6.3: Екологічна токсикологія
- Page ID
- 3027
Екологічна токсикологія - це наукове дослідження впливу на здоров'я, пов'язаних з впливом токсичних хімічних речовин (табл. 1), що відбуваються в природному, робочому та житловому середовищі. Цей термін також описує управління токсинами навколишнього середовища та токсичністю, а також розробку засобів захисту для людини та навколишнього середовища.
| РАНГ 2013 РОКУ |
НАЗВА |
|---|---|
| 1 | МИШ'ЯКУ |
| 2 | СВИНЕЦЬ |
| 3 | РТУТІ |
| 4 | ВІНІЛХЛОРИД |
| 5 | ПОЛІХЛОРОВАНІ ДИФЕНІЛИ |
| 6 | БЕНЗОЛУ |
| 7 | КАДМІЮ |
| 8 | БЕНЗО (А) ПІРЕН |
| 9 | ПОЛІЦИКЛІЧНІ АРОМАТИЧНІ ВУГЛЕВОДНІ |
| 10 | БЕНЗО (Б) ФТОРАНТЕН |
| 11 | ХЛОРОФОРМ |
| 12 | КОЛІР 1260 |
| 13 | ДДТ, Р, П'- |
| 14 | КОЛІР 1254 |
| 15 | ДІБЕНЗО (А, Ч) АНТРАЦЕН |
| 16 | ТРИХЛОРЕТИЛЕН |
| 17 | ХРОМ, ШЕСТИВАЛЕНТНИЙ |
| 18 | ДІЕЛЬДРІН |
| 19 | ФОСФОР, БІЛИЙ |
| 20 | ГЕКСАХЛОРБУТАДІЄН |
Шляхи впливу хімічних речовин
Для того щоб викликати проблеми зі здоров'ям, хімічні речовини повинні потрапляти в ваш організм. Існує три основні «шляхи впливу» або способи, якими хімічна речовина може потрапити у ваш організм.
- Дихання (вдихання): вдих хімічних газів, туманів або пилу, які знаходяться в повітрі.
- Контакт зі шкірою або очима: потрапляння хімічних речовин на шкіру або в очі. Вони можуть пошкодити шкіру, або всмоктуватися через шкіру в кров.
- Ковтання (прийом всередину): Це може статися, коли хімічні речовини пролилися або осіли на їжу, напої, сигарети, бороду або руки.
Після того, як хімічні речовини потрапили у ваше тіло, деякі можуть рухатися в кров і досягати внутрішніх «цільових» органів, таких як легені, печінка, нирки або нервова система.
Які форми приймати хімічні речовини?
Хімічні речовини можуть приймати найрізноманітніші форми. Вони можуть бути у вигляді твердих речовин, рідин, пилу, парів, газів, волокон, туманів і випарів. Форма речовини має багато спільного з тим, як він потрапляє у ваш організм і яку шкоду вона може завдати. Хімічна речовина також може змінювати форми. Наприклад, рідкі розчинники можуть випаровуватися і виділяти пари, які можна вдихати. Іноді хімічні речовини знаходяться у формі, яку неможливо побачити або пахнути, тому їх неможливо легко виявити.
Які наслідки для здоров'я можуть викликати хімічні речовини?
Гострий ефект забруднювача (Термін «забруднювач» означає небезпечні речовини, забруднюючі речовини, забруднення та хімічні речовини) - це той, який швидко виникає після впливу великої кількості цієї речовини. Хронічний ефект забруднювача виникає внаслідок впливу невеликої кількості речовини протягом тривалого періоду часу. У такому випадку ефект може бути не відразу очевидним. Хронічний ефект важко виміряти, оскільки наслідки можуть не спостерігатися роками. Тривалий вплив куріння сигарет, низький рівень радіаційного опромінення та помірне вживання алкоголю, як вважають, спричиняють хронічні ефекти.
Протягом століть вченим відомо, що практично будь-яка речовина токсична в достатній кількості. Наприклад, невелика кількість селену потрібна живим організмам для правильного функціонування, але велика кількість може спричинити рак. Вплив певної хімічної речовини на людину залежить від дози (кількості) хімічної речовини. Цей зв'язок часто ілюструється кривою доза-відповідь, яка показує взаємозв'язок між дозою та реакцією індивіда. Смертельні дози у людей були визначені для багатьох речовин на основі інформації, зібраної з записів вбивств, випадкових отруєнь та тестування на тварині.
Доза, яка смертельна для 50% популяції тестових тварин, називається смертельною дозою -50% або ЛД-50. Визначення ЛД-50 потрібно для нових синтетичних хімічних речовин, щоб дати міру їх токсичності. Доза, яка змушує 50% населення проявляти будь-яку значну реакцію (наприклад, випадання волосся, затримка розвитку), називається ефективною дозою -50% або ED-50. Деякі токсини мають порогову кількість, нижче якого немає видимого впливу на опромінену популяцію.
забруднювачі навколишнього середовища
Забруднення повітря, води або грунту потенційно шкідливими речовинами може вплинути на будь-яку людину чи громаду. Забруднюючі речовини (Таблиця 2) часто є хімічними речовинами, що містяться в навколишньому середовищі в кількостях, що перевищують те, що було б там природно. Ми можемо піддаватися впливу цих забруднень з різних житлових, комерційних та промислових джерел. Іноді шкідливі забруднення навколишнього середовища виникають біологічно, такі як цвіль або токсичне цвітіння водоростей.
| забруднювач | Визначення |
|---|---|
| канцероген | Агент, який може спричинити рак (неконтрольований ріст клітин), або сам по собі, або в поєднанні з іншою речовиною. Приклади включають формальдегід, азбест, радон, вінілхлорид та тютюн. |
| Тератоген |
Речовина, яка може викликати фізичні дефекти ембріона, що розвивається. Приклади включають алкоголь і сигаретний дим. |
| Мутаген | Матеріал, який індукує генетичні зміни (мутації) в ДНК. Приклади включають радіоактивні речовини, рентген і ультрафіолетове випромінювання. |
| Нейротоксикант |
Речовина, яка може викликати несприятливий вплив на хімію, структуру або функцію нервової системи. Приклади включають свинець і ртуть. |
|
ендокринний руйнівник |
Хімічна речовина, яка може втручатися в ендокринну (гормональну) систему організму і виробляти несприятливі розвитку, репродуктивні, неврологічні та імунні ефекти як у людей, так і дикої природи. Вважається, що широкий спектр речовин, як природних, так і техногенних, викликають ендокринні порушення, включаючи фармацевтичні препарати, діоксинові та діоксиноподібні сполуки, миш'як, поліхлоровані дифеніли (ПХБ), ДДТ та інші пестициди та пластифікатори, такі як бісфенол А (BPA). |
Огляд деяких поширених забруднюючих речовин
Миш'як є природним елементом, який зазвичай присутній у всьому нашому середовищі у воді, грунті, пилу, повітрі та їжі. Рівні миш'яку можуть регіонально змінюватися через сільське господарство та промислову діяльність, а також природні геологічні процеси. Миш'як від землеробства та виплавки має тенденцію міцно зв'язуватися з ґрунтом і, як очікується, залишатиметься біля поверхні землі протягом сотень років як довгострокове джерело впливу. Деревина, оброблена хромованим арсенатом міді (CCA), зазвичай зустрічається в палубах та перилах у існуючих будинках та зовнішніх конструкціях, таких як обладнання для ігрових майданчиків. Деякі підземні водоносні горизонти розташовані в скелі або грунті, що має природно високий вміст миш'яку.
Найбільше миш'як потрапляє в організм через потрапляння їжі або води. Миш'як у питній воді є проблемою у багатьох країнах світу, включаючи Бангладеш, Чилі, Китай, В'єтнам, Тайвань, Індію та США. Миш'як також може бути знайдений в продуктах харчування, включаючи рис і деякі риби, де він присутній через поглинання з грунту і води. Він також може потрапити в організм, вдихаючи пил, що містить миш'як. Дослідники виявляють, що миш'як, навіть при низькому рівні, може втручатися в ендокринну систему організму. Миш'як також відомий канцероген людини, пов'язаний з раком шкіри, легенів, сечового міхура, нирок та печінки.
