1. Działy toksykologii.

Toksykologia:

- kliniczna

- sądowa

- środowiska naturalnego

Toksykologia:

- teoretyczna

- stosowana (praktyczna)

2. Podaj działy toksykologii teoretycznej oraz omów czym one się zajmują.

Toksykologia teoretyczna:

¹⁾ ogólna

- definiuje podstawowe pojęcia i terminy: trucizna, zatrucie, toksyczność,

- opisuje interakcje pomiędzy toksynami a organizmem,

- określa zakres działania toksycznego,

- zajmuje się kinetyka substancji toksycznych w organizmie, jak wygląda ich

biotransformacja i wydalanie,

- opisuje działanie genetyczne, neurotoksyczne, immunotoksyczne,

²⁾ szczegółowa

- systematycznie bada i opisuje działanie trucizn,

- dzieli na grupy ze względu na wynikające podobieństwa budowy chemicznej, działania,

właściwości lub zastosowań użytkowych

Działy toksykologii szczegółowej: toksykologia leków, metali, rozpuszczalników, środków ochrony roślin i środków chemicznych stosowanych w rolnictwie, tworzyw sztucznych i środków stosowanych w gospodarstwach domowych, związków promieniotwórczych)

³⁾ doświadczalna

- zajmuje się trucizną, bada w jaki sposób działa na organizm; opracowuje modele badawcze umożliwiające śledzenie losów trucizn w organizmie,

3. Podaj działy toksykologii stosowanej (praktycznej) oraz omów czym one się zajmują.

Toksykologia stosowana:

¹⁾ kliniczna

- ma zastosowanie w medycynie,

- poszukuje nowych rozwiązań diagnozowania i leczenia zatruć,

- obejmuje zatrucia ostre oraz zatrucia przewlekłe, przemysłowe i środowiskowe,

- w leczeniu stosuje się min. hemodializę, leczenie monitorowane

²⁾ doświadczalna

- służy do określenia modeli doświadczalnych- doskonalenie testów oceny toksykologicznej

z możliwością uchwycenia skutków odległych, jak: działanie rakotwórcze, teratogenne

czy immunotoksyczne.

³⁾ sądowo-lekarska

- dokładnie określona przepisami,

- dotyczy zatruć śmiertelnych,

⁴⁾ analityka toksykologiczna

- jedna z dziedzin chemii analitycznej,

- zajmuje się poszukiwaniem danych trucizn,

- zabezpieczenie analityczne próbek doświadczalnych,

- diagnostyka chemiczno- toksykologiczna zatruć przyżyciowych (pomaga w toksykologii

sądowo- lekarskiej),

- monitoring (ciągła kontrola w przemyśle, środowisku i dziedzinach specjalnych:

narkomanii, uzależnień lekowych),

⁵⁾ ustawodawstwo toksykologiczne

- monitoring - bieżąca kontrola toksykologiczna,

- profilaktyka - działania zapobiegawcze,

4.Definicja i działy ekotoksykologii.

Ekotoksykologia jest nauką o oddziaływaniu substancji toksycznych na organizmy żywe i konsekwencjach tych oddziaływań ujawniających się na poziomach organizacji wyższych niż pojedynczy organizm.

Ekotoksykologia:

1)Ekosystemowa

-transfer zanieczyszcześ w sieciach troficznych

-udział zanieczyszczeń w obiegach biogeochemicznych

2) Populacyjna

-wpływ zanieczyszczeń na dostosowanie

-ewolucja odporności

5.Definicja trucizn, toksyczności, zatruć.

Trucizna- substancja , która po wprowadzeniu do organizmu może powodować uszkodzenia, zaburzenia czynności fizjologicznych i śmierć.

Toksyczność- zdolność substancji do wywołania zaburzeń fizjologicznych czynności organizmu i powodowania śmierci.

Zatrucie- zespół objawów chorobowych wywołanych działaniem substancji toksycznych na organizm.

6.Zanieczyszczenia żywności- podział i przykłady

Żywność jest zanieczyszczona obcymi substancjami pochodzącymi z:

¹⁾ zanieczyszczeń środowiska- pestycydy, metale ciężkie, nawozy;

²⁾ z urządzeń przemysłowych- wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne(WWA), polichlorowane bifenyle (PCB);

³⁾ z naczyń i sprzętu domowego- detergenty,

⁴⁾ opakowań- difenyle, ołów, monomery - polietylen, polipropylen, polichlorek winylu;

⁵⁾ środków myjących, czyszczących oraz odkażających stosowanych podczas chowu zwierząt- detergenty;

Źródła ksenobiotyków w żywności i paszach

1)Składniki naturalne, które są produktami metabolizmu surowców roślinnych:

Glikozydy cyjanogenne, związki saponinowe, alkaloidy

2)Substancje wchłonięte ze środowiska przez organizmy roślin i zwierząt:

-metale ciężkie; -azotany III i V; -dioksyny; -WWA; -PCB;

-pozostałości nawozów mineralnych i preparatów stosowanych do ochrony roślin (np. mocznik, superfosfaty, pestycydy).

3)Substancje wprowadzane do produktów żywnościowych m.in. wskutek procesów technologicznych (np. barwniki, substancje słodzące, substancje konserwujące, stabilizatory, zagęstniki itp.)

4)Substancje migrujące z urządzeń, sprzętu, naczyń i opakowań:

-smary; -metale (Zn, Ni, Cd); -zawilgocenie; -kawałki papieru; -opiłki; -inne zanieczyszczenia.

5)Substancje wytworzone w żywności wskutek działania drobnoustrojów i innych składników:

-grzyby (pleśnie); -priony; -mikotoksyny; -toksyna botulinowa (jad kiełbasiany); -drożdże; -bakterie; -drobnoustroje, pasożyty, szkodniki magazynowe oraz produkty ich aktywności (enzymy, odchody, obumarłe szczątki).

7.Omów czynniki decydujące o toksyczności trucizn

O toksyczności decyduje:

- 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, lotnośc, stopień rozdrobnienia, budowa chemiczna

8.Klasyfikacja trucizn

Trucizny drażniące- zalicza się do nich związki o dużej aktywności chemicznej (pary i gazy kwaśne oraz amoniak)

Trucizny duszące- uniemożliwiają proces oddychania wskutek obniżenia stężenia tlenu w powietrzu (duszące proste) lub też przez specyficzne działanie na krew i enzymy wpływają na czynności oddechowe(duszące chemiczne); mechanizm ich działaniea polega na:

- wiązaniu hemoglobiny (tlenek węgla) - kompleks tlenku węgla z hemoglobiną jest 25- razy trwalszy niż z tlenem

- pozbawieniu hemoglobiny zdolności do odwracalnego wiazania z tlenem

- blokowaniu enzymów sterujących procesem oddychania (cyjanowodór i jego sole oraz witryle)

Trucizny narkotyczne- wpływają na o.u.n., zwłaszcza na kore mózgową

Trucizny proplazmatyczne- należą do nich związki niszczące strukturę białkową protoplazmy, np. rtęć, ołów, arsen i ich związki oraz organiczne pochodne (np. czteroeltylek ołowiu). Skutki zatrucia nie są początkowo zauważalne, objawiają się one dopiero po długim 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

Na podstawie (LD50) dokonuje się podziału:

- bardzo toksyczne - LD50  25mg/kg

- toksyczne - LD50 ponad 25 do 200 mg/kg

- szkodliwe - LD50 ponad 200 do 2000 mg/kg

10.Wyjaśnij skróty LD50, LC50, ADI, NOEL, NDS

LD50- dawka smiertelna- wyrażająca się liczbą mg substancji toksycznej na kg masy ciała, która po jednorazowym podaniu powoduje śmierć 50% badanej populacji zwierząt laboratoryjnych

LC50- stężenie śmiertelna, stężenie substancji toksycznje, przy krótym 50% badanej populacji umiera po 14 dniach(lub innycm określonym czasie) od ekspozycji

ADI- dopuszczalna dzienna dawka, określa liczbę miligramów substancji toksycznej wprowadzonej w ciągu dnia do organizmu bez ryzyka zachorowania

NOEL- najwyższe możliwa dawka substancji, która przy przedłużonym okresie przyjmowania (do 6 miesięcy) nie wywołuje żadnych widocznych lub dających się zmierzyć skutków

NDS- takie stężenie substancji, które nie powoduje żadnych zmian w organizmie u pracowników przebywających przez 8 godzin w pracy przez cały okres zawodowy

11.Omów rodzaje dawek substancji toksycznych rozróżnianych przez toksykologię.

Rodzaje dawek:

-dawka graniczna lub progowa (DM)- (dosis minima) ilość substancji, która wywołuje pierwsze spostrzegalne reakcje biologiczne tkanek;

-dawka lecznicza (DC)- (dosis terapeutica seu curativa) dawka, która wykazuje działanie farmakologiczne nie wywołując zakłóceń procesów fizjologicznych- odnosi się do leków i substancji niezbędnych dla organizmu;

-dawka toksyczna lub trująca (DT)- (dosis toxica) ilość substancji, która wywołuje odwracalne zaburzenia patofizjologiczne oraz dające się stwierdzić objawy zatrucia;

-dawka śmiertelna (DL)- (dosis letalis) ilość substancji, 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;

-zatrucia pod ostre- 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 substancje toksyczne w środowisku pracy);

-zatrucia rozmyślne- samobójcze, samozatrucia bez tendencji samobójczych, zatrucia zbrodnicze, egzekucje za pomocą trucizny;

-zatrucia przypadkowe- omyłkowe przyjęcie trucizny, powikłania lecznicze, zatrucia w wyniku skażenia środowiska naturalnego lub środowiska pracy.

13.Współczesne przyczyny zatruć.

Przyczyny zatruć u człowieka:

-leki (narkomania, lekomania, doping)

-zatrucia zawodowe (produkcja przemysłowa, magazynowanie, obrót handlowy)

-zatrucia rozmyślne (samobójcze, mordercze)

-skażenie biosfery (powietrze, gleba, woda)

-zatrucie w gospodarstwach domowych (chemikalia, tworzywa sztuczne, kosmetyki)

-pestycydy (w ochronie roślin, w higienie ludzi i zwierząt, pozostałość w żywności)

-żywność (obce substancje chemiczne, naturalne toksyny, drobnoustroje)

14.Omów drogi wchłaniania ksenobiotyków.

