1. Działy toksykologii. 1).Toksykologia teoretyczna: ogólna , szczegółowa , doświadczalna 2).Toksykologia praktyczna-stosowana: -kliniczna z epidemiologią zatruć, -sądowo-lekarska, -doświadczalna, -analityka toksykologiczna, -ustawodawstwo toksykologiczne 2. Podaj działy toksykologii teoretycznej oraz omów czym one się zajmują. 1).toksykologia ogólna: -definiuje podstawowe pojęcia i terminy toksykologii: trucizna, zatrucie, toksyczność, -opisuje interakcje pomiędzy toksynami a organizmem -określa zakres działania toksycznego, -zajmuje się kinetyką substancji toksycznych w organizmie, jak wygląda ich biotransformacja i wydalanie, -opisuje działanie genetyczne, neurotoksyczne, immunotoksyczne, -chromotoksykologia 2).toksykologia szczegółowa, -systematycznie bada i opisuje działanie trucizn, -dzieli na grupy ze względu na wynikające podobieństwa budowy chemicznej, działania i zastosowań : a)toksykologia leków: Dotyczy zatruć ostrych, powodujące niepożądane objawy w ciągu 24 godz., Uzależnienia lekowe, Doping farmakologiczny (sterydy), Określenie, czy dany lek wpływa w jakiś sposób dodatkowo( psychotropowo) b)toksykologia metali: Mogą się dostawać drogą pokarmową; przez ukł. oddechowy, gdy średnica cząstki<1 mikrometra- pylica; z pożywieniem: Cd, Pb, Hg, Bi- katalizatory, Toksycznie wpływają na metabolizm c)toksykologia rozpuszczalników: Zw., które łatwo parują, dostają się do org. przez skórę; ukł. oddechowy przy średn. < 1 mikrometra; powodują bardzo niebezpieczne zatrucia przez płuca (toksykologia farb, lakierów) d)toksykologia środków ochrony roślin w rolnictwie: Pestycydy -zw. stosowane przy ochronie sadów, warzyw; są bardzo toksyczne. działają na ukł. nerwowy. Pestycydy powinny być selektywne (o wąskim zakresie, działające w określ. stadium, np. larwalnym) e)toksykologia tworzyw sztucznych i środków stosowanych w gospodarstwach domowych: Opakowania do żywności, detergenty, kosmetyki f)toksykologia zw. promieniotwórczych: Odpady promieniotwórcze powstałe podczas pracy reaktorów, uszkadzają DNA, powodują jonizację sarkoplazmy; rogowacenie komórek. Opalanie się- uszkodzenie DNA 3.toksykologia doświadczalna: -zajmuje się trucizną, bada w jaki sposób działa na organizm; opracowuje modele badawcze in vivo i in vitro umożliwiające śledzenie losów trucizn w organizmie; a)toksykologia środowiska- obejmuje oddziaływanie zw. toks. z całą biosferą( woda, gleba); monitorowaniem. b)toksykologia przemysłowa- dotyczy toksyczności przewlekłej, zajmuje się swoistym działaniem trucizn, dotyczy całych zakładów pracy jak i danych stanowisk pracy. c)toksykologia żywności - najważniejsza; wnikanie wraz z pokarmem. 3. Podaj działy toksykologii stosowanej (praktycznej) oraz omów czym one się zajmują. Jej zadaniem jest rozpoznawanie, zwalczanie i zapobieganie zatruciom. Dziedziny: a. Toksykologia kliniczna z epidemiologią zatruć: Ma zastosowanie w medycynie, obejmuje zatrucia ostre(dawka powodująca bardzo silne zatrucia w ciągu 24 i śmierć) oraz zatrucia przewlekłe., Stosuje się hemodializę, leczenie monitorowane b. toksykologia sądowo-lekarska: Starsza z dziedzin toksykologii, określona z góry sądami i przepisami. Dotyczy zatruć śmiertelnych. c. toksykologia doświadczalna: Służy do określenia pewnych modeli doświadczalnych; kierunek użytkowy toksykologii., Działanie rakotwórcze, teratogenne, odpornościowe d. analityka toksykologiczna: Jedna z dziedzin chemii analitycznej; zajmuje się poszukiwaniem danych trucizn 1.zabezpieczenie analityczne próbek doświadczalnych (jałowe pojemniki) 2.diagnostyka chemiczno-toksykologiczna zatruć przyżyciowych (pomaga w toksykologii sądowo-lekarskiej) 3.monitoring (ciągła kontrola w przemyśle, środowisku; dotyczy narkomanii, uzależnień lekowych, anabolików) e. ustawodawstwo toksykologiczne: bezpośrednio oddziałuje na toksykologię ogólnospołeczną; dotyczy bezpośredniego oddziaływania: monitoring (bieżąca kontrola), profilaktyka (perspektywy działania zapobiegawczego) 4. Definicja i działy ekotoksykologii . Ekotoksykologia - złożenie słów „ekologia i toksykologia (Truhaut 1969)

Nauka integrująca ekologiczne i toksykologiczne efekty chemicznych zanieczyszczeń z losami tych zanieczyszczeń w środowisku (przemieszczanie się, przemiany, rozkład) (Forbes i Forbes 1994)

E. zajmuje się badaniem szkodliwego działania substancji chemicznych na ekosystemy, co pozwala objąć zmiany w organizmach z konsekwencjami na poziomie populacji i wyższym (Walker i in. 1996)

E. jest nauką o oddziaływaniu substancji toksycznych na organizmy żywe i konsekwencjach tych oddziaływań na poziomie organizacji wyższych niż pojedynczy organizm (Laskowski i Migula)

E. jest dziedziną wiedzy badającą występujące w środowisku substancje chemiczne w aspekcie ich oddziaływania na organizmy żywe w sposób długotrwały systematyczny oraz w niskich w dawkach (Rejmer 1997) Ekotoksykologia: 1. Ekosystemowa: transfer zanieczyszczen w sieciach troficznych; udzial zanieczyszczen w obiegach biogeochemicznych. 2.populacyjna: wplyw zanieczyszczen na dostosowanie; eweolucja odporności. 5. Definicja trucizn, toksyczności, zatruć. Trucizna- subst., która po wprowadzeniu do org. Może powodować uszkodzenia, zaburzenia czynności fizjologicznych i śmierć. Toksyczność - zdolność subst. do wywołania zaburzeń fizjologicznych czynności org. i powodowania śmierci . Subst. która wywołuje te zaburzenia to subst. trująca subst. o silnych wł. toksycznych to trucizna. Zespół objawów chorobowych wywołanych działaniem subst. trujących to zatrucie.Co oznacza toksyczność? Zahamowanie lub zmiana przebiegu naturalnych procesów biochemicznych zachodzących w org.- zachwianie homeostazy obniżenie `'sprawności'' organizmu np. - obniżenie płodności, - skrócenie czasu trwania życia, - wzrost wrażliwości na patogeny, - spadek sprawności w zdobywaniu energii lub unikaniu drapieżników itp. Zatrucie- zespół objawów chorobowych wywołanych działaniem trucizny na organizm. 6. Zanieczyszczenia żywności - podział i przykłady. 1.Obce, szkodliwe substancje w żywności mogą być: - chemiczne, fizyczne i biologiczne a)Biologiczne- Substancje szkodliwe powstające w procesie obróbki technologicznej (magazynowanie, mukotoksyny), sa to: drobnoustroje, toksyny, pasożyty, wydaliny, pleśniaki, szkodniki, sierść i włosy (np.w chlebie): *Bakteryjne- zakażenia żywności wywołują dur brzuszny, dur rzekomy, czerwonkę, salmonellozę, botulizm, cholerę. *Wirusowe- zakażenie żywności i wody - jest przyczyną wirusowego zapalenia wątroby typu A, limfocytowego zapalenia opon mózgowych, choroby Heinego i Medina oraz inne. * Grzyby i pleśnie- to groźne zanieczyszczenia żywności. Są to:
grzyby trujące, np. muchomory. Pewne rodzaje pleśni produkują mykotoksyny, do których należą silnie rakotwórcze, aflatoksyny. b)Chemiczne-  zanieczyszczenia żywności które sa obecnie największym zagrożeniem dla zdrowia człowieka. Pochodzą ze środowiska jako skażenie surowca: azotany, azotyny, benzopireny, metale ciężkie (Hg, Pb,Cd) pozostałości środków ochrony roślin, pozostałości preparatów stosowanych w hodowli, Substancje pochodzące z operacji wstępnych i procesów technicznych. METALE- Hg, Pb, Cd, As, Zn, Sn, Cu występują dość powszechnie w żywności, także jest ustalone limitowo w pozostałości subst kumulujących się w organizmie, bierze się pod uwagę PTWI :tymczasowo tolerowane, tygodniowe pobranie  ŹRÓDŁA SKAŻENIA METALAMI Pb-przemysł trans samochodowy, przedmioty użytku  Cd- środowisko, przedmioty użytku Hg- ryby ze skażonego środowiska  Cu- pestycydy, środowisko  Zn- zboża, grzyby, rośliny strączkowe przedmioty użytkowe WWA- chlorowane di i trifenyle, subst z przedmiotów kontaktujących się z żywnością, leki weterynaryjne. BENZOAPIREN- ma działanie mutagenne i rakotwórcze. Jest szczególnie toksyczny, dość rozpowszechniony. c)Przypadkowe- Wskutek nie przestrzegania zasad higieny; niewłaściwe postęp w czasie produkcji niedopuszczalne, zanieczyszczenia tech powstają w toku produkcji lub obrotu, przenikają do żywności lub są na jej powierzchni np. pozostałości środków chem stosowanych przy ochroniei uprawie roślin.  d)Mechaniczne-  fizyczne-, (radioaktywne promieniowanie jonizujące), kawałki sznurka w mące.  Fizyczne- zanieczyszczenia żywności powstają przy nieumiejętnym, nadmiernym utrwalaniu jej promieniami jonizującymi. 2. Naturalne szkodliwe substancje w żywności to: • Awidyna - występująca w białku jaja, • Solanina - glikozyd, w dużej ilości w młodych i starych ziemniakach, powoduje zaburzenia przewodu pokarmowego i układu nerwowego. • Amygdalina - glikozyd, jest w nasionach owoców pestkowych: wiśni, śliwy, brzoskwini. w migdałach. • Limaryna-w nasionach lnu i w fasoli, zawierają kwas pruski. • Saponiny- w nasionach soi, w szpinaku i burakach. • Tioglikozydy- w roślinach krzyżowych: kapuście, rzepie, rzodkiewce i chrzanie. • Inhibitory trypsyny :w nasionach roślin strączkowych soi i fasoli. • Zasady purynowe: w cielęcinie, wieprzowinie, wołowinie, dorszu, karpiu, śledziu, fasoli, grochu, grzybach, szpinaku.• Związki fitynowe: w ziarnach zbóż, w razowym pieczywie, kaszach i płatkach, w orzechach, w nasionach roślin oleistych i strączkowych.  7. Omów czynniki decydujące o toksyczności trucizn. - sposób oddziaływania: miejscowe, ogólne, - dawka

- drogi przenikania: drogi oddechowe, skóra, przewód pokarmowy, - częstość podawania :jednorazowo, kilkakrotnie, - czas potrzebny do występowania zmian niekorzystnych, - zakres i stopień uszkodzenia, - właściwości fizyko- chemiczne: rozpuszczalność, stopień dysocjacji, lotność, stopień rozdrobnienia, budowa chemiczna, - czynniki ustrojowe: wrażliwość gat., rasowa, osobnicza, stan fizjologiczny organizmu, towarzyszące choroby, płeć, wiek. Tachyfilacja- przystosowanie się organizmu do trucizny (nabywanie odporności) Wiek- dzieci, osoby starsze są najbardziej narażone, osoby chore, sportowcy. Toksyczność selektywna 1.Stosunek powierzchni i masy ciała organizmu (insektycydy)2.Szybkość wchłaniania przez skórę (wchłanianie DDT) 3.Przemiany metaboliczne (stosowanie sulfonamidów)4. Aktywność enzymatyczna(także same metabolizmy ale różne enzymy np. reduktazy kwasu dihydrofoliowego5. Układy metabolizujące ksenobiotyki (insektycydy) 8. Klasyfikacja trucizn. Trucizny drażniące- zalicza się do nich zw. o dużej aktywności chemicznej (pary i gazy kwaśne oraz amoniak). Trucizny duszące- uniemożliwiają proces oddychania wskutek obniżenia stęż. tlenu w powietrzu (duszące proste) lub tez przez specyficzne działanie na krew i enzymy wpływają na czynności oddychania(duszące chemiczne); mechanizm ich działania polega na:

