Ekotoksikologija Flashcards
(10 cards)
Ekotoksikologija
Ekotoksikologija je grana toksikologije koja se bavi štetnim učincima kemikalija na ekosustav, tj. na zrak, tlo, vodu, namirnice i biosferu. Ključni procesi u oslobađanju polutanata u okoliš su emisija, transmisija i imisija. Emisija je izlazak polutanta iz izvora, a može biti pokretna i nepokretna (difuzna i točkasta). Transmisija je širenje kroz okoliš, a imisija ulazak polutanta u neki dio okoliša. Najviše polutanata dospijeva u okoliš iz industrijskih postrojenja, kućanstava, poljoprivrede i vezano uz transport i razmjenu otpada.
Zrak
Najveći problemi vezani uz onečišćenje zraka su rastuća ekonomija, industrija i promet. Izvori onečišćenja u zraku mogu biti nepokretni i pokretni. Pokretni se odnose na prijevozna sredstva (motorna vozila, strojevi), a nepokretni se dijele na difuzne i točkaste. Difuzni su oni koji se odnose na izvore kod kojih postoje određeni ispusti/dimnjaci, dok se točkasti odnose na one kod kojih nema određenih ispusta/dimnjaka. Indikator onečišćenja je ugljikov dioksid. Promet je pokretno onečišćenje. Izgaranjem fosilnih goriva u motorima oslobađaju se ugljikov monoksid, PAH-ovi (najznačajniji benz[a]piren, indirektni karcinogen), dioksini, organometalno olovo, dušikovi oksidi, aldehidi i ketoni. Izgaranjem u ložištima oslobađaju se ugljikov dioksid (staklenički plin), ugljikov monoksid, nitrozni plinovi, sumporni oksidi, halogeni, hlapljivi teški metali, radioizotopi i produkti kemijske sinteze pri visokim temperaturama. Prije je u gorivu bilo olovo. Sad je ono izbačeno, ali je zamijenjeno također toksičnim benzenom. Problem je da se onečišćenje stvara na jednom mjestu i onda transmisijom ta onečišćenja dolaze na skroz udaljena mjesta. Tako putuju plinoviti polutanti i lebdeće čestice. Lebdeće čestice su čvrste tvari koje se u obliku aerosola emitiraju dimnim plinovima, a najznačajnije su čađa i oksidi metala.
Učinci koje onečišćenje zraka ima na zdravlje su mnogobrojni, npr. glavobolja, slabost i respiratorne bolesti (astma, alergije, KOPB). Utječe i na kardiovaskularni sustav i neke djelove probavnog sustava. Neki ta onečišćenja povezuju i s autizmom.
Suhi depozit
Nakon emisije velikih količina plinovitih polutanata dio njih se zajedno s lebdećim česticama neutralizira depozicijom u okolišu i naziva se suhi depozit. On može izazvati lokalna oštećenja (npr. suhi depozit sumpornog dioksida koji uništava zagrebačku katedralu), ali u povoljnim hidrometeorološkim uvjetima se može proširiti i na stotine kilometara od mjesta emisije. Suhi depozit se u pravilu prenosi nešto manje udaljeno od mjesta emisije, ali se onečišćenje može prenositi i na mnogo veće udaljenosti. Tako se stotinama kilometara mogu proširiti kisele kiše – kisele kiše koje padaju u Gorskom kotaru posljedica su industrije u sjevernoj Italiji, a one u Švedskoj britanske industrije. Nastale su uslijed povećanih količina dušikovih i sumpornih oksida u zraku. Za njihovu neutralizaciju se koriste bikarbonati iz tla, a kada se oni potroše pH tla pada ispod 5 i dolazi do otapanja različitih teških metala od kojih je najznačajniji aluminij i kao posljedica pojavljuje se povišena koncentracija aluminija u vodi za piće. Kiselim kišama stradavaju šume i zakiseljavaju se podzemne i površinske vode (sterilna jezera u nordijskim zemljama).
