Környezet-egészségtan (KM030_1)

Széchenyi István Egyetem

Környezet-egészségtan (KM030_1) Részletes toxikológia 2015/2016-os tanév I. félév Dr. habil. Zseni Anikó egyetemi docens

SZE, AHJK, Környezetmérnöki Tanszék


•

Gázok, gőzök, füstök, aeroszolok

a szervezet oxigénellátást károsíthatják a következőképpen:

– a belélegzett levegőből kiszorítják az oxigént  fulladás (pl. CO2, metán, etán, propán, nitrogén) – felszívódnak a keringésbe  akadályozzák az oxigénszállítást és -felhasználást  kémiai fulladás (aszfixia) (pl. CO, ciánhidrogén, foszforhidrogén) – általános mérgezést okoznak az oxigénszállítás károsítása nélkül (pl. arzénhidrogén) •

a légzőrendszer károsodásának helye az anyag oldékonyságától függ: – leginkább vízoldékonyak: orr és felső légutak nyálkahártyája (pl. ammónia, fluorhidrogén)

– kevésbé vízoldékonyak: alsólégutak (pl. nitrogénoxidok, klór, ammónia, kéndioxid, hidrogénfluorid) •

allergiás reakciók: (pl. izocianátok, platinasók)

1


Széndioxid

•

rosszul levegőztetett égési folyamatoknál szaporodik fel

•

levegőnél nehezebb  helyiség aljában gyűlik össze

•

kiszorítja az oxigént  hirtelen eszméletvesztés és halál

•

belélegzett levegő O2-tartalma < 10%  gyors halál

•

! 100% O2-tartalom: szintén fulladást okoz  nincs, ami a légzőközpontot működésre bírja (5% CO2-t kell az O2 mellé tenni)


• • • • • •

CO-t a hemoglobin jobban köti, mint az O2-t  karboxihemoglobin csökken a szöveteknek leadható oxigén mennyisége az oxigén parciális nyomása a vérben majdnem normális marad  a szervezet nem kap ingert a fokozott légzésre a karboxihemoglobin megtartja a vér élénkvörös színét  cianózis (nyálkahártyák elkékülése) nem lép fel agy és szív sérül először (legtöbb oxigént igénylő szervek) akut mérgezés: – – – –

• • •

Szénmonoxid

10% karboxihem.: fejfájás, szellemi funkciók csökkenése 20%: erős fejfájás 30-40%: szívritmus kihagyás 40-50%: görcsök és ájulás

krónikus mérgezés: EKG eltérések, angina pectoris (szívtáji fájdalom), infarktus, idegrendszeri eltérések, magzat is károsodik késői központi idegrendszeri bántalmak: magatartási zavarok, bénulások látszólagos nyugalmi időszak után cukorbetegség jelentkezhet

2


Ciánhidrogén

•

keserűmandula szagú gáz

•

egészségesek vérében is kis mennyiségben: bizonyos ételek és cigarettázás után

•

sejtekben a légzés enzimjeit gátolja  a sejtek nem tudják a vérből az oxigént felvenni  kémiai fulladás

•

legérzékenyebb: agy

•

akut mérgezés: szédülés, görcsök, eszméletvesztés, halál; közben hányinger, hányás, szívfrekvencia csökkenés, mellkasi fájdalom, erőltetett belégzés

•

krónikus mérgezés: foglalkozási expozíció, nagy mennyiségű cianidot tartalmazó élelmiszer fogyasztása

•

anya cigarettázása: újszülött kis születési súlya  megnövekedett vércianidszint


•

Kénhidrogén

sejtekben a légzés enzimjeit gátolja  a sejtek nem tudják a vérből az oxigént felvenni  kémiai fulladás

•

legérzékenyebb: agy

•

akut mérgezés: súlyos szem- és légzőrendszeri irritáció, nagy mennyiségben: tüdőkárosítás és hirtelen halál a sejtlégzés gátlása miatt

•

krónikus mérgezés: szemkárosítás, tüdőkárosítás

3


Klórgáz

•

erős oxidálószer, számos sejttel reakcióba lép

•

már 0,01% koncentrációban kifejti izgató hatását

•

bejutási út: légzőrendszer, tüdő

•

akut mérgezés: köhögés, nehézlégzés, fejfájás, kaparó érzés a torokban, mellkasi fájdalom, kötőhártyagyulladás, tüdővizenyő

