Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Ecotoxicology (журнал) ( ISSN  0963-9292 , ISSN 1573-3017 ). 

Экотоксикология - это изучение воздействия токсичных химических веществ на биологические организмы , особенно на уровне населения , сообщества , экосистемы и биосферы . Экотоксикология - это многопрофильная область, объединяющая токсикологию и экологию .

Конечная цель экотоксикологии - выявить и предсказать последствия загрязнения в контексте всех других факторов окружающей среды. Основываясь на этих знаниях, можно определить наиболее действенные и действенные меры по предотвращению или устранению любого вредного воздействия. В тех экосистемах , которые уже затронуты загрязнением, экотоксикологические исследования могут помочь в выборе действий для эффективного и действенного восстановления экосистемных услуг , структур и функций. [ необходима цитата ]

Экотоксикология отличается от токсикологии окружающей среды тем, что она объединяет эффекты стрессоров на всех уровнях биологической организации от молекулярного до целых сообществ и экосистем, тогда как экологическая токсикология включает токсичность для людей и часто фокусируется на эффектах на уровне организма и ниже. [1]

История [ править ]

Экотоксикология - относительно молодая дисциплина, дебютировавшая в 1970-х годах [2] в области наук об окружающей среде. Его методологические аспекты, заимствованные из токсикологии, расширены, чтобы охватить область окружающей человека среды и биосферу в целом. Экотоксикология возникла после событий, связанных с загрязнением, которые произошли после Второй мировой войны, повысив осведомленность о воздействии выбросов токсичных химикатов и сточных вод на человечество и окружающую среду. Термин «экотоксикология» впервые произнес в 1969 году токсиколог Рене Труо на конференции по окружающей среде в Стокгольме. В результате он был де-факто признан основоположником этой дисциплины. Фактически, новаторская роль Жана-Мишеля Жуани, помощника Труо, в концептуализации дисциплины [3]и при определении его целей [4] теперь полностью признан. В мировоззрении Жуани экотоксикология в первую очередь связана с экологией, поскольку ее цель состоит в том, чтобы ограничить влияние факторов стресса на отношения, существующие между организмами и их средой обитания. Жан-Мишель Жуани действительно был молодым и блестящим наставником Рене Труо, который в то время имел возможность распространять новую дисциплину, предложенную его молодым помощником, на международном уровне. Жан-Мишель Жуани был назначен профессором Университета Нанси в 1969 году. Затем он вместе со своим коллегой Жан-Мари Пельт изложил принципы преподавания и исследования экотоксикологии в Университете Меца еще в 1971 году. [5]Во Франции два университета (Мец и Париж-Юг) внесли заметный вклад в расширение этой развивающейся дисциплины в 1980-х и 1990-х годах. В этом отношении примеру последовали несколько институтов. Действительно, CEMAGREF (ныне IRSTEA), INERIS, IFREMER и CNRS создали исследовательские подразделения по экотоксикологии, как и другие французские университеты (в Руане, Бордо, Гавре, Лионе, Лилле, Кане…). [6]Полностью признанная учреждениями, экотоксикология продолжает развиваться. В то время как традиционная токсикология ограничивает свои исследования на уровне организмов, экотоксикология стремится оценить влияние химических, физико-химических и биологических агентов не только на индивидуальном уровне, но и на уровне популяций и целых экосистем. В этом отношении экотоксикология снова принимает во внимание динамическое равновесие при деформации. В течение 1990-х годов случайно появляется новое ответвление экотоксикологии, известное как ландшафтная экотоксикология, цель которой состоит в том, чтобы учесть взаимодействие между экологическими процессами ландшафта и экологическими токсикантами, в частности, для видов, испытывающих препятствия, связанные с миграционными путями * (например, лососевых).


