Upload
goodboynis
View
259
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 1/33
Osnove EKOTOKSIKOLOGIJE
Prof.dr DUBRAVKA JOVIČIĆ
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 2/33
ŽIVA (Hg) – mističan metal
Hg se koristi duže od 2000 g.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 3/33
Živa (Hg)• U prirodi se nalazi u brojnim hemijskim i fizičkim oblicima:
elementarna (metalna živa i živine pare), u obliku neorganskih
jedinjenja koja mogu biti jedno- i dvovalentna i u oblikuorganskih jedinjenjna žive od kojih je najznačajnija metil živa(nastaje prvenstveno metilacijom neorganskih jedinjenjamikroorganitmima u zemljištu i vodi).
• Svi oblici žive izazivaju brojne štetne efekte uključujućinefrotoksičnost, neurotoksičnost i poremećajegastrointestinalnog trakta, stim što neorganska jedinjenjadominantno oštećuju bubrege a organska nervni sistem;
• Iako se efekti neorganskih i organskih jedinjenja žive naorganizam razlikuju obe grupe jedinjenja mogu uzrokovatinastanak oksidativnog stresa.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 4/33
ŽIVA (Hg) – mističan metal• Slično nemetalima formira organska
jedinjenja koja su veoma stabilna uvodenoj sredini
U živom svetu živa podleže metilaciji pri
čemu nastaje metil – živa koja je
neurotoksična i teratogena.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 5/33
Toksičnost žive –
neorganske formeSve forme žive su toksične, a nivoi
toksičnosti su različitiNajmanje su toksični neorganski tipovi žive – teško se resorbuju kroz probavni trakt
Kada se jednom apsorbuje akumulira se u jetri i bubrezima – izlučuje se preko urina
Najopasnija su isparenja žive, jer preko
respiratornog trakta brzo dospevaju u krv idalje se transportuju do mozga.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 6/33
UTICAJ ŽIVE NA SREDINUBIOAKUMULACIJA/BIOMAGNIFIKACIJA
Mikroorganizmi - osetljivi na živuMorski i slatkovodni fitoplankton je veomaosetljiv na fungicide sa živom,može umanjitisposobnost fotosinteze.
BILJKE – imaju sposobnost apsorbcije ikoncentracije žive iz okruženja.
Životinje akumuliraju živu putem hrane.
Slatkovodni i morski organizmi sadrže više Hgnego kopnene životinje.
Ribe akumuliraju Hg u svim tkivima osim umasnom tkivu.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 7/33
UTICAJ ŽIVE NA SREDINU• Švedski ornitolozi su 1950 god.prvi put uočili značaj
žive kao ekološki problem.
• PTICE – živa se akumulira ukoliko se hrane
zrnevljem tretirano živom• Akumulacija žive u bubrezima, jetri i manjeu mišićnom tkivu
• Kod mnogih ptica primećen je manji produktivitet
• U Kanadi i US – povećan nivo žive koje se hrane semenjemkao i kod njihovih predatora 1970 –ih obe zemlje su zabranilealkil –živu kao pesticid kojim se tretira seme.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 8/33
• BIOMAGNIFIKACIJA – sadržaj Hg raste
u organizmima sa njihovim mestom ulancu ishrane.
UTICAJ ŽIVE NA SREDINU
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 9/33
TROVANJE METIL ŽIVOMNAJVEĆA OPASNOST PO ZDRAVLJE LJUDI
- bioakumulacija preko kontaminirane hrane- absorpcija preko kože i inhalacija
GLAVNI SIMPTOMI TROVANJAGubitak osećaja u jeziku i na usnamaAtaksija (gubitak sposobnosti koordinacije)
Smanjenje vidnog polja
Gubitak sluha
Rastrojenost nervnog sistema i mentalni poremećaj
SmrtmožeizazvatidozaHG =1.4μg/mgu krvi.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 10/33
MINAMATA ZALIV• Područ je ribe i uzgajanje ribe - 35000 ljudi
• 1932 -1968 – fabrika u minamati koristilaživin oksid Hg2
• Ispušteno u zaliv 200 -600 tona HG• 1956 epidemija trovanja živom
• 1760 žrtava- MINAMATA bolest- delirijum, ometanhod, smrt. Žrtvama isplaćeno 611 miliona dolara
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 11/33
ARSEN(As)
- prirodni sastojak Zemljine kore i vode, korišćenjem u industriji i poljoprivredipostao je izvor trovanja u lancu ishrane biocenoze.
