Вопрос №26: Правило накопления токсических веществ

Вместе с полезными веществами с одного трофического уровня на другой поступают и вредные. Однако если полезное вещество при его излишке легко выводится из организма, то вредное не только плохо выводится, но и накапливается в пищевой цепи.

Таков закон природы, который назвали правилом накопления токсических веществ (биоаккумуляции) в пищевой цепи. Он справедлив для всех биоценозов и в общем виде формулируется следующим образом: если энергия при переходе на более высокий уровень экологической пирамиды десятикратно теряется, то накопление вредных веществ, в том числе токсичных и радиоактивных, примерно в такой же пропорции (на порядок) увеличивается.

В водных биоценозах накопление многих токсичных веществ, в том числе хлорорганических пестицидов, коррелируется с массой жиров (липидов), то есть явно имеет связь с энергетическими процессами. В середине 1960-х годов появилось, казалось бы, неожиданное сообщение о том, что пестицид дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) обнаружен в печени пингвинов в Антарктиде — месте, чрезвычайно удаленном от районов его возможного применения. От отравления ДДТ сильно страдают конечные хищники, особенно птицы. Так, на востоке США полностью исчез сапсан. Птицы оказались наиболее уязвимы в связи с вызываемыми ДДТ гормональными изменениями, влияющими на обмен кальция. Это приводит к утончению скорлупы яиц, и они чаще разбиваются.

Биотическое накопление происходит очень стремительно (например, в случае с пестицидом ДДТ, попавшим в воду болот при многолетнем их опылении с целью сокращения численности нежелательных человеку насекомых на Лонг-Айленде). Для данного случая величина концентрации (содержания) ДДТ для последовательных объектов приведена (по Ю. Одуму) в таблице 1.

Вода 0,00005

Планктон 0,04

Планктоноядные организмы 0,23

Щука (хищная рыба) 1,33

Рыба-игла (хищная рыба) 2,07

Цапля (питается мелкими животными) 3,57

Крачка (питается мелкими животными) 3,91

Серебристая чайка (падалыцик) 6,00

Крохаль (птица, питается мелкой рыбой) 22,8

Баклан (питается крупной рыбой) 26,4

Специалисты по борьбе с насекомыми «благоразумно» не применяли такие концентрации, которые непосредственно могли быть летальными для рыб и других животных. Тем не менее со временем было установлено, что в тканях рыбоядных животных концентрация ДДТ почти в 500 тыс. раз выше, чем в воде. В среднем, как и в приведенном примере, концентрация вредного вещества в каждом последующем звене экологической пирамиды примерно в 10 раз выше, чем в предыдущем. Принцип биотического усиления (накопления) должен быть принят во внимание при любых решениях, связанных с поступлением соответствующих загрязнений в природную среду. Следует учитывать, что скорость изменения концентрации может увеличиваться или уменьшаться под действием некоторых факторов. Так, человек получит меньше ДДТ, чем птица, питающаяся рыбой. Это частично объясняется удалением пестицидов при обработке и варке рыбы. Кроме того, рыба находится в более опасном положении, ибо получает ДДТ не только через пищу, но и непосредственно из воды.

Поиск по сайту: