Toksykologia - nauka o truciznach. Dyscyplina naukowa badająca aktualne lub potencjalne niebezpieczeństwo związane z działaniem substancji chemicznych na żywe organizmy i ekosystemy, opracowująca systemy zapobiegania, rozpoznawania i leczenia zatruć.
Zadania toksykologii: prowadzenie badań naukowych, w celu rozszerzenia wiedzy o szkodliwym działaniu związków chemicznych. Ocena ryzyka, jakie stanowią substancje chemiczne dla organizmów żywych. Zalecanie społeczeństwu środków kontroli i zapobieganie szkodliwym skutkom działania środków chemicznych. Rozpoznawanie i leczenie zatruć.
Toksykolog - specjalista, wykrywający trucizny w materiale sekcyjnym lub biologicznym.
Trucizna - substancja, , która po wchłonięciu do organizmu lub wytworzona w organizmie i w niewielkich ilościach powoduje silne zaburzenia funkcji organizmu lub zgon.
Ksenobiotyk - substancje obce dla organizmu, które stwarzają zagrożenia toksyczne. Stopień szkodliwości zależy od wielu czynników, a zwłaszcza od wielkości przyjętej dawki.
Toksykologia leków - bada działania uboczne leków, przedawkowanie leków, uzależnienie od leków.
Toksykologia zawodowa - zajmuje się profilaktyką, diagnostyką i leczeniem zatruć zawodowych, opracowuje normy zawartości chemicznych w powietrzu na stanowiskach pracy.
Toksykologia środowiskowa - bada wpływ skażenia środowiska na człowieka.
Ekotoksykologia - zajmuje się szkodliwym wpływem substancji chemicznych występujących w środowisku na organizmy inne niż człowiek.
Toksykologia żywności - bada substancje dodawane do żywności.
Toksykologia pestycydów - zajmuje się skutkami oddziaływania środków ochrony roślin i nawozów sztucznych stosowanych w rolnictwie.
Toksykologia kliniczna - zajmuje się diagnozowaniem i leczeniem zwłaszcza ostrych zatruć, opracowuje nowe metody leczenia i odtrutki.
Toksykologia sądowo - lekarska - zajmuje się wykrywaniem i oznaczaniem trucizn, alkoholu, środków uzależniających w materiale biologicznym, zwłaszcza pobranym po śmierci.
Toksykologia wojskowa - bada toksyczność bojowych środków trujących (gazów bojowych) i środków służących do rozproszenia tłumów.
Toksykologia ustawodawcza - opracowuje akty prawne zapewniające bezpieczne użytkowanie substancji chemicznych.
Szkodliwe działanie związku chemicznego na organizm zależy od: źródła ekspozycji - rozmieszczenie: powietrze, gleba, woda, żywność. Substancji chemicznej - właściwości fizyko-chemiczne. Ekspozycji - drogi wchłaniania (skórna, układ oddechowy, doustna, pozajelitowa), wielkość ekspozycji (stężenie, dawka, szybkość wchłaniania). Organizmu - (człowiek, rasa, płeć, wrażliwość, stan zdrowia). Odpowiedzi - (natychmiastowa, opóźniona).
Narażenie (ekspozycja) - fizyczny kontakt żywego organizmu z czynnikiem fizycznym, chemicznym lub biologicznym, wyrażony stężeniem lub natężeniem i czasem trwania.
Efekt - każda biologiczna zmiana w organizmie, tkance lub narządzie spowodowana narażeniem na substancję chemiczną.
Efekt szkodliwy - nieodwracalna zmiana biologiczna pojawiająca się podczas lub po zakończeniu narażenia.
Zmiany niekorzystne - występują gdy wyniki pomiarów znajdują się poza zakresem wartości pomiarowych.
Działanie niekorzystne - odwracalne odchylenie od prawidłowej funkcji, które powraca do normy po ustaniu narażenia organizmu. Zależy od zdolności tkanki do regeneracji.
Odwracalne skutki - działania związków chemicznych. Są odchyleniami od prawidłowej struktury lub funkcji, które powracają do zakresów wartości fizjologicznych po przerwaniu narażenia.
Nieodwracalne skutki - pozostają lub nawet nasilają się po zakończeniu narażenia. Taki charakter mają następujące efekty: uszkodzenie płodu, marskość wątroby, nowotwory złośliwe.