- wiązania hemoglobiny (tlenek węgla)- kompleks tlenku węgla z hemoglobiną jest 250 razy trwalszy niż z tlenem, - pozbawieniu hemoglobiny zdolności do odwracalnego wiązania tlenu, - blokowaniu enzymów sterujących procesem oddychania (cyjanowodór i jego sole oraz nitryle), - trucizny narkotyczne- wpływają na o.u.n. zwłaszcza na kore mózgowa, - trucizny protoplazmatyczne- nalezą do nich zw. niszczące strukturę białkową protoplazmy, np. rteć, ołów, arsen i ich zw. oraz organiczne pochodne (np. czteroetylek ołowiu). Skutki zatrucia nie są początkowo zauważalne- objawiają się one dopiero po dłuższym czasie, - Trucizny o działaniu alergizującym (alergeny)- alergia jest swoistą nabyta reakcją organizmu na subst. typu białek, glikoprotein lub wielocukrów, które zostały wprowadzone do organizmu. Alergia jest przyczyna wielu chorób tj. astma, katar sienny, egzymy, pokrzywka. Mechanizm chorób alergicznych polega na zaburzeniu przemian biochemicznych w komórkach. 9. Podział związków chemicznych na podstawie LD50 1.trucizny- zw. które powodują zatrucia poniżej 5 mg/kg m. c 2. środki szkodliwe- powod. zatrucia od 5 do 50 mg/kg m. c 3. praktycznie zw. nieszkodliwe- duże dawki nie powodujące zatrucia, >50 mg /kg m. c. 1. badania in vivo na tkankach żywych 2.badania in vitro na hodowlach komórkowych 10. Wyjaśnij skróty: LD5o,LC5Oj, ADI, NOEL. LD50- dawka śmiertelna wyrażająca się liczbą mg subst toksycznej na kg masy ciała, która po jednorazowym podaniu powoduje śmierć 50% badanej populacji zwierząt laboratoryjnych. LC50- stężenie śmiertelne, stęż subst toksycznej przy którym 50 badanej populacji umiera po 14 (lub innym określonym czasie) od ekspozycji. ADI- Dopuszczalna Dzienna Dawka, określa liczbę miligramów subst toksycznej wprowadzonej w ciągu dnia do organizmu bez ryzyka zachorowania NOEL- Najwyższa możliwa dawka subst. która przy przedłużonym, okresie przyjmowania(do 6mc) nie wywołuje żadnych widocznych lub dających się zmierzyć skutków. 11. Omów rodzaje dawek substancji toksycznych rozróżnianych przez toksykologię. 1.Dawka graniczna lub progowa (DM) (dosis minima) Ilość subst. która wywołuje pierwsze spostrzegalne reakcje biologiczne tkanek Próg działania- najmniejsza dawka danej subst. która powoduje zaburzenia homeostazy 2.Dawka lecznicza (DC) (dosis therapeutica sen curativa) Dawka, która wywołuje działania farmakodynamiczne nie wywołując zakłóceń procesów fizjologicznych- odnosi się to do leków i subst. niezbędnych dla organizmu. 3. Dawka toksyczna lub trująca (DT) (dosis toxica) Ilość subst. która wywołuje odwracalne zaburzenia patofizjologiczne oraz dające się stwierdzić objawy zatrucia 4.Dawka śmiertelna (DL) (dosis letalis) Ilość subst. która powoduje nieodwracalne uszkodzenie lub porażenie ośrodków ważnych dla życia i związaną z tym śmierć organizmu. 12. Rodzaje zatruć. Zatrucia ostre- charakteryzują się szybkim rozwojem objawów chorobowych po przyjęciu dużej, jednorazowej dawki trucizny. Jednorazowe wprowadzenie dawki trucizny, która wywołuje ostre objawy do 24 godz. Od momentu jej wprowadzenia. Może prowadzić do śmierci.

Zatrucia podostre- są, wtedy gdy kliniczne objawy zatrucia są wprawdzie wyraźne, ale nie tak gwałtowne jak w zatruciu ostrym i występują po jednorazowo lub kilkakrotnie przyjętej dawce trucizny. Zatrucia przewlekłe- powstają wskutek długotrwałego działania trucizny w małych dawkach i często nie wykazują widocznych objawów. Dopiero po dłuższym czasie na skutek gromadzenia się trucizny w organizmie, dochodzi do wystąpienia objawów zatrucia przewlekłego(zatrucia zawodowe związane z długo trwającym narażeniem na subst. toksyczne w środowisku pracy). Zatrucia rozmyślne- samobójcze, samozatrucia bez tendencji samobójczych, zatrucia zbrodnicze, egzekucje za pomocą trucizny (np. leki, środki uspokajające, cyjanek potasu, strychnina- w dopalaczach i trutce na szczury).Zatrucia przypadkowe- omyłkowe przyjęcie trucizny, powikłania lecznicze, zatrucia w wyniku skażenia środowiska naturalnego lub środowiska pracy. 13. Współczesne przyczyny zatruć.

a) Pomyłkab) Nieświadomość:Z ciekawości jedzą nieznane im rzeczy lub piją napoje o nieznanym składzie.c) Lekkomyślność d) Trucizny przemysłowe powodują zatrucia zawodowe: WWA czy polichlorobenzen) e)Trucizny środowiskowe- związki toksyczne występujące w powietrzu wodzie, glebie połączone ze soba f)Zatrucia lekami g) Zatrucie alkoholowe; h) Zatrucia pokarmami i) Zatrucia bakteryjne żywności; tego typu schorzenia objawiają się kilka godzin po spożyciu, czasami kilka dni, pojawiają się przeważnie bólami głowy, nudnościami i wymiotami, bólami brzucha i biegunką.

e) Zatrucie jadem kiełbasianym; j) Zatrucia grzybami k) Zatrucia jadami roślinami l) Zatrucia środkami gospodarstwa domowego; i)CO związek powstały w wyniku całkowitego spalenia C, jest cichym zabójcą 14. Omów drogi wchłaniania ksenobiotyków. Wchłanianie- dominuje transport dyfuzyjny, może występować transport aktywny (zależy od stanu skupienia subst. wchłaniania: gazy przez płuca, płyny ukł. pokarmowego). Wchłanianie ksenobiotyków przez błony 1.Transport dyfuzyjny 2.Transport aktywny Ksenobiotyki do organizmu przedostaja się wraz ze skażonym pokarmem, z wchłanianym powietrzem, wodą pitną, w postaci leków i uzywek. Niezależnie od drogi podania substancje chemiczne ulegają w organizmie różnorodnym procesom. Organami najbardziej narazonymi u czlowieka na przypadkowe lub celowe dzialanie toksyczne roznych substancji obecnych w otoczeniu sa: uklad oddechowy, przewod pokarmowy i skora. Od warunkow ekspozycji oraz od właściwości fizykochemicznych wprowadzonej czasteczki zalezy które z tych miejsc stanie się droga wnikania ksenobiotyku. Drogą doustna dostają się do organizmu wszystkie zanieczyszczenia srodowiska, które dostarczamy wraz z pozywieniem. Sa to przede wszystkim substancje zawarte w wodzie pitnej, rozniez ogolnie toksyczne (niekiedy kancerogenne) dodatki i konserwanty zywnosci. Z pozywieniem dostarczamy tez substancje, których obecnosc wynika z bestroskiego uzywania nawozow sztucznych i pestycydow. Zatrucie przez drogi oddechowe jest szczególnie grozne z uwagi na szybkie przenikanie trucizny do krwioobiegu z pominieciem watroby. Ta droga przedostaja się do organizmu substancje w postaci gazow, pary, aerozoli i pyłów.

Jednym z najczęstszych sposobów przedostawania się do naszego organizmu zwiazkow toksycznych jest skóra- m.in. dlatego, ze skora jest narzadem bezposrednio i permanentnie narazonym na zanieczyszczenia srodowiska. Pomimo, ze pokryta jest stosunkowo gruba, zrogowaciala warstwa ochronna, to jednak wiele substancji pokonuje tę bariere albo droga dyfuzji, albo poprzez kanaly wlosowe lub gruczoly łojowe i potowe. Inne drogi wchłaniania ksenobiotykow. W badaniach doswiadczalnych podaje się również trucizny dotkankowo (dozylnie, domiesniowo, dootrzewnie i podskórnie). Tego typu wprowadzenie ksenobiotyku do organizmu pozwala na dokladne ustalenie zaleznosci miedzy dawka trucizny a jej toksycznym dzialaniem (podanie dotkankowe zdarza się niekiedy przy zatruciach przypadkowych, samobojczych lub zbrodniczych).15. Omów drogi wydalania ksenobiotyków. Ksenobiotyki, które w różny sposób przeniknely do organizmu, mogą być wydalane w postaci nie zmienionej lub w postaci powstajacych w ustroju metabolitow. Do najwazniejszych drog usuwania trucizny z organizmu naleza: nerki. Pluca, przewod pokarmowy i skora. 16. Biotransformacja ksenobiotyków - omów rolę enzymów mikrosomalnych. Biotransformacja-przemiany enzymatyczne i nieenz.jakim ulegają ksenobiotyki, może przebiegać w płucach, nerkach, jelitach i wątrobie Najczęściej jednak przebiega w wątrobie przy udziale enzymów wew. komórkowych zlokalizowanych w mitochondriom,siateczce śródplazmatycznej, lizosomach i cytozolu. Proces ten przebiega w 2 fazach gdzie dochodzi do zniesienia lub zmniejszenia wł. toksycznych biol. czynnych ksenobiot. Zachodzi ona przy udziale enzymów Reakcje 1-ej fazy czyli r.utl.red.hydrolizy sa kat. przez układ MOS. Komponenty MOS:cytochrom P450,reduktaza cytochromu P450,fosfolipidy pelnia 2x role:transport e gdzie donorem jest NADPH związany z cytochr.P450 oraz transport e gdzie dawca jest NADP związany z cytochr.B5.enzymy te należą do monooksygenaz i sa to enzymy kat w/w reakcje uczestnicząc w biosyntezie i metabolizmie kw żółciowych, cholesterolu, hormonow sterydowych jak i ich detoksykacji. Pod wpływem monooksygenaz dochodzi tez do r.hydroksylacji. w wyniku której dochodzi do zwiększenia rozpuszczalności i wydalenia zw.(ksenobiotyków) R,kat przez system system MOS: substrat(ksenobiotyk z gr RH) tworzy kompleks z cyt.P450) ulega następnie red. a e niezbędne w tej reakcji pochodzą z NADPH związany z cyt.P450,powstaly kompleks zred. łaczy się z O₂ i powstaje kompleks utl, dalej dochodzi do kolejnej red a e pochodzą z NADP związanego z cyt.B5 dochodzi do wytworzenia produktu z gr.OH i wydzielenie wody. Cyt P450 powraca do pierwotnej postaci

17. Podaj i omów reakcje I fazy biotransformacji ksenobiotyków.

Reakcje I fazy- katalizowane są przez ukł. enzymów mikrosomalnych (MOS), inaczej zwanych układem oksydaz funkcji mieszanej.Enzymy mikrosomalne występują w wątrobie, mózgu, nerkach, płucach. są one umiejscowione w siateczce śródplazmatycznej. 2 układy transportu elektronów występują w obrębie siateczki śródplazmatycznej:Jeden układ związany jest z NADPH cytochrom P 450 pełniący funkcję końcowej oksydazy. Ogólny schemat reakcji oksydacji

NADPH + H* + O2 ------- cytochrom P-450 : MOS Ca *2, Mg*2----- NADP + (HOO- + H*)

R-H+ (HOO-) ------- R-OH+OH-

R-H ksenobiotyk

P-450 enzym występujący w części szorstkiej i gładkiej siateczki śródplazmatycznej (największą aktywność wykazuje w szorstkiej).

Typ reakcji	Zw. chem. ulegające reakcji
1) Reakcje utleniania	- alkohole - węglowodory alifatyczne - węglowodory aromatyczne - zw. organiczne zawierające: N,P,S
2) Reakcje redukcji	- aldehydy -CHO - ketony -C=O - alkeny -C=C-
3)Reakcje hydrolizy	- estry R-COOR1 - etery R-O-R1 - amidy R-CONH2

Reakcje te prowadzą do powstania nowych grup funkcyjnych co wiąże się z wprowadzeniem ugrupowań polarnych…………….cząsteczki ksenobiotyki lub modyfikacji już istniejących.