•

nagy mennyiség: gégevizenyő, fulladásos halál

•

I. világháborúban: harci gáz

•

krónikus mérgezés: orrfolyás, hörghurut, tüdőkárosodás, tüdővizenyő, a szemen szaruhártyakárosodás


Ammónia

•

irritálja a felsőlégutak nyálkahártyáját, a bőrt és a kötőhártyát

•

akut mérgezés: felső légutak károsítása, gége-, tüdővizenyő  halál

•

krónikus mérgezés: vérszegénység, csont-és izületi elváltozások

•

felhalmozódik: csont, fogak, haj, köröm

•

agyalapi mirigy és pajzsmirigy károsítása

4


Nitrogén-oxidok (NOx)

 Káros hatások: •

vízzel a tüdőben sav keletkezik  tüdő szövetének elroncsolása, vérerek erős tágulása, tüdővizenyő, tüdővérzés

•

szem és légutak nyálkahártyájának izgatása, kötőhártya gyulladás

•

máj méregtelenítő rendszerének károsítása

•

nyirokszövetek duzzadása, lépmegnagyobbodás


• • • • • • • • •

Etilén-oxid (ETO)

C2H4O, gyűrűs éter (háromtagú, oxigéntartalmú gyűrű) színtelen, szobahőmérsékleten gáz, édeskés szagú, vízben és számos más oldószerben oldódik korábban műtéteknél, orvosi segédeszközök sterilizációjára használták ma már egyre kevésbé alkalmazzák bejutási út: légzőrendszer, bőr alkiláló anyag DNS-hez kötődik, sejtmutációkat okozhat akut mérgezés: szem-, légzőrendszer-, bőrkárosítás, fejfájás, hányás, inkoordináció, bőrgyulladás krónikus mérgezés: mutagén hatás, belélegzése után kromoszóma elváltozások

5


 • • • • •

Savak és lúgok

Savak: szövetek károsítása: bőr, nyálkahártya hatás függ: koncentráció és behatási idő bőrrel érintkezve vízelvonás, kiszáradás, hőfelszabadulás (I., II. és III. fokú égési sebek), elhalás szem kötőhártya-, légzőrendszer-sérülés, tüdővizenyő belégzéses károsodás: tüdővizenyő

 Lúgok: • savaknál jobban károsítják a szöveteket: elfolyósításos elhalás, savaknál mélyebbre hatolnak a bőrben • zsírokat elszappanosítják • szaruhártya fekély és elhalás • lúgivás (öngyilkossági forma az 1900-as évek táján)  végzetes; súlyos nyelőcsőelhalás és szűkület


• • • • • • • •

• •

Oldószerek

ipari oldószerek: zsíroldékony hatásúak víz- és zsíroldékony is: bőrön keresztül jól felszívódnak általában erősen párolognak  fő bejutási út: belégzés (bőrről a nagyon erősen párolgó kevésbé szívódik fel, mert elpárolog) szerves oldószerek: lipofilek  zsírgazdag szövetekben rakódnak le (zsírszövet, idegrendszer, máj)  azokban a szervekben is, amelyeken sok vér halad át (szív-és vázizomzat)  vér-szövet határhártya lipidekben gazdag áthatolnak a méhlepénybe ( magzat idegrendszerében végleges elváltozások), megjelennek az anyatejben is kiválasztásuk: a változatlan anyag kilégzése, anyagcseretermékek megjelenése a vizeletben bőrizgató anyagok  bőrből kioldják a zsírokat légzőrendszer károsítása  zsírtalanító hatás

6


Oldószerek (folyt.)