Podział substancji chemicznych ze względu na charakter działania: działające miejscowo i systemowo.
Działanie miejscowe - polega na wywołaniu efektu ograniczonego do miejsca kontaktu z tkanką.
Działanie systemowe - działanie układowe - ujawnia się po wchłonięciu do krwioobiegu i przemieszczeniu do tkanki docelowej. Większość substancji chemicznych wykazuje działania układowe, charakteryzuje się pewną wybiórczością, polegająca na uszkodzeniu jednego lub kilku organów lub tkanek określonych jako krytyczne.
Narząd krytyczny - narząd, który jako pierwszy osiąga krytyczne stężenie substancji toksycznej.
Stężenie krytyczne - stężenie w komórce przy którym zachodzą zmiany czynnościowe komórki, odwracalne lub nieodwracalne, niepożądane lub szkodliwe. W narządzie krytycznym występuje substancja krytyczna. Wrażliwość tego narządu zależy od drogi wchłaniania, płci, wieku.
Efekt krytyczny - przyjęto swoisty efekt lub jego prekursora w warunkach narażenia na substancję chemiczną.
Działanie toksyczne - substancji chemicznej zależy od jej dawki i stężenia w atakowanym narządzie lub układzie.
Dawka - ilość substancji chemicznej podana, pobrana lub wchłonięta do organizmu w określony sposób, warunkująca brak lub występowanie efektów biologicznych wyrażonych odsetkiem organizmów odpowiadających na tę dawkę. Dawka wyrażona jest w jednostkach wagowych na masę lub powierzchnię ciała, czasem na dobę. [mr/kg/d], [mg/kg/h].
Rodzaje dawek:
Dawka graniczna zw. także dawką progową. Jest to ilość substancji, która wywołuje pierwsze poszczególne skutki biologiczne.
Dawka lecznicza - wykazuje działania farmakoterapeutyczne i nie wywołuje istotnych zakłóceń procesów fizjologicznych.
Dawka toksyczna - ilość substancji, która po wchłonięciu do organizmu wywołuje efekt toksyczny.
Dawka śmiertelna - ilość substancji powodująca śmierć organizmu po jednorazowym podaniu.
Dawka pobrana - ilość substancji zawarta w spożytym pokarmie, w wydalonym powietrzu lub w materiale nałożonym na skórę.
Dawka wchłonięta - ilość substancji, która przeniknęła przez granicę wymiany faz do organizmu ze środowiska zewnętrznego.
Medialna dawka śmiertelna LD50 - wskaźnik toksyczności ostrej, statycznie obliczalna na podstawie wyników eksperymentu na zwierzętach i ilość substancji chemicznej, która powoduje śmierć 50% badanych osobników.
Zatrucie - proces chorobowy z klinicznymi objawami podmiotowymi i przedmiotowymi, wywołany przez substancję chemiczną pochodzenia egzogennego i endogennego.
Podział zatruć ze względu na dynamikę:
zatrucia ostre - szybki i szkodliwy rozwój zmian w organizmie, po jednorazowym podaniu dawki trucizny. Śmierć następuje po 24 godzinach.
zatrucie podostre - szkodliwe zmiany w organizmie występują mniej gwałtownie po podaniu jednorazowej dawki czy nawet kilkukrotnej.
zatrucie przewlekłe - powstają w skutek działania małych dawek trucizny, zwykle kumulującej się w organizmie, wchłanianych przez dłuższy czas.
Podział zatruć ze względu na występowanie:
zatrucie rozmyślne - samobójcze lub zbrodnicze
zatrucie przypadkowe - stanowią bardzo duże zagrożenie.
Przyczyny ostrych zatruć:
trucizny przemysłowe - stosowane w różnych procesach produkcyjnych, nie wykazują przez dłuższy czas objawów, mogą występować skutki bardzo odległe w czasie, mają bardzo złożony charakter.
trucizny środowiskowe - działalność człowieka, nawozy sztuczne, pestycydy, żywność, która zanieczyszczona jest mikroorganizmami, leki i środki odurzające, tlenek węgla (zatrucia ostre i przewlekłe). Ponadto zatrucia przez: Alkohole, Gazy, Grzyby, Rośliny, Inne.
Czynniki wpływające na toksyczność ksenobiotyków: budowa chemiczna i właściwości fizyko-chemiczne, czynniki biologiczne, czynniki środowiskowe.