Ртуть є природним металом, корисною хімічною речовиною в деяких продуктах та потенційним ризиком для здоров'я. Ртуть існує в декількох формах; типи людей, як правило, піддаються впливу метилртуті та елементарної ртуті. Елементарна ртуть при кімнатній температурі - це блискуча сріблясто-біла рідина, яка може виробляти шкідливий пар без запаху. Метилртуть, органічна сполука, може накопичуватися в тілах довгоживучих, хижих риб. Щоб ртуть не потрапляла в рибу, яку ми їмо, і повітря, яким ми дихаємо, важливо віднести ртутьсодержащие продукти до небезпечних відходів для утилізації. Поширені продукти, що продаються сьогодні, які містять невелику кількість ртуті, включають люмінесцентні лампи та батарейки з кнопковими елементами.
Хоча риба та молюски мають багато поживних переваг, споживання великої кількості риби збільшує вплив на людину ртуті. Вагітні жінки, які регулярно їдять рибу з високим вмістом ртуті, ризикують назавжди пошкодити плоди, що розвиваються. Діти, народжені цими матерями, можуть виявляти рухові труднощі, сенсорні проблеми та когнітивний дефіцит. Рисунок\(\PageIndex{1}\) визначає типові (середні) кількості ртуті в зазвичай споживаної комерційної та спортивної виловленої риби.
Бісфенол А (BPA) - хімічна речовина, синтезована у великих кількостях для використання переважно у виробництві полікарбонатних пластмас і епоксидних смол. Полікарбонатні пластмаси мають багато застосувань, включаючи використання в деяких упаковках для харчових продуктів та напоїв, наприклад, пляшках для води та немовлят, компакт-дисках, ударостійкому обладнанні безпеки та медичних пристроях. Епоксидні смоли використовуються як лаки для покриття металевих виробів, таких як харчові банки, пляшки та труби водопостачання. Деякі стоматологічні герметики та композити також можуть сприяти впливу BPA. Основним джерелом впливу BPA для більшості людей є дієта. Бісфенол А може вилуговуватися в їжу із захисних внутрішніх покриттів з епоксидної смоли консервів та з споживчих продуктів, таких як посуд з полікарбонату, контейнери для зберігання продуктів харчування, пляшки з водою та дитячі пляшки. Ступінь, до якої BPA вимивається з полікарбонатних пляшок в рідину, може залежати більше від температури рідини або пляшки, ніж від віку тари. BPA також можна знайти в грудному молоці.
Що я можу зробити, щоб запобігти впливу BPA?
Деякі дослідження на тварині припускають, що немовлята та діти можуть бути найбільш вразливими до впливу BPA. Батьки та вихователі можуть зробити особистий вибір, щоб зменшити вплив своїх немовлят та дітей до BPA:
- Не мікрохвильові полікарбонатні пластикові харчові контейнери. Полікарбонат міцний і довговічний, але з часом може зруйнуватися від надмірного використання при високих температурах.
- Пластикові контейнери мають коди утилізації на дні. Деякі, але не всі, пластмаси, які позначені кодами переробки 3 або 7, можуть бути виготовлені з BPA.
- Скоротіть вживання консервованих продуктів.
- Коли це можливо, вибирайте скляну, порцелянову або нержавіючу сталь контейнери, особливо для гарячої їжі або рідин.
- Використовуйте дитячі пляшечки, які не містять BPA.
