Накопление загрязняющих веществ в пищевых цепях

Все живые организмы в разной степени обладают способностью накапливать в своем организме любые вещества, биологически слабо или совершенно не разрушающиеся.

Организмы, аккумулировавшие токсичные вещества, служат пищей другим животным, которые затем накопят их в своих тканях. Таким образом, постепенно происходит загрязнение всей пищевой цепи экосистемы, начало, которому положили продуценты, потребляющие загрязняющие вещества, рассеянные в биотопе (окружающей среде). Причем накопление токсичных веществ в живых организмах увеличивается на каждом последующем трофическом уровне. Хищники, находящиеся на самом верху (конце) пищевой цепи, оказываются обладателями наиболее высокого уровня заражения загрязняющими веществами.

Механизм накопления загрязняющих веществ в пищевых цепях объясняется правилом пирамид биомасс, в соответствие с которым при переходе на каждый последующий трофический (пищевой) уровень суммарная биомасса организмов закономерно уменьшается (за небольшим исключением), примерно во столько же раз увеличивается концентрация следующего по цепи загрязняющего вещества.

Установлено, что в пищевых цепях могут аккумулироваться многоие пестициды, тяжелые металлы и радиоактивные элементы.

Показателен в этом отношении пример с накоплением ранее известного пестицида ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан). ДДТ – ядохимикат, который широко использовался в течение почти 30 лет для борьбы с вредителями растений. Создание этого вещества базельским химиком Паулем Германом Миллером даже было отмечено в 1948 г. Нобелевской премией. Его применение позволило снизить смертность от малярии и сыпного тифа. Так, в Индии в 1948 г. умерли от малярии 3 млн. человек, а в 1965 г. – ни одного. В Неаполе в 1943-1944 гг. была эпидемия сыпного тифа, в январе 1944 г. за сутки заболевало до 60 человек. Тогда же началась систематическая обработка населения портив вшивости препаратами ДДТ, и уже в конце февраля регистрировали лишь 5 новых заболеваний в сутки.

Столь поразительный эффект способствовал тому, что ДДТ очень широко использовался как инсектицид. Однако его большая биологическая устойчивость привела к накоплению его в конечных звеньях трофических цепей. Исследования показали, что он воздействует практически на все живые организмы. Так, он накапливается в тканях млекопитающих и является канцерогеном, мутагеном, эмбриотоксином, нейротоксином, иммунотоксином, изменяет гормональную систему, вызывает анемию, болезни печени. Сильно он влияет на птиц, приводя к утончению скорлупы яиц и препятствуя нормальному выведению птенцов. ДДТ также уменьшает воспроизводство у рыб и змей.

Однако было установлено, что применение этого пестицида ведет к накоплению его в пищевых цепях до критических концентраций для животных (в т.ч. для человека). Жертвами накопления загрязнителей оказываются хищники, находящиеся на верхних уровнях пищевых цепей.

Примеры:

· в США (оз. Мичиган) такие явления описаны на примере белоголового орлана и скопы, питающихся рыбой, обитавшей в водах, содержащих ДДТ. На каждое звено пищевой цепи происходит увеличение содержания ДДТ в 10 раз:

Ил, содержащий ДДТ – 1

Растения (водоросли) 10

Мелкие организмы (рачки) 100

Рыбы – 1000

Хищные птицы – 10 000

· Большое чистое озеро в Калифорнии служило местом отдыха, в частности, рыбной ловли. В 1940-е нарушение естественной экосистемы из-за эвтрофикации (обогащении питательными веществами) привело к увеличению популяций мелких двукрылых насекомых. В 1949, 1954 и 1957 гг. эти популяции были обработаны распыленным ДДТ. В результате первой и второй обработок было уничтожено около 99 % этих насекомых, но они быстро восстановили свою численность, а третья обработка ДДТ почти не оказала действия. Анализ рыб, выловленных в озере, показал, что содержание ДДТ в мышцах рыб, употребляемых человеком в пищу, составляет 1 – 200 ч. на млн., а в жировой ткани 40 – 2500 ч. на млн. Популяция западных поганок, насчитывающая около 1000 особей и кормившаяся на озере, вымерла, а содержание ДДД в их жировых тканях составило 1600 ч.н на млн.

· Пример с голландскими вязами в парках (США), их опрыскивали ДДТ, чтобы уничтожить грибное заболевание. Остатки ДДТ попадали с дождевой водой и листьями на почву.. там ДДТ поглощали дождевые черви. Затем ДДТ попадал в организм перелетных дроздов, которые в основном питаются червями. Это не всегда приводит к гибели птиц, но вызывает у них нарушение способности к размножению. Так борьба с болезнью вязов привела к полному уничтожению перелетных дроздов.

Дата добавления: 2014-11-18