A talajökotoxikológiai vizsgálatok szerepe a környezetegészségügyben
Barna Szilvia Országos Környezetegészségügyi Intézet
A talaj közegészségügyi fontossága/ a szennyezett talaj káros hatása (Dr. Horváth Amanda nyomán)
A talaj szerepe a betegségek terjesztésében/ Közvetlen károsító hatása van a szennyezett talaj lenyelésének
A talaj vízoldható sótartalma → a vizek összetétele/ Az ivóvízzel a talaj szennyező anyagai az emberi szervezetbe jutnak
A talaj, mint a növények tápanyagforrása/ A talajból szerves és szervetlen szennyező a táplálékláncba kerülnek, ill. a növényekben akkumulálódhatnak
Levegőszennyezés/ Talajfelszín portartalma, talajból kiáramló gázok
A talaj, mint természetes hulladékbefogadó/ A talaj hulladékártalmatlanító képessége korlátozott
A talaj mezoklímát befolyásoló hatása
Ökotoxikológia (Dr. Horváth A. – Dr. Vargha B. nyomán)
A szennyezőanyagok környezetre, élőlényekre gyakorolt károsító hatásának vizsgálata kísérleti körülmények között, különböző biológiai szerveződési szinteken Egy adott környezeti elem ökológiailag fontos, érzékeny egyedeit, csoportjait, populációit használja fel Tesztszervezeteket, illetve tesztrendszereket alkalmazó bioindikációs módszer A toxikológia és az ökológia egyfajta kapcsolatrendszere
Az ökotoxikológiai vizsgálatok célja (Dr. Horváth A. – Dr. Vargha B. nyomán)
Általános környezeti hatások detektálása A környezet elemeinek élőlényekre gyakorolt hatása A környezet elemeiben lezajló folyamatokra gyakorolt hatás vizsgálata Eredményeik és következtetéseik elősegítik az ökológiai folyamatok védelmét minden élőlény, így az ember létfeltételeinek biztosítását
Alapkövetelmények az ökotoxikológiai vizsgálatokkal szemben (Dr. Horváth A. – Dr. Vargha B. nyomán)
Képviseljék mindhárom ökológiai funkcionális csoportot Mind letális, mind szubletális hatásokat értékeljenek Mind individuális, mind szupraindividuális biológiai szerveződési szinteken történjen vizsgálat Időben később jelentkező hatásokat is vegyen figyelembe Több faj egyedeit egyidejűleg, együttessen is vizsgálja Természetes közegekben is történjen vizsgálat
A környezeti kockázat és az ökotoxikológiai tesztelés összefüggései (Torstensson, 1994) A KITETTSÉG JELLEMZÉSE A szennyező anyag kémiai és fizikai jellemzői
BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK Talajtulajdonságok Klíma Talajhasználat
A SZENNYEZŐ ANYAG TERJEDÉSI ÚTVONALA Transzport Szorpció/deszorpció Biológiai hozzáférhetőség asszimiláció Transzformáció Megjelenés és perzisztencia Környezetszennyeződés
AZ ÉLŐVILÁGRA GYAKOROLT HATÁS A fajeloszlás mintázata Diverzitás, fajsűrűség Szaporodás, túlélés Fiziológiai és biokémiai aktivitás Szén- és tápanyagforgalom Elsődleges produkció
Jelenleg alkalmazott ökotoxikológiai vizsgálatok jellemzői Egyszerű, egy fajt tartalmazó biotesztek
Alacsony biológiai szerveződési szint
Csekély környezeti realitás
Az ökológiai hatások vizsgálatára szolgáló módszerek jellemzői (Dr. Horváth A. – Dr. Vargha B. nyomán)
Biológiai szerveződési szint alapján Individuális
Szupraindividuális
Egyed
populáció, társulás, életközösség
