Klasyfikacja polutantów i ich charakterystyka - Notatki - Biologia, Notatki z Biologia

Pobierz Klasyfikacja polutantów i ich charakterystyka - Notatki - Biologia i więcej Notatki w PDF z Biologia tylko na Docsity! Klasyfikacja polutantów i ich charakterystyka 1. Toksyczność substancji chemicznych Substancja toksyczna (substancja szkodliwa) jest to taka substancja chemiczna, która posiada zdolność wywołania szkodliwych efektów uszkodzeń w organizmach żywych,w tym u człowieka. Możliwość wystąpienia efektu działania toksycznego jest zależna od działającej dawki. 2. Skażenia czyli polutanty Polutanty to substancje, lub zespół warunków, wywołujących stres w organizmie, populacji, społeczności lub ekosystemie. Wyróżniamy polutanty: nie-progowe (stopniowe)- to czynniki, które są potencjalnie szkodliwe w każdej ilości, progowe- to czynniki, które prowadzą do szkodliwych skutków jeśli ich ilość jest mniejsza/większa od pewnej wartości progowej. B- nie-progowe (chemikalia, metale ciężkie, inne ).A- progowe (fosfor, azot, witaminy, minerały, wapń, żelazo, cynk, inne)Źródło: dr inż. Renata Kalicka, Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Katedra Elektroniki Medycznej i Ekologicznej.Chcąc rozwinąć nieco pojęcie polutantów można powiedzieć, że są to wszystkie czynniki zanieczyszczające organizm, materia nieożywiona, zaburzająca jego pracę. Kiedy takie czynniki inwazyjne dostają się do naszego ciała, organizm musi podjąć walkę w celu ich usunięcia. Substancje te mogą znajdować się we wdychanym powietrzu, spożywanych napojach i posiłkach, jak również w produktach kosmetycznych, farmakologicznych lub plombach stomatologicznych czy soczewkach kontaktowych. Podstawowe polutanty działające niekorzystnie na organizm człowieka: solwenty, metale ciężkie, mikotoksyny, toksyny fizyczne, toksyny chemiczne, substancje farmakologiczne. 3. Krótka charakterystyka poszczególnych grup polutantów 3.1. SOLWENTY czyli rozpuszczalniki Większość innych rozpuszczalników, poza wodą, rozpuszcza tłuszcze biorące udziałw formowaniu błon komórkowych, a szczególnie błon komórek nerwowych- podstawy sprawnego systemu nerwowego. Takie rozpuszczalniki zagrażają procesom życiowym naszych organizmów. Najgroźniejszy jest benzen, który dostaje się do grasicy i rujnuje system immunologiczny. W przypadku obecności w organizmie benzenu, przywra jelitowa może rozwinąć się w grasicy, stwarzając dogodne warunki do rozwoju wielu chorób (przywry . to pasożyty ludzi i zwierząt, którymi można zarazić się w wyniku spożycia surowej lub niedostatecznie ugotowanej ryby, skorupiaków i roślinności).Następny niebezpieczny solwent to alkohol propylowy, który gromadzi sięw wątrobie. Jest przyczyną zmian nowotworowych - wywołuje stany rakowe w innych, nawet odległych od wątroby narządach. W takim wypadku organ ten stanie się żywicielem pośrednim przywry jelitowej - będzie wtedy zagrożony zwyrodnieniem. Metanol czyli spirytus drzewny powoduje, iż trzustka zostaje żywicielem dla przywry trzustkowej, doprowadzając do dysfunkcji, której skutkiem będzie cukrzyca.Jeżeli w naszym organizmie znajdzie się ksylen lub toluen, każda z czterech odmian przywry, do swojego rozwoju wykorzystuje mózg jako żywiciela pośredniego. Powoduje to zaburzenia w pracy mózgu oraz choroby neurologiczne np. epilepsję lub może powodować wzmożone uzależnienie alkoholowe.Inne niebezpieczne dla człowieka solwenty to: chlorek metylenu, trójchloroetan (TCE), metyloetyloketony (MEK), metylobutyloketony (MBK). 