Toksyczność związków nieorganicznych w środowisku i żywności, Rat med rok 2, Toksykologia


Toksyczność związków nieorganicznych w środowisku i żywności.

(azotany, azotyny, fosforany , cyjanki i zw. arsenu)

Wpływ na zdrowie człowieka.

Czym zajmuje się toksykologia środowiska?

Toksykologia środowiska jest działem toksykologii zajmująca się szkodliwym działaniem na człowieka substancji chemicznych występujących w środowisku.

Do środowiska przedostają się różne substancje chemiczne, zarówno ze źródeł naturalnych( wybuchy wulkanów, pożary, powodzie ,erozje gleby), jak i antropogenicznych(wpływ człowieka). Wskutek działalności człowieka do środowiska przedostają się zarówno substancje zanieczyszczające, jak i skażające.

Głównymi źródłami zanieczyszczenia środowiska pochodzące z działalności człowieka to: wysoko rozwinięty przemysł(dymy, zanieczyszczenia fabryczne wpuszczane do wody), spaliny samochodowe, stosowanie nawozów sztucznych i wiele innych substancji i związków chemicznych w codziennym naszym życiu.

Substancje zanieczyszczające wywierają niekorzystny wpływ przez swa nadmierną ilość w środowisku choć nie są zazwyczaj substancjami silnie toksycznymi.

Fosforany są normalnymi składnikami wód i gleb, jednak w nadmiernych ilościach powodują eutrofizację zamkniętych zbiorników wodnych, uniemożliwiają rozwój jednych organizmów kosztem drugich, a w konsekwencji mogą doprowadzić do całkowitego zaniku życia w danych ekosystemach.

Fosforany

Fosforany to pochodne kwasu fosforanowego. Nazwa obejmuje zarówno sole jak i estry kwasu fosforanowego. Jednym z nieorganicznych związków jest fosforan(v) sodu Na3PO4. Fosforany są również naturalnymi składnikami wód i gleb, tak jak wyżej wspomniano w nadmiernej ilości ma działanie toksyczne.

Źródłami zanieczyszczenia fosforanami są zazwyczaj: ścieki, detergenty i nawozy fosforanowe. Nie stanowią zazwyczaj bezpośredniego zagrożenia dla zdrowia, jednak podobnie jak azotyny i związki amonowe, powodują eutrofizację jezior i zamkniętych zbiorników wodnych. W wyniku nadmiernego dopływu czynników użyźniających dochodzi do szybkiego wzrostu glonów, a następnie do ich obumierania. Martwe glony rozkładają się

do związków nieorganicznych, stając się źródłem odżywczym dla kolejnych glonów. W mirę zużycia tlenu początkowo w warstwie dennej, a następnie w całym jeziorze giną organizmy o największym zapotrzebowaniu na tlen ryby łososiowe , kolejno giną gatunki mniej szlachetne, wreszcie życie zamiera, a zbiornik stopniowo zarasta. Dochodzi również do gwałtownego tzw. zakwitu wód, czyli  rozwoju olbrzymich ilości glonów i sinic.

U ludzi mogą wywoływać uczulenia, mdłości, wymioty, zawroty i bóle głowy.

Azotany, azotyny

Azotany i azotyny występują w przyrodzie jako produkty rozkładu organicznych substancji azotowych. Azotany występują również jako naturalne pokłady soli mineralnych oraz w wodzie, gdzie mogą znajdować się wskutek wypłukiwania ze złoża lub też z nawozów sztucznych czy ścieków przemysłowych oraz odchody ludzi i zwierząt. Azotyny powstają również w przyrodzie w wyniku redukcji azotanów lub utleniania amoniaku.

Występujące w powietrzu atmosferycznym aerozole azotanów w ilości 1- 40 ng/m3 są końcowym produktem procesu utleniania tlenków azotu. W wodzie stężenie jest różne, ale przeważnie wody powierzchowne nie zawierają większych stężeń niż 10mg/dm3.