•

lipidoldékonyság nő, szénlánc nő, telítetlen kettős kötések száma nő  központi idegrendszeri bénulás, általános érzéstelenítés erősebb hatású • szívizmot érzékennyé teszik az adrenalin szívritmus rontó hatása iránt • májsejtek károsítása  benzol: – akut: idegrendszeri bénítás – krónikus: csontvelőkárosítás, fehérvérűség, rákkeltő anyag – felszívódása: elsősorban tüdő, de bőr is lehet

 fenolok: – akut: irritálószerek, altatószerek, kicsapják a fehérjéket, égések, helyi szövetelhalás (májban, vesében, húgy-ivarszervekben, szívben), központi idegrendszeri bénulás – krónikus: bőrgyulladás, száraz bőr – felszívódása: belégzés, bőr


Alifás vegyületek

 telített alifás szénhidrogének: • metán, etán, propán: inert, fulladást okozó gáz • pentán-nonán: irritáns (légzőrendszer, bőr, idegrendszer) és altató hatás  metil-alkohol: • hangyasavvá való lebomlása látóideg gyulladást okoz  vakság (810 g), halál (75-100 g) • bejutás: bőr, légzőrendszer  etil-alkohol: • teratogén hatás  glikolok: • akut: álmosság, zavart beszéd, fejfájás, hányás, öntudatvesztés, görcs, szív- és tüdőelégtelenség • inhaláció csak ritkán, mert kevéssé párolognak • krónikus: bőrgyulladás ( zsírtalanítás)

7


 • • •

Alifás vegyületek (folyt.)

klórozott szénhidrogének: illékonyak  belégzéssel felszívódnak bőrön keresztül is erős altató hatás, máj-, vesetoxikus anyagok

 triklóretilén: • központi idegrendszer gátlása, májkárosodás • heveny mérgezés: kötőhártya, légzőrendszer, nyálkahártya, bőr izgalma, altató hatás • idült: bőrgyulladás, sokideg gyulladás


•

peszticidek: természetes eredetű vagy szintetikusan előállított vegyi anyagok, melyek felhasználásával mezőgazdasági terményekre vagy az ember egészségére káros rovarokat és rágcsálókat irtják, fejlődésükben gátolják, illetve elpusztítják azokat az élőlényeket és gyomokat, melyek a kultúrnövényeket károsítják – – – – – – – – –

•

Peszticidek

inszekticid: rovarölő akaricid: atkaölő ovicid: peteölő larvicid: lárvaölő algicid: algaölő rodenticid: rágcsálóirtó virucid: vírusirtó fungicid: gombaölő herbicid: gyomirtó

növényvédő szerek (mg-i felhasználás) és irtószerek (eü-i alkalmazás)

8


Növényvédőszerek

•

~ 300 hatóanyag, ~550 készítmény engedélyezve Mo-on

•

kb. fele gyomirtó, negyede rovarirtó

•

1985: 5 kg aktív hatóanyag / ha

•

napjaink: 3 kg/ha  toxikológiai meggondolások  nagyüzemek széthullása, tulajdonosváltás

•

integrált növényvédelem: ártalmatlan biológiai módszerek, pl. – növénykártevők kórokozói – rovarokat a csapdához csalogató szexhormonok

– kitinváz növekedését megakadályozó juvenil hormon

•

mechanikai módszer: kapálás!


Irtószerek

•

népegészségügy használja fel

•

fertőző betegségeket terjesztő vagy más egészségártalmat okozó, esetleg csupán kellemetlenkedő rovarok és egyéb ízeltlábúak, valamint lakott területen megtelepedett patkányok és egerek pusztítására

•

tífusz-, malária-, pestis-, sárgaláz-, álomkórjárványok nagy mértékű csökkenése

•

csípőszúnyogok kivédése

•

gyomor-bél megbetegedéseket terjesztő legyek irtása

•

nagyságrendekkel kevesebb mennyiség, mint növényvédő szerekből

•

de! az ember közvetlen közelében, környezetében, magában az emberen (tetűirtás) alkalmazzák

9


• •

Peszticidek: klórozott szénhidrogének: DDT (diklór-difenil-triklór-etán)

1939-ben Nobel díjat kapott érte a molyirtószereket kereső Paul Müller II. világháború: – japánok által elfoglalt csendes-óceáni szigetekre permetezték partra szállás előtt, a malária terjesztő szúnyogok ellen – polgári lakosok, haláltáborok túlélői: DDT-vel beszórták: ruhatetű, tífuszjárványok ellen

• • •

háború után: mezőgazdasági felhasználás, hatalmas terméseredmények 1949: Kis-Balaton, Ecsedi láp: maláriát terjesztő szúnyogok telepeinek felszámolása 1960-as évek közepe: USA, India, Izrael, Mo: a legmagasabb a zsírszövetekben és anyatejben a DDT koncentráció


