MINAMATA
3.5 CHEMISMUS
KOLOBĚH RTUTI člověk savci ptáci
přírodní i umělé zdroje
C2H6
UV
Hg
(CH3)2Hg
toxické účinky rtuť v různých formách kumulace
Hg
HgS
detoxikace
ryby
potravní řetězec
CH3Hg+
Hg2+
CH3Hg+
H2S
3.5.1. ZASTOUPENÍ PRVKŮ V PŘÍRODĚ
(CH3)2Hg
(CH3)2Hg
bakterie
Obsahy prvků v zemské kůře Klarkové obsahy = průměrné obsahy v zemské kůře řádové koncentrace 10-1 10 % 10-2 1% 10-3 promile 10-4 10-5 10-6 ppm 10-7 10-8 10-9 ppb
Zastoupení hlavních prvků pořadí nejvíce zastoupených prvků podle hmotnosti
prvky (příklady) 0, Si Al, Ca, Fe, K, Mg, Na P C, Cl, F, Mn, S, B, Cu As, Be, U I Ag, Hg, Pb, Se Au, Pt
1
2
3
4
5
atmosféra
N
O
Ar
H
C
hydrosféra
O
H
Cl
Na
Mg
zemská kůra
O
Si
Al
Fe
Ca
biosféra
O
C
H
N
Ca
1
3.5.2 TOXICKÉ PŮSOBENÍ LÁTEK
Chemické látky Chemické látky z pohledu jedince: q vlastní – součástí jeho metabolismu q cizí = xenobiotika – všechny ostatní ⇒ každý organismus obklopen cizími látkami ⇒ nutnost vytvořit si obranné mechanismy
NEFRON
DVA ZÁKLADNÍ SUBJEKTY VS BIOLOGICKÝ SYSTÉM
CHEMICKÁ LÁTKA
ZÁKON TOLERANCE
DVA ZÁKLADNÍ KROKY
EXPOZICE
ÚČINEK
„BEZ EXPOZICE NENÍ ÚČINKU“
pro ESENCIÁLNÍ (nezbytné) lákty
optimum
prosperita systému
letální minimum
interval tolerance
letální maximum ekologický faktor
2
ZÁKON TOLERANCE pro NEESENCIÁLNÍ (nepotřebné) látky
prosperita systému
Základní princip toxikologie
optimum
„Jen dávka určuje to, zda je látka jedem.“ (Paracelsus – středověký alchymista) letální maximum
interval tolerance
ekologický faktor
3.5.3. VYBRANÉ SKUPINY LÁTEK
Organokovové sloučeniny
Arcachon
Předožábří plži
působením TBT - imposex
(Svět zvířat X, 2001)
3
Organocínové sloučeniny TBT - TRIBUTYLCÍN
• jedna z nejtoxičtějších životního prostředí • široké technické textilu, kůží
využití:
látek
uvolňovaných
do
příměs barev, plastů,
• pesticid v zemědělství
PESTICIDY Rozdělení podle cílového organismu: • insekticidy hmyz • akaricidy roztoči • moluskocidy měkkýši • rodenticidy hlodavci • herbicidy rostliny • fungicidy houby
Hlavní rizika
Pesticidy
Příklady insekticidů Rozdělení podle chemického složení: 1. Chlorované uhlovodíky (DDT, hexachlorhexan, lindan) 2. Organofosfáty 3. Karbamáty (carbofuran)
OBALEČ MODŘÍNOVÝ
Nespecifické působení
LETECKÁ APLIKACE INSEKTICIDŮ
4
ŠKŮDCI NA SMRKU
STŘEVLÍK HLADKÝ, KRAJNÍK PIŽMOVÝ, STŘEVLÍČEK PTEROSTICHUS OBLONGOPUNCTATUS, STŘEVLÍČEK PTEROSTICHUS BURMEISTERI
OBALEČ MODŘÍNOVÝ
SLUNÉČKO VELKÉ, SLUNÉČKO SEDMITEČNÉ
LUMEK - DOLICHOMITUS MESOCENTRUS
MRAVENEC LESNÍ – FORMICA RUFA
PESTROKROVEČNÍK MRAVENČÍ – THANASIMUS FORMICARIUS
5
KNĚŽICE OSTROROHÁ – PICROMERUS BIDENS
Aplikace insekticidů Pokles početnosti lesních druhů: drozd zpěvný (Turdus philomelos)
