3.1. Механизмы устойчивости экосистем

При химическом загрязнении количественной мерой вредного воздействия выступает объем загрязняющих веществ, который способна ассимилировать геосистема. Основными механизмами ассимиляции выступают: вынос загрязняющих веществ из оцениваемой системы плоскостным стоком и грунтовыми водами, физико-химическая и биохимическая деструкция веществ, перевод токсикантов в нерастворимые формы, сорбция глинистыми частицами и органическим веществом почвы.

Ведущими механизмами устойчивости морских экосистем² к за- грязнению являются вынос химических ингредиентов, их деструкция и консервация, а к основным компонентам, подверженным загрязнению, относятся вода и донные осадки. Интенсивность выноса загрязняющих веществ (поллютантов) за пределы изучаемой экосистемы (залив, бухта, отдельная акватория и т.д.) поддерживается главным образом за счет гидродинамических механизмов: волнения, течения. Чем активнее динамика среды, тем выше вероятность выноса поллютантов.

¹Геосистема — земное пространство любых размерностей, где отдельные ком- поненты природы находятся в системной связи друг с другом и которое как определенная целостность взаимодействует с окружающей средой и социумом (термин В.Б.Сочавы, 1963).

² Экосистема — надорганизменная биосистема, состоящая из живых и нежи- вых элементов среды, между которыми идет обмен веществом, энергией и информацией (термин А.Тенсли, 1935).

Разрушение или трансформация загрязняющих веществ проис- ходит в результате окисления, гидролиза, микробиологической деструкции и других процессов, приводящих к их распаду на не- токсичные компоненты.

Окисляемостъ органических веществ, которая играет заметную роль в их детоксикации в природной среде, зависит от таких пока- зателей, как молекулярный вес, количество атомов углерода и химическая структура. По способности к окислению органические вещества располагаются следующим образом: предельные и аро- матические углеводороды < непредельные углеводороды < спир- ты < кислоты.

Интенсивность микробиологической деструкции зависит от сложности химического состава вещества и его распространенно- сти в природной среде. Наиболее эффективно идут процессы раз- ложения легкоокисляемых органических веществ, сложнее проте- кает деструкция ксенобиотиков. Однако и они подвержены посте- пенному разложению.

Характерным примером биологической деструкции является процесс микробиального дехлорирования полихлорбифенилов в анаэробной среде, что ведет к утрате ими канцерогенных свойств. Аналогично, при участии специфических микроорганизмов, ме- таболизм которых основан на отщеплении хлора, осуществляет- ся деструкция боевого отравляющего вещества иприта и продук- тов его гидролиза, превращение их в мало токсичный тиодигли- коль.

Следующим механизмом является консервация токсичных инг- редиентов, т.е. их перевод в неподвижные биологически недоступ- ные формы. Этот механизм реализуется посредством физико-хи- мических и биохимических процессов: консервации водной расти- тельностью, хемосорбции взвешенными веществами и донными осадками, перевода тяжелых металлов в труднорастворимые со- единения, например, сульфиды.

Эффективность механизмов устойчивости этой группы связана с емкостью геохимических барьеров (контрастностью и протяжен- ностью).

Основными показателями устойчивости экосистем к химиче- скому загрязнению выступают:

процессы перемешивания и разбавления (волнение, турбулент- ность, течение и т.д.);

концентрация кислорода и микробиологическая активность (об- щее микробное число);

процент проективного покрытия растительностью (включая лишайники, мхи и водоросли);

физико-химические свойства поверхностного горизонта (гра- ница «воздух—почва», «дно —вода» и т.д.);

сорбционные свойства среды (емкость катионного обмена).