8. Оценка опасности химических веществ

8.1. Опасность для окружающей среды

В различных сферах природопользования для оценки экологической опас­ности, кроме нормативов концентраций, используют подход, предусматри­вающий оценку различных аспектов поведения и свойств веществ, попадаю­щих в окружающую среду. Для этого разработаны классификации, включен­ные в нормативные документы (например, ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности).

Под поведением химического вещества в окружающей среде понима­ют свойства вещества изменять свою структуру и химические характери­стики, вступать во взаимодействие с различными компонентами окру­жающей среды, сохраняться в неизменном виде, а также сохранять ста­бильность биологически активных метаболитов, мигрировать в данной среде или в сопредельные среды на определенные расстояния.

Поведение вещества зависит от таких свойств как подвижность в эле­ментах экосистемы, биологическая и химическая активность, форма на­хождения, способность к комплексообразованию и образованию лигандов, склонность к гидролизу, способность аккумулироваться в живых организмах. Примером могут быть данные по биогеохимическим свойст­вам тяжелых металлов, отражающие характер их влияния на окружаю­щую среду (таблица 8.1.1).

Таблица 8.1.1.

Основные биогеохимические свойства тяжелых металлов

Свойства	Со	Ni	Сu	Zn	Сd	Hg	РЬ
Биохимическая активность	-	в	в	В	в	в	в
Токсичность	У	У	У	У	В	в	в
Канцерогенность	В	в	-	-	-	-	-
Обогащение глобальных аэрозолей	н	н	в	В	в	в	в
Минеральная форма распространения	в	н	н	н	В	в	в
Органическая форма распространения	н	н	У	У	в	в	в
Подвижность	н	н	У	У	в	в	в
Тенденция к биоконцентрированию	в	в	У	У	в	в	в
Эффективность накопления	У	У	в	в	в	в	в
Комплексообразующая способность	н	н	в	в	У	У	н
Склонность к гидролизу	н	У	в	в	У	У	у
растворимость	н	н	в	в	в	в	в
время жизни	в	в	в	в	н	н	н

Условные обозначения: В - высокая, У - умеренная, Н - низкая.

Медь и цинк являются главными составляющими многих металлоферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях; они характеризуются наибольшей химической активностью, позволяющей считать их хорошими индикаторами терригенного стока, седиментации, а также высокой степенью накопления в водорослях и планктоне. Никель и кобальт обладают высокой биологической активностью и канцерогенностью, но относительно малоподвижны. Свинец характеризуется малой подвижностью, непродолжительным временем жизни в атмосфере и гидросфере. В поверх­ностных водах время жизни составляет всего несколько лет, а в глубинных водах - до 100 лет. Поведение кадмия весьма близко к поведению цинка. Он имеет хорошую растворимость в воде и высокотоксичен, что объясняется сродством к 5Н-группам. Металлоорганические соединения кадмия неустойчивы, он инертен в окислительно-восстановительных реакциях. Однако кадмий интенсивно накапливается в биоте. Вследствие хорошей раствори­мости он считается наиболее сильным токсикантом в почвах.

Ртуть относится к наиболее токсичным элементам в экосистемах, хотя токсичность существенно зависит от формы ее нахождения в среде. Наиболее токсичны ртутьорганические соединения, доля которых в речной воде составляет 46% валового содержания, в донных отложениях - 6%.

Эффекты загрязняющих веществ на экосистему зависят от их мигра­ции в наземных и водных экосистемах. По сложившимся представлениям, тяжелые металлы мигрируют в атмосферном воздухе и осадках в газообразной форме и в виде аэрозолей, в воде - в форме ионов, органиче­ских и неорганических комплексов, связанных с коллоидными частицами и взвешенными веществами, в донных отложениях - преимуществен­но во взвешенных формах органического происхождения, в почвах - в водорастворимых ионообменных и непрочно адсорбированных формах.

В качестве примера приведем данные по классам опасности химиче­ских веществ для рыбохозяйственных водоемов и для почв.

Рыбохозяйственные водоемы. Данные о классах опасности химических веществ приводятся в списке рыбохозяйственных ПДК наряду с ЛПВ и используются для регламентации водопользования.

Оценка опасности химических соединений проводится на основе ана­иза и учета токсикологических параметров (параметров токсичности), величин ПДК, способности к материальной кумуляции и характеристиках поведения вещества в водоеме.

Отнесение к классу опасности проводится по любому из указанных признаков: одному или нескольким.

По поведению в водном объекте все вещества могут быть подразделены на:

- практически не трансформируемые в водоеме (например, хлористый натрий);

• вещества, метаболиты которых, вступая в сложные соединения с природными компонентами, в основном органическими, меняют характер и интенсивность воздействия на биоту; токсичность при этом мо­жет возрастать;

• подвергающиеся деградации в природных водах до простых соединений; их метаболиты могут быть более токсичны, чем исходные вещества, а конечные продукты распада могут выходить из круговорота вещества или включаться в него.

Поведение вещества в водном объекте характеризуется также сроками его разрушения (стабильностью).

В рыбохозяйственном водопользовании выделено 4 класса опасности загрязняющих воду веществ: первый - чрезвычайно опасные; второй высокоопасные; третий - опасные; четвертый - умеренно опасные.

В четвертом классе выделен подкласс 4а - экологические загрязняю­щие вещества.

Классификации веществ по всем этим характеристикам приведены в таблицах.

Таблица 8.1.2.