W ostatnich latach obserwuje się zwiększenie stężenia tych związków w rzekach przepływających przez tereny rolnicze( w USA nawet do 45mg/dm3).

Azotyny/azotany również występują :

- w artykułach spożywczych jako konserwanty w produkcji mięsa oraz zapobiegają rozwijaniu się bakterii jadu kiełbasianego ( konserwanty azotyny: potasu E 249, sodu E 250; azotany sodu E251 i potasu E 252)

- w odchodach zwierzęcych pochodzących z ferm

-wysypiska śmieci= zanieczyszczenie wody, odpady miejskie i przemysłowe oraz związane z transportem= wody powierzchowne

- leki rozszerzające naczynia wieńcowe i obniżające ciśnienie

Azotany mogą powodować eutrofizację wód powierzchownych prowadząc do nadmiernego wzrostu roślin i mniejszej biożyworodności, powodując śmierć bezkręgowców i ryb. Może również przedostawc się do wód gruntowych powodując ich zanieczyszczenie. Azotan nie jest w sposób bezpośredni toksyczny dla ludzi, ale w wysoko redukujących warunkach przekształca się w azotyn. Azotyn może przenikać do narządów wewnętrznych, do obiegu krwionośnego i wiązać się z hemoglobiną- zmieniając jej formę, która nie może tarnsportowac tlenu> stan blue baby syndrome. Z tego powodu standardy wody pitnej w Europie zostały tak ustawione aby nie dopuścić do takich zjawisk.

Azotyny przyjęte z wodą i żywnością mogą ulec w organizmie przemianom do rakotwórczych nitrozoamin. Nitrozoamin powstają w dużych ilościach przy ogrzewaniu pożywienia konserwowanego związkami azotu i maja bardzo silne działanie rakotwórcze. Z tego powodu nie należy podgrzewać konserwowanych wędlin. Przedawkowanie azotynu może być przyczyną zatruć,w USA zanotowano 10 nagłych przypadków methemoglobinemii spowodowanych spożyciem mięsa o zawartości azotynów ponad 200mg/kg, a niektórych próbach nawet 6570mg/kg. Zasadniczym toksycznym działaniem azotynów jest wywoływanie methemoglobinemii= rozszerza ona naczynia włosowate przez bezpośrednie działanie rozkurczowe na mięśnie gładkie.

Zatrucia azotynami i azotanami występują wskutek nadmiernego ich spożycia, oraz przedawkowania leków oraz zaobserwowano również zatrucia robotników pracujących z ww. związkami. Mogą działać drażniąco na układ oddechowy(objaw lekkiego zatrucia). Stwierdzono, że małe dzieci i niemowlęta do 6 mies., a szczególnie poniżej 3 mies., są wyjątkowo wrażliwe na methemoglobinemii wywołaną przez azotany i azotyny pobrane z żywnością i wodą pitną.

Dawka powodująca objawy zatrucia: azotyny 1g - pierwsze objawy zatrucia; śmiertelna 4g dla osoby dorosłej. Objawy zatrucia ostrego występują po 30min pojawia się ból brzucha, zaczerwienienie twarzy i powłok skórnych, zawroty głowy, sinica, duszność, spadek ciśnienia krwi ,aż do wystąpienia zapaści. Zatrucia śmiertelne bardzo rzadkie, przeważnie samobójcze.