Reakcje I fazyReakcje utleniania:Utlenianie alkoholi

Utlenianie p-nitrotoluenu

Reakcje redukcji

Reakcje hydrolizy

Hydroliza arekoliny

Hydroliza aspartanu

Ester metylowyL-aspartylo-L-fenyloalaniny—L-aspartylo-L-fenylo-alanina+metanol 18. Podaj i omów reakcje II fazy biotransformacji ksenobiotyków. Reakcje II fazy (sprzęgania i detoksylacji)

- tylko po reakcjach I fazy, - zachodzą miedzy ksenobiotykiem a jego gr. funkcyjną (-aminowa itd.) a odpowiednim ugrupowaniem zw endogennych), - dążą do zmiany charakteru ksenobiotyków z hydrofobowego do hydrofilowego- zostaje wydalany z moczem Reakcje II fazy 1)Metyzacja

Obejmuje grupę reakcji, w których następuje przeniesienie grupy metylowej na cząsteczkę aminy, fenolu lub merkaptanu. Przeniesienie aktywnej grupy metylowej z koenzymu S-adenozylometioniny na cząsteczkę akceptora w obecności odpowiedniej metylotransferazy. Produktem tej reakcji jest etylowany substrat oraz S-adenozylohomocysteina. 2)Acylacja Substratami dla tego procesu są gł. kwasy karboksylowe i aminy. Reakcja katalizowana jest przez mitochondrialną acylotransferaze.

R-CO-S-CoA+R'-NH2---R-CO-NH-R'+CoA-SH ; R-COOH+ATP+R-CO-AMP+PP; R-CO-AMP+CoA-SH---R-OO-S-CoA+AMP 3) Sprzęganie z siarczaniem ATP+SO₄^{-2 ------}APS+PP

(Adenozyno ^-5 - fosfosiarczan) APS+ATP---PAPS+ADP (3-fosfoadenozyna-5'-fosfosiarczan) PAPS+ROH---ROSO^-₃ + 4.)Sprzeganie z glukuronianem UDPGA+R-HX UDP- Glukuronylotransferana---------R-X-Glukuronian+ UDP urydyno-2-fosforan UDP-glukuronylotransferana (enzym) oprócz ksenobiotyków sprzęganiu ulega wiele związków endogennych: steroidy, bilirubina, aminy katecholowe. Estry glikuronowe są tworzone przez: fenole, kwasy karboksylowe, aminy alifatyczne i aromatyczne, sulfoamidy, zw. heterocykliczne 5.Sprzeganie z glutationem Najważniejsze reakcje to: a)tworzenie pochodnych N-acetylocysteiny z udziałem S-transferazy glutationowej b)nie enzymatyczne reakcjie z metalami ciężkimi i zw. metaloorganicznymi (np. motylkiem rtęci) c)rozkład nadtlenków przez peroksydazę glutationową 19. Działanie toksyczne substancji - zatrucia ostre , podostre i przewlekłe. Zatrucia ostre- charakteryzują się szybkim rozwojem objawów chorobowych po przyjęciu dużej, jednorazowej dawki trucizny. Jednorazowe wprowadzenie dawki trucizny, która wywołuje ostre objawy do 24 godz. Od momentu jej wprowadzenia. Może prowadzić do śmierci. Zatrucia podostre- są, wtedy gdy kliniczne objawy zatrucia są wprawdzie wyraźne, ale nie tak gwałtowne jak w zatruciu ostrym i występują po jednorazowo lub kilkakrotnie przyjętej dawce trucizny. Zatrucia przewlekłe- powstają wskutek długotrwałego działania trucizny w małych dawkach i często nie wykazują widocznych objawów. Dopiero po dłuższym czasie na skutek gromadzenia się trucizny w organizmie, dochodzi do wystąpienia objawów zatrucia przewlekłego(zatrucia zawodowe związane z długo trwającym narażeniem na subst. toksyczne w środowisku pracy). 20. Źródła wolnych rodników tlenowych.

Obecność ksenobiotyków w organizmie które podlegają biotransformacji w wyniku reakcji oksydored. wpływa na wzrost ilości metabolitowi o charakterze rodnikowym a także tlenowych rodników. Źródłem wytwarzania wolnych rodników są tez r. z udziałem peroksydaz i reduktaz kat. reakcje redukcji ksenobiotyków. Wzmożona generacja rodników pod wpł. ksenobiotyków: Egzogennymi źródłami rodników są promienie UV i rentgena ,dym tytoniowy zanieczyszczenia środowiska środki spożywcze i niektóre leki. Intensywny wysiłek fizyczny sprzyja również uwalnianiu wolnych rodników z innych źródeł niż oddychanie komórkowe. Do wymienionych źródeł możemy zaliczyć: - proces rozpadu ATP, jednego z najważniejszych związków bogatych w energię, - procesy rozpadu aminokwasów, - procesy uszkadzania tkanek, w wyniku których uwalniane są słabo związane z białkami jony żelaza, które w tej sytuacji aktywują procesy peroksydacyjne (utlenianie), 
- proces likwidacji uszkodzonych tkanek (np. podczas intensywnego wysiłku fizycznego) przez białe krwinki, które w tym celu wydzielają duże ilości RFT. 21. Peroksydacja lipidów - przebieg i znaczenie. Peroksydacja lipidów − biologiczny proces utleniania lipidów , łańcuchowy i wolnorodnikowy, w którego wyniku powstają nadtlenki tych lipidów . Składa się z trzech etapów: incjacji, propagacji i terminacji − typowych etapów reakcji wolnorodnikowych, oraz reinicjacji. Procesy peroksydacji lipidów dzieli się na dwa rodzaje. Są to:1 peroksydacja nieenzymatyczna 2 peroksydacja enzymatyczna Znaczenie: Produkty tego procesu dokonują modyfikacji własciwości fizycznych błon komórkowych, w tym: obniżają hydrofobowość lipidowego wnętrza błon, depolaryzują błony, zaburzają asymetrię lipidową błon, hamują aktywność enzymów błonowych, hamują aktywność białek transportujących