Budowa chemiczna ksenobiotyków: Wprowadzenie do związków chemicznych grupy: grupy karboksylowej -COOH, wprowadzenie grupy sulfonowej -SO3H, wprowadzenie grupy tiulowej -SH, wprowadzenie grupy metoksylowej -OCH3, wprowadzenie grupy acytylowej -COCH3, Grupy te zmniejszają toksyczność, a nawet w niektórych przypadkach całkowicie likwidują szkodliwe działanie pierwotnej substancji.
Metabolizm kesonobiotyków - Całość procesów, określających los substancji obcych w organizmie.
Metabolizm - przemiana materii, zespół reakcji chemicznych zachodzących w żywych organizmach, zazwyczaj z udziałem enzymów. Proces metabolizmu: wchłanianie (absorpcja), rozmieszczenie (dystrybucja), przemiany biochemiczne (biotransformacja), wydalanie.
W metabolizmie ksenobiotyków biorą udział: procesy transportu (wchłanianie, dystrybucja, wydalanie), w których substancje przechodzą przez błony biologiczne, procesy biotransformacji, w których w przemianach enzymatycznych lub nieenzymatycznych, ksenobiotyki ulegają przekształceniu do jednego lub kilku metabolitów.
Transport ksenobiotyków przez błony biologiczne odbywa się przez: transport bierny (dyfuzja bierna), transport przez pory (absorpcja konwekcyjna), transport ułatwiony, transport aktywny, transport przez pory jonowe, endocytozę.
prawo Ficka - Szybkość dyfuzji jest wprost proporcjonalna do wielkości powierzchni błony i różnicy stężeń po obu jej stronach, a odwrotnie proporcjonalna do grubości błony.
Wchłanianie (absorpcja) - polega na przejściu substancji ze środowiska zewnętrznego do krążenia ogólnego (krew i chłonka). Wchłanianie zachodzi różnymi drogami: pokarmową, skórna (dermalną), wziewna (inhalacyjna), pozajelitowa (parenteralna - dożylną, dootrzewną, pordzenną, domięśniową, doskórną, podskórną), przez jamy ciała (doodbytniczą, dopochwową, dospojówkową). W toksykologii największe znaczenie mają drogi: doustna, wziewna, skórna.
Wchłanianie przez skórę ksenobiotyków ma istotne znaczenie w zatruciach zawodowych (np. środkami ochrony roślin, niektórymi środkami bojowymi- np. iperyt, luizyt, sarin).
Skóra - stanowi najważniejszą barierę oddzielającą organizm ludzki od środowiska zewnętrznego. Jest w różnym stopniu przepuszczalna dla bardzo wielu związków chemicznych. Powierzchnia skóry dorosłego człowieka wynosi 1,25-2 m2 w zależności od umiejscowienia jej grubości u człowieka wynosi 0,25-4 mm.
Budowa skóry: naskórek, skóra właściwa, tkanka podskórna.
mechanizmy przenikania ksenobiotyków przez skórę:
transport transepidermalny - zachodzi przez warstwy komórek naskórka oraz przestrzenie międzykomórkowe,
transport transfolikularny - zachodzi przez przydatki skóry, główne gruczoły łojowe i mieszki włosów.
Wchłanianie przez układ oddechowy ksenobiotyków: Głównym elementem czynnościowym płuc są pęcherzyki płucne. U dorosłego człowieka jest ich 300-500 mln, a powierzchnia oddechowa wynosi 70-100 m2.
Wchłanianie przez przewód pokarmowy - Najwięcej trucizn przedostaje się do organizmu drogą pokarmową (leki, zanieczyszczenia chemiczne wody i żywności). Przewód pokarmowy ma około 8 m długości, największą zdolność wchłaniania wykazuje jelito cienkie. Powierzchnia jelita cienkiego (fałdy okrężne, kosmyki, krypty jelitowe) wynosi około 200-300 m2. Ksenobiotyki wchłaniające z przewodu pokarmowego (za wyjątkiem jamy ustanej przełyki i częściowo odbytnicy) trafiają z krwią żylną przez żyłę wrotną do wątroby. Tu ulegają biotransformacji, do różnych metabolitów i wydaleniu do żółci lub zatrzymaniu w wątrobie i nie przedostają się do krążenia ogólnego.
