ნივთიერებებს, რომელიც უცხოა ორგანიზმისა და ორგანიზმთა თანასაზოგადოებისათვის, არღვევენ ბიოლოგიური პროცესების მიმდინარეობას, იწვევენ დავადებათა განვითარებას ან ორგანიზმების დაღუპვას, ეკოტოქსიკანტები ეწოდება. ეს ნივთიერებები დამახასიათებელი არაა ბუნებრივი ეკოსისტემებისათვის, მაგრამ სხვადასხვა მიზეზების გამო(უფრო ხშირად ხელოვნური გზით) ხვდებიან გარშემო და ნეგატიურ ზემოქმედებას ახდენენ ცოცხალ ორგანიზმზე.
ქიმიური ბუნების მიხედვით ტოქსიკანტები ორგვარია: არაორგანული და ორგანული წარმოშობის. ორგანულ ტოქსიკანტებს მიეკუთვნება: ფენოლები, ამინები, ნავთობპროდუქტები, ფორმალდეჰიდი, ბენზინ(ა)პირენი, ნიტრონაერთები, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებანი. არაორგანული ტოქსიკანტების ჯგუფში შედის: კალიუმი, ვერცხლისწყალი, ტყვია, დარიშხანი, ნიკელი, ბორი, მარგანეცი, სელენი, ქრომი და სხვა. საშიშროების მიხედვით გარემოში მოხვედრილი არაორგანული ტოქსიკანტები იყოფა სამ ჯგუფად:1. დარიშხანი, კადმიუმი, ვერცხლისწყალი, ტყვია, სელენი, თუთია, ქლორი.2. ბორი, ნიკელი, კობალტი, მოლიბდენი, სპილენძი, სტიბმიუმი, ფტორი.3. ბარიუმი, ვანადიუმი, ვოლფრამი, მარგანეცი, სტრონციუმი.
დაბინძურებულ ნივთიერებათა ზემოქმედება ორგანიზმზე ხდება სხვადასხვა გზით: ციტოქსიკური ზემოქმედება ხასიათდება უჯრედის მემბრანის განვლადობის ცვლილებით, ფერმენტების ფუნქციონირების დარღვევით უჯრედში.ტერატოგენული – იწვევს გენების ტრანსფორმაციას. გენეტიკური ზემოქმედება- მუტაგენიზმს.მაღალი ტოქსიკურობითა და მიგრაციულობის უნარით ხასიათდება მძიმე მეტალები (ტყვია, ვერცხლისწყალი, ნიკელი, კობალტი, თუთია). ისინი გამოირჩევიან მაღალი ქიმიური და ბიოქიმიური აქტიურობით, რიგ გამოც გროვდებიან ამა თუ იმ ორგანიზმში, ცალკეულ ორგანოში ან სისტემაში, რაც იწვევს პათოლოგიურ მდგომარეობას.
მძიმე მეტალების თვისებას შეიჭრას უჯრედში, რეაგირება მოახდინოს დნმ-ს მოლეკულაზე და გამოიწვიოს ცვლილებები ქრომოსომის სტრუქტურაში-კანცეროგენეზს უწოდებენ. კანცეროგენული თვისებებით ხასიათდება ნიკელი, კობალტი, ქრომი, კადმიუმი, დარიშხანი, ბერილიუმი. ხშირად ერთი და იგივე მეტალი იმყოფება სხვადასხვა ქიმიური ნაერთის შემადგენლობაში, რის გამოც ფლობენ განსხვავებულ უნარს უჯრედში შეჭრის მიმართულებით. მაგ. 6 ვალენტიანი ქრომის მარილები უფრო ადვილად აღწევს, ვიდრე 3 ვალენტიანი. ამიტომ 6 ვალენტიანი ქრომი გამოირჩევა მაღალი კარცეროგენული ეფექტით. მძიმე მეტალების ჩართვა უჯრედულ მეტაბოლიზმში იწვევს ცილებისა და ნუკლეინის მჟავების ბიოქიმიურ ტრანსფორმაციას, რომლის შედეგს წარმოადგენს ალერგიული რეაქციები. უჯრედის ფიზიკური თვისებების ცვლილებები იწვევენ ფერმენტების მოქმედების თანმიმდევრობის დარღვევას.