- arsen je prirodni sastojak životinjskog organizma i ima stimulativni učinak narast u malim koncentracijama isto tako i lekoviti učinak.
- elementarni arsen je neotrovan, neorganska jedinjenja arsena su toksičniji odorganiskih
- najveću toksičnost ispoljava u trovalentnom obliku (gas –arsen- AsH3)
- stare civilizacije su koristile arsenove kupke za suzbijanje ektoparazita,nerganski herbicidni defolijanti, rodenticidi i insekticidi su najopasnijiarsenova sjedinjenja za životinje, lekovi na bazi arsena.
- primena selena u hrani umanjuje otrovnost arsena i obratno.
- akumulira se u jetri, bubrezima, koštanoj srži i slezeni, dlaci a izlučuje izorganizma mokraćom, balegom, mlekom, znojem i preko kože.
- deluje štetno na nervni sistem, respiratorni sistem, kostnu srž
bubrege i kožu.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 12/33
ARSENEkotoksikologija arsena:
-bioakumulira se u nižim lancima ishrane
( biljke i alge) ali se koncentracija ne povećava kod
beskičmenjaka i riba.
- neorganska jedinjenja arsena su toksičnija za pastrmke
od organskih.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 13/33
BAKAR(Cu)Neophodan kofaktor za određene enzime
Omogućava normalno funkcionisanje kostne srži, mineralizaciju
kostiju,stvaranje vezivnog tkiva, antioksidacionu zaštitu.
Metabolički poremećaj Cu očituje se “hemolitičkom krizom”, nekrozom i
cirozom jetre.
9 Ekotoksikologija:9 stresno djeluje na salmonide (povećan nivo hormona kore nadbubrežne
žlezde u krvnoj plazmi).
9 Povećane koncentracije negativno utiču na rast, sposobnost plivanja,
količinu proteina kod riba.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 14/33
SELEN (Se)Nedostatak ili manjak (selenoza) uzrokujeporemećaje kao što su: oštećenja
jetre,srca,mišića,pluća,neurona. Kofaktor enzimačija je funkcija redukcija H2O2 DO NETOKSIČNIHOBLIKA KISEONIKA – time se stvara zaštita ćelije.
Ekotoksikologija:-akumuliraju ga najviše vodene biljke i beskičmenjaci.- kopneni organizmi akumuliraju selen putem hrane
Toksičnost selena se javlja kada je koncentracija ovog
elementa malo iznad osnovne koncentracije.
Veći je problem nedostatak selena od njegovog povećanogprisustva.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 15/33
SELENSELEN – trovanje.
Ukočenost zglobova u janjadi. Deformacija i odbacivanje rožine papaka.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 16/33
ŽELJEZO
(Fe)-izvori otrovanja za životinje su medicinska
predoziranja
- fiziološka koncentracija Fe u krvi iznosi 100 µg/100 ml,trovanje nastaje kod konc. 300 µg/100 ml.
-ostaci u tkivima poznati su u mesnoj prerađivačkojindustriji pod terminom “r đave šunke” na mestu aplikacijeFe
9 Ekotoksikologija: nema značenja.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 17/33
Aluminijum, cezijum, vanadijum i uran
Aluminijum (Al) se akumulira u ribama,
akumulacija cezijuma (Cs) kod riba grabljivicasmanjuje njihov rast.Vanadijum (V) je toksičan za ribe jer smanjujerast a kod larvi . U većim koncentracijamaizaziva mortalitet.
Uran izaziva histopatološke promene u jetri .
Njegov uticaj je više hemotoksičan negoradiotoksičan.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 18/33
POLIHLOROVANI BIFENILI i
DIOKSINI (PCB grupa)Što su PCB-i?