A)Wchłanianie ksenobiotyków przez błony:

-transport dyfuzyjny (bez udziału energii)

-transport aktywny (z udziałem energii)

Transport ksenobiotyków:

1)Transport bez udziału nosników:

-endocytoza;

-absorpcja konwekcyjna;

-dyfuzja bierna;

-transport przez pory jonowe.

2)Transport przy udziale nośników:

-transport ułatwiony;

-transport aktywny.

B) Przenikanie przez skórę

Trzy sposoby przenikania przez skórę:

-dyfuzja przez naskórek do skóry właściwej;

-wnikanie przez kanaliki potowe;

-wzdłuż torebek włosowatych.

Transport transepidermalny- przez skórę

Transport transfolikularny- przez mieszki włosowe lub gruczoły potowe

C)Wnikanie przez układ oddechowy

I. Jama nosowo - gardłowa(nabłonek rzęskowy +liczne gruczoły śluzowe) II. Tchawica i oskrzela

(nabłonek rzęskowy + kielichowate gruczoły śluzowe) III. Płuca(oskrzeliki oddechowe przewody pęcherzykowate + pęcherzyki płucne)

D)Wnikanie przez układ pokarmowy

Wnikanie przez układ pokarmowy:

kwasy i zasady organiczne są absorbowane jedynie w formie niezdysocjowanej na drodze dyfuzji pasywnej;

pH płynów ustrojowych:

-soki trawienne (żołądek) 1

-zawartość jelita cienkiego 6,5

-płyny międzykomórkowe 7,4

-mocz 6,8 - 7,8

HYDROFOBOWE kwaśne Max ( żołądek, początkowy odcinek dwunastnicy) Min (Kod, jelito cienkie i grube)

HYDROFILOWE zasady Max (KOD, jelito cienkie i grube) Min (żołądek, POD)

15.Omów drogi wydalania ksenobiotyków.

Wydalanie ksenobiotyków

Ksenobiotyki mogą być wydalane w formie niezmienionej lub jako produkt przemiany ustrojowej.

W zależności od ich właściwości fizykochemicznych eliminacja następuje z:

-moczem- sole metali, narkotyki, fenole, zw. aromatyczne;

-żółcią- DDT, ołów;

-przez płuca- alkohol, eter, aceton, chloroform, dwusiarczek węgla, tlenek węgla;

-z potem i łojem- niektóre sole metali ciężkich, fenol, brom, jod, siarkowodór;

-łzami;

-mlekiem;

-śliną- rtęć, ołów, alkaloidy;

-kałem.

Z punktu widzenia toksykologii najważniejszymi drogami wydalania są

- drogi oddechowe(z powietrzem wydychanym)

- układ moczowy (z moczem)

- przewód pokarmowy (z kalem)

- niewielkie ilości wydalone z potem lub sliną nie maja większego znaczenia; wydalanie z mlekiem matki może być istotne z uwagi na wchłanianie trucizny przez niemowlęta

16.Biotransformacja ksenobiotyków- omów role enzymów mikrosomalnych.

Biotransformacja - enzymatyczne i nieenzymatyczne przemiany ksenobiotyków lub ich metabolitów ze związkami endogennymi w tym procesy detoksykacji .

MOS- są to enzymy mikrosomalne, które uczestniczą w metabolizmie ksenobiotyków

Mikrosomalne układy metabolizmu ksenobiotyków- większość reakcji katalizowana jest przez układ oksdaz o funkcji mieszanej (MOS). Enzymy MOS występują w siateczce śródplazmatycznej komórek wątroby, nerek, płuc i mózgu. MOS biorą udział w reakcjach I fazy biotransformcji ksenobiotyków.

17. Podaj i omów rekacje I fazy biotransformacji ksenobiotyków

Reakcje I fazy:

Litofilne ksenobiotyki ulegają reakcjom utlenienia, redukcji i hydrolizy i przekształcają się w związki bardziej rohtdrofilowe zawierają grupy karboksylowe, aminowe, hydroksylowe. Na tym etapie uczestniczą współdziadziałające z układem cytochromowym P450 enzymy mikrosomalne hepatocytów

1)utleniania alkohole-węglowodory alifatyczne

-węglowodory aromatyczne związki organiczne zawierające: N, P, S

2)redukcji aldehydy -CHO-ketony -C=O-alkeny -C=C-

3)hydrolizy estry R-COOR1

-etery R-O-R1

-amidy R-CONH2

18. Podaj i omów rekacje II fazy biotransformacji ksenobiotyków

Powstałe metabolity w l-ej fazie są sprzęgane z substancjami łatwo rozpuszczalnymi w wodzie.

Reakcja sprzęgania z kw. glukuronowym: kw. glukuronowy sprzęgany z fenolem przy udziale glukuronylotransferazy która przenosi aktywny kw. glukuronowy na grupę hydroksylową metabolitu ksenobiotyku, powstaje glukuronian i UDP. Reakcji tej ulegają ponadto kw. karboksylowe, aminy.

Sprzęganie z siarczanem: ATP+SO₄^2-→APS+PP(adenozyno 5'fosfosiarczan) APS+ATP→PAPS+ADP (3fosfoadenozyno5'fosfosiarczan) PAPS+ROH→ROSO3^- +PAP (3fosfoadenozynoS 5'fosforan) aktywacja siarczanu przy udziale ATP powstaje PAPS który jest donorem siarczanu

Sprzęganie z glutationem:

a) tworzenie pochodnych N-acetylocysteiny (kw merkapturowych) z udziałem S-transferazy glutationowej

b) nieenzymatyczne reakcje z udziałem metali ciężkich i związków metaloorganicznych

c) rozkład nadtlenków przez peroksydazę glutationową.

Podczas tego sprzęgania powstają metabolity toksyczniejsze niż związki macierzyste.

Reakcja metylacji: proces w wyniku którego nie dochodzi do zwiększenia rozpuszczalności powstałych metabolitów i nie dochodzi do ich wydalania z ustroju. To proces przeniesienia grupy metylowej z koenzymu S-adęnozynometioniny na cząsteczkę akceptora w obecności metylotransferazy. Produktem jest etylowany substrat i s- adenozylohymocysteina która jest wytworzona z ATP w obecności Mg.

Reakcja acylacji: substancje ulegające tej reakcji to kw. karboksylowe, aminy. Reakcja jest katalizowana przez mitochondrialną acetylotransferazę.

19.Działanie toksyczne substancji- zatrucia ostre, podostre i przewlekłe.

-zatrucia ostre- charakteryzują się szybkim rozwojem objawów chorobowych po przyjęciu dużej, jednorazowej dawki trucizny;

-zatrucia pod ostre- 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 substancje toksyczne w środowisku pracy);

20.Źródła wolnych rodników tlenowych.

Endogenne źródła wolnych rodników:

- redukcja tlenu cząsteczkowego,

- peroksydacja lipidów,

- stany zapalne, zaburzenia metaboliczne,

- produkty przemiany materii z jelita grubego,

Egzogenne źródła wolnych rodników:

- substancje smoliste będące wynikiem spalania paliw stałych,

- gazy wydechowe silników spalinowych,

- dym papierosowy,

- ozon, metale ciężkie, włókna azbestu,

- promieniowanie jonizujące,

- wysoko przetworzona, przeterminowana lub zepsuta żywność, leki,

21.Peroksydacja lipidów-przebieg i znaczenie.

Peroksydacja lipidów polega na tym że uszkadzane są kwasy tłuszczowe w obrębie błon komórkowych i staje się ona przepuszczalna i półpłynna. Polega to na

-następuje oderwanie protonu od cząsteczki KT i w obrębie atomu C powstaje elektron niesparowany *R- forma rodnikowa KT , w obrębie tego rodnika następuje przegrupowanie i powstaje sprzeżone wiązanie podwójne i po przyłączeniu tlenu powstaje rodnik nadtlenowy KT *ROO. Jest on stosunkowo trwały, ale obecność jonów Fe i Cu inicjuje dalszy rozpad. Rodnik ten reaguje z cząsteczką RH (kw.tłuszczowym) i powstaje wolny rodnik oraz kwas tłuszczowy z grupą -ROOH (gr hydronadtlenkowa) jest to wodoronadtlenek kwasu tłuszczowego lub inaczej endonadtlenek.

Jest to proces lawinowy, przebiega on dopóki w obrębie błony będą KT, dochodzi do zniszczenia struktury lipidowej błony.

ROOH- wodoronadtlenek KT może się rozpadać i w reakcji katalizowanej prze Fe 2+ i Cu+ powstaje *RO+-OH*.

Podczas tego procesu powstają związki cytotoksyczne- toksyczne dla komórek. Końcowym produktem peroksydacji jest aldehyd malonylowy.

R-H+ *OH-->R + H2O

R+O2-->*ROO

ROO+ R-H--> ROOH+ *R

ROOH--> *RO + *OH

22.Skutki działania wolnych rodników.

Uszkodzenia błon biologicznych wywołane prze wolne rodniki:

-modyfikacja aktywności składników błony (enzymów związanych z błonami)

-zmiany struktury błon wpływające na funkcje i ich antygenowy charakter

-utlenianie grup tiolowych

-zmiany w stosunku wieonienasyconych kwasów tłuszczowych i białka

-inicjacja peroksydacji kwasów tłuszczowych z bezpośrednim wpływem na strukturę błony i jej płynność, rozprzęgnięcie transportu przez błony.

Zmiany na poziomie organizmalnym

1.Proces detoksykacji

2.Wolnorodnikowa teoria starzenia się3.Procesy nowotworowe-

4.Procesy miażdżycowe

5.Zespół zatrucia tlenem

Skutki działania wolnych rodników:

- zmiany morfologiczne powierzchni komórek, np. na skutek wzmożonej

peroksydacji lipidów tworzących błony komórkowe,

- uszkodzenie błon biologicznych,

- uszkodzenie DNA, co prowadzi do mutacji i chorób nowotworowych,

- choroby ośrodkowego układu nerwowego (Parkinsona, Alzheimera),

- schorzenia układu pokarmowego,

- miażdżyca, cukrzyca,

- ogólne starzenie się organizmu,

Wolne rodniki jednak nie tylko wyrządzają szkody komórkom. Spełniają one również pozytywne funkcje. Przede wszystkim biorą udział w procesach immunologicznych tj. w niszczeniu groźnych bakterii oraz utlenianiu toksycznych substancji. Niekorzystna jest więc ich zwiększona ilość, zbyt duża aby organizm samodzielnie potrafił sobie z nimi poradzić.

23.Enzymatyczne mechanizmy obrony przed działaniem wolnych rodników.

Mechanizmy enzymatyczne obejmują szereg przeciw utleniających enzymów do których należą dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) peroksydazy i katalazy. Ich aktywność z kolei zależy głównie o tzw. antyoksydacyjnych mikroelementów- manganu, miedzi, cynku, selenu, a zawartość tych pierwiastków w komórce uwarunkowana jest ich podażą w diecie. Dlatego tak istotne jest odpowiednie zbilansowanie dawek pokarmowych dla zwierząt.

Dysmutaza ponadtlenkowa - występuje we wszystkich tkankach, a szczególnie jej aktywność stwierdzono w krwinkach czerwonych, mitochondriach różnych tkanek, szczególnie wątroby. Komórki zawierają dwa różne izoenzymy SOD: inzoenzym zawierający Cu-Zn (występuje w cytozolu), inzoenzym zawierający Mn (występuje w mitochondriach)..

2 O^-₂ +2H2= O2 +H2O2

W reakcji dyzmutacji powstaje toksyczny H2O2 , który jest usuwany przez dwa różne enzymy peroksydazę glutationową i katalazę.

W zależności od stężenia H2O2 w środowisku enzym może wykazywać aktywność katalazową lub peroksydową.

W tkankach zwierzęcych występuje peroksydaza glutationowa. Jej aktywność przeważa przy niższych stężeniach H2O2.

Peroksydaza glutationowa- enzym który występuje w dóch postaciach jedna zawiera w swojej budowie selen , druga natomiast go nie zawiera. Oba enzymy występują w cytoplazmie i rozkładają H2O2 do wody i tlenu. W wyniku tej reakcji GSH utlenia się do GSSG.

H2O2 +2GSH (glutation zredukowany)= 2H2O +GSSG (glutation utleniony)

Peroksydaza glutationowa rozkłada również wodorotlenki lipidowe wg tego schematu.

Redukcję utlenionego GSSG przeprowadza reduktaza glutationowa.

GSGG+ NADPH+ H+ =2GSH+ NADP+

Katalaza u ludzi i zwierząt występuje we krwi wątrobie. Jej aktywność wykazuje się przy wysokich stężeniach H2O2.

H2O2 +H2O2 = 2H2O2 +O2

24.Nieenzymatyczne mechanizmy obrony przed działaniem wolnych rodników.

Nieenzymatycznymi mechanizmami obrony przed działaniem wolnych rodników są substancje (antyoksydanty), które dostają się do organizmu wraz z pożywieniem:

- witamina E- największe znaczenie, gdyż jako substancja rozpuszczalna w tłuszczach

ochrania komórki tłuszczowe w fosfolipidach błon komórkowych i lipoproteidach przed

peroksydacją.

- witamina C- jeden z ważniejszych antyoksydantów, rozpuszczalna w H₂O stanowi pierwszą linię obrony przed wolnymi rodnikami oraz umożliwia regenerację witaminy E.

- β-karoten i likopeny- ochraniają przed wzbudzoną formą tlenu, która powoduje min. uszkodzenie DNA, mutacje i nowotwory.

- koenzym Q,

- bilirubina,

- biliwerdyna,

Przeciwutleniacze syntetyczne.

Do najbardziej powszechnych przeciwutleniaczy syntetycznych należą BHA, BHT, EQ etoxyguin, santochina oraz estry kwasu galusowego.

25.Omów działanie rakotwórcze związków chemicznych oraz ich podział ze względu na działanie onkogenne.

Podział kancerogenów chemicznych (wg Williamsa i Weisburgera)

1)Genotoksyny (reagujące z DNA)

-działające bezpośrednio- związki alkilujące, etylenoimina, iperyt azotowy

-działające po aktywacji metabolicznej- węglowodory wielopierścieniowe, nitrozoaminy

-nieorganiczne- metale

2)Epigenetyczne

-promotory- pestycydy chlorowane, sacharyna

-związki cytotoksyczne- kwas nitrylotrioctowy

-modyfikatory działania hormonów- estrageny, aminotriazol

-związki immunosupresyjne- analogi puryny, tworzywa sztuczne

3)Inne-estry ftalowe, dioksan

1)Stan prawidłowy- prawidłowo funkcjonująca komórka, posiadająca prawidłowy zestaw informacji genetycznej, zapisanej w postaci podwójnej helisy DNA.

2)Uszkodzenie materiału genetycznego- uszkodzenie nie zostaje naprawione przez enzymy naprawcze.

3)Pojedyncza komórka z uszkodzonym materiałem genetycznym- komórka zaczyna się dzielić; wszystkie komórki potomne dziedziczą mutację.

4)Nieustanny podział komórek- dochodzi do rozplemu komórek uszkodzonych; następuje kolejna mutacja.

5)Kolejne uszkodzenie DNA- komórki obarczone dwiema mutacjami dzielą się zazwyczaj szybciej niż te które posiadały tylko jedną mutację; wśród ich populacji, w jednej komórce.

6)Powstanie komórki nowotworowej- trzecia mutacja; w populacji komórek z trzema mutacjami, jedna komórka doznaje kolejnego uszkodzenia materiału genetycznego.

7)Podział komórki nowotworowej- naciekają okoliczne tkanki, przebijają się przez błone podstawną.

8)Angiogeneza- produkowane przez nie substancje, powodują zapoczątkowanie procesu angiogenezy (tworzenie i wzrost nowych naczyń krwionośnych).

9)Przedostanie się komórek nowotworowych do swiatła naczyń krwionośnych lub/i limfatycznych.

10)Rozprzestrzenianie się po całym organizmie- docierając do innych narządów sytuacja się odwraca; opuszczają światło naczynia, przechodzą do tkanki, gdzie dzielą się i tworzą kolejne ogniska nowotworu- przerzut.

26.Na czym polega działanie mutagenne substancji toksycznych.

Mutagenne działanie trucizn - zmiany materiału genetycznego organizmu, przekazywane następnym pokoleniom:

Mutacje genowe (punktowe)- cytologicznie niewykrywalne stanowią każdą zmianę sekwencji nukleotydowej genu, różną od sekwencji genu wzorcowego.

Mutacje chromosomowe- wyrażają się różnego rodzaju aberracjami chromosomów, jak: inwersja, translokacja, ubytek, delecja (zanik części chromosomu) lub duplikacja. Mogą to być także zmiany liczby poszczególnych chromosomów, których przykładem sa monosomie czy polisomie.

Mutacje genomowe- związane ze zjawiskiem poliploidii komórkowej, w odróżnieniu od prawidłowej komórki diploidalnej tworzą komórki tri- i tetraploidalne zawierające odpowiednio większą liczbę chromosomów.

27.Co to jest działanie teratogenne i embriotoksyczne oraz wpływ na płodność i zdolność rozrodczą.

Działanie teratogenne i embriotoksyczne- szkodliwe na płód (1-3 miesiąc ciąży!).

Teratogenne działanie trucizn:

-bezpośrednie uszkodzenie męskich i żeńskich komórek rozrodczych, powodujące bezpłodność lub dziedziczne upośledzenie rozwoju płodów i potomstwa;

-indukcja zaburzeń metabolicznych w organizmie matki, powodująca zmiany homeostazy wewnątrzmacicznej i dożywiania zarodka;

-zaburzenia okresu embriogenezy i organogenezy;

-bezpośrednie działanie toksyczne na płód (przenikanie wewnątrzustrojowe teratogenów i przenikanie przez łożysko);

-wpływ na przebieg porodu, działanie poronne;

-wczesne działanie na rozwój potomstwa przez laktacje i karmienie;

późne działanie na potomstwo związków głównie wykazujących zdolność kumulacji materialnej lub funkcjonalnej w organizmie.

Skutkiem wymienionych działań może być:

-upośledzenie lub śmierć komórek rozrodczych;

-śmierć wewnątrzmaciczna zarodka lub płodu;

-nieprawidłowości rozwojowe, np. zaburzenia kostnienia;

-upośledzenia psychiczne i neurologiczne;

-niedobory enzymatyczne.

Działanie teratogenne jest w istotny sposób zależne od okresu narażenia i dawki związku teratogennego.

28.Omów działanie alergiczne ksenobiotyków oraz ich rolę w obecnym środowisku.

Alergia pokarmowa- niepożądana reakcja mechanizmu odpornościowego wywołana przez produkt spożywczy.

Alergia jest nabyta swoista reakcja organizmu na substancje typu białek, glikoprotein, wielocukrów, które zostały do niego wprowadzone-pierwszy (inicjujący) kontakt z alergia przebiega bezobjawowo, a dopiero następny (wyzwalający) wywołuje zmiany chorobowe. Alergia jest obrona organizmu. Jest przyczyna wielu chorób takich jak: katar sienny, pokrzywki, a w przypadku alergii jelitowych sa to skurcze, wymioty, biegunki. Mechanizm polega na zaburzeniu przemian biochemicznych w komórkach co prowadzi do uwolnienia w organizmie substancji toksycznych, głownie histaminy. Układ immunologiczny ma zdolność zapamiętywania struktury określonego antygenu i w chwili ponownego jej wniknięcia jest on likwidowany przez gotowe już przeciwciała. Czasem w przypadku częstej inwazji danego antygenu układ immunologiczny zaczyna reagować w sposób przesadnie silny. Doprowadza do likwidacji tego antygenu kosztem uszkodzeń własnych komórek i narządów, w ten sposób powstaje alergia.

Silne kancerogeny występujące w produktach spożywczych:

-pleśń pokrywająca przetwory owocowe czy warzywa (aflatoksyny);

-zjadane owoce po wykrojeniu części nadgniłych;

-substancje smoliste powstające m.in. przy przypalaniu ziarna kawowego czy wypieku ciast lub mięs;

-obecne w żołądku nitrozoaminy (konserwacja ryb i mięs);

-nawozy azotowe spożywane z warzywami;

-taniny i garbniki znajdujące się w herbacie oraz czerwonych winach;

-policykliczne węglowodory aromatyczne, 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, są to:

-substancje obce (egzogenne) dla organizmu, mające potencjalne działanie toksyczne;b

-mają charakter lipofilny(nierozpuszczalne w wodzie, a rozpuszczalne w tłuszczach);

-charakteryzuje je inna budowa niż znane składniki pożywienia;

-mają specyficzny metabolizm mający na celu odprowadzenie związków z formy wyjściowej do formy którą organizm może wydalić - tzw. unieczynnienie związku;

-nie ulegają reakcjom spalania, ulegają zaś reakcjom rozpadu.

Źródła ksenobiotyków:

-powietrze (gazy, pyły, dymy)

-woda i gleba (odpady komunalne, nawozy mineralne, środki ochrony roślin, zanieczyszczenia przemysłowe, opadowe, ścieki)

-żywność i pasza

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 schakakteryzuj główne klasy zanieczyszczeń.

Klasyfikacja wód w Polsce

Klasa I:

-woda bardzo dobrej jakości;

-wartości wskaźników jakości wody są kształtowane jedynie w efekcie naturalnych procesów zachodzących w warstwie wodonośnej;

-żaden ze wskaźników jakości wody nie przekracza wartości dopuszczalnych jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

Klasa II:

-woda o jakości dobrej;

-wskaźniki jakości wody, z wyjątkiem żelaza i manganu, nie przekraczają wartości dopuszczalnych jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

Klasa III:

-wody zadowalające;

-mniejsza część wskaźników jakości wody przekracza wartości dopuszczalne jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

Klasa IV:

-woda o niezadowalającej jakości;

-większość wskaźników jakości wody przekracza wartości dopuszczalne jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

Klasa V:

-woda złej jakości;

-woda nie spełnia wymagań określonych dla wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

W Polsce:

I klasa- 2,9%

II klasa- 20,3%

III klasa- 33%

IV i V klasa- 43,8%

33. Szlaki, którymi zanieczyszczenia dostają się do ekosystemów, wymienić i krótko scharakteryzować

- niezamierzone- uwalniane, towarzyszące aktywności człowieka np. katastrofy, prace górnicze i wydobywcze, katastrofy okretów, pożary

- usuwanie odpadów: ścieków, odpady przemysłowe,

- rozmyśle stosowanie biocydów

34.Droga wnikania zanieczyszczeń do wód powierzchniowych.

Co powoduje, że woda jest zanieczyszczona?

-najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód wraz ze ściekami;

-innymi źródłami zanieczyszczeń są transport wodny i lądowy, stosowanie pestycydów i nawozów sztucznych oraz innych chemikaliów używanych w rolnictwie;

-do innych źródeł należą odpady komunalne i przemysłowe;

-największą rolę odgrywa mimo to działalność człowieka, przez którego obieg wody w przyrodzie został zakłócony w wyniku wycinania lasów, nadmiernym i niewłaściwym zabiegom rolniczym, urbanizacją.

Jak do tego dochodzi?

-trucizny dostają się do wody w różny sposób, pośrednio lub bezpośrednio;

-największym potencjalnym trucicielem wód śródlądowych jest rolnictwo (głównie nawozy spłukiwane przez deszcze do zbiorników wodnych);

-wycinka lasów i coraz gęstsza sieć rowów melioracyjnych sprawiają, że do wody przedostają się związki żelaza, glinu i kadmu;

-zwierzęce odchody są 100 razy bardziej szkodliwe, od tych które przeszły przez oczyszczalnie ścieków (dostając się do rzek i jezior, powodują katastrofalne zmiany w ekosystemie);

-woda zanieczyszczana jest także z powietrza (popiół, sadza, kurz, krople toksycznych cieczy, gazy, a zwłaszcza dwutlenek siarki i podtlenek azotu).

35. Gdzie kumulują się w organizmie pierwiastki (metale ciężkie)?

Pierwiastki (metale) kumulują się w różnych narządach.

Te, które kumulują się w narządach miąższowych np. 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 kumulowane są w kościach i skórze.

Tkanki i narządy ssaków kumulujące pierwiastki śladowe.

As - Wątroba, nerki, skóra, włosy, paznokcie

Cd - Kora nerek, wątroba, kości

Hg - Nerki, tarczyca, przysadka mózgowa

Pb - Kości, aorta, nerki, wątroba, mózg

Zn - Kości, aorta, nerki, wątroba, mózg

Ni - Kości, aorta, nerki, wątroba, mózg

As, Cd, Hg, Pb- są to pierwiastki bezwzględnie toksyczne.

36. Na czym polega mechanizm toksycznego działania metali ciężkich na organizm i środowisko?

Mechanizmy toksyczności polegają głównie na:

-tworzeniu związków lipofilowych rozpuszczających się w błonach biologicznych np. w błonach komórkowych jak i peroksydacji lipidów;

-możliwości łączenia się z grupami funkcyjnymi innych związków np. glutation, kwasy nukleinowe

Biochemiczne skutki zbyt dużego stężenia metali ciężkich:

-konkurencja z podstawowymi metabolitami;

-wymiana podstawowych jonów;

-reakcje z grupami -SH;

-niszczenie błon komórkowych;

-reakcje z grupami fosforanowymi ATP i ADP.

Przyrodniczy obieg pierwiastków skażających polega na:

-ich kumulowaniu w roślinach;

-następnie w paszach dla zwierząt;

-a ostatecznie na spożywaniu przez człowieka w różnych produktach roślinnych i zwierzęcych.

Nazywamy to przechodzeniem substancji toksycznych do wyższych poziomów ogniw pokarmowych.

37. Czynniki decydujące o toksycznym działaniu pierwiastków

Toksyczność metali zależy od:

-postaci chemicznej pierwiastka;

-drogi wprowadzenia do organizmu;

-roli biochemicznej.

38.Czynniki wpływające na fizjologie organizmów i postaci pierwiastków w wodzie.

Czynniki wpływające na fizjologie organizmów i postaci metali w wodzie:

-temperatura;

-pH;

-światło;

-zasolenie;

-rozpuszczony tlen.

Uwarunkowania związane z organizmem:

-etap rozwoju osobniczego;

-wiek i rozmiar;

-płeć;

-potrzeby życiowe;

-aktywność;

-adaptacja do obecności zanieczyszczeń- metalu;

-zmiany cyklu życia (np. lnienie, reprodukcja);

-zmiany w zachowaniu;

-dodatkowa ochrona (np. muszla).

39.Źródła rtęci w środowisku, wnikania do organizmu, objawy zatrucia

Wnika przez układ pokarmowy, przez układ oddechowy (80%). Najwięcej rtęci kumuluje się w nerkach. Powoduje ona choroby układu nerwowego, świadczące o uszkodzeniu tkanki mózgowej, takie jak: zaburzenia psychiczne, utratę wzroku, osłabienia sluchu, zaburzenia funkcji nerek. Wydalanie rtęci z organizmu odbywa się głównie z moczem, kałem śliną i mlekiem

Źródła: przemysł wydobywczy, duże zakłady chemiczne, , produkcja barwników, fungicydów

40. Źródła ołowiu w środowisku, wnikania do organizmu, objawy zatrucia

Do organizmu dostaje się przez układ oddechowy i pokarmowy. Pb wprowadzony do organizmu przechodzi prawie w całości do krwi łączy się z białkiem osocza. Część podlega odkładaniu w kościach tkankach miękkich, reszta jest wydalana. Pb gromadzony stopniowo powoduje zmiany patologiczne. Najbardziej narażone narządy to: wątroba, nerki, szpik, mózg. Może prowadzić do uszkadzania układu sercowo- naczyniowego, powoduje zaburzenia hormonalne, a także cytogenetyczne mogące prowadzić nawet do bezpłodności.

Objawy -są to znużenie, zmęczenie, porażenie mięśni, szara obwódka wokół zębów, kolka ołowicza;-jednocześnie występuje białkomocz, krwiomocz oraz zaburzenia mózgowe;

-nefropatia ołowicza - uszkodzenie nerek;

41. Źródła kadmu w środowisku, wnikania do organizmu, objawy zatrucia

Żródła: produkcja akumulatorów, antykorozyjne powlekanie galwaniczne powierzchni stalowych, barwniki do tworzywa sztucznych i szkła, stabilizatory PCV, fungicydy, pręty kontrolne w reaktorach atomowych, aktywność wulkaniczna. U ludzi istotne są dwie drogi wchłaniania kadmu: inhalacyjna i pokarmowa (wchłanianie przez skórę jest niewielkie). Wchłanianie kadmu z przewodu pokarmowego wynosi ok. 5%, natomiast droga inhalacyjną 5-20%. U ludzi kad kumuluje się w początkowym odcinku jelita cienkiego. Ok. 50% ustrojowego kadmu wiążą nerki i wątroba. Okres połowicznego wydalania kadmu z ustoju wynosi ok. 20lat. Przy narażeniu inhalacyjnym stwierdzono gorączkę, bóle głowy, gardła i w klatce piersiowej, zaburzenia oddychania, kaszel i zapalenie spojówek. Powstaje obrzęk płuc, śródmiąższowe zwłóknienie płuc. Przy zatruciach droga pokarmowa obserwuje się: wymioty, biegunkę i silne bóle brzucha, po II wojnie światowej w dolinei rzeki Jintsu stwierdzono Chorobę Itai-itai- silne bóle stawów i kości, zmiany w kościach, wielkokrotne złamania i zniekształcenia będące bezpośrednią przyczyną zgonów.