Peszticidek: klórozott szénhidrogének

•

egyéb klórozott szénhidrogén készítmények: Aldrin, Endrin, Dieldrin, Klórdán, Lindán, metoxiklór,Toxafen

•

sarkvidékek, vizek, talaj, levegő: az egész földön megtalálták az anyagot

•

lassú lebomlás, felhalmozódás a természetben és az élőlényekben

•

vízben rosszul oldódnak  mozgásuk a talajban minimális, talajvízzel alig jutnak tovább, a felhasználáshelyén maradnak

•

ivóvíz, tej, hús,növényi táplálékokkal az emberbe

•

idegsejtek Na-pumpa működését zavarják

•

 krónikus: alvászavar, fejfájás, központi idegrendszeri elváltozások

•

fejlett országok: legtöbbjét betiltották

•

ázsiai és afrikai országok még ma is alkalmazzák (olcsók)

•

időnként a narancs, citrom héjában kimutathatók

10


Peszticidek: szerves foszforsavészterek

•

II. világháború, németek: harci gáz

•

nem merték bevetni őket  a készletek számára új felhasználás után kellett nézni

•

rovarokat is kiválóan irtják  szupertoxicitás csökkentésével erre alkalmazták

•

metil-paration, malation, diklórfosz, triklorfosz, bromofosz (Wofatox, Foszfotion, Unifosz, Ditrifon, Nexion, Bi58 készítmények)

•

idegmérgek, irreverzibilis módon gátolják egyes ideg és ideg-izom átmenetekben az acetilkolin elbontását végző acetilkolin-eszteráz enzim működését  ingerületátvitel utáni nyugalmi állapot nem tud helyreállni, ingerületi állapot fennmarad

•

nyálfolyás, könnyezés, fokozott ingerlékenység, majd bénulás, fulladás a légzőizmok működésképtelensége következtében


•

Peszticidek: szerves foszforsavészterek

más enzimek működését gátolják, némely hatásmechanizmus még nem tisztázott

•

pszichés zavar, gondolkodási nehézség,felejtés

•

egyesek mutagének, karcinogének, tetarogének

•

előnyük a klórozott szénhidrogén származékokkal szemben: vízoldékonyabbak, gyorsabban hidrolizálnak  gyorsabban bomlanak le a környezetben és a szervezetben (talajban hetek alatt lebomlanak)  környezetkárosító hatásuk kisebb

•

hátrányuk: egyesek akutan mérgezőbbek!

11


• • • • •

Peszticidek: karbamátok

karbaril, dioakarb, aldikarb, benomyl (Sevin, Elocron, Tevik, Benomyl készítmények) acetilkolin-eszteráz enzim működését bénítják a kötődés azonban reverzibilis, az enzim néhány óra múlva újra működőképes környezetben hamar lebomlanak, talajra alkalmazottak viszont több hónapig hatásosak benomyl: kromoszómakárosodás, tumor

Peszticidek: piretroidok • • • • •

alfametrin, cipermetrin, deltametrin (Fendona, Cymbus, Decis készítmények) rovarok ellen; emlős-toxicitás alacsony; halakra mérgezőek, méhekre veszélyesek idegméreg, nagy adagban nyálfolyás, izomremegés, görcsök mg-i felhasználás, eü-i irtószerek talajban nemigen mozognak, felezési idejük talajon 2-4 hét


•

Peszticidek: fenoxi-alkánsavak

halogénezett fenoxi-alkánsavak (Dikamin, Dikonirt, Buvonil készítmények)

•

melegvérűekre, vízi szervezetekre mérgezőek

•

vízben jól oldódnak

•

élő szervezetben nem halmozódnak fel

•

pajzsmirigy működésébe avatkoznak be

•

gyártásukkor dioxin keletkezik, amely nem megfelelő tisztításkor a készítményben marad

•

vietnámi háború: agent orange néven lombtalanító permet  dzsungelek élővilágát kipusztította, a dioxin súlyos törzsfejlődéseket okozott az amerikaiak és vietnámiak utódaiban