Wydalanie moczem - jest związane z 3 procesami tworzenia się moczu: Przesączenie kłębuszkowym, Wchłonieniem zwrotnym, Wydzieleniem kanalikowym. Szybkość wydalania substancji przez nerki charakteryzuje tzw. klirens (współczynnik oczyszczania) określający objętość osocza krwi oczyszczonej, z danej substancji w jednostce czasu.
Wydalanie z żółcią - Wątroba, ze względu na swoje funkcje detoksykacyjne odgrywa rolę filtru chroniącego organizm przed działaniem wielu trucizn. Substancje wchłonięte w przewodzie pokarmowym zanim trafią do krążenia ogólnego, przedostają się w całości przez żyłę wrotną do wątroby. Tu mogą związać się z białkami, ulec biotransformacji lub zostać wydalone z żółcią w postaci nie zmienionej lub jako metabolity. Z żółcią wydalają się insektycydy polichlorkowe, dioksyny.
Wydalanie z powietrzem - Szybkość eliminacji ta drogą zwiększa się wraz ze zwiększeniem wentylacji płuc i szybkości przepływu krwi przez płuca. Istniejącą zależność między stężeniem etanolu we krwi i powietrzu wydalonym wykosztuje się przy kontroli trzeźwości kierowców.
Chemia środowiskowa - bada obecność substancji chemicznych w środowisku, ich rozmieszczenie oraz wpływ czynników chemicznych na los substancji fizyko-chemicznych w środowisku.
Populacja - grupa organizmów jednego gatunku występująca na danym terenie. Wykazuje właściwości wspólne dla całej grupy, a nie dla poszczególnych osobników (gęstość zaludnienia, współczynnik urodzin i umieralności, rozkład wieku i płci).
Ekosystem - podstawowa jednostka funkcjonalna w przyrodzie, w której zachodzi obieg materii i energii między częścią żywą i nieożywioną.
Ekologia - zajmuje się wzajemnymi zależnościami między organizmami, a ich żywym i nieożywionym środowiskiem.
Biosfera - jest strefa zamieszkaną przez organizmy żywe. Składa się z dolnej części atmosfery, aerosfery (troposfera wraz z dolną częścią stratosfery), wszystkich wód (hydrosfera) oraz powierzchniowej warstwy skorupy ziemskiej (litosfera).
Substancje zanieczyszczające - wywierają niekorzystny wpływ przez swą nadmierną ilość w środowisku, choć same przez się nie są zazwyczaj substancjami silnie toksycznymi.
Substancje skażające - substancje trujące dla organizmu człowieka i innych żywych organizmów.
Podział substancji skażających - pierwotne (w takiej formie jak wyemitowane), - wtórne (powstałe w toku reakcji chemicznej, stają się toksyczne, same z siebie nie są niebezpieczne).
Emisja - ilość substancji chemicznej uwalnianej do środowiska [masa/czas].
Imisja - całkowite stężenie zanieczyszczeń w środowisku pochodzące ze źródeł naturalnych i sztucznych. [mg/l] [mg/g].
Dystrybucja zanieczyszczeń - przemieszczanie zanieczyszczeń.
Adsorpcja - zależy od właściwości fizykochemicznych substancji. Przez silne przyleganie do osadów rzecznych lub morskich zmniejsza się wielkość ekspozycji dla organizmów pelagicznych (wolnopływających), z jednoczesnym zwiększeniem się narażenia organizmów bentosowych (żyjących na dnie akwenów). Na rozmieszczenie w wodzie, litofilność. Powodują one podział substancji między wodę a lipidy zawarte w organizmach żywych. Wychwytywanie przez adsorbenty różnych zanieczyszczeń.
Transformacja - w skutek działania czynników fizykochemicznych (światło słoneczne) lub biologicznych (mikroorganizmy w glebie) następuje ich rozkład (degradacja), biodegradacja i fotodegradacja.
Dostępność biologiczna danej substancji - ta część całkowitej zawartości substancji w media rum środowiska, która może być pobrana.
Rozkład (degradacja) następuje w skutek transformacji,
Biokumulacja - proces w którym całkowita ilość substancji chemicznej w organizmie żywym wzrasta w ciągu całego życia (większe wchłanianie niż wydalanie).
Biokoncentracja - gdy średni poziom substancji jest wyższy w organizmie niż w środowisku.
Biomagnifikacja - gdy stężenie substancji w danym organizmie jest większe niż w jego pożywieniu.