42. Źródła arsenu w środowisku, wnikania do organizmu, objawy zatrucia

Arsen zyskał sonie miano „króla trucizn”. Otrzymywany jest głównie jako produkt uboczny przy wytopie rud miedzi, ołowiu, niklu i złota. Znaczne ilości arsenu używa się również w garbarstwie oraz do impregnacji drewna w celu zabezpieczenia przed owadami i grzybami. Droga inhalacyjna jest główną droga wchłaniania. Ograniczone dane wskazują, że wydajnośc wchłaniania w płucach wynosi co najmniej 40-60%. Nieorganiczne związki arsenu wchłaniają się z przewodu pokarmowego z wydajnościa 55-90%. Wykazuje duże powinowactwo do grup -SH. Dawka śmiertelna arszeniku dla człowiek wynosi 70-180mg. Zatrucia ostre drogą pokarmową objawia się uszkodzeniem żołądka i jelit- silnymi wymiotami i biegunką, często krawą. Następuje w skutek tego odwodnienie ustroju może doprowadzić do wstrząsu. Ponadto występują skurcze mięśni, obrzęk twarzy i zaburzenia czynności serca.

43. Źródła WWA w środowisku, wnikania do organizmu, objawy zatrucia

WWA występujące w środowisku pochodzą ze źródeł naturalnych, jak i antropogenicznych. Do naturalnych źródeł zalicza się: reakcje geochemiczne - przemiany substancji organicznych prowadzące do powstania ropy naftowej, węgla i łupków bitumitowych; naturalne procesy pirolizy - działalność wulkaniczną, pożary lasów, prerii itp. oraz procesy biosyntezy.

Objawy zatrucia:

Benzen - Przewód pokarmowy - zaburzenia w trawieniu, utratę łaknienia. Czasem objawy podrażnienia nerek i wątroby. Może również rozwinąć się żółtaczka. Drogi oddechowe - podrażnienia błon śluzowych dróg oddechowych. Przy zatruciach przewlekłych krwawe wybroczyny w opłucnej i płucach. Skóra - różnopostaciowe zmiany skóry. Przy częstym kontakcie z ciekłym benzenem wysuszenie i spękanie skóry, swędzenie, zaczerwienienie, obrzęk i wypryski drobnopęcherzykowe.

Toulen - Przewód pokarmowy - wymioty, brak łaknienia. W niektórych przypadkach powiększenie wątroby. Drogi oddechowe - podrażnienie błon śluzowych. Skóra - podrażnienie skóry i uszkodzenie skóry.
Ksylen - Przewód pokarmowy - brak łaknienia, nudności, wymioty, ucisk w okolicy żołądka, skłonności do biegunki. Drogi oddechowe - działanie drażniące na błony śluzowe oczu, nosa i gardła. Skóra - występowanie wyprysków, egzemy.

Cykloheksan - Przewód pokarmowy - może uszkodzić wątrobę i nerki. Drogi oddechowe - przy dużych stężeniach może dojść do porażenia ośrodka oddechowego i zgonu. Skóra - stany podrażnienia, świerzbienie, zaczerwienienie, wypryski, u osób wrażliwych powstawanie pęcherzy.
Chlorobenzen - Przewód pokarmowy - objawy niestrawności. Drogi oddechowe - podrażniania spojówek 1 błon śluzowych dróg oddechowych. Długotrwałe działanie wywołuje krwawienie dziąseł i nosa. Skóra - podrażnienie skóry, wypryski, egzema.

44. Źródła PCB w środowisku, wnikania do organizmu, objawy zatrucia

Głównymi źródłami emisji PCB do środowiska są

urządzenia elektryczne (transformatory i kondensatory), energetyka , produkcja żelaza i stali., Składniki plastyfikatory i impregnaty, Składniki płynów hydraulicznych, smary odporne na wysoką temperaturę , do wyrobu opakowań, jako składniki farb drukarskich, jako dodatki w preparatach owadobójczych, jako dodatki do klejów i tworzyw sztucznych, nielegalne wysypiska, pożary urządzeń zawierających PCB,, wylewanie przepracowanych olejów bezpośrednio do gleb, wycieki z kondensatorów i transformatorów, itp.

Najwięcej PCB organizm ludzki pobiera wraz z żywnością (ok 97%), zdecydowanie mniej z powietrzem i wodą. Najbardziej skażone są surowce i produkty pochodzenia morskiego oraz ryby słodkowodne. W żywności pochodzenia zwierzęcego najwięcej PCB znajduje się w produktach bogatych w tłuszcz (tłuste ryby, wątroby, tkanka tłuszczowa).

ulega biokumulacji w tkance tłuszczowej, powodując trwałe uszkodzenia układu nerwowego, wątroby, śledziony, nerek, może być przyczyną chorób skóry, zaniku grasicy, a nawet bezpłodności.

W obrazie ostrego zatrucia PCB dominuje trądzik chlorowy manifestujący się zaskórnikami i torbielami na skórze twarzy, klatki piersiowej i pleców, przebarwieniem skóry oraz utratą włosów na twarzy i klatce piersiowej. Z innych objawów ostrego zatrucia PCB należy wymienić powiększenie tarczycy, zapalenie oskrzeli, uszkodzenie wątroby, upośledzenie odporności humoralnej i komórkowej, wzrost podatności na choroby infekcyjne, obwodową neuropatię czuciową oraz zaburzenia miesiączkowania u kobiet. U noworodków, pochodzących od kobiet zatrutych PCB, obserwowano obniżoną masę urodzeniową ciała, przebarwienie skóry i błon śluzowych, obrzęk twarzy, przerost dziąseł, wytrzeszcz oczu oraz upośledzenie procesu mineralizacji kości czaszki.

45. Źródła pestycydów w środowisku, wnikania do organizmu, objawy zatrucia

Objawy: Zgromadzone w organizmie pestycydy wywierają wpływ na procesy rakotwórcze, są neurotoksyczne, zaburzają regulacje hormonalną i enzymatyczną.

Pestycydy łatwo rozprzestrzeniają się w środowisku przez powietrze i wodę, często na bardzo dużą odległość. Wiele z nich pozostaje w glebie i bardzo długo się rozkłada. Z uwagi na swoją trwałość w glebie, toksyczność i dużą aktywność biologiczną stwarzają zagrożenie dla środowiska.

46. Podział i zastosowanie pestycydów

1. Zoocydy- substancje chemiczne działające szkodliwie na zwierzęta. W zależności od zwalczanych organizmów zwierzęcych wyróżnia się

- insektycydy- owadobójcze

- akarycydy- roztoczobójcze

- nematocydy- nicieniobójcze

- rodentycydy- gryzoniobójcze

- moluskocydy- ślimakobójcze

2. Fungicydy- środki grzybobójcze

3. Bakteriocydy- środki bakteriobójcze

4. Herbicydy- substancje chemiczne działające toksycznie na chwasty lub hamujące ich rozwój

5. Substancje wzrostowe- substancje chemiczne wpływające na fizjologiczne i biochemiczne procesy roślin w kierunku pożądanym dla człowieka

6. Defolianty- środki powodujące przedwczesne opadanie liści

7. Desykanty- środki wywołujące szybkie wysychanie roślin

8. Atraktanty- substancje chemiczne nęcące owady lub gryzonie. Zalicza się tu tzw feromony, czyli atraktanty płciowe- odpowiedniki substancji wydzielanych w okresie godowym przez owady dla zwabienia płci przeciwnej

9. Repelenty- substancje chemiczne odstraszające owady, ptaki lub gryzonie

10. Chemosterylanty- substancje chemiczne powodujące sterylność płciową owadów

11. Hormony syntetyczne- hormony juwenilne(młodzieńcze) zakłócające cykl rozwojowy owadów

12. Synergetyki- substancje chemiczne wzmagające aktywność biologiczną pozostałych grup, zwłaszcza zoocydów.

47. Metody usuwania pestycydów z roztworów wodnych

Sorpcja- proces sorpcji jest realizowanu najczęściej z zastosowaniem granulowanego węgla aktywnego na złożach wysokości od 0,4 do 4,0m, co przy stosowanych najczęściej prędkościach filtracji (3-17m/h) zapewnia czas kontaktu 5-24min. Na skuteczność sorpcji pestycydów wpływa ich rozpuszczalność; pestycydy fosforoorganiczne (lepiej rozpuszczalne) są gorzej usuwane od chloro organicznych (trudno rozpuszczalnych)
Utlenianie chemiczne z zastosowaniem chloru, ozonu lub nadmanganizniu potasu okazało się skuteczniejszym sposobem rozkładu pestycydów fosforoorganicznych niż chloro organicznych. Wyniki utleniania były funkcją rodzaju i stężenia badanych pestycydów i utleniaczy oraz czasu kontaktu. Zastosowanie chloru i nadmanganizniu potasu prowadziło w niektórych przypadkach do powstania ubocznych produktów toksycznych.
Po chemicznym utlenianiu (zwłaszcza chlorem) jest wskazana sorpcja węglu aktywnym.
Metody usuwania pestycydów z roztworów wodnych
Stosowane procesy membranowe:
- odwróconą osmozę (RO)
- nanofiltrację (NF),
- ultrafiltrację (UF),
W procesie RO efektywność usuwania pestycydów dochodziło do 99,5%, natomiast zastosowanie NF pozwoliło na usunięcie tych zanieczyszczeń w 70-90%
Biodegradacja
Bakterie należą m.in. do rodzaju: Pseudomonas, Xantobacter, Arthobacter, Acinetobacter wykorzystują związki organiczne jako źródło węgla, rozkładając je do CO2 i H2O. Coraz częściej stosuje się kultury mieszane, nazywane też konsorcjami drobnoustrojów, które posiadając dużą aktywność enzymatyczną, mogą doprowadzać do całkowitej degradacji niektórych pestycydów. Podatność pestycydów na biodegradację można zwiększyć, stosując wstępne ozonowanie.
Procesy kombinowane
Najlepsze efekty w usuwaniu zanieczyszczeń pestycydowych można osiągnąć, stosując kilka procesów jednostkowych, połączonych w ciąg technologiczny. 