12


Egyéb peszticidek

 fenol jellegű herbicidek (Novenda készítmény) • sejtméreg, melegvérűekben súlyos májkárosítás  aminotriazin herbicidek (Atrazin, Hungazin készítmények) • stabil, nehezen bomlik le • melegvérűekre mérgező: keringési, légzési károsodás, gyomorfekély, máj- és vesedegeneráció  • • • • •

bipiridil herbicidek (Grammoxone készítmény) kiváló gyomirtó az egyik legerősebb méreg, nincs ellenszere néhány cm3-nyi bőrön át felszívódó adagja  halál máj, vese, tüdőkárosodik Mo-on betiltották


Peszticidek környezetkárosítása

•

perzisztens szennyezők: hosszú ideig fennmaradnak a környezetben, levegőbe, talajba, felszíni és felszín alatti vizekbe jutnak

•

legtöbb akut mérgezés: városi lakosok hétvégi kertjeiben (hozzá nem értés)

•

családi parcellás kisbirtokosok: nem megfelelő szakmai ismeretek  veszélyeztetik a környezetet és a fogyasztókat

•

levegőbe jutás: – permetezés

– raktári készletek, hulladékok párolgása – gyártáskor keletkező füst – szakszerűtlen, nyílt téri égetés

13


•

felszíni vizek peszticiddel szennyeződhetnek: – – – – – –

•

mezőgazdasági növényvédelmi munkák egészségre káros rovarok és rágcsálók elleni védekezés peszticideket előállító üzemek szennyvizének elégtelen tisztítása gondatlanság (maradék göngyölegek vízbe dobása) permetezőgépek mosóvizének felszíni vízbe eresztése orvhalászás (peszticid a vízbe  döglődő halak kiemelése)

ártalmak a felszíni vizek szennyeződése esetén: – – – – – – –

alacsonyrendű vízi élőlények pusztulása halpusztulás (közvetlen vagy a táplálékszervezetek pusztulása miatt) házi és vadállatok pusztulása a szennyezett víz miatt kultúrnövények megsemmisülése a szennyezett öntözővíz miatt felszíni vizek öntisztulásának gátlása a baktericid hatás miatt ivóvízként történő felhasználás nehezítése emberek károsodása a peszticidtartalmú víz fogyasztása miatt


• •

•



felszín alatti vízbe jutva a kontamináció igen hosszú ideig tarthat felszín alatti vízbe jutásuk függ: – a peszticid típusa – oldékonysága – alkalmazásának módja – klíma – évszak – talaj fajtája és minősége – a környéki szaprifita mikroorganizmusok típusa talajba kerülő peszticidek hatása: – egy részüket a növények felveszik  tápláléklánc – talaj hasznos mikroflórájának kipusztítása  öntisztulás gátlása, pillangósok növekedésének gátlása

14


•

Peszticidek: az ember veszélyeztetése

veszélyeztetettek: – peszticidgyártásban dolgozók, peszticideket alkalmazó ipari és mg-i munkások – kezelt mg-i terület környékén lakók – a szennyezett levegő, víz, talaj útján az egész lakosság – öngyilkossági mérgezések

•

akut foglalkozási mérgezések: – az 1970-es években, a szerves foszforsavészterekre történő átálláskor nőtt meg a számuk – megfelelő képzettségű szakemberek munkába állásával a mérgezés csökkent – majd újra nőtt a képzetlen felhasználók miatt (tulajdonosváltás a mg-ban)

•

mikrotoxikus mérgezés (long term ártalom): – – – –

az egész lakosságot érinti elfogadható napi bevitel élelmezésügyi várakozási idő állandó ellenőrzések


Nehézfémek

•

Hg, Pb, Cr, Se, Cd, Cu, Ni, Zn, Mn

•

talajokból és vizekből táplálékláncon át az emberbe

•

növényi és vízi szervezetekre is toxikusak

•

biológiai hatás: stabil komplexek a szervezetben lévő enzimek –SH (szulfhidril) csoportjaival

•

szervekben, szövetekben felhalmozódnak

•

koncentrációjuk vérben és/vagy vizeletben mérhető

•

idegrendszeri, magatartáskárosító, reprodukciós elváltozást okozó,

teratogén (embrióban, magzatban fejlődési károsodást okozó hatás), karcinogén hatás

