Биогеохимическое нормирование

В основе биогеохимического нормирования лежит медико-географический подход. Он основан на натурных наблюдениях в таких регионах, где самой природой созданы условия избытка или недостатка тех или иных химических элементов естественного происхождения в природных средах.

Ценность этого подхода — в опоре на фактический, а не экспериментальный материал. Теоретическая основа здесь совершенно иная, чем при санитарно-гигиеническом нормировании. Предполагается, что каждому биогеохи­мическому таксону (ландшафту, экотопу) соответствует четкая взаимосвязь и взаимообусловленность пищевых цепей, которая складывалась длительное время. Она адаптирована к природным специфическим условиям, с которыми связаны миграция и аккумуляция любых хи­мических веществ. Живые организмы реализовали все природные механизмы сопротивления внешнему воздей­ствию, их состояние соответствует химическому составу окружающей среды.

На вероятностной основе определяются верхние и нижние границы, в рамках которых состояние большинства живых организмов (животных, растений, человека) в зонах биогеохимических провинций не отклоняются от нормы, т. е. где осуществляется саморегуляция системы. Но, как правило, 5 — 20 % людей или животных в эндемических райо­нах оказываются пораженными. Чем больше содержание химических элементов превышает пороговые уровни, тем выше число пострадавших. Процесс естественного отбора при этом обостряется.

Выявлена связь между недостатком или избытком ряда элементов в природных средах и состоянием живых организмов, например, кобальтом и синтезом витамина В₁₂ и, как следствие, анемией при акобальтозе, Pb, Hg, Мо — и интоксикацией; F — флюорозом и другими кост­ными заболеваниями; Си, Zn, Мп, В — и хлорозом многих видов растений; Си — и суховершинностью растений, В — и эндемическими энтеритами; I — и эндемическим зобом; Sr — и особыми формами рахита; Ni — и кожными забо­леваниями; Se — и мышечной болезнью животных.

На основе этой концепции разработаны методы био­геохимического экологического нормирования. Проведено районирование биогеохимических эндемий на принципах почвенно-географического и биогеохимического районирова­ния. Они соответствуют принципам выделения почвенных зон В.В. Докучаевым еще в 1989—1900 годах, почвенных провин­ций Л.И. Прасоловым (1939), климатических зон Л.С. Бергом (1958), геохимических провинций А.Е. Ферсманом (1931), биогеохимических провинций, выделяемых А.П. Виногра­довым (1938). Активно привлекаются приемы медицинской ветеринарной географии биогеохимических эндемий.

В результате вся территория страны разделена на БГХ зоны: таежно-лесную нечерноземную, лесостепную и степную черноземную; сухостепную; полупустынную и пустынную; горную. Каждая из зон неоднородна, мозаична. В ней могут быть выделены биогеохимические провинции с различным уровнем содержания в природных средах химических ве­ществ. Особенно отличаются биогеохимические провинции над рудными телами. Такое районирование позволило связать биологическую реакцию организмов, их адаптацию с природ­ными факторами, с количественными показателями состава почвообразующих пород, почв, вод, растительного покрова.

Для выделенных провинций проведен анализ экологи­ческих параметров. В биогеохимических провинциях, для которых характерно недостаточное или избыточное по сравнению со средним содержание химических элементов в природных средах, выявлена связь между состоянием живых организмов и составом компонентов окружающей среды. Определены те концентрации химических элементов в почвах, водах, растениях, выше и ниже которых наруша­ются обменные процессы в живых организмах.

На основе биогеохимического районирования В.В. Ко­вальским установлены пороговые концентрации ряда хи­мических элементов в почвах (табл. 10.6).

Таблица 10.6

Пороговые концентрации некоторых химических элементов в почвах, мг/кг (по Ковальскому, 1964)

Проверкой эффективности используемого подхода может быть реакция живых организмов на исправление установленного дефицита добавкой дефицитного элемента.