co w konsekwencji może skutkować utratą integralności błon wewnątrzkomórkowych i błony plazmatycznej.PEROKSYDACJA LIPIDÓW Wolny rodnik przyłącza H od cząsteczki nienasyconego kwasu tłuszczowego (R-H) i powstaje wolny rodnik lipidowy - R^.
R-H + ^.OH ^__> R^. + H₂O Cząsteczka rodnika ulega przegrupowaniu, łączy się z tlenem O₂ i tworzy lipidowy rodnik nadtlenkowy HROO^.. R + O₂ ^__> HROO^.
Reagując z kolejną cząsteczką kwasu tłuszczowego rodnik nadtlenkowy HROO^. przyłącza H. Powstaje nowy wolny rodnik lipidowy R^. i wodoronadlenek lipidowy ROOH.
HROO^. + R-H ^__>R^. + ROOH
Wodoronadtlenki lipidów rozkładają się do związków takich jak: alkany (węglowodory nasycone), alkeny (węglowodory nienasycone), aldehydy (związki karbonylowe).22. Skutki działania wolnych rodników. Przyspieszony proces starzenia się, Zaćma, zwyrodnienie plamki żółtej, Zaburzenia neurologiczne, Choroby autoimmunologiczne, Choroby metaboliczne, Nowotwory, Przewlekłe choroby płuc, Choroby układu krążenia. Wpływ wolnych rodników na strukturę i funkcję błon komórkowych prowadzi do zmniejszenia płynności błon komórkowych a w efekcie do upośledzenia ich funkcji. Pod wpływem aktywnych form tlenu obserwujemy w obrębie błon biologicznych:  modyfikację aktywności składników błony (np. enzymów, receptorów),  zmiany struktury błony, rzutujące na funkcję i ich antygenowy charakter,  utlenianie grup tiolowych, zmiany w stosunku wielonienasyconych kwasów tłuszczowych i białek,  inicjację peroksydacji wielonienasyconych kwasów,  rozprzęgnięcie transportu błonowego.23. Enzymatyczne mechanizmy obrony przed działaniem wolnych rodników. Stanowią enzymy, które są pierwszą linią obrony przed reaktywnymi formami tlenu, spełniają bardzo ważną funkcje prewencyjną, polegająca na niedopuszczaniu do reakcji związków biologicznie ważnych z reaktywnymi formami tlenu. (Paller, 1988; Okuda i in., 1992). Należą do nich:  dysmutaza ponadtlenkowa;  katalaza;  peroksydaza;  reduktaza glutationowa. 24. Nie enzymatyczne mechanizmy obrony przed działaniem wolnych rodników. Mechanizmy nieenzymatyczne: ceruloplazmina, transferyna, poliamidy, jony metali przejściowych, sekwestr metali, metalotioneiny. Nieenzymatyczne mechanizmy obrony komórek przed toksycznym działaniem reaktywnych form tlenu to:  antyoksydanty hydrofilowe i hydrofobowe (zmiatacze wolnych rodników);  jony metali pierwiastków przejściowych;  metalotioneiny;25. Omów działanie rakotwórcze związków chemicznych oraz ich podział ze względu na działanie onkogenne. Działanie rakotwórcze zw chemicznych w wieli przypadkach jest wynikiem ich przemian w ustroju. Uczestniczą w nich enzymy, zwłaszcza zlokalizowane w wątrobie , a także enzymy mikroflory przewodu pokarmowego. Wytworzone aktywne metabolity reagują dopiero z kwasami nukleinowymi i białkami.Reakcja z DNA wskazuje na podobny mechanizm mutagenezy. W uszkodzeniach DNA Komorek somatycznych upatruje się przyczyn kancerogenezy.Na występowanie nowotworów u zwierząt wpływa ogólna ilość substancji jaka wniknęła do ustroju. nawet najmniejsza dawka nie zabezpiecza , lecz przedłuża czas ujawnienia się uszkodzeń.O działaniu rakotwórczym niekiedy decyduje droga wnikania(np. nikiel przez skore) . Niektóre związki charakteryzują się takim działaniem w stosunku do jednego narządu , inne do licznych ( związki N-nitrozowe).Pod wpływem niektórych związków zmiany nowotworowe są poprzedzone innymi zmianami patologicznymi(np. powstanie kamieni w pęcherzu)Związki rakotwórcze różnią się znacznie pod wzg.siły działania.Działanie rakotwórcze to wynik przemian substancji w organiźmie.Do chemicznych czynników rakotwórczych należą ksenobiotyki, które mogą powodować rozwój nowotworów złośliwych. większość ksenobiotyków ma aktywność genotoksyczną. Mogą indukować dziedziczne zmiany w DNA jądrowym Komorek somatycznych płciowych.Kancerogenny to biologiczne aktywne zw. chemiczne, które mogą wiążąc się kowalencyjnie z makrocząsteczkami (DNA ,RNA, BIALKA) bez uprzedniej aktywacji w obrębie komórki.Aby czynnik rakotwórczy zadziałał musi mieć określoną dawkę np. azbest jest rakotwórczy gdy jest wdychany przez kilka lat. Kancerogeneza może być kilku etapowa( inicjacja, promotor powstawania raka)Podział zw kancerogennych 1.bezwzględne rakotwórcze dla ludzi 2. prawdopodobnie rakotwórcze dla ludzi a) O MALYM PRAWDOPODOBIENSTWIE b) b)RAKOTWORCZE DLA ZWIERZĄT 3. nieocenione lub niedokończone badania Kancerogenami dla człowieka są np. produkty suchej destylacji ropy naftowej ,sadze, oleje bitumiczne a nawet nieodpowiednio przygotowana żywność na grilllllu powstają WWA. 26. Na czym polega działanie mutagenne substancji toksycznych. Substancje mutagenne charakteryzują się zdolnościami do wywołania mutacji ,tzn zmian w materiale genetycznym, które mogą być dziedziczone .Powstają one nagle , skokowo, wskutek zmiany genu w nowy allel lub zmiany struktury czy liczby chromosomow. Mutacje wynikają z budowy związków mutagennych (analogi zasad purynowych i pirymidynowych) ,Przyłączenia się ich do DNA lub interakcji z wytworzeniem nowych wiazań w DNA. Mutacje powodują trwałe zmiany w naturalnych genotypach.Mutacje mogą wywoływać czynniki fizyczne ,chemiczne, niedobor enzymow,promieniowanie,zw.fosfoorganiczne,pestycydy,formalina,benzopiren. np-HNO₃ działa dezaminujaca na zasady purynowe (zmiana grupy NH₂ na OH) ,może spowodować to powstawanie zasad np.ksantyny i dezoksantyny co powoduje nie możliwość replikacji, -formaldechyd -związek alkizujacy zmienia skład łańcucha DNA przez wyracenie z niego guaniny, którą można zastąpić inna zasada. 27. Co to jest działanie teratogenne i embriotoksyczne oraz wpływ na płodność i zdolność rozrodczą. Teratogenność obejmuje zmiany anatomiczne , wady rozwojowe spowodowane toksycznym dzialaniem toksycznych substancji na zarodek (embriotoksyczność) i płód. Mieszczą się w tym zarówno zmiany budowy,jak i zaburzenia czynnościowe,śmierć zarodka , resorpcja płodu, opóżnienia rozwoju, mniejszy ciężar płodowy , przedwczesne urodzenia i inne nieprawidłowości. Teratogenność często związana jest z określonym gatunkiem.Uszkodzenia lub zabicie Komorek w okresie rozwoju zarodka decyduje otworzeniu się i ostatecznej budowie wielu narzadów ,zdolnościach dookreślonych przemian enzymatycznych. Zaburzenia rozwojowe morfologiczne, fizjologiczne ,metaboliczne, czynnościowe i psychiczne wiążą się z okresem organogenezy. Uszkodzenia mozgu ośrodkowego uk.nerwowego są raczej związane z rozwojem płodu. Związki teratogenne działają silniej na zarodek, niektóre z nich są szkodliwe również dla kobiety ciężarnej , inne nie wywołują u niej niepożadanego działania . skutki działania zw chemicznych podczas ciąży mogą występować kilka lat po urodzeniu (Hg) . Do związków teratogennych należą: niektóre leki i penicyliny, nikotyna, kokaina , Hg,Pb,As,Cd. Dzialanie mutagenne i teratogenne ma wpływ na płodność i zdolność rozrodczą .Zmiany spowodowane dzialaniem zw mutagennych mogą nastąpic już w następnym pokoleniu, jako mniejsza płodność lub bezpłodność. Kumulacja szkodliwego dzialania na komorki rozrodcze może ujawnic się wyraźniej w miotach potomstwa nastepnych pokoleń. Dawki związków o działaniu teratogennym nieszkodliwe dla zwierzat dojrzałych mogą spowodowac zaburzenia cyklu reprodukcyjnego (spermatogeneza, owulacja, laktacja).28. Omów działanie alergiczne ksenobiotyków oraz ich rolę w obecnym środowisku. Ksenobiotyki - subst. obce dla organizmu o charkterze chemicznym i biologicznym, nie występuja w naturalnych przemianach komórkowych. Wnikaja ze środowiska przezskorę, układ pokarmowy i oddechowy.Trafiaja do biosfery powstając w toku syntez lub podczas rozpadu wieli milionów związków i ich produktów ubocznych wytwarzanych w przemyśle chemicznym i farmaceutycznymReakcje organizmu na ksenobiotyki; -obnizenie odporności komórkowej i humoralnej, -obnizenie odporności przeciwzakaźnej i przeciwnowotworowej, -niedobory pierwotne i wtórne, -choroby autoagresyjne, -nadwrażliwość typu póżnego, -alergieTkanki zwierzęce wrażliwe na ksenobiotyki:- nabłonkowa- łączna • szkieletowa• chrzęstna• włóknista- mięśniowa• poprzecznie prążkowana• gładka• poprzecznie prążkowana serca- tkanka nerwowa- płyny ustrojowe• krew• limfa• płyn tkankowy Wpływ ksenobiotyków na rozwój płodu - uszkodzenie materiału genetycznego komórek rozrodczych rodziców , - zaburzenia w metabolizmie matki, - zaburzenia w oddychaniu zarodka, - zaburzenia procesów kostnienia, - upośledzenia psychiczne i neurologiczne. - niedobory enzymatyczne ALERGIA-OBRONA ORGANIZMU JEST SWOISTA NABYTĄ R-CJA ORGANIZMU NA SUBSTANCJE TYPU BAŁKA, GLIKOPROTEINY, WIELOCUKRY, KTÓRE ZOSTAŁY DO NIEGO WPROWADZONE - PIERWSZY INICJUJĄCY KONTAKT PRZEBIEGA BEZOBJAWOWO , DOPIERO NASTEPNY WYZWALAJĄCY WYWOŁUJE ZMIANY CHOROBOWE. JEST PRZYCZYNĄ WIELU CHOROB ;KATAR SIENNY,POKRZYWKI, SKURCZE,WYMIOTY, BIEGUNKI ITD.MECHANIZM POLEGA NA ZABURZENIU PRZEMIAN BIOCHEMICZNYCH . WKOMORKACH PROWADZI DO UWOLNIENIA SUBST TOKSYCZNYCH GŁ.HISTAMINY. UKLAD IMMUNOLOGICZNY MA ZDOLNOŚĆ DO ZAPAMIĘTYWANIA STRUKTURY OKREŚLONEGO ANTYGENU I W CHWILI PONOWNEGO JEGO WNIKNIĘCIA JEST ONLIKWIDOWANY PRZEZ GOTOWE PRZECIWCIALA. CZASEM W PRZYPADKU CZĘSTEJ INWAZJI UKLAD IMMUNOLOGICZNY ZACZYNA REAGOWAC W SPOSÓB PRZESADNIE SILNY. DOPROWADZA DO LIKWIDACJI TEGO ANTYGENU KOSZTEM USZKODZONYCH WŁASNYCH KOMOREK I NARZĄDÓW, W TEN SPOSÓB POWSTAJE ALERGIA. SRODKI SPOZYWCZE MOGĄ BYĆ CZYNNIKIEM UCZULAJACYM(MLEKO JAJA RYBY ORZECHY BANANY POMIDORY GUMA DO ZUCIA) TESTY ALERGICZNE:PROBY NASKORKOWE, WCIERANIA MECHANICZNEGO, WIELOKROTNEGO NAWIZANIA, OZNACZAIE POŁOWICZNEGO CZASU DRAŻNIENIA .29. Kancerogeny występujące w produktach spożywczych. - pleśń pokrywająca przetwory owocowe czy warzywa (aflatoksyny), - zjadane owoce po wykrojeniu cześci nadgniłych,- subst. smoliste powstające min. Przy paleniu ziarna kawowego czy wypieku ciast lub mięs, - obecne w żołądku nitrozoaminy (konserwacja mięs i ryb),- nawozy azotowe spożywane z warzywami,- taniny i garbniki znajdujące się w herbacie oraz czerwonych winach,- policykliczne węglowodory aromatyczne(WWA), powstające podczas procesów smażenia, wędzenia i pieczenia 30. Biogeny i ksenobiotyki wymienić i zdefiniować. Biogeny (pierwiastki biogenne), to pierwiastki chemiczne budujące organizmy i pozwalające na prawidłowe ich funkcjonowanie. Wyróżniamy: makroelementy (węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor, siarka, wapń, potas, sód, magnez, chlor) i mikroelementy, czyli pierwiastki występujące w bardzo małych (śladowych) ilościach (żelazo, mangan, miedź, cynk, bor, krzem, lit, jod, fluor, molibden, kobalt). Łączna zawartość mikroelementów nie przekracza 1% suchej masy organizmu.Ksenobiotyki:- subst. obce (egzogenne) dla organizmu mające potencjalne działanie toksyczne, - maja charakter lipofilny (nierozpuszczalne w wodzie, a rozpuszczalne w tłuszczach), - charakteryzują się inną budową niż znane składniki pożywienia, - dostają się do org. a nie są naturalnymi subst. dla naszego org., - mają swój specyficzny metabolizm mający na celu doprowadzenie związku z formy wyjściowej do formy którą org. może wydalić tzw unieczynnienie związku, - nie ulegają reakcjom spalania, ulegają zaś reakcjom rozpadu, - o toksyczności decyduje stęż. danego ksenobiotyki oraz kumulacja w narządach i tkankach Przykłady:leki (np. antybiotyki) środki bardzo silnie działające (trucizny, np. dioksyna) 31. Mechanizm toksycznego działania metali na organizm. Mechanizmy działania toksycznego metali można podzielić na trzy zasadnicze kategorie: blokowanie ważnych grup funkcyjnych w biomolekułach (np. białkach i enzymach); wypieranie ważnych jonów metalu z biomolekuł; zmiana aktywnej konformacji biomolekuł. Takie oddziaływania mogą spowodować śmierć w przypadku ekspozycji na duże stężenia. Kiedy poziom ekspozycji nie przekracza dawki śmiertelnej, zatrucia przejawiają się w postaci uszkodzenia strukturalnego (histologicznego lub morfologicznego), funkcjonalnego (wzrost, rozwój), biochemicznego (krew i enzymy) oraz reprodukcji.32. Wymień i krótko scharakteryzuj główne klasy zanieczyszczeń. 33. Szlaki, którymi zanieczyszczenia dostają sie do ekosystemów wymienić i krótko scharakteryzować. 34. Droga wnikania zanieczyszczeń do wód powierzchniowych.

Droga	Główne zanieczyszczenia	Komentarz
Z powietrza	Strącane z deszczem lub śniegiem oraz związane z opryskami	Czasami zanieczyszczenia przenoszone są na duże odległości
Zrzucane do morza	Ścieki surowe, substancje promieniotwórcze i toksyczne	Niebezpieczeństwo niszczenia kontenerów i uwalniania toksyn
Uwalniane z szybów naftowych	Węglowodory	Głównie w wyniku awarii lub ataków zbrojnych
Katastrofy okrętów	Węglowodory i zanieczyszczenia organiczne	Wraki tankowców - szczególny problem

35. Na czym polega emisja zanieczyszczeń do atmosfery. Naturalne źródła zanieczyszczenia powietrza: - wulkany (450 czynnych) z których wydobywają się m.in. popioły wulkaniczne i gazy (CO2, SO2,H2S) - pożary lasów, sawann, stepów (emisja CO2, CO, pyłu) - bagna wydzielające m.in. CH4, CO2, H2S, NH3 - powierzchnie mórz i oceanów, z których unoszą się duże ilości soli (globalne 0,7-1,5 mld t/rok) - gleby i skały ulegające erozji - burze piaskowe (globalne do 700 mln t /rok)

- tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne i drobnoustroje oraz cząstki skał i gleb unoszonych przez wiatr- rozkład cząstek organicznych).Antropogeniczne źródła można podzielić na grupy:

- energetyczne- spalanie paliw - przemysłowe- procesy technologiczne w zakładach chem., rafineriach, hutach, kopalniach, cementowniach - komunikacyjny gł. transport samochodowy , kolejowy, wodny i lotniczy - komunalne- gosp. Domowe oraz gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków (np. wysypiska, oczyszczalnie ścieków) Źródła emisji zanieczyszczenia mogą być: - punktowe (komin) - liniowe (szlak komunikacyjny) - powierzchniowe (otwarty zbiornik z lotną subst.)

36. Gdzie kumulują się w organizmie pierwiastki (metale ciężkie). Pierwiastki (metale) kumulują się w różnych narządach. Te, które kumulują się w narządach miąższowych np. w wątrobie, nerkach, mięśniach mogą być w każdej chwili uruchomione do bioobiegu (np. pod wpływem stresu czy choroby) i w związku z tym są bardziej toksyczne niż te, które są w kościach i skórze. Tkanki i narządy ssaków kumulujące pierwiastki śladowe.

Pierwiastek	Tkanki, narządy
As	wątroba, nerki, skóra, włosy, paznokcie
Cd	kora nerek, wątroba, kości
Hg	nerki, tarczyca, przysadka mózgowa
Pb	kości, aorta, nerki, wątroba, mózg
Zn	nerki, wątroba, gruczoł krokowy, włosy, paznokcie
Ni	gruczoły limfatyczne, zęby, kości
Cr	nerki, rdzeń pacierzowy, kości, mięśnie
Cu	wątroba, nerki, serce, mózg, jądra
Fe	erytrocyty, wątroba, śledziona, szpik kostny

