Toksykologii środowiskowa 23.11.2011

Toksykologia środowiskowa- dział zajmując się szkodliwym działaniem na człowieka substancji chemicznych występujących w środowisku

Środowisko naturalne- ogół czynników ekologicznych mających bezpośredni wpływ na życie i rozwój. Podstawowe składniki to powietrze, woda, gleba, flora, fauna

Substancje wywołujące skażenia:

• Emisja przemysłowa

• Odpady azotowe

• Pestycydy

• Leki

• Środki stosowane w gospodarstwie domowym(detergenty)

• Pasze

• Inne…

Szkodliwe działanie zależy od wielkości produkcji, rozmieszczenia geograficznego i ukształtowania terenu

Środowisko może być skażone przez czynniki fizyczne (skażenie promieniotwórcze i termiczne), chemiczne i biologiczne(skażenie bakteryjne).

Ekotoksykologia- dyscyplina, która zajmuje się szkodliwym wpływem substancji chemicznych występujących w środowisku na organizmy inne niż człowiek

Chemia środowiskowa- bada obecność i rozmieszczenie substancji chemicznych w środowisku oraz wpływ czynników fizykochemicznych na los substancji chemicznych w środowisku. Staje się obecnie nauką interdyscyplinarną(biol, geogr, fiz, chem)

Populacja- grupa organizmów jednego gatunku występujących na danym terenie i wykazująca właściwości wspólne dla całej grupy, a nie dla poszczególnych osobników

Ekosystem- podstawowa jednostka funkcjonalna w przyrodzie, w której zachodzi obieg materii i energii między częścią żywą, a nieożywiona

Ekologia- wzajemne zależności między organizmami a ich środowiskiem

Trwałość w środowisku- jeden z najważniejszych czynników określających szkodliwość dla środowiska, nieraz większe szkody wywołuje substancja słabo toksyczna, ale trwała.

Dostępność biologiczna- ta część całkowitej substancji w danym medium środowiska, która może być pobrana przez żywy organizm

Biokumulacja- proces, w którym całkowita ilość substancji w organizmie wzrasta w ciągu całego życia, ponieważ wchłanianie jest większe niż suma wydalania i degradacji.

Biosfera- strefa zamieszkana przez organizmy żywe. Składa się z dolnej części atmosfery(areosfery), hydrosfery i litosfery.

Biokoncentracja- zachodzi wtedy, gdy średni poziom substancji w stanie równowagi jest wyższy niż w otaczającym go środowisku

Substancje zanieczyszczające(contaminaty)- wywierają niekorzystny wpływ przez swoją nadmierna ilość w środowisku, choć same nie są zazwyczaj toksyczne.

Substancje skażające(polutanty)- są szkodliwe dla człowieka i innych organizmów

Ilość substancji chemicznych, które uwalniają się w środowisku określa się pojęciem emisji(masa/ czas(t/rok))

Imisja- określa wielkość narażenia (masa/ objętość(mg/l))

Ze względu na przemiany jakim podlegają zanieczyszczenia możemy je podzielić na:

• Pierwotne- szkodliwe substancje emitowane bezpośrednio do atmosfery

• Wtórne- substancje, które stają się szkodliwe jakiś czas po ich wyemitowaniu lub powstają w skutek reakcji

VOC(LZO)- lotne związki organiczne 13000 związków

-naturalne- działalność roślin, zwierząt i mikroorganizmów

-antropogenne- spalanie, farby, lakiery,

>25% duża <0,3% niska zawartość VOC

Powstałe z węglowodorów epoksydy zaburzają mitozę komórek, destabilizują i deformują kwasy nukleinowe i białka, wywołują mutację DNA

Epoksyd - powstają z węglowodorów. Zaburzają mitozę komórkową, destabilizują i deformują strukturę kwasów nukleinowych oraz białek, wywołują mutacje.

Degradacja benzenu prowadzi do powstania neurotoksycznego fenonu. Większość węglowodorów ulega epoksydacji i hydroksylacji i zostaje usunięta z moczem, przez płuca i skórę. Niektóre węglowodory mogą się kumulować w tkance tłuszczowej- prowadzi to do uszkodzenia narządów wewnętrznych, krwawień, wybroczyn.

Benzen, toluen, etylobenzen, ksylen- lotne ciecze stosowane do produkcji rozpuszczalników są ważnymi surowcami w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym. Mogą wywoływać białaczki i inne nowotwory.

Kwas trichlorooctowy TCA- stosowany jako wybielacz, do produkcji papieru, do odbiałczania, drażni błony śluzowe, jest fitotoksyczny

Do ustroju człowieka chloro- i fluorowcopochodne dostają się drogą pokarmową z wodą i pokarmami oraz przez układ oddechowy i spoconą skórę.

Fluoropochodne i chloropochodne węglowodorów - dostarczane przez układ pokarmowy, oddechowy. Źródła to zanieczyszczona woda i pokarm zwierzęcy i roślinny.