- organska jedinjenja koji nastaju spajanjem jednog ili više atoma hlora na par povezanih
benzenskih prstenova
- zavisno o broju i poziciji atoma hlora moženastati oko 209 različitih jedinjenja PCB-a
- najpoznatiji srodnici su im PCDD i PCDF
(dioksini i furani)
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 19/33
INDUSTRIJSKI ZAGAĐIVAČI
POLIHLOROVANI BIFENILI (PCB grupa) i DioksiniSadrže 20-70 % hlora posebnih fiziičko-hemijskih osobina
(slabo su topljivi u vodi, dobro topljivi u lipidima, otporni na
kiselu i alkalnu sredinu, termostabilni, teško zapaljivi, otpornina oksidaciju i gotovo svaku hemijsku i biološku razgradnju
(temp. od 1000 °C razgradi ih za 3 s, u upotrebi su od 1929.
- široka primena u industriji, kao dodatak pesticidima ima
sinergistički uticaj i smanjuje im isparavanje – na tržištu je
završilo preko 1000 000 t, a otpornost na razgradnju dovela je do sveopće konataminacije biološke sredine.
- u Japanu zbog uživanja rižinog ulja konataminiranog s
PCB-om obolelo je oko 1000 ljudi što je poznato kao slučaj
“Yusho”.
- u nekim zemljama Europe zabranjena upotreba PCB-a uprehrambenoj industriji i proizvodnji stočne hrane.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 20/33
POLIHLOROVANI BIFENILI (PCB grupa) i dioksini
- otrovnost raste s postotkom Cl u jedinjenju.
- resorbuju se brzo preko kože i probavnog trakta, distribuiraju se u
sva tkiva,te se pohranjuju u lipidnoj frakciji tkiva i ćelija.
- pohranjuju se u žumancetu jajeta i prelaze u placentu, izlučuju se
mlekom. Ispuštanje piralena iz trafo- stanice
PCB rastvoren u trihlorbenzenu
PIRALEN- NATO bomb. Kragujevac- sistemski uticaji su sledeći: poremećaji u razvoju kožnog epitela i
sintezi Hb, promene u metabolizmu minerala, vode i vit. A, E i Se,
promene u aktivnosti steroidnih hormona te hiperaktivacija štitne žl.
MDK PCB-a u mleku i mlečnim proizvodima iznosi 1 ppm, meso 2
ppm /sve na udeo masti/, jaja bez ljuske 0,3 ppm, ribe, školjke,
rakovi i mekušci 3 ppm.
9 Ekotoksikologija: opšta kontaminiranost planete Zemlje s
posledicama za faunu od polarnog medvjeda do ptica i riba,
najosetljivija kanadska kuna zlatica, vodeni sisari nešto otporniji na
akutni toksični uticaj.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 21/33
Dioksini
najopasniji u grupi dioksina je TCDD ("dioksin“) -2,3,7,8-tetrahlorodibenzo-p-dioksinod ukupno 75 različitih PCDD-a 7 ih se analizira u
laboratorijima te 10 od ukupno 135 različitihPCDF-a
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 22/33
KAKO NASTAJU?
-izgaranjem organskih materija-nus produkti industrijskih procesa - u raznim hemijskimprocesima u organskoj i hemijskoj industriji
- spaljivanjem otpada – radi nepotpunog
sagorevanja (emisija u vazduh; u sastavu pepela) manjekoličine u prirodnim procesima- erupcije vulkana, šumski požari
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 23/33
Izloženost dioksinima• Na radnom mestu (profesionalna)
• U prirodi (prisutnost u bližoj/široj okolini)• Perzistentni – u prirodi ih nalazimo u
medijima i decenijama nakon emisije
• Radi lipofilnog karaktera – lako prolaze
kroz ćelijske membrane te kroz placentu
• Slabo se metabolizuju – odlažu se u
masno tkivo
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 24/33
Gde ih nalazimo?• nalazimo ih u svim medijima: voda, vazduh, zemljište• radi izrazito lipofilnog karaktera najviše u medijima bogatim
mastima – u hrani: mlečniproizvodi, meso, riba• Unos u organizam: inhalacijom i digestijom• (hrana)• Fenomen biokumulacijei biomagnifikacije
• kroz lanac ishrane
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 25/33
EliminacijaVreme poluživota teško potpunodefinisati.Vreme poluživota dioksina u organizmu je veme
