Вопрос 6 «Предельно допустимая нагрузка на окружающую

природ­ную среду (ПДН)»

Нормативы ПДК и ПДУ относят к санитарно-гигиениче-ским, ПДВ и ПДС – к производственно-хозяйственным, а ПДН – к комплексным показателям качества окружающей природной среды.

Основным комплексным нормативом качества окружающей природной среды является предельно допустимая норма нагруз­ки (ПДН).

Предельно допустимые нормы нагрузки на природную сре­ду (ПДН) – это максимально возможные антропогенные воз­действия на природные ресурсы или комплексы, не приводя­щие к нарушению устойчивости экологических систем.

Для оценки общей устойчивости экосистем к антропоген­ным воздействиям используют следующие показатели:

1) за­пасы живого и мертвого органического вещества;

2) эффектив­ность образования органического вещества или продукции рас­тительного покрова;

3) видовое и структурное разнообразие (Государственный доклад..., 1994).

7 Специфика и механизм токсического действия вредных веществ. Воздействие химических веществ на популяции и экосистемы

(в соответствии с названием раздела опишите свойства предложенного в Вашем варианте вещества)

1. аммиак

2. Диоксины

3. Пестициды

4. Полиароматические углеводороды

5. Фосфорорганические соединения

6. хлорорганические соединения

7. Диоксид серы

8. Диоксид азота

9. Диоксид углерода

10. Тяжелые металлы

Образец ответа Задание 7. Специфика и механизм токсического действия вредных веществ. Воздействие химических веществ на популяции и экосистемы.

Вопрос 1 «аммиак»

Взаимодействие токсиканта или продуктов его превращения в организме со структурными элементами биосистем, лежащее в основе развивающегося токсического процесса, называется механизмом токсического действия. Взаимодействие осуществляется за счет физико-химических и химических реакции.

Токсический процесс, инициируемый физико-химическими реакциями, как правило, обусловлен растворением токсиканта в определенных средах (водной или липидной) клеток и тканей организма. При этом существенно изменяются физико-химические свойства среды –растворителя (рН, вязкость, электропроводность, сила межмолекулярных взаимодействий и т. д.). Особенность данного типа взаимодействия – отсутствие строгой зависимости качества развивающегося эффекта от химических свойств молекулы токсиканта.

Аммиак NH₃ в организме человека является одним из продуктов метаболизма аминокислот и белков, поступивших с пищей или присутствующих в самой клетке в качестве запасных веществ.

Аммиак – бесцветный газ с резким запахом, очень хорошо растворим в воде: в 1 объеме Н₂О при 293 К растворяет около 700 объемов аммиака (растворимость 31 моль/л). В концентрированном водном растворе массовая доля аммиака составляет 25 %. В медицинской практике применяют 10 %-ный раствор аммиака (нашатырный спирт) для вывода из обморочного состояния. При вдыхании аммиак оказывает возбуждающее влияние на дыхательный центр. При больших дозах наступает удушье.

Превращение производных аммиака в организме. Аминогруп­па –NH₂ входит в состав различных биолигандов, играющих важную роль в процессах жизнедеятельности: аминокислот, нуклеотидов, нуклеиновых кислот и т. д. В процессах распада этих веществ в организме образуется аммиак.

Причина токсического действия аммиака на мозг до конца не выяснена. В крови при рН 7,4 аммиак почти полностью находится в виде ионов аммония. Из уравнения Гендерсона – Гассельбаха следует, что доля молекул NH₃ при этом значении рН составляет всего около 1 % от общего числа молекул аммиака, поступивших в кровь:

где 9,25 – pK_a(NH₄⁺), отсюда .

Ионы аммония, несмотря на то, что они в крови находятся и большом избытке, не могут проникать через клеточные мембра­ны, в то время как нейтральные молекулы NH₃ легко проходят через эти мембраны и могут воздействовать на мозг.