Biomarkery - wyrażają odpowiedź biologiczną na substancję chemiczną, która jest wskaźnikiem wielkości ekspozycji bądź działania toksycznego.
Środowisko naturalne - ogół czynników ekologicznych mających bezpośrednie znaczenie dla życia i rozwoju człowieka. Skażenie środowiska naturalnego jest następstwem działalności człowieka. To wszelkie niekorzystne zmiany wywołane przez czynniki Fizyczne (skażenie promieniotwórcze i termiczne), Chemiczne, Biologiczne (skażenie bakteryjne).
Źródłami naturalnymi zanieczyszczeń powietrza są: pożary lasów i stepów, wybuchy wulkanów, unoszenie cząstek gleby, pył wodny zawierający sól morską.
antropogenicznymi źródłami zanieczyszczenia powietrza są: Spalanie węgla i ropy naftowej w elektrowniach, zakładach przemysłowych i gospodarstw domowych, Transport samochodowy. Uboczna produkcja zakładów przemysłowych (np., zakładów chemicznych i hut),
zanieczyszczeniami powietrza są: tlenek węgla, ditlenek siarki, węglowodory, pyły i tlenki azotu.
Samooczyszczanie wód - polega na mikrobiologicznym rozkładzie związków organicznych do dwutlenku węgla i wody, azotanów i innych prostych związków nieorganicznych. Do tego procesu niezbędny jest tlen z powietrza i proces fotosyntezy roślin wodnych.
Układ wieloprzedziałowy - uwarza się cały organizm. Ksenobiotyk w zależności od swoich właściwości po wprowadzeniu do ustroju, zatrzymuje się w organizmie w różnych miejscach zwanych przedziałami.
Przedział: tkanka, osocze krwi. A - przedział szybkowymienny (osocze krwi), B - przedział wolnowymienny (miejsce kumulacji w ustroju, tkanki tłuszczowe), E - związek lub metabolit wydalany z organizmu. M - metabolit. I: Ak1E, II: Ak4Mk5E, III: Ek1Ak2,k3B, gdzie: k1,k5 - stałe wydalania, k2,k3 - stałe szybkości przejścia substancji pomiędzy przedział A i B, k4 - stała szybkość metabolizacji substancji. Model jednoprzedziałowy jak i inne modele, odnoszą się do jednorazowego podania substancji i są stosowane w przypadku zatruć ostrych.
Toksykologia środowiskowa - zajmuje się szkodliwym działaniem na człowieka substancji chemicznych występujących w środowisku. W celu uzyskania wiarygodnej oceny poziomu narażenia środowiskowego niezbędne są informacje z zakresu: chemii środowiskowej, toksykologii i ekologii.
Chemia środowiskowa bada obecność substancji chemicznych w środowisku ich rozmieszczenie.
Monitoring środowiska - pozwala określić czy wywołane przez substancje zmiany biologiczne w organizmie …
Szkodliwe działanie danego związku chemicznego w środowisku człowieka zależy od: wielkość produkcji i rozmieszczenie geograficzne danego związku chemicznego, obecność substancji towarzyszących (zanieczyszczeń), trwałość substancji w środowisku, zdolność do nagromadzenia w środowisku oraz biomagnifikacja w łańcuchu pokarmowym, wielkość narażonej populacji, toksyczność danego związku chemicznego dla różnych gatunków, wpływ na różne czynniki fizyczne i chemiczne środowiska (np. pH gleby).
Chemiczne zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego - ze względu na liczbę i ilość emitowanych substancji oraz łatwość rozprzestrzeniania się nawet na sąsiednie kraje i kontynenty, zanieczyszczenia powietrza są najważniejszym źródłem skażenia środowiska naturalnego.
Na Obecność pyłu w powietrzu ma znaczenie: rozmiar cząstek, pogoda, wilgotność powietrza.
Skład powietrza: azot (78%), tlen (21%), argon, para wodna, di tlenek węgla, neon, tlenek di azotu, ksenon, zanieczyszczenia.
Naturalne zanieczyszczenia powietrza - pożary lasów i stepów, wybuchy wulkanów, unoszenie cząstek gleby, pył wodny zawierający sól morską.
Antropogeniczne źródła zanieczyszczenia powietrza - spalanie węgla i ropy naftowej w elektrowniach, zakładach przemysłowych i gospodarstwach domowych, transport samochodowy oraz uboczne produkty zakładów przemysłowych.