3.2. METALE CIĘŻKIE Ze względu na szerokie zastosowanie metali ciężkich, są one powszechnymi zanieczyszczeniami ekosystemu, dlatego bardzo ważna jest wiedza o ich właściwościach toksycznych. Już w małych ilościach metale te mogą spowodować choroby układu naczyniowego, uszkodzenia nerek, kości, zaburzenia w funkcjonowaniu układu rozrodczego między innymi u zwierząt, które narażone były na ich zawartość w podawanych paszach (Matras J., Bujanowicz B, Klebaniuk R. 2000). Na ich szkodliwe działanie narażone są również rośliny. Najbardziej skażone są rośliny uprawiane na terenach uprzemysłowionych, w miejskich ogródkach działkowych oraz pobliżu dróg o dużym natężeniu ruchu samochodowego w odległości mniejszej niż 80m od drogi). Nawet, jeśli wydają się dorodnei zdrowe, nie powinny być spożywane ani przez człowieka, ani przez zwierzęta. Zrezygnujmy, więc z uprawy warzyw i owoców na działkach położonych na terenach zagrożonych (Wysocka H., 1994). Najsilniejsze właściwości toksyczne mają nieorganiczne związki metali, łatwo rozpuszczalne i silnie dysocjujące, gdyż łatwo przenikają przez błony komórkowe i dostają się do narządów wewnętrznych. Mogą one powodować denaturację białek we krwi, ranach, błonie śluzowej, a w roztworach stężonych, łączą się z białkiemi przenikają w głąb zaatakowanej tkanki wywołując działanie żrące. Każdy z metali działa na określone narządy wewnętrzne. Do najbardziej toksycznych metali należy: ołów Pb, kadm Cd i rtęć Hg. Są to pierwiastki, które występując w środowisku w dawkach wyższych niż NDS (najwyższe dopuszczalne stężenie) powodują najczęściej powstawanie nowotworów. I tak: ołów jest pierwiastkiem występującym w przyrodzie w skałach i minerałach prawie wyłącznie w postaci związków, głównie siarczku, siarczanu i węglanu. Spotykamy również tzw. ołów wtórny, który pochodzi z przemian promieniotwórczych uranu i toru. Jest on wchłaniany przez skórę i drogi oddechowe. Dostaje się również do naszego organizmuz powietrzem, wystarczających danych o skutkach genetycznych zatrucia rtęcią, które mogą objawić się w przyszłych pokoleniach. (prof. Falandysz J., mgr Strumnik K. 2000).W tabeli 1 zebrano informacje na temat negatywnych oddziaływań metali ciężkich na organizm ludzki.Tab. 1. Toksyczne działanie metali ciężkich na człowieka (Ostrowska B). Pierwiastek Akumulacja Działanie toksyczneKadm nerki, wątroba, nadnercze, płucauszkodzenie nerek, nadciśnienie, deformacja kości, zmiany nowotworowe, zaburzenia nowotworowe, bezpłodnośćArsen włosy, paznokcie, skóra, kości, wątroba zmiany skórne, zmiany nowotworowe, uszkodzenie przewodu pokarmowegoOłów nerki, wątroba, kości, zęby uszkodzenie wątroby i nerek, uszkodzenie komórek mózgu, uszkodzenie kości, uszkodzenie układu nerwowego i naczyniowego Rtęć włosy, paznokcie, nerki, wątrobauszkodzenie struktury DNA, zaburzenia enzymatyczne , zaburzenia psychiczne, porażenie układu nerwowego 3.3. MIKOTOKSYNY W obowiązującej klasyfikacji organizmów żywych grzyby zaliczane są do królestwa Mycota (Fungi), stąd nazwa ich toksyn - mykotoksyny. Mikotoksyny są toksycznymi metabolitami wtórnymi grzybów (pleśni), należących przede wszystkim do rodzajów Aspergillus, Penicillium i Fusarium. Mogą powstawaćw wielu produktach rolnych i w bardzo różnych warunkach. Pasożytują na żywych organizmach lub żywią się ich butwiejącymi szczątkami. Mikotoksyny mają różnorodne