Любое соединение, загрязняющее естественную среду, может быть поглощено живыми организмами. Таким путем оно включается в трофические сети экосистем, участвует в круговороте веществ, оказывая вредное воздействие на живые организмы.
Все живые существа (конечно, в разной степени) обладают способностью накапливать в своем организме любые вещества, биологически слабо или совершенно не разрушающиеся. Это обстоятельство порождает биологические явления, усложняющие процесс загрязнения каждой экосистемы. В самом деле, организмы, аккумулировавшие токсичные вещества, служат пищей другим животным, которые затем накопят их в своих тканях.
Таким образом, постепенно происходит заражение всей пищевой цепи экосистемы, начало которому положили первичные продуценты, «выкачивающие» загрязняющие вещества, рассеянные в биотопе. Накопление токсичных веществ в живых организмах увеличивается на каждом последующем трофическом уровне. Во всех случаях хищники, находящиеся в самом конце пищевой цепи, оказываются обладателями наиболее высокого уровня заражения.
Например, Миеттинен (цит. по Ф. Рамад, 1981) показал, что жители Лапландии получили дозы радиации (от 90 Sr и 137 Сs) в 55 раз большие, чем жители Хельсинки. Он рассмотрел движение этих радиоактивных элементов в следующей цепи:
Содержание радиоактивных стронция и цезия в лишайниках велико, что связано не только с физиологическими особенностями этих организмов, но и с природой почв тундры. Очень бедные питательными минеральными веществами почвы тундры быстро усваивают стронций и цезий, близкие по своим химическим свойствам к калию и кальцию. Концентрация стронция и цезия в лишайниках в несколько тысяч раз выше, чем в почвах тундры. Новое накопление радиоактивных веществ происходит в организме оленей, питающихся лишайниками, лапландцы же отравляются, питаясь мясом и молоком оленей. У травоядных концентрация радиоактивного цезия была в 3 раза выше, чем у лишайников, а в тканях лапландцев (плотоядные) его содержалось в 2 раза больше, чем в мясе оленя.
В 1953 г. в одной из рыбацких деревень, что стояла в бухте Минамата, вспыхнула эпидемия загадочного заболевания. Болезнь не была инфекционной, но поражала целые семьи. Ужителей стали наблюдаться нервные расстройства: возбужденное состояние, раздражительность, неспособность сосредоточиться, депрессия, сужение поля зрения, потери слуха, речи, разума, нетвердая походка и т. д.Из 116 официально зарегистрированных случаев 43 имели летальный исход, а у выживших отмечались все вышеперечисленные синдромы. Однако японские врачи, исследовавшие историю этой эпидемии, оценили реальное число заболевших людей многими сотнями. В этой деревне даже домашние кошки отличались своеобразным поведением. Некоторые из них бросались в воду – поведение, не свойственное животному, известному своей водобоязнью. Болезнь назвали болезнью Минамата. Она дважды наблюдалась в Японии: в 1953 г. в бухте Минамата и в 1965 г. в районе Ниигаты.
Причиной заболевания стало – и это совершенно очевидно – наличие патогенного или токсичного элемента в пище жителей бухты и их домашних животных. Тщательная экспертиза, проведенная между 1956 и 1959 гг., показала, что источником болезни являлась рыба из бухты Минамата.
В 1962 г. в сточных водах завода в районе бухты была обнаружена метилртуть. В 1965 г. подобное заболевание в районе Ниигаты, расположенном далеко от Минаматы, также было вызвано метилртутью. На этот раз 5 человек из 30 тяжело заболевших погибли. Все они питались рыбой, выловленной в реке Агано, в которую попадали сточные воды завода «Шова Денко», синтезирующего ацетальдегид (метилртуть).
Сегодня совершенно очевидно, что единственной причиной «экологической болезни» Минамата является метилртуть. Появление первых симптомов этого заболевания отмечалось подчас через много лет после употребления в пищу рыбы и морских животных, зараженных этим веществом, а у детей, рожденных не болевшими женщинами из районов Минамата и Ниигата, обнаружены серьезные врожденные аномалии.
Рассмотренные явления иллюстрируют биологическое накопление (концентрирование) токсичных веществ в пищевых цепях. Накопление живыми организмами ряда химически неразрушающихся веществ (пестициды, радионуклиды и др.), ведущее к биологическому усилению их действия по мере прохождения в биологических циклах и по пищевым цепям, получило название «правило биологического усиления» . В наземных экосистемах с переходом на каждый трофический уровень происходит, по крайней мере, 10-кратное увеличение концентрации токсичных веществ. В водных экосистемах накопление многих токсичных веществ коррелирует с массой жиров (липидов) в организме морских обитателей.
