ECOLOGY (741238), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Оба вторичных вещества обладают слезоточивым действием, а так­же раздражающим действием на дыхательные пути человека; кроме того, они крайне токсичны для растений: озон усиливает дыхание листьев, что приводит к гибели растения от истощения, а ПАН блокирует «реакцию Хилла» в фотосинтезе, и растение гибнет от недостаточной интенсивности синтеза питательных веществ.

Первыми жертвами становятся нежные культурные растения; дело дошло до того, что вблизи больших городов нельзя стало выращивать некоторые сельскохозяйственные культуры и плодовые де­ревья. Другие фотохимические загрязнители, относящиеся к группе мно­гоядерных ароматических углеводородов, известны своими канцероген­ными свойствами.

Еще один опасный синергизм возникает при адсорбировании SO2: (который в норме уносится прочь и окисляется в атмосфере) на частич­ках загрязнения (пыли, золе и т. д.), после чего, попадая на влажные ткани (например, на слизистую дыхательных путей) или вступая в кон­такт с капельками влаги, он превращается в серную кислоту! Такое «кислотное» загрязнение опасно не только для здоровья; оно, кроме того, вызывает коррозию металлов и известняка, принося огромные убытки.

Существует еще один синергизм — между курением и загрязне­нием воздуха. Загрязнение воздуха в городе, отравляя кровь окисью углерода, наносит некурящему человеку такой же вред, как и выкури­вание курильщиком пачки сига.рет в день, вероятность заболевания ра­ком легких для горожанина-курильщика в 10 раз выше, чем для некуря­щего сельского жителя.

Инсектициды

Объективное представление об очень противоречивом предмете борьбы с вредителями может дать рассмотрение того, что учёные) назвали «тремя поколениями пестицидов»: I) пестициды расти­тельного происхождения и неорганические соли (арсенаты и т. п.); 2) поколение ДДТ (хлорорганические, фосфорорганические и другие ядохимикаты с широким спектром действия); 3) гормоны (биохимиче­ские препараты с узким спектром действия) и биологические методы борьбы (паразиты и т. п.), которые осуществляют строго направленное воздействие, не отравляя всю экосистему.

Первое поколение инсектицидов могло удовлетворить наших дедов: фермы были небольшими и производили разнообразные продукты, ра­бочей силы было много и сами способы ведения сельского хозяйства не допускали массовых вспышек вредителей и болезней. ДДТ и другие инсектициды с широким спектром действия не просто возвестили о на­ступлении эры индустриального сельского хозяйства; считалось, что они раз и навсегда «решают» все проблемы вредителей. Увы, именно этот оптимизм частично повинен ,в тех тяжелых последствиях, которые по­влекло за собой почти бессмысленное насыщение пестицидами окружаю­щей среды, которая до такой степени загрязнена этими длительно дей­ствующими (т. е. очень медленно разлагающимися) ядовитыми веще­ствами с широким спектром действия, что теперь мы вынуждены отка­заться от многих из них. Сигналы об энтомологической опасности (вспышки вредителей, вызываемые опрыскиванием) раздались еще в 60-х годах, но остались без внимания; они вызвали сенсацию лишь в 1962 г., .когда вышла знаменитая книга Р. Карсон «Безмолвная весна». Подробное исследование Никольсона, Грезенды и др. (1964) показало, как в результате бесконтрольного при­менения пестицидов оказался зараженным целый водосборный бассейн. И наконец, сейчас собраны фактические данные о коварном влиянии ДДТ и других хлорсодержащих углеводородов на нервную и эндокрин­ную системы позвоночных, в том числе и человека. При ретроспективном взгляде оказывается, что в .непрерывной войне человека с насекомыми и другими конкурентами хлорорганические соединения дают только временную передышку и что их нужно постепенно заменить другими, экологически более разумными мерами. Тем временем эти ве­щества породили одну из самых серьезных проблем загрязнения, кото­рую Верстер (1969) излагает примерно следующим образом.