Pestycydy organiczne:

• Pestycydy chloroorganiczne: HCH, DDT

• Pestycydy fosforoorganiczne: monokrotofos

• Karbaminiany: aminokarb, propoksur

• Pochodne kwasu fenoksyoctowego:2,4-D ; 2,4-DB; 2,4,5-T

• Pochodne tiazydowe: symazyna, atrazyna

Okres karencji - okres po którym możemy zbierać warzywa od momentu traktowania rośliny do ich zbioru.

Pestycydy fosforoorganiczne(PF)- łatwo się rozkładają, są neurotoksyczne, blokują rozkład acetylocholiny. Objawy zatruć: zwężenie źrenic, łzawienie, ślinotok, niewyraźna mowa, wymioty, biegunka, drgawki, trudności w oddychaniu, paraliż mięśni. Zatrucia prowadzą do śmierci. Objawy i czas ich występowania mogą się różnić, mogą się kumulować i objawy wystąpią po kilku dniach.

Działanie: mutagenne, teratogenne, embriotoksyczne, kancerogenne, hamują rozrodczość, upośledzają odporność.

Czynniki wpływające na zanik:

- atmosferyczne(deszcz)

-chemiczne(fotoliza, hydroliza, utlenianie)

-biologiczne(rozkład enzymatyczny)

Wielopierścieniowe Węglowodory aromatyczne(WWA)- powstają w procesie niecałkowitego spalania węglowodorów(z wyjątkiem metanu). W postaci czystej stosowane są do produkcji leków, farb, pestycydów i tworzyw sztucznych. Mają niską toksyczność ostrą, ale dużą toksyczność przewlekłą, absorbują się na pyle. Źródła:

-naturalne(pożary, procesy geochemiczne, biosynteza)

-antropogenne( spalanie, obróbka termiczna, transport, awarie rurociągów)

Biomagnifikacja- proces, w którym stężenie substancji w organizmie jest większe niż w jego pożywieniu, zachodzi w ramach ekosystemu, w którym następuje wzrost stężenia substancji w organizmie zajmującym wyższy poziom troficzny

Odporność- uwarunkowana genetycznie , wytworzona przez selekcję bardziej odpornych osobników. Może prowadzić do przystosowania się populacji do czynników chemicznych.

Biomarkery- wyrażają odpowiedź organizmu na substancję chemiczną, która jest wskaźnikiem wielkości ekspozycji bądź działania toksycznego. Różnią się specyfiką i czułością.

-swoiste(inhibicja ALA-D)- dokładna odpowiedź dotycząca poszczególnej trucizny

-nieswoiste- charakteryzują całe klasy zanieczyszczeń i mogą dostarczać informacje dotyczące populacji lub ekosystemu (indukcja monooksygenaz, tworzenie adduktów z DNA)

Dobór gatunku do badań jest bardzo istotny, powinien charakteryzować poziom troficzny danego ekosystemu.

Dobór gatunku do badań - jest bardzo istotny, powinien właściwie charakteryzować określony poziom troficzny danego ekosystemu.

Ocena ryzyka:

1. Prognoza stężenia substancji w środowisku- szacowany efekt działania toksycznego na gatunek

2. Obecność substancji towarzyszących(zanieczyszczeń)- są poważnym zagrożeniem

3. Trwałość substancji w środowisku

4. Zdolność do nagromadzania w środowisku i biomagnifikacji w łańcuchu pokarmowym

5. Wielkość narażonej populacji

6. Toksyczność danego związku chemicznego dla różnych gatunków

7. Wpływ na różne czynniki fizyczne i chemiczne

Zagrożenie- potencjalna i zdefiniowana jakościowo możliwość spowodowania szkodliwego skutku zdrowotnego przez dany czynnik

Ryzyko- prawdopodobieństwo wystąpienia określonych skutków zdrowotnych w wyniku narażenia na dany czynnik. Ilościowo 0-1

Szacowanie ryzyka- ilościowa i jakościowa charakterystyka wpływu na organizmy żywe

1. Identyfikacja

2. Ocena zależności dawka- odpowiedź

3. Charakterystyka ryzyka

4. Właściwości fizyko- chemiczne

5. Drogi wchłaniania

6. Rodzaje ekspozycji

7. Losy w organizmie- biotransformacja- co się dzieje, metabolity

8. Określenie skutków zdrowotnych, które mogą być wynikiem narażenia

9. Wyniki badań na zwierzętach i ludziach

POŚ- Prawo Ochrony Środowiska

-dopuszczalne poziomy substancji w powietrzu i innych elementach środowiska

- podziały ze względu na poziom substancji

- programy ochrony

Zanieczyszczenia o charakterze redukcyjnym(smog typu londyńskiego)- dużo di tlenku siarki i pyłu

Zanieczyszczenia o charakterze utleniającym(smog typu los Angeles, fotochemiczny)- tlenek azotu, ozon, aldehydy, węglowodory, azotan peroksyacetylowy

Aerozole i pyły

-pył atmosferyczny

-pył powierzchniowy(kurz) podlega akumulacji na powierzchni dróg

---