48. Rodzaj i natężenie produktów rozpadu promieniotwórczego

 Rodzaje rozpadu:

-Rozpad α

- Rozpad

-Rozpad β

^- Rozpad β⁺

-Wychwyt K

-Promieniowanie γ

49. Odpady promieniotwórcze i ich źródła

Odpady promieniotwórcze / radioaktywne / są to wszelkiego rodzaju przedmioty, materiały o różnych stanach skupienia, substancje organiczne i nieorganiczne, nie nadające się do dalszego wykorzystania, a zanieczyszczone objętościowo lub powierzchniowo substancjami promieniotwórczymi w stopniu przekraczającym dopuszczalne- według odpowiednich przepisów - ilości. Koncentracja substancji radioaktywnych w odpadach promieniotwórczych jest zwykle wyższa niż koncentracja tych substancji w zwykłych odpadach.

Źródła odpadów promieniotwórczych.

Można wyróżnić pięć głównych źródeł pochodz/5/enia odpadów promieniotwórczych / nie licząc zastosowań militarnych energii jądrowej /

 kopalnie rud uranu oraz zakłady przerobu tych rud,

 produkcja paliwa reaktorowego oraz przerób paliwa wypalonego,

 eksploatacja reaktorów energetycznych i badawczych,

 likwidacja reaktorów jądrowych,

stosowanie izotopów promieniotwórczych w medycynie, przemyśle, rolnictwie i badaniach naukowych

50. Klasy odpadów promieniotwórczych

Pod względem aktywności dzieli się odpady na trzy klasy. Mogą to być odpady:

* niskoaktywne

* średnioaktywne

* wysokoaktywne.

51. Na czym polega emisja zanieczyszczeń do atmosfery?

Zanieczyszczeniem powietrza atmosferycznego jest wprowadzenie do powietrza substancji stałych , ciekłych lub gazowych w ilościach, które mogą ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, klimat, przyrodę żywą, glebę, wodę lub spowodować inne szkody w środowisku.

Taką definicję podano w Ustawie z dnia 31.01.1980 r "O ochronie i kształtowaniu środowiska" (Dz.U. Nr 3 , poz. 6)

52. Zasady unieszkodliwiania i składowania odpadów.

Unieszkodliwianie odpadów polega na poddawaniu ich procesom przekształcania biologicznego, fizycznego lub chemicznego w celu doprowadzenia ich do stanu, który nie stwarza zagrożeń dla życia lub zdrowia ludzi oraz dla środowiska. Unieszkodliwianie odpadów obejmuje:

• Składowanie odpadów,

• Spalanie odpadów - mineralizację odpadów

• Zgazowanie i pirolizę (odgazowanie)

• Przerób na paliwo stałe

• Kompostowanie

• Fermentację metanową w komorach

Decyzje o wyborze sposobu postępowania z odpadami powinny uwzględniać inwentaryzację, analizę i prognozę gospodarki odpadami.

Składowanie

Wysypisko odpadów komunalnych przeznaczone jest przeznaczone do unieszkodliwiania odpadów komunalnych lub komunalno podobnych powstających na terenie objętym obsługa (gmina, miasto)

Składowanie na składowisku odpadów występuje zawsze jako metoda uzupełniająca, albo jako końcowy element procesu zagospodarowania

Z procesu kompostowania pozostaje około 40%-50% odpadu technologicznego do składowania Z procesu spalania pozostaje około 40%-60% odpadu do składowania

Unieszkodliwiane przez składowanie na składowisku odpadów komunalnych mogą być następujące rodzaje odpadów:

1. Gospodarczo-bytowe

2. Wielkogabarytowe

3. Żużel i popiół

4. Gruz budowlany

5. Odpady przemysłowe o charakterze komunalnych

Termiczne metody unieszkodliwiania odpadów

Najbardziej radykalne metody unieszkodliwiania odpadów w zakresie znaczącej redukcji objętości oraz zapewnieniu pełnej higieny pozostałości po spaleniu

Wymagają one budowy kosztownych instalacji do samego spalania, a także stosowania wysokosprawnych metod oczyszczania gazów spalinowych

Koszty inwestycyjne spalarni są najwyższe ze wszystkich metod unieszkodliwiania odpadów komunalnych.

Spalanie pozwala na znaczące zmniejszenie ilości odpadów kierowanych na składowiska (o 80-90% objętościowo, 40-60% wagowo) W wyniku procesu unieszkodliwiania odzyskuje się energię cieplną, którą można wykorzystać do ogrzewania osiedli lub przetworzyć na energię elektryczną

Efektywność stosowania omawianej metody unieszkodliwiania jest odpowiednio wysoka wartość opałowa odpadów

Metody termiczne unieszkodliwiania odpadów:

1. Spalanie

2. piroliza

53.Bilogiczne zanieczyszczenia wody - eutrofizacja:

EUTROFIZACJA- proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny) skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych, ale również cieków.

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 obumieranie zbiornika od dołu

-zbiera się toksyczny muł, zanika życie, woda staje się niezdatna do picia, utrata terenów rekreacyjnych, połowowych.

Za eutrofizację odpowiadają takie zanieczyszczenia jak: detergenty, azotany i fosforany.

54. 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 i P), są rakotwórcze, niektóre mają właściwości drażniące;

-zwiększają rozpuszczalność substancji lipofilnych, często toksycznych, przez co łatwiej o zatrucie.

Węglowodory wielopierścieniowe aromatyczne i chlorowcopochodne:

-rakotwórcze;

-toksyczność przewlekła i ostra.

Pestycydy:

-ulegają kumulacji;

-odpowiedzialne za wyginięcie pewnych gatunków ptaków.

Fenole:

-kumulują się w mięsie ryb słodkowodnych 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.

Polichlorowane bifenyle (PCB):

-ulegają kumulacji i bardzo długo pozostają w środowisku.

Fosforany i azotany:

-powodują eutrofizację.

Wody podgrzane:

-tu lepsze warunki do przetrwania bakterii i wirusów (np. wirus Heinego-Medina), bakterie produkują więcej toksycznych związków.

55. Na czym polega degradacja gleby.

Degradacja gleb - jest to pogorszenie właściwości chemicznych, fizycznych i biologicznych gleby oraz spadek aktywności biologicznej, powodujące zmniejszenie ilości oraz jakości pozyskiwanej biomasy roślin. Całkowitą utratę wartości użytkowych gleb określa się mianem dewastacji. Formy degradacji gleb: Wyjałowienie gleby ze składników pokarmowych i naruszenie równowagi jonowej. Zakwaszenie i alkalizacji. Ubytek próchnicy i pogorszenie jej jakości. Zniekształcenie stosunków wodnych. Procesy erozyjne. Mechaniczna destrukcja gleby. Zniekształcenie rzeźby terenu. Techniczno-przestrzenne rozdrobnienie powierzchni biologicznie czynne. Zanieczyszczenie mechaniczne. Zanieczyszczenie chemiczne. Zanieczyszczenie biologiczne.

56. Wymień rodzaje degradacji gleby i krótko go scharakteryzuj.

•Ubytek próchnicy i pogorszenie jej jakości.

•Procesy erozyjne: erozja, wodna, wiatrowa (powierzchniowa, liniowa)

•Zanieczyszczenie mechaniczne. Mechaniczna destrukcja gleby, Zniekształcenie stosunków wodnych. Zniekształcenie stosunków wodnych. Zniekształcenie rzeźby terenu.

•Zanieczyszczenie chemiczne: Zakwaszenie i alkalizacji. Nadmierne zakwaszenie gleb stanowi poważny czynnik ich degradacji. Wynika to z reakcji mikroorganizmów i roślin wyższych na stężenie jonów H+ i Al3+ w roztworze glebowym oraz niekorzystnych procesów chemicznych i biochemicznych zachodzących w glebie kwaśnej. Wyjałowienie gleby ze składników pokarmowych i naruszenie równowagi jonowej. Zanieczyszczenie pestycydami, WWA, metalami ciężkimi, nadmierna ilość azotanów

•Zanieczyszczenie biologiczne. Biologiczne zanieczyszczenia gleby przez substancje różnego rodzaju : glony, bakterie -> mogą powodować choroby.

57. Co to znaczy, że gleba jest zanieczyszczona?

Zanieczyszczeniami gleby są: -wszelkie związki chemiczne i pierwiastki promieniotwórcze, mikroorganizmy, które występują w glebach w zwiększonych ilościach, zalegają one bardzo długo. W przeciwieństwie do zanieczyszczeń powietrza i wody, zanieczyszczenia gleby zalegają w niej bardzo długo - nawet setki lat. Jest to tym bardziej groźne, że gleba przyjmuje zanieczyszczenia z powietrza opadające na nią wraz z deszczem oraz zanieczyszczenia spływające do niej z wód.

58. Wymień czynniki wypływające na zanieczyszczenie gleby.

czynniki chemiczne -spadek zawartości próchnicy, silne zakwaszenie lub alkalizacja, nadmierne wyjałowienie gleby ze składników pokarmowych oraz zanieczyszczenie metalami ciężkimi i substancjami szkodliwymi.

czynniki biologiczne -obniżenie biologicznej aktywności gleby i składu organizmów glebowych (mikroflory i mikrofauny)

-czynniki mechaniczne -pogorszenie struktury oraz zbytnie ugniatanie warstw gleby

-czynniki fizyczne -nasilenie procesów erozyjnych oraz nadmierne przesuszenie lub nawodnienie

-czynniki agrotechniczne -wadliwy sposób użytkowania i uprawiania gleby, nieprawidłowe zmianowanie roślin, powoduje jej zmęczenie

59. Wymień i scharakteryzuj naturalne źródła zanieczyszczenia gleby.

-erozja- prowadzi do zmniejszenia w glebie zawartości materii organicznej i substancji pokarmowych, a także do pogorszenia jej struktury;

-pożary- prowadzą do wyginięcia roślinności, co z kolei wzmaga erozję gleby i prowadzi do pustynnienia;

-susza- prowadzi do pustynnienia i stepowienia;

-trzęsienia ziemi- prowadzą do zniekształcenia gruntu;

-mikroorganizmy- występujące w glebach w ilościach przekraczających naturalną zawartość

60. Wymień i krótko scharakteryzuj antropogeniczne źródła zanieczyszczenia gleby.

Zatrucie metalami ciężkimi i nawozami:

-największy wpływ na zanieczyszczenie gleb mają metale: Zn, Pb, Ni, Cr, Cu, a także N, P, K;

-równie groźne jest nadmierne stosowanie środków ochrony roślin lub innych toksycznych substancji (pestycydy);

-gleby w pobliżu ruchliwych dróg, składowisk odpadów oraz w sąsiedztwie zakładów przemysłowych są wręcz nafaszerowane szkodliwymi pierwiastkami.