ბუნებრივ გარემოში ერთ-ერთი ტოქსიკური ნივთიერებაა ვერცხლისწყალი და მისი შენაერთები, განსაკუთრებით ორგანული შენაერთები, რომელთა კონცენტრაცია ადვილად ხდება ჰიდრობიონტებში. გარემოში ვერცხლისწყალი მიკროორგანიზმების საშუალებით სწრაფად გარდაიქმნება მეთილურაცილად, რომელიც ცხიმში ხსნადი, ძალიან შხამიანი ნივთიერებაა.
ამჟამად დადგენილია მძიმე მეტალების როლი მრავალ დაავადებათა განვითარებაში. ბევრი მათგანი აქტიურ მონაწილეობას ღებულობს ბიოქიმიურ და მეტაბოლიზმის პროცესში. სხვა მხრივ ისინი მაღალი კონცენტრაციით წარმოადგენენ ტოქსიკურს ცოცხალი ორგანიზმებისათვის. მაგ. სელენის რაოდენობის შემცირება იწვევს კუნთების დისტროფიას ცხოველებსა და ადამიანებში, ფტორის უკმარისობა იწვევს კარიესს, იოდის დეფიციტი ფარისებრი ჯირკვლის ფუნქციის დარღვევას. ტყვიით მოწამვლა-მკვეთრად გამოხატულ დარღვევებს თირკმელებსა და ნერვული სისტემის ფუნქციონირებაში, ასევე პროტეოინის სინთეზის დათრგუნვას.
მძმე მეტალები გარემოში ხვდებიან ბუნებრივი და ტექნოგენური გზით. მაგ. თუთიისა და სპილენძის ტექნოგენური წილი ატმოსფეროში შეადგენს 75%-ს. კადმიუმისა და ვერცხლისწყლის 50%, ნიკელის 30%, კობალტის-10%. ტექნოგენური დაბინძურების წყაროს წარმოადგენს ფერადი მეტალურგია, ქიმიური მრეწველობა, მძიმე მრეწველობა, მანქანათმშენებლობა, სატრანპორტო საშალებები, ასევე ბუნებრივი დამაბინძურებლებიდან ცნობილია მტვერი, ტყის ხანძრები, ვულკანური ამოფრქვევები და სხვა.
ატმოსფეროში მძიმე მეტალები არსებობენ ორგანული და არაორგანული შენაერთების, აირების, მტვრის, აეროზოლების სახით. წყლის გარემოში ისინი წარმოდგენილია შეწონილ, კოლაიდურ და გახსნილ ფორმაში. საჭიროა აღინიშნოს, რომ მძიმე მეტალები კონცენტრირდება ბუნებრივ ნალექებში, რომლებიც ადსობირდებიან წყლიდან.
მიწისქვეშა წყლებში მძიმე მეტალების მიგრაცია დამოკიდებულია წყლის გეოქიმიურ შემადგენლობაზე. მის მჟავურ-ტუტოვან თვისებებზე. ნიადაგში მძიმე მეტალების ტრანცფორმაცია და მიგრაცია დამოკიდებულია ნიადაგის ფიზიკურ თვისებებზე, ჰუმუსოვანი ფენის შემადგენლობაზე, მცენარეთა ზრდის ხასიათზე; მჟავიანობისას იზრდება ელემენტების გადაადგილება. აქ ისინი გვხდება წყალში ხსნად, იონცვლად, ადსორბირებულ ფორმებში. მძიმე მეტალების იონები შეიძლება დაკავშირებული იყოს ნიადაგის მინერალებთან.