Vizsgálati módszerek bonyolultsága alapján Egyszerű biológiai tesztek
Szabadföldi vizsgálatok
Akut letális, szubletális hatások
szerkezet, anyag-, és energiaforgalom
Az ökotoxikológiai tesztek tesztorganizmusainak kiválasztása A tesztorganizmusok helyes megválasztása Az ökotoxikológiai tesztek kritikus pontja! Követelmények a tesztorganizmusokkal szemben: Könnyen hozzáférhető faj Laboratóriumi körülmények között fenntartható Ismert legyen a tenyészet története és genetikája Érzékeny legyen több típusú vegyi anyagra Jól mérhető végponttal rendelkezzen Jól reprodukálható eredményt adjon Ne legyen patogén Jól reprezentálja osztályát vagy trofikus szintjét
Az ökotoxikológiai tesztek csoportosítása a teszt időtartama szerint Akut, rövid időtartamú tesztek: A teszt időtartama: 24, 48 illetve 72 óra
Krónikus, hosszabb időtartamú tesztek: A teszt időtartama függ: - a tesztorganizmus életidejétől - reprodukciós ciklusának hosszától
Az ökotoxikológiai tesztek fontos és alapvető vizsgálati végpontjai (Dr. Horváth A. – Dr. Vargha B. nyomán)
Életbenmaradás letális hatás vizsgálata Szaporodóképesség szubletális hatás vizsgálata
Fittnes
Túlélőképesség alkalmazkodóképesség vizsgálata
Evolúció
A tesztszervezetek eredete környezeti elemek
Szárazföldi/talaj tesztorganizmusok
Vízi tesztorganizmusok Üledéklakó tesztorganizmusok
Egy fajt alkalmazó talajökotoxikológiai vizsgálatok Producens növényi tesztek: - Csíranövény teszt - Növényi bioteszt
Konzumens állati tesztek: - Fonálféreg
teszt
Reducens mikrobiológiai tesztek: - Azotobacter agile teszt - Pseudomonas fluorescens teszt - Terravita kevert mikroflóra teszt
Jelzés értékű teszt vízi tesztorganizmussal: - Protozoa teszt
A talaj ökotoxikológiai vizsgálatok tipikus alkalmazási területei Szennyezett talajok toxikológiai vizsgálata Szennyvíziszapok toxikológiai vizsgálata Hulladékok toxikológiai vizsgálata Hulladékot is tartalmazó termésnövelő anyagok toxikológiai vizsgálata Felszíni vizek toxikológiai vizsgálata Talajvizek toxikológiai vizsgálata Szennyvizek toxikológiai vizsgálata
A talaj ökotoxikológiai vizsgálatok kivitelezése Mintaelőkészítés, kivonatok készítése
(vizes és/vagy 0,1% DMSO-val készített kivonat) A folyékony minták vagy a mintakivonatok hígítási sorozatának elkészítése Az ökotoxikológiai teszt(ek) lefolytatása Az ökotoxikológiai tesztek eredményeinek komplex értékelése
Azotobacter agile teszt Tesztorganizmus: Azotobacter agile A teszt jellemzője: statikus jellegű teszt A tesztelés időtartalma: 48 h Tesztmódszer: szabványosított (MSZ 21978-30:1988) A teszt érzékenysége: szerves szennyezők jelenléte
Pseudomonas fluorescens teszt Tesztorganizmus: Pseudomonas fluorescens A teszt jellemzője: dinamikus szaporodási teszt A tesztelés időtartalma: 48 h Tesztmódszer: szabványosított (MSZ 21470-88:1993) A teszt érzékenysége: nehézfémek jelenléte Tesztbaktérium szaporodását gátló legalacsonyabb fémkoncentráció (mg/dm3) Azotobacter agile
Pseudomonas fluorescens
Kadmium
10
4
Réz
2
2
Ólom
50
10