Ścieki, pyły i odpady :

-woda zawarta w chmurach, przepływających ponad fabrykami, nasyca się wyrzucanymi w powietrze substancjami chemicznymi;

-szkodliwe substancje wędrują z wiatrem w postaci zawiesiny i opadając wraz z cząsteczkami wody na ziemię, uszkadzają wiele ekosystemów;

-bardzo często zakłady przemysłowe zakopują swoje odpady w ziemi, prowadząc do jej zanieczyszczenia i zatrucia. Wówczas gleba staje się niezdatna do uprawy i życia dla mikro- i makroorganizmów.

Przemysł wydobywczy:

-powoduje zasolenie powierzchni gleby.

Zabudowa miejska:

-zanieczyszczenie;

-degradacja gleby;

-ścieki komunalne;

-posypywanie dróg solami.

Nieprawidłowe składowanie śmieci:

-rozwiewanie i rozmywanie zanieczyszczeń.

61. 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. Polega na załamaniu naturalnej równowagi środowiska glebowego.

Zmęczenie gleb występuje najczęściej przy uprawie roślin motylkowatych, a także przy wieloletniej uprawie innych roślin w monokulturze. Zmęczenie gleby jest spowodowane rozwojem patogenów roślin oraz mikroorganizmów ograniczających funkcje poszczególnych grup fauny glebowej, co prowadzi do jednostronnego wyczerpywania składników pokarmowych. W glebach o naruszonej równowadze często rozwijają się promieniowce i grzyby toksyno twórcze (Aspergillus, Fusarium i Penicillum), o dużej zdolności syntetyzowania mykotoksyn, które działają toksycznie na organizmy glebowe.

Sposoby walki ze zmęczeniem gleb:

-stosowanie zabiegów agrotechnicznych sprzyjających rozwojowi aktywności mikrobiologicznych ziemi,

-stosowanie płodozmianów z uwzględnieniem odpowiedniego następstwa roślin „uzdrawiających”,

-stosowanie nawozów organicznych,

-ograniczenie używania chemicznych środków ochrony roślin,

-stosowanie odpowiednich szczepionek zdolnych do biodegradacji toksyn i mykotoksyn.

62. Rodzaje zanieczyszczeń gleby.

•Zasolenie gleby

•Produkty naftowe

•Pestycydy

•Nadmierne zakwaszenie

•Mechaniczne: gruz, odpady budowlane, odp. poeksploatacyjne, opakowania metalowe, szkło, ceramika, odpady z gospodarstw wiejskich.

•Biologiczne

•Chemiczne: związane z działalnością człowieka zmiany w składzie chemicznym, fizycznym, biologicznym, staja się również bardziej podatne na erozje zarówno wodne jak i powietrzne, mniej odporne na zanieczyszczenia

63. Na czym polega mechaniczne zanieczyszczenie gleby.

Zanieczyszczenia mechaniczne to wprowadzone do gleby cząstki substancji stałych, innych niż tworzywo glebowe, o wymiarach większych od 1 mm.

Mechaniczne zanieczyszczenia gleby to:

-gruz budowlany, z nawierzchni dróg;

-odpady budowlane;

-odpady poeksploatacyjne surowców skalnych;

-opakowania metalowe, szklane, ceramiczne i z tworzyw sztucznych;

-odpady z gospodarstw wiejskich.

Degradacja przez te zanieczyszczenia polega na zmniejszaniu powierzchni i objętości gleby, utrudnieniu uprawy i zbioru plonów, co wiąże się ze zmniejszeniem ich masy i pogorszeniem jakości. Zanieczyszczenia mechaniczne istotnie wpływają na estetykę otoczenia.

64.Co składa się na biologiczne zanieczyszczenie gleby?

-bakterie

-pasożyty (larwy pasożytów)

-wirusy

-grzyby

(w ilościach większych niż naturalna ich zawartość w glebie)

65.Wpływ zanieczyszczeń gleby na środowisko i życie człowieka.

-utrata przez glebę wartości użytkowej

-mniejsza ilość terenów przydatnych pod produkcję rolniczą

-zniszczenie krajobrazu

-pogorszenie stosunków wodnych

-kumulacja w roślinach jadalnych i w paszach zanieczyszczeń przedostających się z gleby do roślin (zatrucie ludzi, zwierząt)

-zmniejszenie ilości mikroflory i mikrofauny w glebie

-eutrofizacja wód powierzchniowych i podziemnych

-hamowanie rozwoju organizmów, niszczenie szaty roślinnej

-pogorszenie się jakości plonów

66.W jaki sposób można chronić glebę przed degradacją:

-minimalizacja erozji wodnej i wiatrowej

-przeciwdziałać chemicznej degradacji gleb

-przeciwdziałać przesuszeniu i zawodnieniu gleb

-ograniczenie do niezbędnego minimum technicznych deformacji gruntu i mechanicznego zanieczyszczenia gleby

-zalesianie gruntów podatnych na erozję

-sianie trawy na gruntach

-umacnianie skarp

-prowadzenie odpowiednich zabiegów rolnych na terenach pochyłych (uprawa w poprzek stoku)

-monitoring gleb w pobliży zakładów przemysłowych emitujących pyły, metale ciężkie

-wprowadzenie kar za dzikie wysypiska śmieci (likwidacja)

-zabezpieczanie składowisk odpadów przed migracją szkodliwych substancji do gleby

67. co to jest rekultywacja gleby?

Rekultywacja gleb - 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.

68. Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego zdefiniować i podzielić.

Zanieczyszczenia powietrza stanowią gazy, ciecze i ciała stałe obecne w powietrzu, ale nie będące jego naturalnymi składnikami, lub też substancje występujące w ilościach wyraźnie zwiększonych w porównaniu z naturalnym składem powietrza.

Zanieczyszczenia powietrza dzielimy na:

* chemiczne substancje w postaci gazów lub pary;

* cząstki organiczne w postaci stałej;

* organizmy wirusowe, bakteryjne oraz grzyby;

* kropelki cieczy.

69. rodzaje zanieczyszczeń powietrza.

a) Stałe: pyły, sadze, nawozy sztuczne

b) Ciekłe: środki ochrony roślin

c) Gazowe: dwutlenki siarki, dwutlenek węgla, tlenek węgla, tlenki azotu, węglowodory,

70. Naturalne źródła zanieczyszczeń powietrza

- wybuchy wulkanów

- wietrzenie chemiczne skał

- pożary lasów i stepów

- wyładowania atmosferyczne

- pył kosmiczny

- procesy biologiczne

71. ANTROPOGENICZNE ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA.

1.energetyczne - spalanie paliw;

2.przemysłowe - procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach i cementowniach;

3.komunikacyjne - głównie transport samochodowy, ale także kołowy, wodny i lotniczy;

4.komunalne - gospodarstwa domowe oraz gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków (np. wysypiska, oczyszczalnie ścieków).

72. Tlenki siarki, azotu, węgla, jako zanieczyszczenia powietrza - źródła, efekt działania.

TLENKI AZOTU. Związki należące do grupy podstawowych zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego powstają w procesach przemysłowych, które przebiegają w wysokiej temperaturze: w procesie energetycznym spalania paliw, w procesie wytopu stali, w procesie koksowania węgla (w trakcie spalania gazu w komorach grzewczych baterii koksowniczych), w silnikach spalinowych pojazdów mechanicznych.

Tworzące się w procesie spalania związki azotu to tlenek azotu (NO) oraz dwutlenek azotu (NO2). Tlenek azotu jest związkiem nietrwałym i w zależności od istniejących warunków albo ulega rozkładowi albo dąży do tworzenia trwałego związku jakim jest dwutlenek azotu. Czynnikiem sprzyjającym przechodzeniu NO w NO2 jest szybkie obniżenie temperatury spalin przy równoczesnej zawartości w nich wolnego tlenu.

Innym źródłem zanieczyszczenia powietrza związkami azotu jest rozpowszechnienie niektórych typów nawozów sztucznych. Z pól uprawnych nawożonych chemicznie, ale także i gnojowicą, unosi się w powietrze duża ilość amoniaku.

DWUTLENEK SIARKI. Występuje w powietrzu w różnych postaciach. Największym zagrożeniem jest kwas siarkowy(VI), który powstaje w wyniku rozpuszczenia suchego kwasu w wodzie. Powoduje to powstawanie tzw. kwaśnych opadów atmosferycznych. Dla wielu obszarów Polski problem tzw. kwaśnych deszczy jest bardzo poważny, zwłaszcza dla świata roślinnego. Dla przykładu: stężenie rzędu 20 g/m3 jest szkodliwe dla lasów szpilkowych, a powyżej 50 g/m3 powoduje drugi stopień uszkodzenia lasów, gdy dopuszczalne u nas stężenie SO2 wynosi 100 g/m3. Stężenie dwutlenku siarki osiąga różne wartości. Największe stężenie jest zimą ze względu na pogarszanie się warunków meteorologicznych (brak wiatrów, gęsta mgła itp.). Może być on przenoszony przez wiatr na znaczne odległości (nawet ponad 1000 km) w ciągu 2-4 dni. Jako związek chemicznie niestabilny przechodzi w procesach fotochemicznych do utlenionej postaci SO3. Jako bezwodnik kwasu reaguje z wodą przechodząc w kwas siarkowy (H2SO4 ). W rejonach przemysłowych stężenie SO2 w powietrzu zwykle nie przekracza w pewnej odległości od emitera 105 mg/m3. Jednak stężenie SO2 w niektórych punktach wielu miast przekracza w krytycznych warunkach 2 i 3-krotnie dopuszczalną normę 0.35 mg/m3.