37. Na czym polega mechanizm toksycznego działania metali ciężkich na organizm

i środowisko.  Metale ciężkie mogą być u ludzi przyczyną zatruć ostrych jak i przewlekłych. 
Silne działanie toksyczne wykazują związki łatwo rozpuszczalne w wodzie i płynach ustrojowych.Metale ciężkie można podzielić na dwie grupy: 1. metale niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmów tzw. mikroelementy (należą do nich np. Zn, Cu, Fe) 
2. metale całkowicie zbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmów, wręcz zaburzające procesy życiowe (należą do nich np. Pb, Cd, Hg, Cr, Ni)  OŁÓW  Działanie toksyczne: - uszkadza procesy syntezy hemoglobiny, - negatywnie wpływa na funkcjonowanie szpiku kostnego i wątroby, - obniża poziom witaminy D w organizmie, - łączy się z grupami enzymów i białek powodując zmiany we krwi i naczyniach, - wpływa na poziom żelaza w organizmie, wywołuje anemię zaburzając biosyntezę hemoglobiny  U roślin ołów zaburza metabolizm, ponieważ lokując się w korzeniach ogranicza możliwość pobierania innych składników. Wzrost ilości ołowiu w glebie wpływa niekorzystnie na mikroorganizmy glebowe, hamując proces rozkładu materii organicznej.  KADM  Działanie toksyczne: - Działanie kadmu jest zależne nie tylko od jego stężenia w powietrzu, ale także od czasu narażenia na jego działanie, - Wg obliczeń zatrucie śmiertelne u ludzi przy stężeniu kadmu wynoszącym 10 mg/m3 powietrza następuje po upływie 5 godzin, - Dawki kadmu powodujące ostre jak i przewlekłe zatrucia wpływają niekorzystnie na układ odpornościowy organizmu, - choroba itai-itai, wynikła z zatrucia kadmem, oprócz uszkodzeń nerek objawia się rozmiękczeniem kości i wzrostem ich kruchości (osteoporozą). - U ludzi chorych obserwowano zaburzony metabolizm wapnia, fosforu, witaminy D oraz cukromocz. U roślin kadm kumulując się głównie w korzeniach powoduje zaburzenia fotosyntezy. W niektórych roślinach jak np. tytoniu kadm kumulowany jest również w liściach. Osoby palące są więc narażone na oddziaływanie aerozolu zawierającego kadm. CHROM Toksyczne działanie  - zależy głównie od postaci jego występowania;  - związki Cr(VI) są 100-1000 razy bardziej toksyczne niż związki Cr(III); - długotrwałe działanie Cr (VI) powoduje zatrucie przewlekłe w postaci perforacji błony śluzowej nosa i jamy ustnej, a także stanów zapalnych płuc, zmiany mięśnia sercowego, owrzodzenie dwunastnicy, a nawet raka układu oddechowego zwłaszcza oskrzeli;  - w toksykologii najbardziej niepokojące są właściwości kancerogenne i mutagenne Cr (VI). Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem zalicza Cr (VI) do I grupy, tj. do grupy o udowodnionym epidemiologicznie działaniu kancerogennym.  U roślin chrom blokuje pobieranie innych składników potrzebnych do prawidłowego rozwoju roślin. Nadmiar tego pierwiastka powoduje chlorozę (zanik zielonego barwnika - chlorofilu), którego powodem jest zaburzenie gospodarki wodnej, uszkodzenie stożków wzrostu oraz systemu korzeniowego. 
NIKIEL Drogi przedostawania się do organizmu: - dostaje się do ludzkiego organizmu poprzez układ oddechowy i pokarmowy; - należy do mikroelementów, czyli pierwiastków, które spełniają w organizmie ważne funkcje; - spełnia rolę aktywatora niektórych enzymów oraz wpływa na aktywność hormonalną. U roślin nie ma dowodów na to, że nikiel spełnia ważne funkcje metaboliczne. Mechanizm toksycznego działania też nie jest w pełni wyjaśniony, jednakże Ni jak większość metali ciężkich blokuje dostęp do organizmów roślinnych innych pierwiastków potrzebnych do prawidłowego funkcjonowania.  
łysienie.ŻELAZO Drogi przedostawania się do organizmu: - jest mikroelementem wchłanianym głównie przez układ pokarmowy; - wchodzi w skład hemoglobiny, mioglobiny oraz wielu enzymów. Rola w organiźmie Fe: - chroni komórki przed toksycznymi produktami reakcji utleniania.Dla roślin jest również niezbędny do prawidłowego funkcjonowania. Bierze udział w fotosyntezie, stymuluje powstawanie chlorofilu, bierze udział w metabolizmie kwasów nukleinowych oraz reguluje reakcje utleniania i redukcji. Niedobór u roślin powoduje chlorozę, zaburzenia metaboliczne, które objawiają się zahamowaniem rozwoju i obniżeniem plonu. Nadmiar powoduje zaburzenia związane z przyswajaniem innych pierwiastków takich jak mangan, nikiel, fosfor i potas. 
38. Czynniki decydujące o toksycznym działaniu pierwiastków.

39. Czynniki wpływające na fizjologie organizmów i postać metalu w wodzie.

40. Biologiczne zanieczyszczenia wody - eutrofizacja. Eutrofizacja - Na, P, K, N - dostają się do wody, powodują rozrost biomasy w wodzie. Warunkiem limitującym rozrost biomasy jest dostępność tlenu - może dojść do jego wyczerpania - następuje wtedy obumieranie organizmów lub przechodzą one na metabolizm beztlenowy - wydzielane są metan, siarkowodór - następuje obumieranie zbiornika od dołu - zbiera się toksyczny muł, zanika życie, woda staje się niezdatna do picia, utrata terenów rekreacyjnych, połowowych. Eutrofizacja wód: hypertrofia czyli przeżyźnienie, nadmierne odżywianie. Przeżyźnienie jest zjawiskiem naturalnym w starych, płytkich zbiornikach, silnie zarastających. Miarą zanieczyszczenia biologicznego jest zapotrzebowanie wody na tlen do utlenienia zanieczyszczeń biologicznych - biologiczne zapotrzebowanie na tlen - BZT. Najwyższe w pierwszych 5 dniach samooczyszczania - BZT5 - w I klasie czystości wynosi ono 4 mg/ml, w ściekach gorzelnianych  - 800 - 6000 mg/ml.41. Objawy zatrucia rtęcią. W zatruciach doustnych nieorganicznymi związkami rtęci po kilkunastu minutach od przyjęcia trucizny występują gwałtowne wymioty z większą lub mniejszą domieszką krwi, pieczenie w jamie ustnej i przełyku, ślinotok, bóle brzucha i obfite, krwawe biegunki. Odwodnienie, wstrząs i niewydolność krążenia lub obrzęk głośni mogą być przyczyną zgonu w pierwszych 24 godzinach. Następne groźne objawy są związane z uszkodzeniem nerek aż do bezmoczu i ostro rozwijającej się mocznicy. W jamie ustnej powstają zmiany wrzodziejące i martwicze, pokryte szarym nalotem, a na dziąsłach czarny rąbek rtęciowy. W razie opanowania mocznicy w okresie stopniowej regeneracji nabłonków kanalików nerkowych chorym grożą jeszcze powikłania w postaci wtórnych zakażeń układu moczowego i niebezpieczeństwa związane z uszkodzeniem miąższu wątroby lub mięśnia sercowego.W ostrych zatruciach związkami organicznymi rtęci dominującymi objawami są stany pobudzenia, bóle głowy, drżenia mięśniowe, zaburzenia koordynacji ruchów, trudności połykania, zamazana mowa, drgawki i w końcu śpiączka. Często też występują zmiany zwyrodnieniowe mięśnia sercowego.42. Objawy zatrucia ołowiem.

Objawy zatrucia u dzieci:- Drażliwość, - Utrata masy ciała,- Utrata apetytu,- Senność i zmęczenie,- Bóle brzucha,- Wymioty, - Zaparcia,- Anemia.Objawy zatrucia u dorosłych:Chociaż na zatrucie ołowiem bardziej narażone są dzieci, to może również wystąpić u dorosłych. Objawy obejmują:- Ból i drętwienie kończyn,- Osłabienie mięśni,- Ból głowy,- Ból brzucha,- Utrata pamięci,- Zaburzenia nastroju,- Poronienia lub przedwczesne porody,- Zmęczenie,- Nieprawidłowy skład spermy.

Zwykle od razu po zatruciu ołowiem nie pojawiają się żadne objawy. Często może dopiero występować po miesiącach lub latach po sytuacji, która doprowadziła do zatrucia.43. Objawy zatrucia kadmem. Początkowo obraz kliniczny podobny jest do gorączki giserskiej-cynkowej z objawami: gorączka, ból głowy, duszność, ból opłucnowy w klatce piersiowej, zapalenie spojówek, ból gardła, kaszel rozwijający się w ciągu 4-12 godzin od narażenia. Zależnie od wielkości narażenia może rozwinąć się toksyczny obrzęk płuc, który może doprowadzić do zgonu. Powikłaniem toksycznego obrzęku płuc może być odoskrzelowe zapalenie płuc lub zapalenie oskrzeli z utrzymującymi się przez dłuższy czas zaburzeniami wentylacji i dyfuzji gazów. Pierwszym objawem spożycia związków kadmu jest ostry nieżyt żołądkowo-jelitowy z wymiotami, biegunką i bólem w jamie brzusznej, bóle głowy i mięśni, a w ciężkich zatruciach dodatkowo objawy uszkodzenia nerek. Przyczyną śmierci najczęściej bywa ostra niewydolność krążenia.W przewlekłym narażeniu na kadm narządem krytycznym są nerki (najczęstszym objawem jest białkomocz). Obserwuje się także rozedmę i rozmiękanie kości, a z innych objawów przewlekłego narażenia - przewlekły nieżyt błony śluzowej nosa, uczucie ogólnego rozbicia, bóle żołądka, spadek masy ciała, niekiedy przewlekły nieżyt oskrzeli. Kadm jest potencjalnym czynnikiem rakotwórczym.44. Objawy zatrucia arsenem.

Objawy zatrucia przewlekłego występują zwykle po kilku latach. Mogą nimi być liczne nowotwory skóry, płuc, nerek, wątroby, a niekiedy i pęcherza moczowego. Sam długotrwały kontakt skóry z pyłem arsenowym może wywołać kilkanaście odmian nowotworu skóry. Bardzo często jednak przewlekłe zatrucia doprowadzają jedynie do zwykłych zmian skórnych - rogowacenie, przebarwienia, zapalenia skórne, a w przypadku zatrucia drogą pokarmową - podrażnienie i stany zapalne układu pokarmowego. Jako ciekawostkę można dodać fakt, iż dłuższe przyjmowanie małych dawek związków arsenu wywołuje wzrost odporności na zatrucia ostre tymi substancjami. Pewien minimalny odsetek ludzi posiada również wrodzoną odporność na pochodne arsenu.45. Jakie substancje i dlaczego zaliczane są do chemicznych zanieczyszczeń wody. -  Detergenty - dość łatwo się rozkładają - potrzebne są tylko osadniki jako oczyszczalnie, ale tych w Polsce brak - są zrzucane do wód powierzchniowych w bardzo dużych ilościach. Powodują eutrofizację wód (zawierają N, P), są rakotwórcze, niektóre też drażniące, zwiększają rozpuszczalność substancji lipofilnych, często toksycznych, przez co łatwiej o zatrucie. - WWAi chlorowcopochodne - rakotwórcze - toksyczność przewlekła i ostra - Pestycydy - ulegają kumulacji - odpowiedzialne za wyginięcie pewnych gatunków ptaków. - Fenole - kumulują się w mięsie ryb słodko i słonowodnych - straty ekonomiczne, bo mięso takie jest niezdatne do jedzenia (szare, śmierdzące). W wodzie pitnej ich obecność utrudnia chlorowanie - powstają chlorowcowe pochodne fenoli o nieprzyjemnym zapachu, oraz hydroksychinony o dużej toksyczności. - PCB ulegają kumulacji i bardzo długo pozostają w środowisku.- Inne substancje organiczne - białka, tłuszcze, węglowodany - nie są toksyczne, ale powodują  eutrofizację - soki z kiszonek, też odchody - zawierają bakterie chorobotwórcze. -Fosforany i azotany - powodują eutrofizację. - Metale ciężkie. 46. Na czym polega degradacja gleby. to ogół procesów i zjawisk, które poprzez pogorszenie właściwości fizycznych (zniszczenie struktury), biologicznych (zmniejszenie ilości i jakości próchnicy) i/lub chemicznych (np. zakwaszenie przez wymywania kationów zasadowych wapnia, magnezu, potasu) gleby istotnych dla roślin, wpływają ujemnie na jej żyzność, a więc i zasobność. Degradacja gleby obejmuje te zmiany zachodzące w glebie, które znacznie obniżają jej możliwości produkcyjne, uniemożliwiając uzyskanie maksymalnych, stabilnych i pełnowartościowych plonów nie tylko w rolnictwie, ale także np. w leśnictwie.Najbardziej narażone na degradację są lekkie gleby piaszczyste, o cienkiej warstwie próchnicznej.Przyczyny degradacji gleb Degradację gleby powoduje głównie człowiek w sposób bezpośredni, zniekształcając procesy glebotwórcze czy likwidując wierzchnią pokrywę glebową, czyli warstwę próchniczną. Działania pośrednie takie jak wielkopowierzchniowe wycinki lasów (prowadzące do stepowienia), nadmierna intensyfikacja produkcji rolnej, emisja zanieczyszczeń pyłowych i gazowych przez przemysł, transport, gospodarkę komunalną, czy też obniżenie poziomu wód gruntowych wskutek nadmiernego ich eksploatowania również powodują degradację gleb.

Za degradację gleby odpowiedzialne mogą być także czynniki naturalne, głównie erozja gleby oraz zmiany klimatyczne.47. Wymień rodzaje degradacji gleby i krótko je scharakteryzuj.