Хлорсодержащие углеводородные инсектициды, которые являются сейчас одними из самых распространенных в мире синтетических соеди­нений, загрязнили существенную часть биосферы. Они разносятся с воз­духом и водой. Их широкое распространение по земному шару объяс­няется их хорошей растворимостью и химической стойкостью, а в осо­бенности — способностью адсорбироваться на органических веществах; последнее свойство облегчает их перенос и способствует накоплению при передаче по пищевой цепи — от растений к растительноядным, а от них — к хищникам. Широкий спектр действия свидетельствует о потен­циальной способности этих инсектицидов оказывать влияние на самые различные организмы. Хлорсодержащие углеводороды серьезно наруши­ли биотические сообщества во многих частях земного шара. Было пока­зано, что они нарушают личиночное развитие многих ценных съедобных организмов, обитающих в воде, и подавляют фотосинтез морского фитопланктона (что может привести к нарушению газового баланса атмосфе­ры) . Хотя прямое влияние этих веществ на эндокринную систему челове­ка еще не .показано, их концентрации в тканях человека уже достаточно велики, чтобы такие эффекты были возможны; не исключена возмож­ность возникновения в будущем злокачественных новообразований и вредных мутаций (они были получены у лабораторных животных), осо­бенно если не принимать никаких мер для контроля этих потенциально опасных соединений.

Как было отмечено, имеется фундаментальное различие между контролируемым применением неапецифических ядови­тых веществ на полях, когда причины и эффекты известны, и широким применением этих же самых веществ в лесах и в других природных или полуприродных областях, где их общий эффект неизвестен и вероятность просчета очень велика. Уровень загрязнения пестицидами сильно повы­сило опыление ими с самолетов целых ландшафтов без непосредствен­ной необходимости. Другие «непредвиденные» проблемы возникают из-за того, что новые пестициды испытывают (очень часто поверхностно) на отдельных организмах, а затем без дальнейших испытаний приме­няют их на уровне экосистемы. Если препарат убивает в лаборатории насекомых и не убивает лабораторных крыс, это не значит, что он без­опасен при применении в природе. Это служит еще одним примером ос­ложнений, возникающих из-за того, что специалист в области сельского хозяйства и экономики не представляет себе разницы между популяцией и экосистемой. В качестве примера экологических исследований, в кото­рых «морской свинкой», или объектом экспериментального испытания, служит экосистема.

Браун (1961) дал объективный обзор четырех программ массовой борьбы с насекомыми. В качестве положительного примера описана очень успешная борьба с плодовой мушкой путем разумного примене­ния ядохимикатов, которому предшествовало тщательное научное изуче­ние. Другая крайность (отрицательный пример) — кампания по истреб­лению завезенного красного муравья (Solenopsis). Она служит приме­ром: 1) применения массового опыления после весьма поверхностного изучения и 2) неправильных действий комиссии федерального прави­тельства, которая руководствовалась преимущественно политическими мотивами, не считаясь с мнением авторитетных ученых. Несколько мил­лионов долларов было затрачено на массовое опыление с самолетов в соответствии с теорией, что бомбардировка со сплошным поражением даст возможность уничтожить это насекомое раз и навсегда. В резуль­тате таких крайних мер численность муравьев несколько снизилась, хотя ни о каком полном истреблении не мож.ет быть и речи, а тем временем тяжело пострадали дикие популяции водных и наземных организмов. Трагизм ситуации состоит в том, что если бы обеспечить каждого зем­левладельца средствами для борьбы с этим муравьем или провести местные кампании по борьбе с ним в тех районах, где это было необхо­димо, то можно было бы добиться лучших результатов и притом с мень­шей опасностью для окружающей среды.

По мере отказа от массового применения длительно действующих ядовитых веществ с широким спектром действия становится очевидным, что стратегия борьбы с вредителями будет все в большей степени при­бегать к так называемым интегральным мерам борьбы. Идея интегральной борьбы состоит в координированном использовании всего арсенала методов борьбы: старомодных, но полных здравого смысла агротехнических приемов, разумного применения нестойких, или «короткоживущих», химических пестицидов и широкого применения методов, имитирующих методы самой природы, т. е. биологических мер борьбы, а также третьего поколения пестицидов, упомянутых в начале этого раздела. В арсенале интегральной борьбы имеются следующие виды оружия:

1) хищники — такие, как высокоэффективные божьи коровки и К сетчатокрылые против сельскохозяйственных вредителей или жу­ки против сорняков;

2) паразиты — например, наездники-хальциды, очень успешно сни­жающие численность некоторых важных вредителей;

3) специфичные для данного вредителя возбудители болезней — вирусы и патогенные бактерии;

4) растения-приманки — выращивание малоценных культур для отвлечения вредителей от ценных посевов;

5) севооборот и разнообразие культур;

1. химическая или радиационная стерилизация;

7) гормональные стимуляторы — такие, как ювенильные гормоны, которые препятствуют завершению цикла развития у насеко­мых;

8) феромоны (половые аттрактанты) и другие биохимические пре­параты, регулирующие поведение вредителей;

9) нестойкие химические инсектициды — фосфорорганические и другие;

10) селекция сельскохозяйственных культур на устойчивость к бо­лезням и вредителям, а не только на кратковременную урожай­ность как таковую.