Общие экологические токсиканты [ править ]

  • ПХБ ( полихлорированные дифенилы ) - содержатся в охлаждающих и изоляционных жидкостях, наполнителях пестицидов, клеях и гидравлических жидкостях .
  • Пестициды - широко используются для предотвращения, уничтожения или отпугивания любых организмов, которые могут считаться вредными. Обычно содержится в выращиваемых в коммерческих целях фруктах, овощах и мясе. Метилпаратион - широко используемый пестицид в сельскохозяйственных целях. Метилпаратион вызывает образование токсичных сред для человека, почвы и воды, пресноводных рыб и других гидрофильных организмов в экосистеме. Метилпаратион предлагает множество факторов риска для здоровья, которые опасны для жизни. [7]
  • Плесень и другие микотоксины .
  • Фталаты содержатся в пластиковой упаковке, пластиковых бутылках и пластиковых контейнерах для хранения пищевых продуктов, которые составляют значительную часть бытовых пластиковых отходов .
  • ЛОС ( летучие органические соединения ) - такие как формальдегид ; можно найти в системах питьевой воды и канализации.
  • Диоксины - это класс химических соединений, которые образуются в результате процессов сжигания, таких как сжигание отходов, и при сжигании топлива, такого как древесина, уголь и нефть.
  • Асбест содержится в изоляции водостоков, потолков, водопроводных труб и отопительных каналов.
  • К тяжелым металлам относятся мышьяк, ртуть, свинец, алюминий и кадмий, которые содержатся в рыбе, и пестициды.
  • Хлороформ используется для производства других химикатов.
  • Хлор обычно содержится в бытовых чистящих средствах .

Воздействие токсичных химикатов [ править ]

  • Химические вещества создают риск уничтожения корма для другого животного, что изменяет общую популяцию жертвы.
  • Животные могут оказаться на грани исчезновения из-за пищевой цепи, которая существует в различных сообществах. Например, белоголовые орланы, скопы и сапсаны находились на грани исчезновения, потому что их источники пищи (рыба и другие птицы) были загрязнены токсинами.
  • Мы все связаны между собой сообществами живых существ. Растения могут поглощать токсины через корни и листья. Животные и люди всегда подвергаются воздействию химических веществ через воздух, которым мы дышим, вещи, которых мы касаемся, и то, что мы кладем в рот.
  • Животные и люди также могут есть других животных или растений, которые уже отравлены, что будет продолжать распространение химических веществ, что называется вторичным отравлением [8]

Воздействие на отдельных людей и население в целом [ править ]

  • Прямые эффекты - прямое потребление токсина или чего-то, что было загрязнено токсином при дыхании, еде или питье.
  • Проблемы развития и репродукции
  • Косвенные эффекты - организмы, непосредственно пострадавшие от потери пищи, которая сократилась из-за токсинов.
  • Сублетальные эффекты - токсины или соединения, которые не вызывают значительной смертности, но вызывают заболевание организма или заставляют его изменить свое поведение [9]
  • Повышенная чувствительность к токсичным веществам при наличии дополнительных факторов экологического стресса [10]
  • При хроническом использовании пестицидов существует риск возникновения аномалий в структуре хромосом у людей, а также воздействия на репродуктивную, нервную и сердечно-сосудистую системы любых животных, подвергшихся воздействию.
  • Воздействие токсичных веществ может повлиять на генетику, в ДНК могут произойти прямые изменения, и, если их не исправить, изменения могут привести к появлению мутаций [11]
  • Загрязняющие вещества могут изменять распределение особей в популяции, эффективный размер популяции, частоту мутаций и скорость миграции [12]

Влияние экотоксичности на сообщество [ править ]

  • Отношения хищник-жертва - либо хищник подвергается воздействию токсина, что приводит к сокращению популяции хищников и, таким образом, к увеличению популяции жертвы; или популяция жертвы подвергается воздействию токсина, что приводит к сокращению популяции жертвы, что, по сути, вызовет сокращение популяции хищников из-за нехватки пищевых ресурсов [13]
  • Экотоксикология сообщества изучает влияние всех загрязняющих веществ на модели и численность, разнообразие, состав сообщества и взаимодействие видов. Сообщества, которые в значительной степени полагаются на конкуренцию и хищничество, будут испытывать трудности с реагированием и процветанием в условиях беспорядков, вызванных загрязнителями. Сообщество, богатое видами, будет иметь больше шансов на восстановление после нарушения экзотоксинами, чем сообщество, не богатое видами. Вид может быть легко уничтожен за счет заражения чужеродными химическими веществами. Защита отдельных уровней сообществ, таких как богатство и разнообразие видов, имеет важное значение для поддержания здоровой, хорошо сбалансированной экосистемы [14]

