропогенным  воздействием  на 

окружающую природную среду следует понимать воздействие, склады-

93 

вающееся из отдельных однородных и разнородных воздействий, кото-
рые не влияют на качество природной среды или изменяют ее в допус-

тимых пределах, т.е. не разрушают существующие экосистемы и не вы-
зывают  неблагоприятных  последствий  у  важнейших  популяций,  и,  ко-
нечно, в первую очередь у человека. 

Д.А. Криволуцким с соавторами (По: В.С. Безель, 1994) предложе-

ны три возможных подхода к экологическому нормированию. 

1. Требование сохранности устойчивости экосистемы в целом, рас-

сматривая ее как систему взаимосвязанных подсистем. Свойства биоце-
нозов таковы, что при токсических воздействиях, наносящих поражение 
отдельным  звеньям  системы,  возникает  компенсация  за  счет  других 

элементов, и ценоз продолжает функционировать. Несмотря на сохран-
ность  биоценоза  как  функционирующей  системы,  происходящие  изме-
нения  не  всегда  можно  считать  допустимыми,  поскольку  они  могут 

привести к нежелательным изменениям условий существования некото-
рых видов, которые являются ценными или уникальными. 

2. Требование сохранности каждой популяции. При этом имеется в 

виду  прямое  токсическое  действие  на  организмы,  составляющие  попу-
ляцию, и их потомство, а также косвенное воздействие, опосредованное 
через  систему  трофических  связей.  Например,  воздействие  на  консу-

менты  низших  порядков  может  привести  к  недостаточности  кормовой 
базы для консументов более высокого порядка. 

3. Необходимость учета диапазона естественных колебаний основных 

экологических параметров, определяемых по многолетним наблюдениям за 
функционированием отдельных звеньев или биоценоза в целом.  

Эти три подхода фактически постулируют несколько уровней эко-

логического  нормирования,  соответствующих  надорганизменному  ха-
рактеру экологической токсикологии. 

Существует проблема выбора 

экологических критериев

, характе-

ризующих качество природной среды. 

Так, например, при определении состояния биологических систем с 

точки зрения критерия  «хорошего» биогеоценоза Шварца предлагается 

(По: Ю.А. Израэль, 1984) проведение оценки: 

1) продукции всех основных звеньев трофической цепи; 
2)  соответствия  высокой  продуктивности  высокой  продукции  (оп-

ределяющего компенсаторную активность биологических систем); 

3)  стабильности  структуры  и  разнородности  отдельных  трофиче-

ских уровней; 

4)  скорости  протекания  обмена  веществ  и  энергии  в  экосистеме,  ха-

рактеризующей возможность биологического самоочищения системы; 

5) способности к быстрой перестройке  структуры  сообщества,  что 

поддерживает  биогеоценоз  в  оптимальном  состоянии  при  измении  ус-
ловий среды. 

Оценку  влияния  факторов  среды  на  экосистему  можно  проводить 

на основе оценки численности отдельных видов и их состояния. 

94 

Конкретными показателями состояния среды могут быть: содержа-

ние  химических  веществ  в  различных  тканях  организмов  на  разных 

уровнях трофических цепей, скорость роста деревьев, энергия фотосин-
теза, микробиологическая активность почв, рост лишайников, развитие 
различных организмов. Эти данные могут быть дополнены данными по 

изменению  структуры  биогеоценозов,  данными  по  их  пространствен-
ным и функциональным изменениям. 

Можно оценивать не все показатели, а лишь некоторые из них. 

В  целях  контроля  за  состоянием  биологических  систем  следует 

придерживаться следующих правил в выборе показателей: 

–

следует отбирать показатели, относящиеся только к процессам с 

гомеостатическими  механизмами  (например,  таким  показателем  может 

быть  металлоустойчивость  растений  и  механизмы  ее  регулирования  в 

пределах  гоместаза  отдельных  растительных  сообществ.  Одним  из  та-

ких  механизмов  является  синтез  металлотионеинов  и  фитохелатинов – 

низкомолекулярных  беков,  способных  связывать  металлы.  Целью  по-

добного исследования можно ставить, например, изменение уровня этих 

веществ  в  тканях  клевера  лугового  в  условиях  различного  загрязнения 

среды обитания тяжелыми металлами); 