Ozon
Ozon je sloj u stratosferi koji štiti Zemlju od UV zračenja. Freonima, različitim halogeniranim derivatima ugljikovodika iz rashladnih uređaja, spremnika aerosola i pjene dolazi do uništavanja ozonskog sloja uslijed stvaranja radikala koji vežu ozon. Time nastaju ozonske rupe i povećava se opasnost od štetnog djelovanja UV zračenja. Neke kemikalije imaju navedeno u STL-u da su štetne za ozon. Metilbromid je zabranjen zbog štetnosti za ozon, a bio je izvrstan fumigant. Ozon, ukoliko se ne nalazi u stratosferi, tj. ako se stvara u troposferi je snažan oksidans i mjera onečišćenja. Za nastajanje važna je emisija iz industrije te stvaranje različitih kisikovih i dušikovih spojeva i PAH-ova. Troposferski ozon nastaje reakcijom svjetlosti s PAH-ovima ili dušikovim oksidima, a najviše su koncentracije u ljetno popodne. Manje su vikendom i u gradu (paradoks jer tamo nastaju – transmisijom odlaze u sela).
Tlo
Najveći učinak na tlo imaju otpad, poljoprivreda i detergenti. Slično kao onečišćenja zraka, putovati mogu i onečišćenja tla. Tada govorimo o pojmu globalne destilacije. U tom slučaju polutanti (npr. pesticidi) isparavaju i akumuliraju se u oblacima i putuju oblacima postupno do hladnijih krajeva. Tako postupno dolaze do polarnih kapa. Na taj je način došlo do toga da organofosforne pesticide nalazimo na polarnim kapama. Dakle nijedan dio zemlje nije priča za sebe, sve je povezano. Neki misle da se odlaganjem tvari u okoliš ona razrjeđuje i postaje na taj način manje toksična, no takvo je razmišljanje pogrešno jer se toksična tvar akumulira u životinjskim organizmima kako se penjemo uzduž hranidbenog lanca. Tako životinje pri vrhu hranidbenog lanca mogu akumulirati velike količine toksične tvari kojoj je onda izložen i čovjek koji konzumira te životinje. Neke tvari s poznatim ekotoksičnim djelovanjem koje su uzrokovale različite prirodne katastrofe ili bolesti su pesticidi DDT (insekticid, smanjivanje populacije ptica zbog omekšavanja ljuske jajeta) i atrazin (herbicid, endokrini disruptor s djelovanjem na populaciju puževa), kadmij (akumulacija u riži i bolest Itai itai) i živa (zaljev Minamata, trovanje pšenicom u Iraku).
Otpad
Otpad je sve ono što je vlasnik proglasio otpadom, čemu je istekao rok uporabe ili što je zbilja opasno za zdravlje ljudi ili okoliša. Najznačajnije kategorije su komunalni, otpad koji se može reciklirati i opasni otpad. Najveći udio u komunalnom otpadu čini biootpad, a zatim karton, plastika i staklo. Opasni otpad sačinjavaju baterije, stari lijekovi, ambalaže sredstava za čišćenje, rabljena ulja i akumularori, građevinski otpad i ostalo, a posebno opasan otpad je otpad zabranjenih tvari (azbest), kemikalije koje su postojani organski polutanti (POP) te kemikalije koje zbrinjavanjem daju produkte opasnije nego što su one (npr. PCB-ovi iz kojih nastaju dioksini). Posebna vrsta otpada je ona nastala u nesrećama (požar, sudar, prolijevanje) ili uslijed „zaboravljanja“ kemikalija u skladištima (npr. spremišta arsina i fosfina, Chromos) ili na nekim drugim nepredvidljivim mjestima. Te opasne „zaboravljene“ tvari se nakupljaju na način da tvrtke propadaju pa ne zbrinu kemikalije, mijenjaju se proizvodni postupci pa ostane višak kemikalija, nabavi se previše kemikalija pa se dio ne iskoristi, zbog velikih donacija od kojih su neke nepotrebne (kod nas u Domovinskom ratu), ali i nemara, neznanja, itd. Potrebno je smanjiti količinu otpada, a nastali otpad zbrinuti, čim više reciklirati, kompostirati, spaliti i kemijski preraditi.