TLENKI WĘGLA. W procesie spalania niezupełnego wywiązuje się tlenek węgla (CO). Powstaje on praktycznie we wszystkich procesach energetycznych spalania paliw. Szczególne zagrożenie stanowi jako składnik spalin pojazdów mechanicznych, które wytwarzają około 70-80% ogólnej emisji CO. W gazach odlotowych silników pojazdów samochodowych znajdują się: tlenek węgla, węglowodory, tlenek azotu, cząstki stałe (koksy, opiłki metali), a także związki ołowiu, które wprowadza się do benzyny dla podniesienia liczby oktanowej. Tlenek węgla jest gazem bezbarwnym i nie działa drażniąco na drogi oddechowe, co utrudnia wykrycie jego obecności w powietrzu. Najwięcej z procesów spalania emituje się dwutlenku węgla, który nie stanowi bezpośredniej groźby pod warunkiem, że nie nastąpi naruszenie równowagi biologicznej. W przyrodzie dwutlenek węgla spełnia oprócz roli naturalnej izolacji termicznej, również niezwykle ważną rolę jako materiał do budowy substancji organicznej w roślinach zawierających chlorofil. Jest on podstawowym źródłem węgla pobieranego przez rośliny z powietrza lub wody w procesach fotosyntezy. Systematyczne dokonywanie bilansu CO2 w powietrzu

73. Ozon, jego źródła i znaczenia.

Ozon jest naturalnym składnikiem atmosfery. Powstaje w stratosferze, na wysokości około 30 km, jako wynik działania promieni ultrafioletowych na tlen. W niższych warstwach powstaje na skutek wyładowań atmosferycznych. Zarówno tlen jak i ozon mają właściwości absorbowania tych promieni. W ten sposób stają się one niezbędnymi składnikami atmosfery, warunkującymi życie na ziemi. Wysoka energia promieniowania ultrafioletowego, nie zatrzymywana przez warstwę ozonu, powodowałaby zniszczenie organizmów żywych wywołując w nich denaturację białek. Stąd też tak ważne stało się w ostatnich dziesięcioleciach dokładne poznanie wszystkich właściwości ozonu i jego wpływu zarówno korzystnego, jak i toksycznego na organizmy żywe, w tym także na tkanki ludzkie. Konstrukcja aparatów do sztucznego wytwarzania ozonu, zwanych ozonizatorami, umożliwiła poznanie właściwości fizycznych, biochemicznych ozonu, a także jego wpływ na metabolizm komórek.

Ozonosfera chroni powierzchnię Ziemi przed niszczącym działaniem promieniowania ultrafioletowego.

Cząsteczki ozonu powstają na wysokościach, do których dociera promieniowanie ultrafioletowe o długości fali lambda< 242 nm. Powoduje to rozpad cząsteczki tlenu i wyzwolenie wolnych atomów tlenu.

74. 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.

75. Skutki niszczenia warstwy ozonowej.

-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;

-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;

-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;

-jeżeli wyginą rośliny, zagrożone będą również gatunki zwierząt roślinożernych, co w następstwie łańcucha pokarmowego pociągnie za sobą zwierzęta mięsożerne oraz populację ludzką;

-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;

-jednak najważniejszym skutkiem dziury ozonowej może być całkowite zniszczenie warstwy ozonu, co w rezultacie doprowadzi do biologicznej śmierci planety Ziemi

76. Ochrona warstwy ozonowej.

W celu przeciwdziałania powstawania dziury ozonowej utworzono Konwencję o Ochronie Warstwy Ozonowej. Kraje, które ją podpisały zobowiązuje do:

• przeciwdziałania zubożaniu warstwy ozonowej przez ograniczenie zużycia substancji niszczących ozon w stratosferze,

• wymianę informacji i doświadczeń,

• poszukiwanie informacji alternatywnych dla freonów i halonów,

prowadzenie pomiarów całkowitej zawartości ozonu w atmosferze oraz pomiarów natężenia promieniowania ultrafioletowego Słońca w zakresie fal UV-B

77. Na czym polega efekt cieplarniany.

Efekt cieplarniany to zjawisko zawracania w stronę ziemi energii wcześniej przez nią wyemitowanej. Słońce wysyła Ziemi energię słoneczną w postaci promieniowania krótkofalowego. Promieniowanie to tworzy przede wszystkim promieniowanie widzialne oraz bliską podczerwień. Promieniowanie krótsze należy do widma ultrafioletowego i jest w dużym stopniu pochłaniane przez atmosferę. Promieniowanie krótkofalowe jest odbijane od powierzchni Ziemi w około 30 %, natomiast 70 % zostaje zaabsorbowane. Energia słoneczna powoduje nagrzewanie się Ziemi. Otrzymane ciepło jest wypromieniowywane w postaci promieniowania podczerwonego. Gazy zawarte w atmosferze, które absorbują długofalowe wypromieniowanie Ziemi i kierują je z powrotem do jej powierzchni, ogrzewając w ten sposób dolną atmosferę i podłoże nazywamy gazami cieplarnianymi.

Gazy cieplarniane

Udział w powstawaniu efektu cieplarnianego:

dwutlenek węgla 50%

metan 18%

tlenki azotu 6%

ozon 12%

freony 4%

78. Mechanizm powstawania kwaśnych opadów atmosferycznych.

Kwaśne deszcze, to opady atmosferyczne zawierające w kroplach wody zaabsorbowane gazy -dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu i inne bezwodniki kwasowe oraz produkty ich reakcji w atmosferze - słabe roztwory kwasu siarkowego (IV), znacznie groźniejszego kwasu siarkowego (VI), kwasu azotowego (V).

Kwaśne opady powstają wskutek połączenia atmosferycznych kropli wody z wyżej wymienionymi zanieczyszczeniami gazowymi powietrza. Pochodzenie tych zanieczyszczeń jest dwojakie. Mogą mieć one źródła naturalne takie, jak pożary lasów, wybuchy wulkanów, rozkład materii organicznej, erozja skał (około 50% ilości SO2 i NOx ma takie właśnie pochodzenie), ale także mogą pojawiać się w wyniku działalności ludzkiej, czyli w efekcie spalania paliw, przemysłowych procesów, komunikacji oraz z gospodarstw domowych.

Kwaśne opady zawierają w sobie zaabsorbowane na kropelkach wody tlenki siarki i azotu oraz produkty ich atmosferycznych reakcji, czyli roztwory kwasów (głównie rozcieńczony roztwór kwasu siarkawego H2SO3 oraz bardzo szkodliwego siarkowego H2SO4, jak i kwasu azotowego HNO3).

79. Odnawialne źródła energii - wymienić i scharakteryzować

ENERGIA ODNAWIALNA

Odnawialne źródło energii - źródło wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, 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 albo rozkładu składowanych szczątek roślinnych i zwierzęcych”.

Najważniejszym ze źródeł odnawialnych jest energia spadku wody. Pozostałe źródła odnawialne:

• energia wiatru,

• energia słońca,

• energia wody,

• energia geotermalna,

• energia biomasy.

• i inne - są używane na mniejszą skalę.

Najbardziej rozwiniętą energie odnawialną ma Dania.

Energia wody

- Wykorzystywana gospodarczo energia mechaniczna płynącej wody. Współcześnie energię wodną zazwyczaj przetwarza się na energie elektryczną (hydroenergetyka, często oparta na spiętrzeniach uzyskanych dzięki zaporom wodnym). Można ją także wykorzystywać bezpośrednio do napędu maszyn- istnieje wiele rozwiązań, w których płynąca woda napędza turbinę lub kolo wodne.

-wykorzystywana w krajach o dużych wzniesieniach;

-w Polsce słabo rozwinięta, a i tak stanowi największy procent energii odnawialnej;

-hydroelektrownie: *Żarnowiec; *Solina; *Czorsztyn; *Wrocławek;

Energia wiatru

-wykorzystywane w miejscach o nasilonych ruchach powietrznych (Dania, Holandia, Niemcy), -większe ruchy powietrza występują nad wodą, więc elektrownie wiatrowe budowane są także na morzu;

-są drogie, dostarczają ok 1% zapotrzebowania na energię elektryczną;

-zagrożenie stwarzają głównie dla ptactwa, a także emitują hałas i drgania;

Energia słoneczna

-polega na wykorzystaniu energii promieniowania słonecznego;

-kolektory słoneczne wymagają dużego nasłonecznienia, zamieszczane są na dachach bloków;

-Lubelszczyzna ma sprzyjające warunki, jeżeli chodzi o nasłonecznienie, najwięcej kolektorów w Zamościu;

Energia geotermalna

-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 (ciało skalne powstałe z zastygłej w głębi skorupy ziemskiej magmy) lub aktywnymi ogniskami magmy, podgrzewa się do znacznych temperatur. W wyniku tego wędruje do powierzchni ziemi jako gorąca woda lub para wodna

-uzyskiwana ze strumienia ciepła, niosącego przez wodę, pochodzącego z wnętrza Ziemi;

-bardzo droga;

-wykorzystywana w Islandii, Reykjavik (dymiąca zatoka)- pierwsze miasto na Ziemi bez kominów i kotłowni;

-w Polsce wykorzystywana m.in. Na obszarze Podhala.

Energia pływów morskich

-stanowi mały procent wykorzystania;

-wykorzystywana jest energia pływów morza (tam gdzie amplituda pływów jest wyższa o 10).

Energia jądrowa

-To energia wydzielana podczas przemian jądrowych. Uwalnianie się energii podczas tych przemian związane jest z różnicami w energii wiązania poszczególnych jąder atomowych;

-koszt budowy jest wysoki;

-wymaga zabezpieczenia przed promieniowaniem;

-1 kg uranu dostarcza tyle energii co 250 ton węgla;

-wymaga dużo wody do ochładzania;

-niesie duże zagrożenia związane z niewłaściwym wykorzystaniem i awariami;

-najwięcej elektrowni jest w USA, Francji, Rosji;

-wyczerpują sie materiały do produkcji tej energii;

-w Polsce większość społeczeństwa sprzeciwia się dudowie elektrowni jądrowej.

Biomasa

-masa materii zawarta w organizmach; wyróżnia się fitomasę (biomasę roślin) oraz zoomasę (biomasę zwierząt), a także biomasę mikroorganizmów;

-energia pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego;

-każda substancja organiczna, która ulega biodegradacji (drewno, słoma, odpady organiczne, obornik, gnojowica, odpady z przemysłu rolno spożywczego) - to wszystko można wykorzystać na cele energetyczne.

---