Общие эффекты [ править ]

Показано, что химические вещества препятствуют прорастанию семян различных видов растений. Растения составляют самый важный трофический уровень пирамид биомассы, известный как первичные продуценты. Поскольку они находятся в нижней части пирамиды, для выживания любой другой организм в экосистеме полагается на здоровье и изобилие основных продуцентов. Если растения борются с болезнями, связанными с воздействием химикатов, другие организмы либо умрут из-за голода, либо заразятся, поедая уже зараженные растения или животных. Таким образом, экотоксикология - это постоянная борьба, которая проистекает из многих источников и может повлиять на все и каждого в экосистеме [15]

Способы предотвращения [ править ]

Регламент:

  • В Соединенных Штатах Агентство по охране окружающей среды (EPA) проверяет все пестициды перед регистрацией продуктов для продажи, чтобы убедиться, что польза от них перевешивает риски.
  • В 1996 году были приняты Закон о защите качества пищевых продуктов и Закон о безопасной питьевой воде, согласно которым Агентство по охране окружающей среды обязало EPA проверять пестицидные химические вещества на предмет их потенциального вредного воздействия.
  • Внимательно следите за маркировкой при использовании удобрений или пестицидов. Постарайтесь найти продукты, которые будут оказывать меньшее воздействие на окружающую среду [16]
  • Существует множество федеральных законов и законов штата, защищающих птиц, животных и редкие растения. Но первый порядок защиты исходит от того, что мы предпринимаем шаги, чтобы избежать вреда, поскольку мы являемся основным источником всех токсинов.
  • Правильная утилизация отходов

Тестирование на экотоксичность [ править ]

  • Тесты на острую и хроническую токсичность проводятся для наземных организмов, включая птиц, млекопитающих, нецелевых членистоногих и дождевых червей.
  • Руководство по тестированию Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) разработало специальные тесты для проверки уровня токсичности в организмах. Экотоксикологические исследования , как правило , осуществляется в соответствии с международными стандартами, в том числе EPA, ОЭСР, ЕППО, OPPTTS, СЕТАК , МОББ и JMAFF.
  • LC50 - это тест на острую токсичность, который проверяет концентрат ткани, при котором он является летальным до 50% в течение указанного в тесте времени. Тест может начинаться с яиц, эмбрионов или молоди и длиться от 7 до 200 дней.
  • EC50 - это концентрация, которая вызывает побочные эффекты у 50% тестируемых организмов (для бинарного эффекта да / нет, такого как смертность или указанный сублетальный эффект) или вызывает 50% (обычно) снижение небинарного параметра, такого как рост .
  • Программа скрининга эндокринных нарушителей (EDSP)
  • Батарея экранирования уровня 1
  • Оценка исчезающих видов .
  • Оценка стойкости, биоаккумуляции и токсичности по своей природе (PBiT) с использованием количественных соотношений структура-активность (QSAR) для классификации регулируемых веществ.
  • Биоаккумуляция в рыбе с использованием методов фактора биоконцентрации (BCF). [17]

Классификация экотоксичности [ править ]

Общая сумма острой токсичности напрямую связана с классификацией токсичности.

<1 части на миллион → сорт I

1–10 частей на миллион → Второй сорт

10–100 частей на миллион → Класс III [18]

См. Также [ править ]

  • Водная токсикология
  • Экология
  • Экотоксичность
  • Экологическая токсикология
  • Токсичность
  • Токсикология