Arsen, związki arsenu

Głównymi źródłami zanieczyszczeń powierza i gleby związkami arsenu jest przemysł wydobywczy węgla kamiennego i paliw płynnych oraz górnictwo metali nieżelaznych. Na obszarach gdzie przemysł ten jest dodrze rozwinięty obserwuje się przypadki zatruć przewlekłych wśród mieszkańców. Arsen jak i jego związki nieorganiczne został sklasyfikowany jako substancja toksyczna. Działa toksycznie przez drogi oddechowe i po połknięciu. Tlenek arsenu(III) jest sklasyfikowany jako substancja bardzo toksyczna i jako substancja żrąca- powoduje oparzenia. Arsen i związki arsenu zostały przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem uznane za kancerogenne dla ludzi i umieszczono w grupie 1 ( grupa czynników udowodnionym epidemiologicznie działaniu rakotwórczym). Długotrwała, stała ekspozycja zarówno pokarmowa jak i inhalacyjna na związki arsenu manifestuje się zmianami skórnymi, zaburzeniami funkcjonowania układu nerwowego, krwionośnego oraz oddechowego. Nieorganiczne związki arsenu uszkadzają procesy metaboliczne komórek wątroby oraz nerek. W przypadku zatrucia inhalacyjnego obserwuje się znaczne uszkodzenie błon śluzowych układu oddechowego (nosa,gardła,oskrzeli), oczu(zapalenie spojówek) i odsłoniętych partii skóry.

Wartości biologiczne i toksyczne: ocenę narażenia na arsen i jego związki nieorganiczne można przeprowadzić na podstawie stężeń tego pierwiastka w powietrzu, a także na podstawie stężenia w materiale biologicznym, zwłaszcza we włosach lub w moczu.

NDS nieorganicznych zw. arsenu wynosi 50ng/m3, obecnie proponowana jest wartość 10ng/m3.

Z raportu Europejskiego Regionalnego Biura WHO wynika, że zawodowe narażenie na arsen w stężeniu 50ng/m3 przez więcej niż 25 lat powoduje 3-krotne zwiększenie liczby zgonów z powodu raka płuc. Dawka śmiertelna arsenowodoru- śmierć po 30 min 800mg/m3.

Zawartość arsenu w produktach spożywczych jest zróżnicowana i zależy od rodzaju i pochodzenia surowca. Największe ilości arsenu w całodziennej racji pokarmowej pochodzą z wody pitnej. Stosunkowo niewielka zawartość arsenu znajduje się w warzywach i owocach<0,1mg/kg, wyższe ilości stwierdza się w warzywach liściastych do 0,6mg/kg oraz ziemniakach 0,86 mg/,kg . Podobnie niska zawartością arsenu charakteryzują się produkty mięsne, spośród produktów zwierzęcych najwyższe ilości arsenu oznacza się w rybach i owocach morza 1,5- 11,2 mg/kg.

Zanieczyszczenia:

- przez ścieki przemysłowe = zanieczyszczenie wód oraz przez związki arsenu w środkach ochrony roślin. Związki arsenu pod wpływem bakterii ulegają częściowej biometylacji- nagromadzają się w glonach i skorupiakach.

Cyjanki

Cyjanki to związki chemiczne, sole kwasu cyjanowodorowego, które zawierają anion cyjankowy CN-. W potocznym rozumieniu „cyjankiem” określa się sól potasowa kwasu cyjanowodorowego- cyjanek potasu: KCN, truciznę często opisywaną w powieściach kryminalnych. Związki organiczne zawierają grupę CN nazywane są nitrylami.

Cyjanowodór występuje w przyrodzie stosunkowo w dużych ilościach w postaci związanej jako heterozydy; amigdalina występująca w liściach i nasionach pestkowców(migdały, brzoskwinie, morele, śliwki, wiśnie). W przypadku spożycia pestek o uszkodzonej łupinie w przewodzie pokarmowym następuję hydroliza, w wyniku której uwalnia się cyjanowodór, stąd może dojść śmiertelnego zatrucia.(50-60 gorzkich migdałów u osoby dorosłej powoduje śmierć, a śmierć dziecka może spowodować spożycie 10 migdałów).

Cyjanowodór i jego estry stosowane jako środki dezynfekujące i deratyzacyjne w magazynach z artykułami spożywczymi i wyrobami przemysłowymi> na długo odkładały się w betonie, w ubraniach, w pościeli dlatego zakazano stosowania tego typu środków.

Połączenia cyjanowodoru z estrem metylowym i etylowym powstawał tak zwany cyklon, który był przyczyną największych zabójstw hitlerowskich podczas II wojny światowej.