Degradacja bezwzgledna (rzeczywista) gleby objawia się trwałym obniżeniem lub niszczeniem aktywności biologiczno- chemicznej gleby. Następuje przy tym wyraźne pogorszenie się walorow gleby, w tym ekologicznych i rolniczych. Można wyróżnić 4 rodzaje degradacji gleby: 1. Geotechniczna degradacja gleb- powoduje zewnętrzne zmiany na powierzchni. Zmiany te dotyczą zniekształceń w rzeźbie terenu w wyniku dzialanosci górnictwa odkrywkowego i podziemnego, budownictwa wodnego, drogowego i kolejnictwa.2. Fizyczna degradacja gleb- polega na zagęszczeniu masy glebowej, pogarszaniu się struktury gleby, nadmiernemu odwodnieniu osuwiska, oddziaływaniu zbiornikow wodnych oraz dzialaniu erozyjnym wody i wiatru. 3.biologiczna degradacja gleb- charakteryzuje się spadkiem ilości i masy edafonu, wywolanym pogorszeniem się struktury gleby, jej wilgotnosci i stosunkow powietrznych lub bezposrednio przez niszczenie szaty roslinnej; forma biologicznej degradacji jest tzw. zmeczenie gleb. 4. Chemiczna degradacja gleb- przejawia się zakwaszeniem lub nadmierna alkalizacja, naruszeniem rownowagi jonowej, wysoka koncentracja soli w roztworach glebowych, toksyczna koncentracja metali ciezkich, a także siarki i fluoru oraz związków biologicznie czynnych (węglowodorów, srodkow ochrony roslin). Degradacja względna jest to przeobrazenie struktury, cech gleby, w sposób stopniowy lub skokowy, bez zmiany jej aktywnosci biologicznej 48. Co to znaczy że gleba jest zanieczyszczona? Zanieczyszczeniami gleb i gruntów są wszelkie związki chemiczne i pierwiastki promieniotwórcze, a także mikroorganizmy, które występują w glebach w zwiększonych ilościach. Pochodzą m.in. ze stałych i ciekłych odpadów przemysłowych i komunalnych, gazów i pyłów emitowanych z zakładów przemysłowych (chemicznych, petrochemicznych, cementowni, hut, elektrowni itp.), gazów wydechowych silników spalinowych oraz z substancji stosowanych w rolnictwie (nawozy sztuczne, środki ochrony roślin).

Zanieczyszczenia zmieniają gleby pod względem chemicznym, fizycznym i biologicznym. Obniżają jej urodzajność, czyli powodują zmniejszenie plonów i obniżenie ich jakości, zakłócają przebieg wegetacji roślin, niszczą walory ekologiczne i estetyczne szaty roślinnej, a także mogą powodować korozję fundamentów budynków i konstrukcji inżynierskich, np. rurociągów.Zanieczyszczenia gleb mogą ulegać depozycji do środowiska wodnego na skutek wymywania szkodliwych substancji. Powodują tym samym zanieczyszczenie wód.

49. Wymień czynniki wpływające na zanieczyszczenia gleby.

50. Wymień i scharakteryzuj naturalne źródła zanieczyszczenia gleby.

51. Wymień i krótko scharakteryzuj antropogeniczne źródła zanieczyszczenia gleby.

52. Co to jest „zmęczenie gleby". Zmęczenie gleby - zjawisko polegające na zmniejszeniu się urodzajności gleby poprzez negatywne zmiany w jej stanie biologicznym i pogorszenie się jej właściwości. Powstaje jako efekt jednostronnego użytkowania, np. przy długotrwałych upraw monokulturowych, zwłaszcza roślin wpływających znacząco na właściwości gleby (edyfikatory).

Głównym skutkiem zmęczenia gleby jest radykalne zmniejszanie się plonów, pomimo stosowania wysokich dawek nawozów czy intensywnych metod uprawy.Główną przyczyną zmęczenia gleby jest rozprzestrzenianie się patogenów i szkodników roślin uprawnych, także bakteriofagów niszczących takie pożyteczne mikroorganizmy symbiotyczne jak bakterie Rhizobium, wiążące azot atmosferyczny. Ponadto w glebie następuje kumulacja specyficznych związków chemicznych wydzielanych przez rośliny danego gatunku, jednocześnie wpływających na ten gatunek niekorzystnie (tzw. allelopatia).

Zmęczenie gleby łatwo zauważyć w przypadku ciągłej uprawy takich roślin motylkowatych jak: koniczyn (wykoniczynienie) czy łubinów (wyłubinienie), buraków (wyburaczenie), czy pszenicy. 53. Rodzaje zanieczyszczeń gleby. , mechaniczne, biologiczne, chemiczne 54. Na czym polega mechaniczne zanieczyszczenie gleby?zalicza się: gruz budowlany, z nawierzchni dróg, odpady budowlane, odpady poeksploatacyjne surowców skalnych, opakowania metalowe, szklane, ceramiczne i z tworzyw sztucznych, odpady z gospodarstw wiejskich. Mechaniczne zanieczyszczenie gleby stanowi coraz większy problem na obszarach miejskich i przemysłowych oraz wzdłuż szlaków komunikacyjnych. Poważnym źródłem zanieczyszczeń mechanicznych stają się wysypiska odpadów komunalnych głównie opakowań z tworzyw sztucznych. 55. Co składa się na biologiczne zanieczyszczenie gleby? Biologiczne zanieczyszczenie gleby. Gleba charakteryzuje się biologiczną aktywnością, tz. że wierzchnia warstwa gruntu jest zasiedlona przez drobnoustroje, rośliny wyższe i zwierzęta. Powierzchnie zabudowane technicznie ograniczają i zniekształcają biochemiczny obieg materii i energii, likwidują istniejące życie i wykluczają jego powrót izolując w ten sposób glebę od atmosfery. Powierzchnie te powodują biologiczną zanieczyszczenie gleby. Im większy udział ma zabudowa techniczna, tym wyższy stopień osiąga degradacja pokrywy glebowo - roślinnej. Degradacja gleby słabej jakości następuje o wiele szybciej niż gleby zasobnej w składniki pokarmowe, próchnicę i wodę. Glebę też można uodpornić na degradację poprzez odpowiednie zabiegi użyźniające, a wegetację na glebie silnie zdegradowanej podtrzymać przez odpowiednie nawożenie i nawodnienie. 56. Wpływ zanieczyszczeń gleby na środowisko i życie człowieka. Prawidłowy rozwój człowieka jest uzależniony od struktury i składu gleby, która z pożywieniem roślinnym i zwierzęcym dostarcza mu odpowiedniej ilości wysokokalorycznych składników odżywczych, witamin, substancji mineralnych, niezbędnych do budowy i właściwego funkcjonowania organizmu. Razem z pożywieniem człowiek pobiera składniki korzystne, jak i niekorzystne dla swego rozwoju.

Ekologiczne skutki chemizacji gleby dotyczą - rzecz jasna - nie tylko człowieka, ale całego świata organicznego (roślin, zwierząt). Zreasumujmy zatem przyczyny, mechanizm oddziaływania i skutki skażeń gleby.1. Kumulacja substancji toksycznych w roślinach staje się przyczyną skażenia wszystkich ogniw łańcucha pokarmowego.2. Przemieszczanie się środków chemicznych z gleby do wód powoduje eutrofizację wód powierzchniowych i podziemnych.3. Zakwaszenie gleby, wywołane zanieczyszczającymi powietrze związkami siarki i azotu, a docierającymi do gleb i wód w postaci kwaśnych deszczów lub suchego opadu, powoduje hamowanie rozwoju organizmów, niszczenie szaty roślinnej.4. Zatrucie gleby metalami ciężkimi (nikiel, rtęć, kadm, arsen, ołów), a następnie kumulowanie się tychże w tkankach roślin jest przyczyną nieodwracalnych zmian w organizmach roślinnych, powoduje zmniejszenie przyrostu masy roślinnej, zmniejszenie plonowości. U człowieka nadmiar metali ciężkich może powodować miażdżycę i nowotwory.5. Przenawożenie gnojowicą może spowodować zaburzenia właściwości chemicznych i biologicznych gleb oraz skażenie gleb i roślin bakteriami chorobotwórczymi. Skutkiem tego może być wzrost zachorowań zwierząt, a nawet człowieka, na brucelozę, różycę, pryszczycę, gruźlicę.6. Skażenie pestycydami wskutek nieumiejętnego ich stosowania może spowodować zatrucia ptactwa i zwierząt oraz liczne schorzenia u człowieka. Do organizmu człowieka, jak i zwierząt, pestycydy wnikają drogą pokarmową, oddechową i przez skórę. Trudno ulegając przemianom metabolicznym, kumulują się w tkankach (zwłaszcza tłuszczowej), powodują osłabienie ochronnego działania skóry, alergie, nowotwory, patologiczne zmiany w układzie nerwowym i układzie krążenia, zaburzają procesy biochemiczne, przemiany węglowodanowe, białkowe, inaktywują wiele enzymów.57. W jaki sposób można chronić glebę przed jej degradają? Do sposobów chroniących glebę przed chemiczną degradacją ze strony przemysłu należą:- ograniczenie emisji pyłowo gazowych (w szczególności SO2 i NOX oraz metali ciężkich);- budowa osłon biologicznych (fitosanitarnych) w postaci pasów zieleni. Zwarte i wysokie osłony w znacznym stopniu redukują zanieczyszczenia chemiczne gleby i roślin;- właściwe składowanie odpadów przemysłowych (hutniczych, górniczych) i komunalnych;- wykorzystywanie gleb najsłabszych na cele budownictwa, przemysłu, komunikacji;- dostosowanie użytkowania terenów i produkcji roślinnej do panujących warunków w strefie degradującego działania zanieczyszczeń.

Sposobami chroniącymi glebę przed chemiczną degradacją ze strony rolnictwa są:- racjonalne i umiarkowane stosowanie środków ochrony roślin oraz nawozów mineralnych; dostosowanie do rodzajów upraw i gleby;- wprowadzanie i stosowanie na szerszą skalę metod ekologicznej produkcji rolnej (rolnictwo ekologiczne);- stosowanie nawozów naturalnych (kompostu, obornika, biohumusu) w nawożeniu gleby;- stosowanie biologicznych i mechanicznych metod ochrony roślin. 58. Co to jest rekultywacja gleby? działalność mająca na celu przywrócenie wartości użytkowej glebom zniszczonym przez przemysł, zwłaszcza górniczo-hutniczy. Polega ona na właściwym ukształtowaniu rzeźby terenu, poprawieniu właściwości fizycznych i chemicznych gleby, uregulowaniu stosunków wodnych, wzmacnianiu skarp, zbudowaniu dróg i niezbędnych obiektów gospodarczych lub turystycznych, zasianiu traw i kwiatów oraz zadrzewieniu połączonym z wysianiem odpowiednich grzybów itp. Obowiązek rekultywacji spoczywa na użytkowniku, który zniszczył glebę wykorzystując ją do celów pozarolniczych. Rekultywacja powinna być wykonana w ciagu 4 lat od ustania pozarolniczej eksploatacji gruntów. Mimo to, coraz większy problem stanowią wyrobiska po kopalniach odkrywkowych, hałdy, stawy osadnikowe oraz grunty zanieczyszczone przez przemysł i budownictwo. w roku 1980 zdegradowanych było w Polsce 100 tys. ha gruntów, a zrekultywowanych tylko 28,5 tys. ha, czyli 28,5 %.