Podstawowe zanieczyszczenia powietrza - tlenek węgla, di tlenek siarki, węglowodory, pyły i tlenki azotu, W mniejszych ilościach: związki ołowiu, fluoru, siarkowodóru i chlorowodoru.
Smog typu londyńskiego - zanieczyszczenia o charakterze redukującym - zawierają dużo di tlenku siarki i dymu. Ditlenek siarki w warunkach nasycenia powietrza przez wodę utlenia się do aerozolu kwasu siarkowego i siarczanów. Rolę katalizatorów tych reakcji odgrywają sole metali i ziarna pyłów. Ditlenek siarki działa silnie drażniąco na układ oddechowy.
Główne przyczyny powstawania gazów cieplarnianych: spalanie paliw konwencjonalnych, masowy wyrąb lasów tropikalnych, beztlenowa fermentacja w bagnach i składowiskach odpadów, uprawa ryżu.
Warstwa ozonowa - ok. 25 km od powierzchni Ziemi. Pochłania promieniowanie ultrafioletowe. Troposfera - znajduje się poniżej warstwy ozonowej jest dzięki temu chroniona przed promieniowaniem o dużej energii. Promieniowanie to jest toksyczne dla organizmów jednokomórkowych oraz komórek na powierzchni ciała zwierząt i wyższych roślin.
Kwaśne opady atmosferyczne - powodują zakwaszenie środowiska, zmniejszenie naturalnego odczynu pH opadów atmosferycznych z 6 - 6,5 do poniżej 5 co powoduje rozpuszczenie metali, zwłaszcza glinu z gleby i uszkodzenie korzeni roślin. Kwaśne opady odpowiedz lane są za zniszczenie lasów, zwłaszcza iglastych.
Samoczyszczenie powietrza atmosferycznego - większe cząstki osadzają się wskutek grawitacji, niektóre gazy absorbowane są w wodzie i glebie. Istotną rolę w oczyszczaniu powietrza odgrywają opady atmosferyczne. W pewnych warunkach 10 mm opadu deszczu może oczyścić powietrze o grubości warstwy 10 km. Przy obecnym stanie skażenia powietrza, procesy samoczyszczenia nie są wystarczające.
Chemiczne zanieczyszczenie wód - obecność wody warunkuje istnienie życia na Ziemi. Woda występuje w biosferze w różnej formie, w powietrzu jako para wodna, kryształki lodu, aerozol wodny, w postaci opadów deszczu i śniegu, w formie ciekłej jako oceany, morza, rzeki, jeziora, wody podziemne, zaś w postaci stałej, jako pokrywa śnieżna i lodowa. Łączne zasoby wody na ziemi - 1,5 mld km3, (95% - oceany) z tego zasoby wodny słodkie nie przekraczają 3%. Człowiek potrzebuje w ciągu doby 1,5 - 3l wody do konsumpcji. Oprócz tego woda używana jest w licznych procesach produkcyjnych i komunalnych.
Główne źródła zanieczyszczeń wód: ścieki przemysłowe i miejskie, ścieki z terenów rolniczych, wody opadowe, wody pochłodnicze z energetyki i przemysłu, wody kopalniane spływ ze składowisk opadów, transport morski.
Wody rzeczne - lekko kwaśne, mała moc jonowa (mało soli),
woda morska - pH 8, duża moc jonowa, chlorek sodu - głównie sól.
Postać zanieczyszczeń wód: roztwory, zawiesiny, substancje stałe (pyły).
Samoczyszczenie wód: polega na mikrobiologicznym rozkładzie związków organicznych do di tlenku węgla, wody,azotanów (innych prostych związków nieorganicznych). Proces samoczyszczenia zachodzi w obecności tlenu. Jego zasoby odnawiane są przez rozpuszczenie tlenu atmosferycznego w wodzie lub fotosyntezę. Rozpuszczenie tlenu w wodzie zachodzi bardzo wydajnie w wysokim strumieniu rzeki. Tlen uwalniają również rośliny wodne w procesie fotosyntezy. Skuteczność samoczyszczenia wód ogranicza wiele czynników: zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego, pokrywa lodu…
Zanieczyszczenie wód: detergenty, chlorowopochodne węglowodanów aromatycznych, fenole, cyjanki, aminy, metale ciężkie, azotany, fosforany, zasolenie, ropa naftowa, olej opaowy,.