potrebno organizmu da eliminiše ½ ukupnogsadržaja dioksinaNaučnici su tvrdili da je t poluživota oko 7 godinaDanas je poznato da se t poluživota menja zavisno
o količini dioksina prisutnog u organizmu – rasponod 1-10 godinaŠto je više dioksina prisutno u organizmu kraće je
vreme poluživota – brže se metabolizuje i eliminiše izorganizma
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 26/33
Referentne vrednosti - PCB
• Razliciti standardi:
• EPA': 0,0005 ppm (mg/L) - u vodi• FDA": 0,2-3 ppm - u hrani
• WHO''': 70 pg/kg težine (“tolerable monthly
• intake”)• “ US Environmantal Protection Agency “
• “ The Food and Drug Administration “• '' World Health Organization “
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 27/33
Zdravstveni problemi
• Kancerogen, mutagen, teratogen
• Imunotoksičan, hepatotoksi
čan
• Kratkotrajna izloženost visokim dozama –
izaziva kožne lezije
• (hlorakne), poremećena funkcija jetre• Hronična izloženost – različiti oblici karcinoma
• Agency for Research on Cancer (IARC)
• kategoriše TCDD – “known humancarcinogen”
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 28/33
Toksičnost PCB-a i dioksina
1) poremećena reproduktivna funkcija
2) poremećen razvoj i neurološke funkcije unovorodenčadi –nastavlja se i u školskoj dobi koddece koja su bila izložena PCB-u in utero
3) iz animalnih studija poznato je da PCB imaju negativanuticaj na reproduktivnu funkciju
4) saznanja o uticaju PCB-a na ljudsku reprodukciju suograničena – individualna jedinjenja PCB-a imaju
različitu toksičnost i aktivnost –zavisno o broju i mestu atoma hlora varira i aktivnostpojedinog jedinjenja PCB-a
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 29/33
• CFC – koriste se za funkcionisanje rashladnihuređaja
• Dospevaju u gornje slojeve atmosfere u kojimarazgrađuju ogromne količine ozona
• FENOLI
• OTROVNI GASOVI I PARE• UGLJEN MONOKSID I UGLJEN DIOKSID
• SUMPOR i NJEGOVA JEDINJENJA
FLUOROHLORNI
UGLJOVODONICI- CFC
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 30/33
FENOLI• Organska aromatična jedinjenja sa
benzenovim prstenom• U žive organizme prodiru preko
telesnog pokrivača izazivajući
poremećaje u respiratornom traktu,gastrointestinalnom traktu, jetri,bubrezima.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 31/33
Ugljen- monoksid i ugljen - dioksid• (CO) je produkt sagorevanja nafte,
derivata nafte u uslovima smanjenog
kiseonika.
• Sagorevanjem različitih materijala
oslobađa sa CO2. – odlazi u atmosferu
efekat staklene bašte
CO - veliki afinitet prema gvožđu -karboksihemoglobin
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 32/33
SUMPORJedan od glavnih zagađivača atmosfere. Većinedostatak (S) izaziva smrt i biljaka iživotinja, dok je preterano prisustvo S
toksično.
Vodonik sulfis H2S uzrokujeveliku smrtnost ptica i sisara.
Toksični efekat SO2na biljke i životinje ipojavu kiselih kiša.Kisele kiše nastajuod Sumpr-oksidakoji se oksiduju usumpornu kiselinu.
7/29/2019 Eko Toksikologija
http://slidepdf.com/reader/full/eko-toksikologija 33/33
NITRATI, NITRITI I NITROZO-SPOJEVI
nitrati su u životnoj sredini najzastupljeniji, ali i najmanje toksični
nitrati redukcijom prelaze u mnogo toksičnije nitrite.
Danas je poznato preko 100 biljaka koje mogu sadržavati toksičnekoncentracije nitrata (žitarice, povr će, krmno bilje, lekovite biljke).
- biljke brzo akumuliraju nitrate ali ih fotosintezom iskoriste za sitezu
amino kiselina, stoga je akumulacija u biljci visoka za vreme oblačnog
vremena i noć
u te u mladim biljkama, nezrelim žitaricama.
nitriti uzrokuje diuretički uticaj koji uslovljava dehidrataciju i alkalozu;vazodilataciju i šok; izaziva oksidaciju dvovalentnog Fe u trovalentno tj.
hema u hematin i Hb u methemoglobin što rezultira opštom anoksijom
tkiva.