59. Zanieczyszczeniem powietrza atmosferycznego zdefiniować i podzielić.

60. Rodzaje zanieczyszczeń powietrza. - stałe: pyły, sadze, nawozy sztuczne - ciecze: środki ochrony roślin - gazowe: SO2, CO2, NOx, CH4, węglowodory - smogi: siarkowy (Londyński), s. fotochemiczny (Los Angeles)61. Naturalne źródła zanieczyszczenia powietrza. - wulkany (450 czynnych) z których wydobywają się m.in. popioły wulkaniczne i gazy (CO2, SO2,H2S)- pożary lasów, sawann, stepów (emisja CO2, CO, pyłu)- bagna wydzielające m.in. CH4, CO2, H2S, NH3- powierzchnie mórz i oceanów, z których unoszą się duże ilości soli (globalne 0,7-1,5 mld t/rok)- gleby i skały ulegające erozji - burze piaskowe (globalne do 700 mln t /rok)- tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne i drobnoustroje oraz cząstki skał i gleb unoszonych przez wiatr- rozkład cząstek organicznych).62. Antropogeniczne źródła zanieczyszczenia powietrza. - energetyczne- spalanie paliw- przemysłowe- procesy technologiczne w zakładach chem., rafineriach, hutach, kopalniach, cementowniach- komunikacyjny gł. transport samochodowy , kolejowy, wodny i lotniczy - komunalne- gosp. Domowe oraz gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków (np. wysypiska, oczyszczalnie ścieków)63. Tlenki siarki, azotu, węgla jako zanieczyszczenia powietrza - źródła, efekt działania. Związki siarki. Zanieczyszczenie atmosfery powodują gazowe związki siarki - SO₂, SO₃, H₂S, kwas siarkowy H₂SO₄ i siarczany różnych metali. Dwutlenek siarki Wolno rozprzestrzenia się w atmosferze ze względu na duży ciężar właściwy (2,93 kg/m³, gęstość względna 2,26). Powstaje m. in. w wyniku spalania zanieczyszczonych siarką paliw stałych i płynnych (np. węgla, ropy naftowej) w silnikach spalinowych, w elektrociepłowniach, elektrowniach cieplnych. Największy udział w emisji SO₂ ma przemysł paliwowo-energetyczny. Opalana węglem elektrownia o mocy 1000 MW emituje do atmosfery w ciągu roku 140 000 ton siarki, głównie w postaci SO₂. Dwutlenek siarki utrzymuje się w powietrzu przez 2-4 dni i w tym czasie może si przemieścić na bardzo duże odległości. W powietrzu SO₂, utlenia się do SO₃, a ten z kolei łatwo reaguje z wodą ( z parą wodną zawartą w powietrzu) tworząc kwas siarkowy - H₂SO₄, jeden ze składników kwaśnych deszczów. Związki azotu. W atmosferze występuje wiele związków azotu: (NO), NO₂, N₂O, NO₃, N₂O₃, N₂O₅, NH₃ oraz kwasy: azotawy (HNO₂ i azotowy (HNO₃). Wiele z nich, głównie tlenki azotu, to naturalne składniki atmosfery, tworzące się w efekcie np. wybuchów wulkanów. W niewielkich ilościach nie są substancjami toksycznymi, jednak ich nadmiar powstający podczas procesów produkcyjnych (obróbka wysokotermiczna, komory paleniskowe elektrowni) oraz w silnikach spalinowych powoduje, że stają się one niebezpiecznymi zanieczyszczeniami atmosfery. W szczególności groźne są bezbarwny i bezwonny tlenek azotu oraz brunatny o duszącej woni dwutlenek azotu. Mogą się one kolejno utleniać do pięciotlenku azotu, który w obecności pary wodnej tworzy kwas azotowy - HNO₃, jeden ze składników kwaśnych deszczów. Tlenek węgla powstaje w wyniku niezupełnego spalania węgla lub jego związków. Głównym źródłem tego gazu są:- spaliny z silników pojazdów mechanicznych, w szczególności benzynowych (70-80% ogólnej emisji CO);- przemysł metalurgiczny, elektromaszynowy i materiałów budowlanych; elektrociepłownie, elektrownie cieplne; - koksownie, gazownie;paleniska domowe.Ze względu na mały ciężar właściwy (1,25 kG/m³, gęstość względna 0,970) łatwo rozprzestrzenia się w powietrzu atmosferycznym. 64. Ozon jego źródła i znaczenia. Ozon, tritlen (O₃) - jedna z odmian alotropowych tlenu, posiadające silne własności aseptyczne i toksyczne. Stosowany jest przy wyjaławianiu wody oraz pełni ważną rolę w pochłanianiu części promieniowania ultrafioletowego dochodzącego ze Słońca do Ziemi. Ozon stratosferyczny powstaje w wyniku oddziaływania promieniowania ultrafioletowego Słońca na cząsteczki atmosferycznego tlenu. Powstały ozon zanika w reakcji katalitycznego rozpadu z atomami chloru, uwolnionymi po rozpadzie freonów. W atmosferze spełnia funkcję filtra pochłaniającego promieniowanie ultrafioletowe, które emitowane jest przez Słońce. Pochłanianie to polega na reakcji rozszczepienia cząsteczki ozonu na tlen i rodnik tlenowy, która jest odwróceniem reakcji syntezy ozonu. Przerzedzenie warstwy ozonowej nazywa się dziurą ozonową. Ozon jest gazem drażniącym, powoduje uszkodzenie błon biologicznych przez reakcje rodnikowe z ich składnikami. Po dostaniu się do komórek może hamować działanie enzymów komórkowych, wstrzymując oddychanie wewnątrzkomórkowe. Pierwszymi objawami podrażnienia ozonem (obserwowanym w stężeniach 0,2 μg/dm³) są kaszel, drapanie w gardle, senność i bóle głowy. W większych stężeniach może prowadzić do wzrostu ciśnienia tętniczego, przyspieszenia tętna i obrzęku płuc prowadzącego do zgonu (w stężeniach 9-20 μg/dm³). Najwyższe dopuszczalne stężenie ozonu w miejscu pracy wynosi 0,1 μg/dm³.65. Warunki powstawania dziury ozonowej. Dziura ozonowa powstaje wskutek niszczenia warstwy ozonowej przez związki chemiczne, zwane freonami. Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego freony ulegają fotolizie, w wyniku czego uwalniane zostają atomy chloru. Chlor wchodzi w reakcję z ozonem, tworząc równie aktywny tlenek chloru (ClO) oraz zwykły tlen (O₂). Następnie reakcja dwóch cząsteczek tlenku chloru prowadzi do powstania cząsteczki dwutlenku chloru (ClO₂) oraz uwolnienia kolejnego atomu chloru, który rozbija następne cząsteczki ozonu. Oprócz tego dwutlenek chloru może ulegać rozpadowi na atom chloru oraz dwuatomową cząsteczkę tlenu. Mechanizm powstawania dziury ozonowej nad Antarktydą:
Powietrze zanieczyszczone freonami, halonami i innymi gazami, na skutek różnic ciśnień zostaje wprawione w ruch i jest przenoszone na pewne odległości. Wraz z wielkoskalowymi prądami powietrznymi w atmosferze ziemskiej (wiatrami stratosferycznymi) masy zanieczyszczonego powietrza są następnie roznoszone po całej kuli ziemskiej. Obecnie freony występują nad całą powierzchnią kuli ziemskiej, nawet w miejscach tak odległych od uprzemysłowionych terenów (Europa, USA), jak Antarktyda. W okresie, kiedy na półkuli północnej rozpoczyna się pora wiosenna, nad Antarktydą zaczyna się noc polarna. Tworzy się wtedy regularny, stabilny, trwający pół roku wir, w którym powietrze krąży wokół bieguna południowego. Masy powietrza antarktycznego są wtedy całkowicie odizolowane od dopływu powietrza równikowego, zawierającego zawsze wysokie stężenie ozonu stratosferycznego. Reakcje niszczenia ozonu przez freony przebiegają szybciej, niż reakcje powstawania ozonu, zatem jego koncentracja wyraźnie ulega zmniejszeniu. W 1982 roku zaobserwowano kilkudniowy całkowity brak ozonu w dolnych warstwach stratosfery.66. Skutki niszczenia warstwy ozonowej. 1) skutkiem oddziaływania dziury ozonowej na Ziemię jest globalne ocieplenie czyli znaczna zmiana warunków klimatycznych w różnych częściach Ziemi, zjawisko zwane efektem cieplarnianym prowadzi do topnienia górskich lodowców oraz do ogólnych zaburzeń klimatu, na przykład przechodzenia z mroźnych zim do upalnego lata bez przejściowych pór roku; 2) promieniowanie ultrafioletowe przedostaje się do wody, powodując tym samym niszczenie życia organizmów wchodzących w skład planktonu, czego skutkiem jest brak pożywienia dla wielu gatunków ryb i ssaków, którym zagraża wyginięcie; 3) organizmy najbardziej wrażliwe i narażone na promieniowanie ultrafioletowe to rośliny, poprzez szkodliwe działanie promieniowania zostaje uszkodzony chlorofil roślinny, co w następstwie prowadzi do wyginięcia roślin; 4)jeżeli wyginą rośliny, zagrożone będą również gatunki zwierząt roślinożernych, co w następstwie łańcucha pokarmowego pociągnie za sobą zwierzęta mięsożerne oraz populację ludzką; 5) człowiek jest również narażony na promieniowanie ultrafioletowe, a jego skutki to choroby skóry (rak skóry), szybsze starzenie się, poważne choroby oczu (zaćma) oraz ogólne obniżenie odporności człowieka;

67. Ochrona warstwy ozonowej. W celu ochrony inicjatywy UNEP przedstawiciele 31państw podpisali w 1987r. Protokół Montrealski - umowę zakładającą 50% spadek produkcji freonów do roku 2000, w stosunku do 1986r. Od 1990r. obserwowane jest zmniejszanie tempa wzrostu freonów w atmosferze z 5% rocznie do mniej niż 3%. W Polsce nadal używa się produktów zawierających freon, które wycofano w innych krajach. Nasz kraj podpisał co prawda Protokół Montrealski nie jest to jednak ściśle przestrzegane. Przystąpiliśmy do tej konwencji tylko jako użytkownicy, ponieważ nie produkuje się u nas freonów ani halonów. W Polsce systematyczne pomiary ilości ozonu prowadzi Centralne Obserwatorium Geofizyczne PAN w Belsku koło Grójca. Spadek ilości ozonu zaznacza się szczególnie wyraźnie w miesiącach zimowych. W produkcji kosmetyków i dezodorantów nie stosowane są już praktycznie freony, a jako nośniki używane są inne, nieszkodliwe dla środowiska gazy - propan i butan. Kosmetyki te oznaczane są jako "CFC frez" lub "ozon friendly" (przyjazne ozonowi). Także nowoczesne lodówki i chłodziarki są urządzeniami bezfreonowymi. 68. Na czym polega efekt cieplarniany (szklarniowy). Efekt cieplarniany to zjawisko wzrostu temperatury atmosfery spowodowane istnieniem w jej składzie tzw. gazów cieplarnianych (szklarniowych) , które przepuszczają znaczną część promieniowania słonecznego (promieniowanie krótkofalowe) do powierzchni ziemi zmniejszając wypromieniowanie ciepła (promieniowanie długofalowe) przez powierzchnię Ziemi i dolne warstwy atmosfery .Efekt cieplarniany nazywany jest szklarniowym.