Duże ilości cyjanowodoru wydziela się w czasie spalania niektórych materiałów, np.celuloidu. Ofiarami zatruć są pracownicy laboratoriów, ponieważ nie zawsze przestrzegają zasad bhp. Stosowanie kwasu cyjanowodorowego w różnych gałęziach przemysłowych m.in. w estryfikacji złota.

Źródłami zanieczyszczeń gleb i wód mogą być ścieki pochodzące z zakładów przemysłowych, które powodują masowe ginięcie ryb. Mniejsze ilości kumulować się w ciele skorupiaków i ryb, które następnie są spożywane przez człowieka i może działać szkodliwie na jego organizm.

Cyjanowodór i cyjanki działają silnie drażniąco na błony śluzowe i skórę. Łatwo się wchłaniają do organizmu przez błony śluzowe, drogi oddechowe, skórę i z przewodu pokarmowego. Okres zwiastujący zatrucie: drapanie w gardle, palącogorzki smak w ustach, ślinotok drętwienie ust i krtani, osłabienie mięśniowe , utrudniona mowa, ból i zawroty głowy i inne. Pozostałe 3 fazy charakteryzują się następującymi objawami: duszności i podniecenie, drgawki oraz porażenie(całkowita utrata czucia i odruchów, mimowolne oddawanie moczu i kału, oddech coraz rzadszy, nieregularny, aż do całkowitego ustania) . Toksyczność cyjanków wynika z ich silnych właściwości kompleksotwórczych. Wiążą się one z atomami żelaza i miedzi obecnymi w cząsteczkach kluczowych enzymów na łańcuchu oddechowym powodując ich inaktywację.

W zatruciach śmiertelnych cyjankami nie obserwuje się zmian anatomopatologicznych. W czasie sekcji wyczuwa się zapach gorzkich migdałów. U osób wyleczonych stwierdza się dolegliwości będące następstwem przebytego zatrucia: bóle głowy, bóle brzucha, powstanie wola w wyniku niedoczynności tarczycy, utrata łaknienia.

NDS w powietrzu i zakładach pracy 0,3mg/m3

NDSP 10mg/m3( cyjanowodór)

Śmiertelna dawka cyjanowodoru ok. 1mg/kg mc, cyjanku potasu 150-250mg/70kg mc.

Bibliografia:

1.Semczuk W., Toksykologia, PZWL, Warszawa 1990(1994,1999.2002)r.

2.Gawęda E., Bezpieczeństwo pracy 3/2005, artykuł: Arsen i jego związki w środowisku

pracy- zagrożenia, ocena narażenia.

3.www.nitrbar.eu/pl.2-3-azotany-e-środowisku.html



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Toksycznosc benzenu i jego pochodnych, Rat med rok 2, Toksykologia
toksycznosc rozpuszczalnikow, Rat med rok 2, Toksykologia
Toksycznosc benzenu i jego pochodnych, Rat med rok 2, Toksykologia
substancje psychoaktywne, Rat med rok 2, Toksykologia
Charakterystyka substancji psychotropowych, Rat med rok 2, Toksykologia
Pestycydy, Rat med rok 2, Toksykologia
Ropa naftowa, Rat med rok 2, Toksykologia
Pochodne fenotiazyny, Rat med rok 2, Toksykologia
alkohol etylowy2, Rat med rok 2, Toksykologia
CHROMATOGRAFIA GAZOWA, Rat med rok 2, Toksykologia
Pochodne fenotiazyny 2, Rat med rok 2, Toksykologia
Kwas siarkowy, Rat med rok 2, Toksykologia
Alkohol etylowy, Rat med rok 2, Toksykologia
Ostre zatrucia lekami z grupy 3pierscieniowych lekow antydepresyjnych, Rat med rok 2, Toksykologia
metanol, Rat med rok 2, Toksykologia
substancje psychoaktywne, Rat med rok 2, Toksykologia
Pozycja Trendelenburga, Rat med rok 2, Techniki zabiegów medycznych
NIEWYDOLNOSC NEREK, Rat med rok 2, Patofizjologia

więcej podobnych podstron