działania toksyczne oraz charakteryzują się wysoką odpornością na temperaturę i dlatego ich obecność w żywności oraz w paszach niesie ze sobą potencjalne zagrożenie dla zdrowia zarówno ludzi jak i zwierząt.Do mikotoksyn wywołujących działanie mutagenne, karcerogenne i teratogennew organizmie człowieka należą: aflatoksyny, ochratoksyny, trichotecyny, patuliny, fumonisyny.Testy medyczne potwierdzają obecność aflatoksyny w wielu przypadkach raka,w chorobach wątroby, a szczególnie w przypadku jej obumierania i marskości.Z eksperymentów medycznych wynika, iż 0,01mg tej substancji zaaplikowane trzem szczurom, niezawodnie wywoła u nich w ciągu roku raka wątroby. Toksyna ta zawarta jestw orzeszkach oraz zbożach. Dzięki skażonej paszy dociera też do mleka krowiego i do mięsa zwierząt rzeźnych.Stare produkty typu: ziemniaki, kukurydza, pszenica, zagęszczone soki owocowe, lody, cukierki, piwo, ciastka, soki pitne, stare warzywa- wszystkie te produkty zawierają duże ilości pleśni, ich zarodników, toksyn i szkodliwych enzymów produkowanych przez grzyby. Grzyby te szkodzą człowiekowi bezpośrednie, jak też są coraz częściej sprawcami zastraszającej ilości rosnącej liczby alergii.Wystarczy jeden spleśniały orzeszek ziemny, pistacjowy, jakiś owoc lub warzywo, aby skazić całą dostawę soku, dżemu lub innego produktu. Mimo, iż są metody na wyeliminowanie pleśni (np. jej odcięcie), to nie można tego zrobić z produktami jej metabolizmu- toksynami, które w pożywieniu muszą zostać zneutralizowane w naszym organizmie, dopiero przez wątrobę.Z powodu silnej toksyczności, już niewielka ilość mykotoksyn, potrafi zatrzymać prawidłową pracę wątroby na kilka dni!Mykotoksyny są więc niebezpieczne dla zdrowia ludzi i zwierząt, wywołując choroby lub pośrednio wpływając na funkcjonowanie organizmu. Charakteryzują się wyjątkową stabilnością i nie ulegają rozkładowi nawet przy zastosowaniu obróbki w procesach technologicznych. Mogą powodować uszkodzenie wątroby, nerek i centralnego układu nerwowego zarówno u zwierząt, jak i u ludzi. Mięso zwierząt, które jadły pasze zakażone mykotoksynami nie jest tak niebezpieczne jak mleko, które stanowi zagrożenie zwłaszcza dla dzieci. 3.4. TOKSYNY FIZYCZNE Azbest należy do szkodliwych materiałów, którego ostre jak szkło drobinki penetrują tkanki metodą "ryby piły", wbijając się w komórki. Obronnym odruchem organizm otacza taką komórkę cystą. Jak wynika z badań, guzy lite pacjentów chorych na raka wykazują obecność włókien szklanych i azbestu.Dzięki bdb cechom fizyczno-chemicznym minerał ten zaczęto powszechnie stosować w przemyśle włókienniczym, maszynowym, okrętowym i wielu innych. Do niedawna azbest zawierało (w skali światowej) ponad 3 tysiące wyrobów (niektóre typy kuchenek elektrycznych, szczęki hamulcowe, sprzęgła, płyty dachowe (eternit), podkładki pod gorące naczynia, cieplarki i suszarki laboratoryjne, wyroby budowlane i tekstylne, z azbestu-gumyi mas plastycznych, materiały cierne, izolacyjne i uszczelniające. Obecnie coraz mniej jest azbestu w naszym otoczeniu, jednak znajduje się on w pasie transmisyjnym w bębnowych suszarkach do odzieży. Wraz ze wzrostem temperatury oraz ruchem pasa, pod ciśnieniem, azbest zostaje wydmuchany na zewnątrz, stając się elementem składowym powietrza, którym wtedy oddychamy.Szerokie zastosowanie azbestu powoduje, że- często nieświadomie - jesteśmy narażeni na jego pyły, które powodują tzw. schorzenia azbestopochodne, przede