Do gazów cieplarnianych należą: 1.Para wodna-pochodzi z parowania zbiorników wodnych , z procesu transpiracji u roślin , wydychana jest przez zwierzęta i ludzi. 2. Dwutlnek węgla - powstaje na skutek spalania paliw kopalnianych, benzyny, degradacji powierzchni lasów (1 spalny hektar uwalnia 700 ton Co2.) usuwanie go do atmosfery przez organizmy żywe jako produkt procesu oddychania. 3.Metan-wydobywa się z kopalni, tworzy się w żołądkach krów oraz w rozlanej wodą glebie pod uprawę ryżu , wielkim rezeurwarem metanu są zamarżnięte bagna na Dalekiej północy 4.Freon- grupa chloro- i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych. Cechy freonów: trwałość, nietoksyczność, obojętność, (nie reaguje z substancjami z którymi się styka), nie podrażniają skóry, nie rozpuszczają się w wodzie. Gromadzą się w dolnej warstwie atmosfery ziemskiej, czyli tam gdzie nie mają styczności z żywymi organizmami. 5. Ozon- gromadzi się przy powierzchni Ziemi za sprawą spalin z silników, elektrowni, elektrociepłowni oraz rafinerii ropy naftowej. 6. Tlenki azotu- pochodzą ze spalania surowców energetycznych, sztucznego nawożenia pól, dostają się do atmosfery za sprawą mikrobów. „Efekt cieplarniany obecnie”- To naturalne, korzystne zjawisko zostało w ostatnim stuleciu dodatkowo wzmocnione przez działalność człowieka (tzw. antropogeniczny efekt cieplarniany, zwiększony efekt cieplarniany). Wzrosła zawartość w atmosferze gazów cieplarnianych (zwłaszcza dwutlenku węgla). Udział gazów cieplarnianych w globalnym ociepleniu:-dwutlenek węgla 50% -metan 18% -freony 14% -ozon 12 % -tlenki azotu 6%. 69. Mechanizm powstawania kwaśnych opadów atmosferycznych. Kwaśne deszcze powstają w wyniku połączenia się dwutlenku siarki z wodorem wody, która znajduje się w atmosferze. Tworzy się kwas siarkowy, który zakwasza opady Kwaśne zanieczyszczenia powietrza, które znajdują się w postaci deszczu, śniegu lub mgły, opadające na ziemię i na roślinność nazywamy depozycją mokrą. Niektóre cząsteczki kwasów osiadają na cząsteczkach pyłu, gazu i dopiero po jakimś czasie opadają. To zjawisko nazywane jest depozycją suchą. 70. Odnawialne źródła energii — wymienić i scharakteryzować. Energia odnawialna pochodzi z naturalnych, niewyczerpywanych źródeł wykorzystujących w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, ciepła ziemi, czyli geotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także z biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków lub rozkładu składowanych szczątek roślinnych i zwierzęcych. Energia słoneczna- bazują na wykorzystaniu energii cieplnej do celów grzewczych, a także wykorzystują promieniowanie słoneczne do produkcji energii elektrycznej. Dziś energia słoneczna jest jednym z najszybciej rozwijających się przemysłów na świecie i jedną z najszybciej rozwijającą się technologią energetyczną. Energia wiatru- Energia wiatru powstaje dzięki różnicy temperatur mas powietrza, spowodowanej nierównym nagrzewaniem się powierzchni Ziemi. Turbina wiatrowa uzyskuje swoją moc poprzez konwersję wiatru poprzez moment obrotowy działając na łopaty wirnika produkując energię elektryczną. Energia wiatru jest szeroko dostępna, redukuje emisję gazów cieplarnianych, gdyż zastępuje energetykę konwencjonalną opartą na paliwach kopalnych. Turbiny wiatrowe mogą być budowane i na lądzie, i na wodzie tzw. off-shore, przy czym większy uzysk energii jest możliwy na farmach morskich oraz ich lokalizacja jest mniej kłopotliwa dla skupisk ludzkich, jednak przyłączenie do sieci takiej elektrowni jest bardziej skomplikowane. Energia wody- Energetyka wodna to pozyskiwanie energii wód i przekształcenie jej na energię mechaniczną przy użyciu turbin wodnych, a następnie na energię elektryczną dzięki hydrogeneratorom. Obecnie hydroenergetyka zajmuje się głównie wykorzystaniem wód o dużym natężeniu przepływu i znacznej różnicy poziomów. Uzyskuje się to poprzez spiętrzenie górnego poziomu wody. Aby osiągnąć takie warunki, wybór odpowiedniej lokalizacji pod elektrownię wodną jest kluczową sprawą. Jednak w Europie i w Polsce, większość lokalizacji o preferencyjnych warunkach do budowy dużych elektrowni wodnych, w których energia magazynowana jest w postaci spiętrzonej wody w zbiornikach retencyjnych, już została wykorzystana. Energia geotermalna- Energia geotermalna polega na wykorzystaniu energii cieplnej ziemi do produkcji energii cieplnej i elektrycznej. Uzyskiwana jest ona poprzez odwierty do naturalnie gorących wód podziemnych. Pompy ciepła najczęściej mają zastosowanie w:- gospodarstwach domowych (chłodziarki, zamrażarki) - przetwórstwie spożywczym (chłodnie, zamrażalnie, fabryki lodu) - klimatyzacji pomieszczeń (chłodzenie pomieszczeń) - chłodnictwie - ogrzewaniu pomieszczeń ciepłem pobieranym z otoczenia (z gruntu, zbiorników wodnych lub powietrza) Bioenergia- Biogaz to mieszanina gazowa powstająca w procesie fermentacji beztlenowej, składająca się głównie z metanu i dwutlenku węgla, a także zanieczyszczeń w postaci siarkowodoru, azotu, tlenu i wodoru. Skład biogazu oraz jego wartość opałowa ścisle zależy od substratów wykorzytanych do jego produkcji. Biogaz o zawartosci 65% biometanu ma wartość kaloryczną 23 MJ/m³. Substratami do produkcji biogazu rolniczego jest gnojowica, odpady z przemysłu rolno-spożywczego, rośliny energetyczne itp. Odchody zwierzęce charakteryzują się mniejszym potencjałem do produkcji biogazu, dlatego w celu zwiększenia jego uzysku, miesza się je z innymi, bardziej wydajnymi surowcami. Ogniwa paliwowe- to urządzenie, które energię chemiczną paliwa i utleniacza zamienia bezpośrednio w energię elektryczną. Wszystkie rodzaje ogniw paliwowych, w przeciwieństwie do tradycyjnych metod, generują elektryczność bez spalania paliwa i utleniacza. Pozwala to na uniknięcie emisji szkodliwych związków, m.in. tlenków azotu, siarki, węglowodorów (powodujących powstawanie dziury ozonowej) oraz tlenków węgla Biopaliwa- paliwo powstałe z przetwórstwa produktów organizmów żywych np. roślinnych, zwierzęcych czy mikroorganizmów. Używanie biopaliw służy zmniejszeniu uzależnienia od ropy naftowej.

71. Energia promieniowania słonecznego jako odnawialne źródło energii.

Energetyka słoneczna -to źródło energii odnawialnej, które wykorzystuje baterie słoneczne do przemiany promieniowania słonecznego w np. energię elektryczną (można też je wykorzystać do uzyskania energii cieplnej). Jest to modne i łatwo dostępne alternatywne źródło energii. Baterie słoneczne montuje się na dachach domów, ale są także przemysłowe elektrownie słoneczne. ZALETY:- może być wykorzystana do pozyskania różnych energii- łatwo dostępne w sklepach. WADY:- zależna od pogody.72. Energetyka wiatrowa jako odnawialne źródło energii. Energia wiatru jest jednym z odnawialnych źródeł energii. Współcześnie stosowane turbiny wiatrowe przekształcają ją na energię mechaniczną, która dalej zamieniana jest na elektryczną. Powstaje dzięki podmuchom wiatru. Za przemianę energii wiatru w mechaniczną odpowiada turbina. Historia tego źródła energii sięga aż do kodeksu Hammurabiego. Prawdopodobnie były one wykorzystywane do pompowania wody. Dzisiaj wiatraków używamy do przemiany energii wiatru w energię elektryczną. ZALETY: nie hałasuje; nie zanieczyszcza środowiska; wszechstronne wykorzystanie. WADY: jest zależna od pogody; może być zagrożeniem dla ptactwa. 73. Energia wodna jako odnawialne źródło energii. Obecnie energetyka wodna w świecie stanowi około 30 % potencjału wytworzenia energii elektrycznej. Rozwój siłowni wodnych nastąpił w drugiej połowie XX wieku, a pierwsze elektrownie powstawały już w końcu XIX wieku. Z ogółu zasobów energii wodnej występującej na świecie wykorzystuje się około 26 %. W Polsce jest to około 30 %. Hydroelektrownie mają cenne zalety, ale również stwarzają pewne problemy, które należy uwzględnić na już na etapie projektowania. Zalety hydroelektrowni: - pozyskiwanie energii elektrycznej bez emisji szkodliwych gazów i pyłów, - uzyskiwanie relatywnie tańszej energii, - możliwość lokalizacji małych (lokalnych) elektrowni wodnych, - właściwa lokalizacja zbiorników retencyjnych działa przeciwpowodziowo i jednocześnie może być źródłem zaopatrzenia miast w wodę, - uatrakcyjnienie krajobrazu, - rozwój kompleksów rekreacyjnych i sportów wodnych. Problemy wynikające z budowy hydroelektrowni:- trwałe zajęcie obszarów, przeważnie o charakterze rolniczym lub leśnym, - konieczność przemieszczenia ludności wraz z zabudową, - degradacja zabytków, - konieczność stworzenia nowych połączeń drogowych i kolejowych, - zmiany klimatyczne (widoczne dopiero po kilkunastu latach), - degradacja roślin chronionych. Hydroelektrownie dzieli się na: - małe elektrownie wodne o mocy poniżej 2 MW
- elektrownie systemowe o mocy powyżej 2 MW. 74. Biomasa jako odnawialne źródło energii. Biomasa stanowi trzecie, co do wielkości na świecie, naturalne źródło energii. Według definicji Unii Europejskiej biomasa oznacza podatne na rozkład biologiczny frakcje produktów, odpady i pozostałości przemysłu rolnego (łącznie z substancjami roslinnymi i zwierzęcymi), leśnictwa i związanych z nim gałęzi gospodarki, jak również podatne na rozkład biologiczny frakcje odpadów przemysłowych i miejskich. Jako surowiec energetyczny wykorzystywana jest głównie biomasa pochodzenia roślinnego, powstała w procesie fotosyntezy.Główne rodzaje biomasy wykorzystywanej na cele energetyczne:» drewno i odpady z przerobu drewna: drewno kawałkowe, trociny, wióry, zrębki, kora itp.» rośliny pochodzące z upraw energetycznych: rośliny drzewiaste szybkorosnące (np. wierzby, topole, eukaliptusy), » wieloletnie byliny dwuliścienne (np. topinambur, ślazowiec pensylwański, rdesty), trawy wieloletnie (np. trzcina pospolita, miskanty) » produkty rolnicze oraz odpady organiczne z rolnictwa: np. słoma, siano, buraki cukrowe, trzcina cukrowa, ziemniaki, rzepak, pozostałości przerobu owoców, » odchody zwierzęce » frakcje organiczne odpadów komunalnych oraz komunalnych osadów ściekowych niektóre odpady przemysłowe, np. z przemysłu papierniczegoZalety stosowania biomasy:» ograniczenie emisji gazów cieplarnianych » wykorzystanie lokalnych zasobów energetycznych » decentralizacja wytwarzania energii » zróżnicowanie źródeł energii » ograniczenie szkód w środowisku związanych z wydobyciem paliw kopalnych » zagospodarowanie odpadów » wspieranie rozwoju społeczno-gospodarczego poprzez tworzenie nowych miejsc pracy
Paliwo to jest nieszkodliwe dla środowiska: ilość dwutlenku węgla emitowana do atmosfery podczas jego spalania równoważona jest ilością CO2 pochłanianego przez rośliny, które odtwarzają biomasę w procesie fotosyntezy. Rodzaje paliw » Drewno » Węgiel brunatny» Brykiety drzewne oraz brykiety ze słomy zbożowej lub rzepakowej  » Brykiety Drewno jako paliwo występuje pod wieloma postaciami:» szczapy (drewno rąbane), » zrębki, » trociny i wióry, » kora, » brykiety, » pelety.75. Biogaz jako odnawialne źródło energii. Biogaz to odnawialne źródło energii - naturalny gaz, który powstaje podczas rozkładu materii organicznej w warunkach beztlenowych (anaerobowych). Głównym jego składnikiem jest metan, który determinuje wartość energetyczną. Ilość metanu w biogazie zależy w głównej mierze od rodzaju biodegradowalnej materii oraz od procesu jej rozkładu (proces beztlenowej fermentacji metanowej). Biogaz może posłużyć do wytwarzania zarówno energii elektrycznej jak i ciepła, a ogrzewanie biogazem może być tańszą i bardziej przyjazną dla środowiska naturalnego alternatywą. Po wysokotechnologicznych procesach oczyszczania może zostać wprowadzony do sieci gazu ziemnego lub stanowić paliwo CNG w transporcie pojazdów.Skład biogazu: metan (CH4) 45-75%, dwutlenek węgla (CO2) 25-50%, azot (N2) 0-10 %, siarczek wodoru (H2S) 0-3 %, tlen (O2) 0-2 %, wodór (H2) 0-1 %.

Proces fermentacji przebiega w ściśle kontrolowanych warunkach, szczególnie jeżeli chodzi o temperaturę oraz pH, które zapewniają żywotność bakterii metanogennych, odpowiedzialnych za wydajną produkcję biogazu. Do produkcji biogazu mogą być użyte następujące surowce biodegradowalne: odpady składowane na wysypiskach, osady ściekowe, odpady przemysłowe, rośliny energetyczne, odpady produkcji rolnej oraz odpady przetwórstwa rolno-spożywczego.76. Energia geotermalna jako odnawialne źródło energii Energia geotermalna- jeden z rodzajów odnawialnych źródeł energii. Polega na wykorzystywaniu cieplnej energii wnętrza Ziemi, szczególnie w obszarach działalności wulkanicznej i sejsmicznej. Woda opadowa wnika w głąb ziemi, gdzie w kontakcie z młodymi intruzjami lub aktywnymi ogniskami magmy, podgrzewa się do znacznych temperatur. W wyniku tego wędruje do powierzchni ziemi jako gorąca woda lub para wodna. Woda geotermiczna wykorzystywana jest bezpośrednio (doprowadzana systemem rur), bądź pośrednio (oddając ciepło chłodnej wodzie i pozostając w obiegu zamkniętym). Energię geotermalną na szeroką skalę wykorzystuje się w Islandii, a w Polsce m.in. na obszarze Podhala.

Źródłem energii geotermalnej jest wnętrze Ziemi o temperaturze około 5400 °C, generujące przepływ ciepła w kierunku powierzchni. Energia geotermiczna to energia wydobytych na powierzchnię ziemi wód geotermalnych. Energię tę zalicza się do energii odnawialnej, bo jej źródło - gorące wnętrze kuli ziemskiej - jest praktycznie niewyczerpalne. Energię geotermiczną wykorzystuje się w układach centralnego ogrzewania jako podstawowe źródło energii cieplnej. Drugim zastosowaniem energii geotermicznej jest produkcja energii elektrycznej. Jest to opłacalne jedynie w przypadkach źródeł szczególnie gorących. Zagrożenie jakie niesie za sobą produkcja energii geotermicznej to zanieczyszczenia wód głębinowych, uwalnianie radonu, siarkowodoru i innych gazów.Gorące źródła tzw. gejzery są charakterystycznym elementem krajobrazu Islandii, która wykorzystuje je jako źródło ogrzewania i ciepłej wody. Nie wpływa to ujemnie na środowisko naturalne. 

---