Saniranje otpada
Za problem zbrinjavanja smeća, a naročito posebnog otpada (organski, kemijski) u Zagrebu idealno bi rješenje bila izgradnja spalionice. Međutim, ona mora biti vrhunske tehnologije jer termalna degradacija može biti također izvor različitih toksičnih tvari. Pri nedovoljno visokim temperaturama u spalionicama oslobađaju se tzv. dimni plinovi (najveći značaj imaju dioksini), sadržaj filterskih uređaja, ostatci izgaranja i otpadne vode. S druge strane, opasnosti odlagališta su deponijski plinovi koji sadrže zasićene alifatske ugljikovodike, halogenirane alifatske ugljikovodike, aromatske ugljikovodike, fenole, aldehide, amonijak, sumporovodik, itd., a tijekom ljetnih mjeseci često dolazi do samozapaljenja tih plinova što je opasno. Tu su i procjedne (deponijske) vode koje mogu sadržavati nitrate, nitrite, PAH-ove, cijanide, fenole, razne metale i dr. Jedan od načina zbrinjavanja otpada je i izvoz otpada u siromašne zemlje u kojima sirotinja pokušava živjeti od tog otpada. Zbog toga je donesena Baselska konvencija koja je to trebala regulirati. Uspješnost te Baselske konvencije je dvojbena jer su siromašni dobivali neki novac za prihvaćanje tog otpada. Primjenu konvencije nitko baš i ne kontrolira i javnost nema nadzor nad opasnim otpadom.
Kanal Love
Kanal Love je kanal koji se gradio 1890-ih na slapovima Niagare s ciljem prometnog povezivanja svih jezera. Građenje kanala je napušteno i od 1920. se u tom iskopanom području odlagao otpad. Nakon punjenja iskopanog dijela i dosezanja otpada do razine zemlje na tom se području izgradilo tipično američko idilično naselje. Od 1958. godine počele su nesreće – rasjedi, pucanje, samozapaljenja, izlazak plinova i otpada iz zemlje. Pučanstvo je evakuirano 1987., no zbog dugotrajne izloženosti karcinogenima među stanovnicima kanala Love zabilježena je povećana incidencija tumora, primarno leukemije, karcinoma reproduktivnih organa, urinarnog i probavnog sustava, glave, vrata i usana.
Voda
Voda se najviše onečišćuje industrijom, intenzivnim uzgojem životinja, poljoprivredom i komunalnim otpadom. Primjeri tvari koje su uzrokovale različite ekotoksične učinke su TBT (korišten za premaz brodova – toksičan za populaciju puževa), PCB-ovi (bolest Yusho), dioksini, PAH-ovi, živa (Minamata) i nafta (izlijevanje u Meksičkom zaljevu). Općenito, 25% nafte hlapi, 10% se otopi u vodi ili razgradi fotolizom, 30% se razgradi djelovanjem bakterija i mikroorganizama, 15% čini sediment, a 20% se deponira na kopno.
Farmaceutici i antibiotici u okolišu, antimikrobna rezistencija i štetni ekološko-zdravstveni učinci
Dokazano je da farmaceutici mogu biti jako štetni za okoliš, ekosustav i ljudsko zdravlje, a bez obzira na to ne postoji zakonska regulativa o njihovom ispuštanju u okoliš. Netko misli da to nije problem jer su koncentracije niske, ali tijekom vremena dolazi do nakupljanja lijekova, pregradnje složenijih spojeva čime nastaju još toksičniji produkti i što se oni nalaze često i u toksičnom mediju koji osim lijekova sadrži i razne druge toksične tvari (biocide, metale). U okolišu nalazimo lijekove, metaboličke produkte nastale transformacijom lijekova od strane ljudi ili komensalnih mikroba i transformacijske produkte nastale transformacijom u okolišu, biološkim putem (mikrobi iz okoliša) ili nebiološki (svjetlo, hidroliza, oksidacija). Zato se razvijaju farmakoekologija i ekofarmakovigilancija koje se bave tom problematikom. Pokazano je već da citotoksični lijekovi (antitumorski) toksično djeluju na organizme iz okoliša, i to pri koncentracijama koje su već sada prisutne u organizmu. Izvori su razni (kućna i bolnička njega, ljekarne, starački domovi), a kanalizacijski filtri ne sprječavaju ulazak tih lijekova u okoliš. Zato postoji i pravilnik o gospodarenju medicinskim otpadom. U prihvat starih lijekova su uključene i ljekarne jer je pravilo da onaj tko ostvaruje profit prodajom nekog lijeka treba taj lijek i zbrinuti.
Veliko je istraživanje izmjerilo MEC (eng. Measured Environmental Concentrations) lijekova u raznim djelovima okoliša i ispalo je da su lijekovi prisutni u gotovo svim djelovima okoliša. U velikom djelu svijeta nađeni su i u vodi za piće, ali u RH još ne. Zabrinjavajuće je da je zabilježeno i prisustvo gena za rezistenciju na antibiotike raznih bakterija u zraku što može upućivati na moguć razvoj novih rezistentnih bakterija.