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

  1. ^ Maltby & Нейлор, 1990: [ нужная страница ]
  2. ^ Рамаде, Франсуа (2007), Введение в токсикологию: средства и приложения [архив]; 03-2007; Лавуазье, 618 с.
  3. ^ Jouany Жан-Мишель, «Неудобствадр Ecologie. », Actualités Pharmaceutiques, № 69, 1971 г., стр. 11–22
  4. ^ Вассер Paule, Masfaraud Жан-Франсуа, Блейз Кристиан, «экотоксикология: пересматривает свои пионер», Environ Sci Pollut Res, 2020 (doi.org/10.1007/s11356-020-11236-7)
  5. ^ «Les fondements de l'écotoxicologie française. Fiche thématique n ° 22 du Réseau Ecotox. », Fiche thématique Ecotox, août 2019 ( https://www6.inrae.fr/ecotox/Productions/Fiches-thematiques/Fiche-thematique-N-22-Aout-2019
  6. ^ «Les fondements de l'écotoxicologie française. Fiche thématique n ° 22 du Réseau Ecotox. », Fiche thématique Ecotox, août 2019 ( https://www6.inrae.fr/ecotox/Productions/Fiches-thematiques/Fiche-thematique-N-22-Aout-2019
  7. ^ Эркан Калипчи
  8. ^ Oregon State University 2011, март
  9. ^ Десне, Николя; Декуртье, Аксель; Дельпюш, Жан-Мари (январь 2007 г.). «Сублетальное воздействие пестицидов на полезных членистоногих». Ежегодный обзор энтомологии . 52 (1): 81–106. DOI : 10.1146 / annurev.ento.52.110405.091440 . PMID 16842032 . 
  10. ^ Liess et al. (2016)
  11. ^ Ньюман, MC, и Jagoe, CH1996
  12. ^ Ньюман, MC, и Clements, WH2008
  13. ^ Университет штата Орегон, 2011, март
  14. ^ Клементс, Уильям и Джейсон Рор
  15. ^ An J, Zhou Q, Sun Y, Xu Z
  16. ^ Агентство по охране окружающей среды США
  17. ^ Гуманное общество Соединенных Штатов. 2011 г.
  18. ^ Гуманное общество Соединенных Штатов. (2011)

Библиография [ править ]