wszystkim pylicę azbestową, czyli azbestozę, raka płuc i międzybłoniaka (nowotwory). Przetwórstwo azbestu i stosowanie wyrobów azbestowych jest niebezpieczne dla zdrowia, ponieważ surowiec ten w stanie suchym łatwo ulega rozpyleniu, co jest spowodowane włóknistą budową, a po przedostaniu się do organizmu trwale utrzymuje sięw płynach ustrojowych. Wyniki dotychczasowych badań świadczą o tym, że pył powstający podczas wydobycia i przerobu azbestu, a także podczas użytkowania wyrobów zawierających ten minerał, należy do jednego z najbardziej szkodliwego zanieczyszczenia powietrza. Promieniowanie rentgenowskie (promienie X) jest wykorzystywane do uzyskiwania zdjęć rentgenowskich, które pozwalają m.in. na diagnostykę złamań kości i chorób płuc. Naświetlanie promieniami rentgenowskimi zabija komórki nowotworowe, co wykorzystuje się w radioterapii. Jednak przyjęcie dużej dawki promieniowania może powodować oparzenia i chorobę popromienną. Mianem przewlekłej choroby popromiennej określa się odległe skutki jednorazowego napromieniowania, bądź będące efektem długotrwałego narażenia na powtarzające się dawki promieniowania. Ujawniają się one po kilku-kilkunastu latach. Do głównych jej skutków należą: zwiększona zapadalność na nowotwory złośliwe (zwłaszcza nowotwory układu krwiotwórczego: białaczki i chłoniaki oraz nowotwory tarczycy, układu kostnegoa także glejaki), przyspieszone starzenie się i skrócenie życia, bezpłodność (zwykle przemijająca), uszkodzenia genomu komórek płciowych (zwiększona liczba wad wrodzonychu potomstwa), zaburzenia hormonalne, zaćma. 3.5. TOKSYNY CHEMICZNE Dwutlenek siarki atakuje najczęściej drogi oddechowe i struny głosowe. Wdychanie SO2 powoduje skurcze oskrzeli. Długotrwałe oddychanie powietrzem z zawartością SO2, nawet w niskich stężeniach, powoduje uszkodzenie dróg oddechowych, prowadzące do nieżytów oskrzeli; częste przypadki tego schorzenia stwierdzono w badaniach epidemiologicznych mieszkańców miast o zanieczyszczonym powietrzu. Dwutlenek siarki, po wniknięciu w ściany dróg oddechowych, przenika do krwi i dalej do całego organizmu; kumuluje się w ściankach tchawicy i oskrzelach oraz w wątrobie, śledzionie, mózgu i węzłach chłonnych. Duże stężenie SO2 w powietrzu może prowadzić do zmian w rogówce oka. Toksyczność tlenków azotu jest różna, np. NO2 jest czterokrotnie bardziej toksyczny niż NO. Toksyczne działanie dwutlenku azotu polega na ograniczaniu dotleniania organizmu; obniża on zdolności obronne ustroju na infekcje bakteryjne. NO2 działa drażniąco na oczyi drogi oddechowe, jest przyczyną zaburzeń w oddychaniu, powoduje choroby alergiczne, m.in. astmę- szczególnie u dzieci mieszkających w miastach narażonych na smog. Zarówno NO, jak i NO2 są prekursorami powstających w glebie rakotwórczych i mutagennych nitrozoamin.Acetat celulozy, obecnie stosowany w filtrach do papierosów daje podobne efekty jak polon. Z tego powodu wielu przeciwników papierosów domaga się zakazu stosowania filtrów. Stosowane filtry przynoszą oszczędności dla koncernów tytoniowych, a ludzie myślą, że palą zdrowiej- opinia publiczna jest uspokojona, a palacz "rozgrzeszony". To samo dotyczy papierosów w wersji light . Ludzie, którzy przerzucają się na lżejsze papierosy, zazwyczaj bardziej się zaciągają lub po prostu palą więcej i częściej.Chlorofluoropochodne węglowodorów (CFC) albo freon są czynnikami chłodzącymi w lodówkach i klimatyzatorach. CFC stymulują