Экологические аспекты устойчивого развития

Организмы, обитающие в окружающей среде, содержащей относительно низкую концентрацию какого-либо вещества, могут накапливать его в своих тканях до концентраций, на несколько порядков больших, чем в среде обитания.

Способность живых организмов накапливать различные элементы даже при очень низком их содержании в среде называется биоаккумулированием. Способность организмов к накоплению веществ характеризуется коэффициент накопления (N):

        содержание (концентрация) вещества в организме

N = –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– .

        содержание (концентрация) вещества в окружающей среде

Явление биоаккумуляции ксенобиотиков было обнаружено при изучении накопления пестицидов, в частности хлорсодержащих углеводородов. Так, в одной из экосистем озера Мичиган (США) была выявлена биоконцентрация ДДТ в следующем ряду:

0,014 мг/кг (при расчете на сырую массу) – в донном иле;

0,41 мг/кг – в ракообразных, питающихся на дне;

3–6 мг/кг – в рыбах (бельдюговые, язь, елец);

24 000 мг/кг – в жировой ткани чаек, питающихся рыбой.

В больших количествах идет накопление организмами ПХБ (полихлорбифенилы). Обладая низкой скоростью разложения в окружающей среде (период полураспада около 5 лет), ПХБ поступают в пищевые цепи и в значительных количествах аккумулируются в живых организмах. Например, в угрях, выловленных из воды с содержанием полихлорбифенила 0,1 мкг/л, концентрация этого вещества составила 7,9 мг/кг, т. е. коэффициент накопления ПХБ был равен около 80000.

Включение ПХБ в трофические цепи типа водоросли (планктон) – ракообразные – рыбы – человек может привести к поступлению в организм человека с продуктами питания больших количеств этих токсикантов. Поступление ПХБ в организм ребенка с материнским молоком может достигать 3 мкг/кг массы в сутки.

Велика накопительная способность и у растений, особенно водных. Наиболее известный и яркий пример – это накопление йода водорослью ламинарией. Содержание йода в ламинарии достигает 0,3 % при концентрации его в морской воде 0,0001 %. Еще в первой половине нашего столетия большое количество йода добывалось из золы ламинарии. Затем были разработаны более выгодные в техническом отношении способы его добычи на базе минерального сырья. Накопительные свойства растений используются для:

1)  для поиска полезных ископаемых (так называемые фитогеохимические методы);

2)  выделения биогеохимических провинций на основании анализа золы растений-концентраторов;

контроля радиоактивности вод Мирового океана (радиоальгологический анализ).