  • Альтенбургер, Рольф (2011). «Глава 1. Понимание комбинированных эффектов совместного воздействия металлов в экотоксикологии». Ионы металлов в токсикологии: эффекты, взаимодействия, взаимозависимости . Ионы металлов в науках о жизни. С. 1–26. DOI : 10.1039 / 9781849732116-00001 . ISBN 978-1-84973-091-4.
  • Агентство по охране окружающей среды США. «Управление химической безопасности и предотвращения загрязнения». 5 октября 2011 г. Агентство по охране окружающей среды США. 9 декабря 2011 г.
  • Ань, Цзин; Чжоу, Цисин; Солнце, Юебин; Сюй, Чжицян (сентябрь 2009 г.). «Экотоксикологические эффекты типичных средств личной гигиены на прорастание семян и развитие проростков пшеницы (Triticum aestivum L.)». Chemosphere . 76 (10): 1428–1434. Bibcode : 2009Chmsp..76.1428A . DOI : 10.1016 / j.chemosphere.2009.06.004 . PMID  19631961 .
  • Базерман, Чарльз и Рене Агустин Де лос Сантос. «Измерение несоизмеримости: токсикология и экотоксикология слепы к тому, что видят другие?» 9 января 2006 г.
  • Чепмен PM (2002). «Интеграция токсикологии и экологии: вклад« эко »в экотоксикологию». Бюллетень загрязнения морской среды . 44 (1): 7–15. DOI : 10.1016 / s0025-326x (01) 00253-3 . PMID  11883685 .
  • Клементс, Уильям и Джейсон Рор. (2009) «Реакция сообщества на загрязняющие вещества: использование основных экологических принципов для прогнозирования экотоксикологических явлений». Экологическая токсикология и химия 28: p1789-1800.
  • Fritsch C, Cœurdassier M, Giraudoux P, Raoul F, Douay F, Rieffel D, de Vaufleury A, Scheifler R (2011). «Пространственно-подробный анализ переноса металлов в биоту: влияние загрязнения почвы и ландшафта»; . PLOS ONE . 6 (5): e20682. Bibcode : 2011PLoSO ... 620682F . DOI : 10.1371 / journal.pone.0020682 . PMC  3105103 . PMID  21655187 .
  • Харли, Кристофер Д.Г.; Randall Hughes, A .; Халтгрен, Кристин М .; Шахтер, Бенджамин Дж .; Сорте, Каскад JB; Торнбер, Кэрол С .; Родригес, Лаура Ф .; Томанек, Ларс; Уильямс, Сьюзан Л. (февраль 2006 г.). «Воздействие изменения климата на прибрежные морские системы» . Письма об экологии . 9 (2): 228–241. DOI : 10.1111 / j.1461-0248.2005.00871.x . PMID  16958887 .
  • Лисс, Матиас; Фойт, Каарина; Книллманн, Саския; Schäfer, Ralf B .; Лисс, Ханс-Дитер (9 сентября 2016 г.). «Прогнозирование синергии множественных стрессовых эффектов» . Научные отчеты . 6 (1): 32965. Bibcode : 2016NatSR ... 632965L . DOI : 10.1038 / srep32965 . PMC  5017025 . PMID  27609131 .
  • Гуманное общество Соединенных Штатов. (2011). Экотоксичность. Получено 12 декабря 2011 г. с веб-сайта Procter & Gamble: http://alttox.org/ttrc/toxicity-tests/ecotoxicity/.
  • Maltby, L .; Нейлор, К. (1990). «Предварительные наблюдения за экологической значимостью анализа гаммаруса для роста: влияние цинка на воспроизводство». Функциональная экология . 4 (3): 393–397. DOI : 10.2307 / 2389601 . JSTOR  2389601 .
  • Ньюман, М.С., и Клементс, WH (2008). Экотоксикология: комплексное лечение. Источник https://books.google.com/books?id= y11sdkzQLKkC & рд = PA355 и сжиженный газ = PA355 & дк = экотоксикология + затрагивая + популяцию & источник = бл & отс = WADQOnWEKb & сиг = wkhTGGgdYOL4O1mYRg8gAT9iRU & гл = еп & е = snDeTvnbI-L20gGisPC0Bw & са = Х & OI = book_result & кт = результат & resnum = 1 & вед = 0CCIQ6AEwAA # v = onepage & q = ecotoxicology% 20affecting% 20population & f = false 19.2.5
  • Ньюман, MC, и Jagoe, CH (1996). Экотоксикология: иерархический подход. Получено с https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=I1i9SvR4wcMC&oi=fnd&pg=PA197&dq=ecotoxicology+affecting+population&ots=H6rxvWZ9BI&sig=hNJszO6=VWZ9BI&sig=hNJszOv&hl=ru&hl=ru
  • Государственный университет Орегона. (2011, март). Информационный бюллетень по теме экотоксикологии. Получено 6 декабря 2011 г. с веб-сайта Национального информационного центра по пестицидам: http://npic.orst.edu/factsheets/ecotox.pdf
  • Релиа, Рик; Ховерман, Джейсон (октябрь 2006 г.). «Оценка экологии в экотоксикологии: обзор и синтез в пресноводных системах» . Письма об экологии . 9 (10): 1157–1171. DOI : 10.1111 / j.1461-0248.2006.00966.x . PMID  16972879 .
  • Труо, Рене (сентябрь 1977 г.). «Экотоксикология: цели, принципы и перспективы». Экотоксикология и экологическая безопасность . 1 (2): 151–173. DOI : 10.1016 / 0147-6513 (77) 90033-1 . PMID  617089 .
  • Страален, Нико М. Ван (сентябрь 2003 г.). «Рецензирование: экотоксикология становится экологией стресса» . Наука об окружающей среде и технологии . 37 (17): 324A – 330A. Bibcode : 2003EnST ... 37..324S . DOI : 10.1021 / es0325720 . PMID  12967088 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Коннелл, Дез; и другие. (1999). Введение в экотоксикологию . Blackwell Science. ISBN 978-0-632-03852-7.
  • Кэтрин А. Харрис, Александр П. Скотт, Эндрю К. Джонсон, Грейс Х. Пантер, Дэйв Шихан, Майк Робертс, Джон П. Самптер (2014): Принципы экологической экотоксикологии. Environ. Sci. Technol., Статья как можно скорее, doi : 10.1021 / es4047507

Внешние ссылки [ править ]

  • Европейский центр экотоксикологии и токсикологии химических веществ
  • сайт ecotoxmodels по экотоксикологии и моделям
  • Интернет биомониторинга качества воды с помощью 24/7 записи поведения и физиологии во всем мире различных двустворчатых моллюсков (биологические ритмы, темп роста, нерест, ежедневное поведение): моллюска глаз проекта
  • Система индикаторов SPEAR информирует о загрязнении водотоков пестицидами.