ПРАВИЛО БИОЛОГИЧЕСКОГО УСИЛЕНИЯ
ПРАВИЛО БИОЛОГИЧЕСКОГО УСИЛЕНИЯ
накопление живыми организмами ряда химических неразрушающихся веществ (пестициды , радионуклиды и др.), ведущее к биологическому усилению их действия по мере прохождения в биологических циклах и по пищевым цепям. В наземных экосистемах с переходом на каждый трофический уровень происходит по крайней мере 10-кратное увеличение концентрации токсических веществ. В водных экосистемах накопление многих токсических веществ (например, хлорсодержащих пестицидов) коррелирует с массой жиров (липидов). Могут вызвать мутагенный, канцерогенный, летальный и другие эффекты. Кроме того, такие загрязнители могут образовывать другие ядовитые вещества в окружающей среде. Единственный пока возможный способ предотвратить их - правильное их применение в народном хозяйстве с последующим изъятием из системы жизнеобеспечения окружающей среды.
Экологический энциклопедический словарь. - Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии . И.И. Дедю . 1989 .
- ПРАВИЛО БЕРГМАНА
- ПРАВИЛО БИОСИСТЕМ БЕРТАЛАНФИ
Смотреть что такое "ПРАВИЛО БИОЛОГИЧЕСКОГО УСИЛЕНИЯ" в других словарях:
БИОЛОГИЧЕСКОЕ УСИЛЕНИЕ - биомагнификация, концентрирование, или накопление (как правило, 10 20 кратное), ряда химических веществ (например, пестицидов, радионуклидов) в трофических цепях. Некоторые неразрушающиеся загрязнители не только накапливаются, но и часто… … Экологический словарь
БИОЛОГИЧЕСКОЕ НАКОПЛЕНИЕ - концентрирование (накопление) ряда химических веществ (пестицидов, тяжелых металлов, радионуклидов и др.) в трофических цепях экосистемы. Накопленные вещества могут вызвать мутагенный, тератогенный, канцерогенный, летальный и др. отрицательные… … Экологический словарь
I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… … Медицинская энциклопедия
Цивилизация - (Civilization) Мировые цивилизации, история и развитие цивилизации Информация о понятии цивидизации, история и развитие мировых цивилизаций Содержание Содержание Цивилизация: Истоки употребления слова История мировых цивилизаций Единство природы … Энциклопедия инвестора
Математика Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. Эйлер, Д. Бернулли и другие западноевропейские учёные. По замыслу Петра I академики иностранцы… …
1) раздел клинической медицины, в котором для лечения различных болезней, в первую очередь злокачественных новообразований, используют методы, основанные на биологическом действии ионизирующего излучения; 2) совокупность методов лечения различных … Медицинская энциклопедия
Государственная программа - (Government program) Государственная программа это инструмент государственного регулирования экономики, обеспечивающий достижение перспективных целей Понятие государственной программы, виды государственных федеральных и муниципальных программ,… … Энциклопедия инвестора
- (США) (United States of America, USA). I. Общие сведения США государство в Северной Америке. Площадь 9,4 млн. км2. Население 216 млн. чел. (1976, оценка). Столица г. Вашингтон. В административном отношении территория США … Большая советская энциклопедия
РСФСР. I. Общие сведения РСФСР образована 25 октября (7 ноября) 1917. Граничит на С. З. с Норвегией и Финляндией, на З. с Польшей, на Ю. В. с Китаем, МНР и КНДР, а также с союзными республиками, входящими в состав СССР: на З. с… … Большая советская энциклопедия
РОДЫ - РОДЫ. Содержание: I. Определение понятия. Изменения в организме во время Р. Причины наступления Р..................... 109 II. Клиническое течение физиологических Р. . 132 Ш. Механика Р. ................. 152 IV. Ведение Р.................. 169 V … Большая медицинская энциклопедия
ПРАВИЛО БИОЛОГИЧЕСКОГО УСИЛЕНИЯ, накопление живыми организмами ряда химич. неразрушающихся веществ (пестициды, радионуклиды и др.), ведущее к биологич. усилению их действия по мере прохождения в биологич. циклах и по пищевым цепям. В наземных экосистемах с переходом на каждый трофич. уровень происходит по крайней мере 10-кратное увеличение концентрации токсич. веществ.
В водных экосистемах накопление многих токсич. веществ (напр., хлорсодержащих пестицидов) коррелирует с массой жиров (липидов). Могут вызвать мутагенный, канцерогенный, летальный и др. эффекты. Кроме того, такие загрязнители могут образовывать др. ядовитые вещества в окружающей среде.