Flousek a Gramsz (1999)
Aplikace insekticidů
Aplikace insekticidů
Dlouhodobý vliv na populace hmyzožravých ptáků: sýkora koňadra (Parus major)
Flousek et Gramsz (1999)
Dlouhodobý vliv na populace hmyzožravých ptáků: králíček obecný (Regulus regulus)
Flousek a Gramsz (1999)
SPOTŘEBA PESTICIDŮ V EVROPĚ
Průmyslová hnojiva
Celková spotřeba pesticidů (kg/ha/rok)
(Europa´s Environment 1995)
6
Hlavní typy
Hlavní ekologická rizika
• dusíkatá • fosforečnanová
• eutrofizace povrchových vod • unifikace krajiny
Ropné látky
vodní květ sinic
HAVÁRIE TANKERŮ MÍSTA HAVÁRIÍ TANKERŮ (NAD 10 000 bbl) OD ROKU 1974
Emise ze spalovacích procesů
(1 bbl = barrel of crude oil = 0,13 tun)
(Europa´s Environment, 1995)
7
Hlavní složky
VÝVOJ EMISÍ SO2 , NOx , NH3 V EVROPĚ
• prachové částice • anorganické plyny (oxidy síry, oxidy dusíku ..) • těžké kovy • organické látky • radionuklidy
KONCENTRACE OXIDU SIŘIČITÉHO V OVZDUŠÍ (1990)
IMISE
Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací oxidu siřičitého v roce 1990 Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999
KONCENTRACE OXIDU SIŘIČITÉHO V OVZDUŠÍ (1999)
KONCENTRACE PRAŠNÉHO AEROSOLU (1990)
Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací oxidu siřičitého v roce 1999
Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací prašného aerosolu v roce 1990
Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999
Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999
8
KONCENTRACE PRAŠNÉHO AEROSOLU (1999)
BRYOMONITORING
Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací prašného aerosolu v roce 1999 Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999
BRYOMONITORING - ARSEN
BRYOMONITORING - KADMIUM
BRYOMONITORING - OLOVO
Persistentní organické látky
9
Definice
Hlavní skupiny
= organické látky, které mají tendenci dlouhodobě setrvávat v prostředí
• polyaromatické uhlovodíky (PAH) • polychlorované bifenyly (PCB) • dioxiny (polychlorované dibenzodioxiny - PCDD) (polychlorované dibenzofurany – PCDF)
Vývoj emisí škodlivin v závislosti na intenzitách dopravy D1 – km 3,0 50000
12
45000 10
35000
OA Nl
8
Nt
30000 25000
6
g /s e c
EMISE Z DOPRAVY
In te n z ita /2 4 h o d
40000
20000 4
15000
CO NOx CnHn
10000
2
SO2
5000 0 197 3 197 4 197 5 197 6 197 7 197 8 197 9 198 0 198 1 198 2 198 3 198 4 198 5 198 6 198 7 198 8 198 9 199 0 199 1 199 2 199 3 199 4 199 5 199 6 199 7 199 8
0
Rok
Koncentrace Pb,Cd,Zn v půdě - vzdálenost od okraje dálnice: 10m
Vliv modernizace vozového parku 100
emise NOx
100
limit A pozadí
90
80
80 70
60
60
Pb
50
40
40
Cd Zn
30
20
20 10
0 0 konvenční typ
Euro I., Euro II
Euro III., Euro IV.
3
20
41
68
81
100
118
128
153
178
km
10