Можно с уверенностью сказать, что постоянная бдительность, иссле­дование и подготовка специалистов являются частью «откачивания бес­порядка» в агроэкосистеме. Проблему эту нельзя и никогда нельзя будет решить «одним махом».

ГЕРБИЦИДЫ

Гербициды, как и новейшие пестициды, впервые начали широко применять вскоре после второй мировой войны. Сначала их использова­ли для расчистки полос отчуждения линий электропередач, затем для расчистки полос отчуждения железных и шоссейных дорог, для борьбы с сорняками в сельском и лесном хозяйстве и, как это ни печально, для уничтожения посевов и дефолиации лесов во время военных действий. Гербициды оказались весьма ценными при избирательном применении в сельском хозяйстве и лесоводстве, однако эффективность их при неиз­бирательном .применении, особенно при сплошном опылении обширных площадей, влияние которого на структуру экосистемы точно предсказать невозможно (параллель со злоупотреблением пестицидами), вызывает все больше сомнений. Установлено, что по меньшей мере 20 млн. га площади отчуждения в Украине подвергались обработке гербицидами от 1 до 30 и более раз. Хотя иногда такие опыления и необходи­мы, в большинстве случаев они носят настолько неселективный харак­тер, что их нельзя оправдать ни с экономической, ни с экологической точки зрения.

Гербициды делят в общем на две трупы в зависимости от способа их действия. К первой группе, в которую входят такие препараты, как монурон и симазин, относят гербициды, нарушающие фотосинтез, так что гибель растения наступает в результате нехватки энергии. Ко вто­рой группе относятся широко используемые 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиук-сусная кислота) и 2,4,5-Т (2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота). Ме­ханизм действия этих веществ до конца не известен. Они обладают дву­мя связанными, но не идентичными эффектами: дефолиационным и •системным. Странным образом в низких концентрациях эти вещества препятствуют опаданию плодов и листьев и применяются с этой целью в сельском хозяйстве. Б высоких же концентрациях они вызывают цепь реакций, приводящую к ослаблению связей между клетками отделитель­ного слоя, лежащего в основании черешка, что приводит к опадению листьев. Такая простая дефолиация сама по себе обычно не убивает растение, и в норме за ней может последовать регенерация. У некоторых растений, однако, возникают дополнительные эффекты, выражающиеся в резком ускорении клеточного деления во флоэме, что вызывает 'бло­каду транспорта питательных веществ и образование опасных повреж­дений. У таких восприимчивых растений шансов на выздоровление мало. Широколиственные травянистые растения особенно восприимчивы к 2,4-Д, тогда как 2,4,5-Т и смесь 2,4-Д и 2,4,5-Т особенно сильно дейст­вуют на деревянистые растения.

Влияние 2,4-Д и 2,4,5-Т на экосистему изучено плохо. По-видимому, они способны изменять растительные сообщества и оказывать косвенное воздействие на растительноядных и хищников. Сведения об их влиянии на водные экосистемы и почвенные микроорганизмы скудны. Их непо­средственная токсичность для животных, по-видимому, невелика. Одна­ко при производстве 2,4,5-Т образуется и часто присутствует в конечном продукте 2,3, 6, /-тстрахлордибензо-гс-диоксин, обычно называемый про­сто «диоксином». Это вещество даже в очень низких концентрациях об­ладает тератогенным действием, т. е. вызывает уродства плода. Кроме того, при участии этого вещества образуются тяжелые поражения кожи у рабочих, занятых производством 2,4,5-Т. Ввиду всего этого 2,4,5-Т счи­тается опасным веществом, если не гарантировано отсутствие в конеч­ном продукте диоксина. Кроме того, пока еще ,не известно, не может ли произойти образования диоксина из 2,4,5-Т или .промежуточных продук­тов его расщепления при тепловом воздействии (лесной пожар) или в процессах метаболизма.

В совокупности инсектициды и гербициды — это мощные «наркоти­ки» для экосистемы, так как они модифицируют функции жизненно важных систем — копсументов и продуцентов. Сейчас считается, что применение этих веществ может происходить только под руководством квалифицированных специалистов, имеющих официальные удостовере­ния, подобно тому как это обстоит с лекарственными препаратами, ис­пользуемыми при лечении людей.

Характеристики

Список файлов реферата