Единственный пока возможный способ предотвратить их - правильное их применение в народном хозяйстве с последующим изъятием из системы жизнеобеспечения окружающей среды.
Источник: Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь.
Издательство: Советская энциклопедия 1989 г.
ПЛАНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ, планирование, предусматривающее рациональное размещение хозяйственных и жилых объектов, объектов культуры, защиты природы и т. п. на определенной территории.
Внесение в почву гипса для устранения излишней щёлочности, вредной для мн. с.-х. р-ний; способ хим. мелиорации солонцов и солонцеватых почв. Основано на замене в почвенном поглощающем комплексе натрия на кальций, в результате чего улучшаются её неблагоприятные физ.-хим. свойства и повышается плодородие.Нормы гипса от 3-4 до 10-15 т/га, наиб.- на со
В соответствии с экономическим, экологическим и социальным значением лесов, их местоположением и выполняемыми функциями, леса могут быть отнесены к первой, второй или третьей группе. В пределах этих групп могут выделяться особо защитные участки с различным уровнем ограничения лесопользования; леса первой группы подразделяются на леса различных ка
Правило биологического усиления
Правило десяти процентов
Р. Линдеман (1942) сформулировал закон пирамиды энергий, или правило 10 %:
с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий ее уровень (по «лестнице» продуцент – консумент – редуцент), в среднем около 10 % энергии, поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды.
На самом деле потеря бывает либо несколько меньшей, либо несколько большей, но порядок чисел сохраняется.
Обратный поток, связанный с потреблением веществ и продуцируемым верхним уровнем экологической пирамиды энергии более низкими ее уровнями, к примеру, от животных к растениям, намного слабее – не более 0,5 % (и даже 0,25 %) от общего ее потока, в связи с этим говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходится.
Вместе с полезными веществами с одного трофического уровня на другой поступают и «вредные» вещества. При этом 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, называемый правилом накопления токсических веществ (биотического усиления) в пищевой цепи и справедливый для всех биоценозов.
Иначе говоря, если энергия при переходе на более высокий уровень экологической пирамиды десятикратно теряется, то накопление ряда веществ, в том числе токсичных и радиоактивных, примерно в такой же пропорции увеличивается, что впервые было обнаружено в 50‑х годах на одном из заводов комиссией по атомной энергии в штате Вашингтон. Явление биотического накопления нагляднее всего демонстрируют устойчивые радионуклиды и пестициды. В водных биоценозах накопление многих токсичных веществ, в том числе хлорорганических пестицидов, коррелируется с массой жиров (липидов), т. е. явно имеет энергетическую подоснову.
В середине 60‑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, к примеру, 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 содержание ДДТ в ррт(по Ю. Одуму) приведено ниже для следующих объектов:
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 (падальщик)………………..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 могли бы быть непосредственно летальны 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. Вместе с тем, рыба находится в более опасном положении, ибо получает ДДТ не только через пищу, но и непосредственно из воды.
Правило десяти процентов
Р. Линдеман (1942) сформулировал закон пирамиды энергий, или правило 10 %:
с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий ее уровень (по «лестнице» продуцент – консумент – редуцент), в среднем около 10 % энергии, поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды.
На самом деле потеря бывает либо несколько меньшей, либо несколько большей, но порядок чисел сохраняется.
Обратный поток, связанный с потреблением веществ и продуцируемым верхним уровнем экологической пирамиды энергии более низкими ее уровнями, например, от животных к растениям, намного слабее – не более 0,5 % (и даже 0,25 %) от общего ее потока, поэтому говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходится.
Вместе с полезными веществами с одного трофического уровня на другой поступают и «вредные» вещества. 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, называемый правилом накопления токсических веществ (биотического усиления) в пищевой цепи и справедливый для всех биоценозов.
Иначе говоря, если энергия при переходе на более высокий уровень экологической пирамиды десятикратно теряется, то накопление ряда веществ, в том числе токсичных и радиоактивных, примерно в такой же пропорции увеличивается, что впервые было обнаружено в 50‑х годах на одном из заводов комиссией по атомной энергии в штате Вашингтон. Явление биотического накопления нагляднее всего демонстрируют устойчивые радионуклиды и пестициды. В водных биоценозах накопление многих токсичных веществ, в том числе хлорорганических пестицидов, коррелируется с массой жиров (липидов), т. е. явно имеет энергетическую подоснову.
В середине 60‑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 содержание ДДТ в ррт(по Ю. Одуму) приведено ниже для следующих объектов:
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 (падальщик)………………..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 могли бы быть непосредственно летальны 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.