–

следует отдать предпочтение показателям, характеризующим не-

специфический  отклик  на  воздействующий  фактор  (так,  для  каждого 

биологического  вида  характерны  формы  с  повышенной  и  пониженной 

способностью  к  концентрированию  химических  элементов,  могут  воз-

никать виды – яркие концентраторы микроэлементов, но данных о том, 

как они возникают, до сих пор нет); 

–

следует  отдать  предпочтение  интегральным  показателям.  Так,  при 

эколого-биогеохимических исследованиях оценку территории следует про-

водить  по  интегрированным  параметрам  аккумулирования  химических 

элементов с использованием не только растений-космополитов, ландшафт-

ных растений-биоиндикаторов, но и фитоэкогрупп. 

Нормирование  нагрузки  на  отдельные  биогеоценозы  может  быть 

осуществлено  через  регламентацию  состояния  отдельных  популяций 

или  их  сообществ,  отнесенных  к  критическим  звеньям  соответствую-

щих биогеоценозов. 

Большое  значение  придается  биотестированию  и  использованию 

чувствительных  к  воздействию  видов  для  выделения  антропогенных 
эффектов. 

Подбор 

популяционных индикаторов

 должен учитывать целевую 

задачу  нормирования –  идет  ли  речь  о  сохранности  уникальных  при-
родных  комплексов,  отдельных  «краснокнижных»  или  редких  видов, 
или  же  допустима  антропогенная  трансформация  ландшафта  и  отдель-

ных биоценозов. 

Существуют  некоторые  общие  принципы  отбора  видов-инди-

каторов: 

–

это должны быть массовые виды, хорошо представленные в вы-

бранном биогеоценозе и смежных территориях; 

95 

–

выбранные  виды  должны  быть  видами-эдификаторами,  пред-

ставляющими основу биогеоценоза и играющими основную роль в соз-

дании биогеоценотической среды; 

–

должны  быть  учтены  условия  обитания  вида-индикатора,  учи-

тывающие общую его распространенность, пребывание в оптимуме и на 

периферии обитания; 

–

должны быть учтены сведения по фоновой динамике численности 

вида в условиях аналогичных, исключающих техногенное воздействие;  

–

должны  быть  учтены  данные  об  изменчивости  основных  попу-

ляционных параметров вида-индикатора, в том числе  генетически обу-
словленной изменчивости. 

Индикаторы устойчивого развития. 

Одна из важнейших проблем 

современности –  проблема  устойчивого  развития –  была  принята  на 
Всемирной конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-

де-Жанейро  в  1992  г.  В  основу  концепции  положены  идеи  развития  с 
целью сохранения сбалансированности между окружающей средой и ее 
ресурсами, экономикой и населением Земли. 

Индикатор является мерой, которая суммирует информацию отно-

сительно определенного явления. 

Согласно  существующим  мнениям,  в  качестве  индикаторов  могут 

быть  использованы многие факторы и процессы: от  ключевых природ-
ных явлений до ведущих социальных проблем. 

В  настоящее  время  полагают,  что  основные  функции  экологиче-

ских индикаторов состоят в следующем: 

–

оценить условия среды и тренды процессов; 

–

сравнить разные природные ситуации; 

–

оценить условия среды в отношении определенной «мишени»; 

–

обеспечить функционирование «системы раннего предупреждения»; 

–

обеспечить  функционирование  «системы  прогноза  состояния 

среды и изменчивости процессов». 

Предложены  следующие  экосистемные  индикаторы,  позволяющие 

оценить устойчивость и изменчивость морских экосистем: 

–

изменение  важнейших  физических  процессов  (температурный, 

ветровой, циркуляционный и др. режимы); 

–

изменение гидрохимического режима; 

–

уровень  антропогенного  воздействия  (химическое,  биологиче-

ское,  тепловое,  радиоактивное  загрязнение,  эвтрофирование,  изъятие 
возобновляемых биологических ресурсов); 

–

скорость изменения продукционно-деструкционных процессов; 

–

изменение индекса биоразнообразия; 

–

скорость  микробного  разрушения  органических  загрязняющих 

веществ; 

–

скорость  выноса  загрязняющих  веществ  в  процессе  биогенной 

седиментации;