Chemiczne zanieczyszczenia gleby - w glebie znajdują się w różnych stosunkach ilościowych, powietrze i woda, wypełniające wolne przestrzenie między stałymi cząstkami gleby. Zanieczyszczenia gleby nie ulegają na ogół dyspersji i zalegają w danym miejscu przez długi okres, mimo to cząstki gleby mogą być przenoszone na wielkie odległości. Zmiana składu chemicznego gleby wpływa na wegetację roślin, prowadzi do zmniejszenia plonów i pogorszenia ich jakości. Powoduje niszczenie walorów ekologicznych i estetycznych, szaty roślinnej pośrednio prowadzi do zagrożenia zdrowia ludzi i zwierząt.
Zanieczyszczenia palarne - łatwo ulegają rozpuszczeniu w wodzie.
Źródła zanieczyszczeń gleby: przemysł, rolnictwo, transport, gospodarstwa domowe,
Zanieczyszczenia przemysłowe - z kominów fabryk, elektrociepłowni emitowane są cząstki lotnych pyłów, popiół, sadza, na których osadzają się szkodliwe dla zdrowia substancje. Kwaśne deszcze.
Transport samochodowy - przyczynia się do skażenia pól uprawnych i pastwisk, odpadami spali pojazdów mechanicznych.
Odpady stałe z gospodarstw domowych - resztki artykułów spożywczych, papier, tektura, zużyte ubrania i sprzęty, szkło, metal i tworzywa sztuczne.
Zagrożenie - potencjalna, zdefiniowana jakościowo możliwość spowodowania szkodliwego skutku zdrowotnego przez dany czynnik chemiczny.
Ryzyko - prawdopodobieństwo wystąpienia określonych skutków zdrowotnych w wyniku narażenia na dany czynnik szkodliwy. Ilościowo wyrażane jest jako wartość liczbowa w przedziale od 0 do 1.
Szacowanie ryzyka zawodowego - procedura oparta na naukowym, systematycznym wieloetapowym postępowaniu umożliwiającym obr. Skutków zdrowotnych u ludzi w wyniku narażenia na dany czynnik szkodliwy.
Narażenie (ekspozycja) - fizyczny kontakt żywego organizmu z czynnikiem fizycznym, chemicznym, biologicznym, wyrażany stężeniem i czasem trwania.
Procedura szacowania ryzyka (etapy): identyfikacja zagrożenia, oceny zależności: dawka-odpowiedź, oszacowanie wielkości narażenia, charakterystyka ryzyka.
Identyfikacja zagrożenia - ma na celu zbieranie i ocenę danych na temat możliwości wywołania szkodliwych efektów zdrowotnych przez daną substancję lub preparat chemiczny.
Do oceny zagrożenia niezbędne są informację dotyczące: właściwości fizykochemicznych, dróg wchłaniania, rodzaju ekspozycji, losów w organizmie, zwłaszcza biotransformacji, określenia skutków zdrowotnych, które mogą być wynikiem narażenia na określoną substancję, wyników badań przeprowadzonych na zwierzętach i ludziach.
Skutki działania zagrożeń: żrące, drażniące, duszące, uczulające, narkotyczne, układowe (działające smoliście na niektóre narządy i tkanki), embriotoksyczne, teratogenne, genotoksyczne, rakotwórcze.
Teratogenność - właściwość substancji która powoduje nieprawidłowości strukturalne i funkcjonalne w okresie zarodka.
Rakotwórcze substancje chemiczne:
GRUPA 1 -czynniki rakotwórcze dla ludzi, istnieje wystarczający dowód rakotwórczego działania u ludzi.
GRUPA 2A - czynniki prawdopodobnie rakotwórcze dla ludzi, wywołuje raka u zwierząt,
GRUPA 2B - czynniki przypuszczalnie rakotwórcze dla ludzi
GRUPA 3 - czynniki mogą być klasyfikowane pod względem działania rakotwórczego dla ludzi. Obejmuje czynniki, które nie mogą być zaliczane do żadnej innej grupy.
GRUPA 4 - czynniki prawdopodobnie nie rakotwórcze dla ludzi.
Ocena zależności dawka-odpowiedź - między stężeniem substancji toksycznej a częstością lub nasileniem występowania określonych biologicznych efektów działania.