15


• • • • • • • • • • •

Ólom és vegyületei

elsősorban az ólom-oxidok mérgezőek veszélyeztetettség: ólomkohászat, akkumulátorgyártás, vegyészeti iparágak, fémipar, mázolómunkák, régebben nyomdaipar (ma már fényszedés) behatolási út: gyomor-, bél- és légzőrendszer, esetleg bőr legveszélyesebb: ólompor vagy ólomgőz belélegzése  a máj szűrő szerepe nem érvényesül mérgezés okozója: véráramba kerülő oldott ólom károsítja az ér- és idegrendszert, sejtméreg gátolja az –SH enzimeket nagy része vizelettel és széklettel kiürül, kisebb része a csontokban lerakódik a mérgezés tünetei: vérszegénység, fakószürke bőr, vérkenetben kék szemcsék a vörösvértestekben jelei: görcsös hasi fájdalmak, bénulások, agyi működési eltérések, impotencia, menstruációs panaszok anyatejjel csecsemőkbe is


• • •

• •

• •

Higany és vegyületei

behatolási út: gőzök vagy por belélegzése, a szerves Hgvegyületek szájon és bőrön át is felszívódnak idegrendszeri-, vese-, bőrkárosodás, menstruációs zavarok legmérgezőbb: metil-higany (főleg vízi mikroorganizmusok hatására jön létre) táplálékláncban felhalmozódik  veszélyes a halfogyasztás – tünetek: ujjak érző működése romlik, látótér beszűkül, majd járás-, beszéd-, halláskárosítás – a magzatok a legérzékenyebbek fogak amalgámtömése  emésztőrendszer Hg-mérgezés tünetei: idegrendszeri károsodás, remegés, szellemi képességek gyengülése  elmezavar, nyálfolyás, nyelv megduzzadása, vastagbél nyálkahártyáján fekélyek, gyakori csonttörés, fehérjevizelés, veseelégtelenség csontokban, májban, vesében a Hg lerakódik nyálban, anyatejben, vizeletben kiválasztódik

16


• • • • •

Kadmium és vegyületei

a –SH tartalmú enzimeket bénítják behatolási út: tüdőn át tüdőben, vesében, csontokban, májban felhalmozódik heveny mérgezés tünete: tüdővizenyő idült mérgezés tünete: hörghurut

Króm és vegyületei • • • •

behatolási út: tüdő, bőr kiválasztás: széklettel, vizelettel heveny mérgezés tünetei: kötőhártya gyulladás, hörghurut, véres széklet idült mérgezés tünete: bőrgyulladás, orrsövény átfúródás, asztma, gyomorfekély, hámfosztott bőrfelületen felmaródás ( bőr megvastagodása)


• • • • • • • •

• •

Nikkel és vegyületei

előfordulása: cigarettafüst, gyárak légszennyező anyag kibocsátásai, zöldségek bejutási út: belégzés és lenyelés vérfehérjék albumin frakciójához kötődik nem halmozódik fel, vizelettel kiválasztódik kivéve: oldhatatlan Ni-vegyületek a tüdőben halmozódnak fel  rákkeltés méhlepényen keresztül a magzatba Ni-érzékeny személyek: bőrkárosítás, bőrallergia, bőrhólyagok akut mérgezés tünetei: fejfájás, tüdőgyulladás, tüdővizenyő, krónikus vérszegénység, májkárosodás, idegrendszeri tünetek, karokon krónikus bőrgyulladás oldékony nikkel aeroszolok: orrmelléküreg gyulladás, szagérzési zavar, orrsövényátfúródás, esetleg asztma több évi lappangás után: orr-, orrmelléküreg-, tüdőrák alakulhat ki

17


Foszfor és vegyületei

•

bejutási út: gőzök belélegzése, bőr

•

tünetek: gyomorpanaszok, légcsőhurut, szájnyálkahártya kifekélyesedése, csontelhalás, csontsipolyok (idült, gyulladásos csontmegbetegedésnél a beteg csontgócot a bőrfelszínnel összekötő, gennyedő járat) (főleg az áll-, de esetleg csöves csontokon is)

18

Környezet-egészségtan (KM030_1)

Recommend Documents