Terravita kevert mikroflóra teszt Tesztorganizmus: Terravita aktivátor kevert mikroflórája A tesztorganizmusok jellemzője: Kommunális és termelési hulladékok komposztálásához használt, biodegradációs képességgel rendelkező szaprofita mikroorganizmusok A teszt jellemzője: szaporodási teszt A tesztelés időtartalma: 48 h Tesztmódszer: egyedi akkreditált vizsgálati módszer
Tesztorganizmus:
Egysejtű teszt
Tetrahymena pyriformis; vízben élő, csillós egysejtű állat A teszt jellemzője: A vizsgálati anyag tesztszervezet populációk szaporodására és fennmaradására gyakorolt hatásának szemikvantitatív megítélése A tesztelés időtartalma: 72 órás vagy 96 órás inkubálás Tesztmódszer: egyedi vizsgálati módszer A teszt érzékenysége: szerves szennyezők jelenléte
Nematoda teszt Tesztorganizmus: Panagrellus redivivus A teszt jellemzője: szubletális hatás vizsgálata A tesztelés időtartalma: 7 - 14 nap Tesztmódszer: egyedi akkreditált vizsgálati módszer A teszt érzékenysége: - nehézfémek jelenléte -
genotoxikus hatás jelzése
Csíranövény teszt Tesztorganizmus: Sinapsis alba L. A teszt jellemzője: - A növénykultúrára gyakorolt hatásról informál - Gyökérnövekedés gátlás/serkentés értékelése A tesztelés időtartalma: 72 h Tesztmódszer: szabványosított (MSZ 21978-8:1985) A teszt érzékenysége: Sejtosztódásra, szövetdifferenciálódásra ható anyagok
Növényi bioteszt
Kísérleti módszer alapelve: Nooman & Füleky féle gyors növényi bioteszt (1989)
Az előnevelés: 10 nap 2 g vetőmag/2 g háztartási vatta
Az inkubáció időtartama: 14 nap
Vizsgálati végpont: Hajtásnövekedés gátlás
Tesztmódszer: Fejlesztés alatt
Előnevelési stádium
Az ökotoxikológiai tesztek eredményeinek értékelése - Tesztek Az eredmények együttes értékelése A tesztszervezetek eltérő érzékenysége miatt tesztenként az első negatív hígítás mértéke különbözhet
Egy adott tesztre vonatkozó kedvezőtlen hatást más tesztek kedvezőbb eredményei nem ellensúlyozhatják A táplálékhálózat adott szintjén fellépő ökotoxikus hatás az ökoszisztéma egészét károsíthatja
Az átlagos hatások értelmezése mellett irányadó a legkedvezőtlenebb eredmények figyelembevétele Az ökotoxikológiai vizsgálatok eredményeinek összevetése az elvégzett, más típusú vizsgálati módszerek eredményeivel
Az ökotoxikológiai tesztek eredményeinek értékelése – Szennyezett környezet A környezeti tényezők értékelése - A közeg fizikai kémiai tulajdonságai - A közeg kitettsége - A helyszín specifikus kockázati tényezői - Komplex rendszerszemlélet
A szennyező anyag(ok) értékelése - A szennyezőanyagok száma - A szennyezőanyagok fizikai-kémiai tulajdonságai - A szennyezőanyagok kölcsönhatása egymással és környezetükkel
Az ökológiai hatások vizsgálatára szolgáló módszerek továbbfejlesztése (Ajánlások Dr. Horváth Amanda nyomán) Környezeti realitás növelésének lehetőségei az ökotoxikológiai tesztmódszerek terén - Összetettebb vizsgálati rendszerek alkalmazása - Az egyszerűbb tesztek számának növelése
Tényleges vagy potenciális talajszennyezések, szennyezőforrások környezeti hatásvizsgálata - A környezetegészségügyi szempontok kidolgozása az érintett populációkra
A gyakorlatban jelentkező problémák megoldására a hazai és a nemzetközi egészségügyi intézmények kapcsolatainak erősítése
Köszönöm a figyelmet!