Krytyczny efekt zdrowotny - efekt szkodliwy, występujący przy najmniejszym narażeniu (charakter progowy i bezprogowy).
Charakter progowy - można określić dawkę lub stężenie substancji, poniżej którego nie występują szkodliwe skutki zdrowotne.
Charakter bezprogowy - nawet najmniejsze narażenie może spowodować ujemny skutek zdrowotny (działanie rakotwórcze), nie ma możliwości oszacowania poziomu narażenia, przy którym nie wystąpi efekt szkodliwy. Możliwe jest jedynie ustalenie tzw. dodatkowego ryzyka jednostkowego na poziomie ryzyka akceptowalnego.
Ocena narażenia: obejmuje ustalenie wielkości i charakteru populacji narażonej na daną substancję chemiczną oraz określenia wielkości i czasu narażenia. Celem tego etapu procedury szacowania ryzyka jest ustalenie wielkości dawki pobranej.
Proces oceny narażenia: ustalenie miejsca narażenia, na którym istnieje narażenie na daną substancję chemiczną, wielkości populacji i jej charakterystykę. Identyfikacja szlaków narażenia danej populacji (określenie źródeł zanieczyszczenia środowiska). Określenie wielkości ekspozycji na danym szlaku narażenia i szacowanie wielkości ogólnego narażenia na wszystkich szlakach.
Wielkość dawki pobraniowej: D=C(NFT)(W*AT), gdzie C - stężenie substancji, N - ilość nośnika substancji, F - częstość narażenia, T - czas narażenia, W - masa ciała.
Charakterystyka ryzyka - podsumowanie oceny zagrożenia i narażenia na substancje chemiczne obecne w środowisku.
Poziom niewywołujący działania - NOEL - największy poziom narażenia, przy którym nie obserwuje się statystycznie, biologicznie jakichkolwiek efektów działania.
Poziom niewywołujący efektów szkodliwych - NOAEL - najwyższy poziom narażenia, przy którym nie obserwuje się statystycznie, biologicznie efektów szkodliwych.
Najwyższy obserwowany poziom działania szkodliwego - LOAEL - najniższy obserwowany poziom działania szkodliwego (narażenia),
Dawka referencyjna - RfD - szacunkowa wielkość dziennego narażenia populacji, łacznie z grupami wrażliwymi, które nie powinno spowodować dostrzegalnego wzrostu szkodliwych efektów zdrowotnych przez całe życie.
Toksykologia przemysłowa - zajmuje się oceną toksyczności substancji występujących w przemyśle, lub substancji planowanych do w prowadzenia do przemysłu. Nadzoruje nad zdrowiem robotników narażonych na substancje toksyczne, ocenia narażenie robotników głównie przez monitoring powietrza. Nadzór nad stanem zdrowia robotników. Profilaktyka w tym profilaktyka zatruć przemysłowych.
Łączne działanie substancji chemicznych:
niezależne - gdy substancje chemiczne wykazują różne mechanizmy działania i wywołują różne efekty -
sumujące się - gdy wielkość efektów lub odpowiedzi powodowanej przez dwie lub więcej substancji jest ilościowo równa sumie efektów lub odpowiedzi spowodowanych przez substancje podawane pojedynczo. -
synergistyczne - gdy występuje potęgowanie działania toksycznego jednej substancji chemicznej przez inną, jednocześnie wprowadzaną do organizmu. -
antagonistyczne - gdy następuje osłabienie działania substancji toksycznej w skutek obecności innej substancji toksycznej.
Odległe następstwa narażenia: działanie genotoksyczne, embriotoksyczne, teratogenne, fetotoksyczne.
Sposoby działania szkodliwych substancji chemicznych: miejscowe (skóra, oczy, układ oddechowy), układowe (układ nerwowy, wątroba, nerki, układ sercowo-wieńcowy).
Najwyższe dopuszczalne stężenie NDS - obecnie ustalane są z udziałem międzynarodowych organizacji koordynowanych przez międzynarodowy Program Bezpieczeństwa Chemicznego (IPCS) NDS - najwyższe dopuszczalne stężenie (średnie ważone dla 8h dobowego i 42 godz. W tyg, wymiaru czasu pracy).
NDSch - wartość średnia która nie może się utrzymać dłużej niż 30 min w czasie zmiany roboczej.
NDSP - stężenie pułapowe - nie do przekroczenia.