Фталати - це група синтетичних хімічних речовин, що використовуються для пом'якшення і підвищення гнучкості пластику і вінілу. Полівінілхлорид робиться м'якше і гнучкіше за рахунок додавання фталатів. Фталати використовуються в сотнях споживчих товарів. Фталати використовуються в косметиці та засобах особистої гігієни, включаючи парфуми, лак для волосся, мило, шампунь, лак для нігтів та зволожувачі шкіри. Вони використовуються в споживчих товарах, таких як гнучкі пластикові та вінілові іграшки, штори для душу, шпалери, вінілові міні-жалюзі, упаковка для харчових продуктів та поліетиленова плівка. Вплив низького рівня фталатів може бути наслідком вживання їжі, упакованої в пластик, який містить фталати або дихаючий пил у приміщеннях з вініловими міні-жалюзі, шпалерами або нещодавно встановленими підлоговими покриттями, що містять фталати. Ми можемо піддаватися впливу фталатів, вживаючи воду, яка містить фталати. Підозрюються, що фталати є ендокринними порушниками.
Свинець - це метал, який природним чином зустрічається в гірських породах і грунті земної кори. Він також виробляється зі спалювання викопного палива, такого як вугілля, нафта, бензин та природний газ; видобуток корисних копалин; і виробництво. Свинець не має характерного смаку або запаху. Хімічним символом елементарного свинцю є Pb. Свинець використовується для виробництва батарей, труб, покрівлі, наукового електронного обладнання, військових систем стеження, медичних приладів та виробів для захисту рентгенівських променів та ядерного випромінювання. Застосовується в керамічних глазурях і кришталевому посуді. Через проблеми зі здоров'ям свинцеві та свинцеві сполуки були заборонені до домашньої фарби в 1978 році; від припою, використовуваного на водопровідних трубах у 1986 році; від бензину в 1995; від припою, використовуваного на харчових банках у 1996 році; і з олов'яної фольги на пляшках вина в 1996 році. Управління з контролю за продуктами і ліками США встановило обмеження на кількість свинцю, який може бути використаний в кераміці.
Свинцеві та свинцеві сполуки перераховані як «розумно передбачалося бути канцерогеном людини». Це може вплинути майже на кожен орган і систему в вашому організмі. Він може бути однаково шкідливим, якщо дихати або ковтати. Частина організму, найбільш чутлива до впливу свинцю, - це центральна нервова система, особливо у дітей, які більш вразливі до отруєння свинцем, ніж дорослі. У дитини, яка ковтає велику кількість свинцю, може розвинутися ураження мозку, яке може спричинити судоми та смерть; у дитини також може розвинутися анемія крові, ураження нирок, кольки та м'язова слабкість. Повторні низькі рівні впливу свинцю можуть змінити нормальний розумовий і фізичний ріст дитини і призвести до проблем з навчанням або поведінкою. Вплив високого рівня свинцю для вагітних може спричинити викидень, передчасні пологи та менші діти. Повторне або хронічне опромінення може призвести до накопичення у вашому організмі, що призводить до отруєння свинцем.
Формальдегід - безбарвний, легкозаймистий газ або рідина, що має різкий задушливий запах. Це летюча органічна сполука, що представляє собою органічну сполуку, яка легко стає парою або газом. Він також природним чином виробляється в невеликих, нешкідливих кількостях в організмі людини. Основний спосіб, яким ми можемо піддаватися впливу формальдегіду, - це дихання повітря, що містить його. Вивільнення формальдегіду в повітря відбувається з галузей, що використовують або виготовляють формальдегід, вироби з деревини (такі як ДСП, фанера та меблі), автомобільні вихлопні гази, сигаретний дим, фарби та лаки, а також килими та тканини постійного пресу. Лак для нігтів і комерційно застосовується обробка підлоги виділяють формальдегід.
Загалом, внутрішнє середовище постійно має вищі концентрації, ніж зовнішнє середовище, оскільки багато будівельних матеріалів, споживчих товарів та тканин виділяють формальдегід. Рівні формальдегіду, виміряні в повітрі приміщень, коливаються від 0,02—4 частин на мільйон (ppm). Рівень формальдегіду у відкритому повітрі коливається від 0,001 до 0,02 проміле в міських районах.
Радіація
Випромінювання - це енергія, що виділяється атомами і знаходиться навколо нас. Ми щодня піддаємося впливу радіації з природних джерел, таких як ґрунт, скелі та сонце. Ми також піддаємося впливу випромінювання з техногенних джерел, таких як медичні рентгенівські промені та детектори диму. Ми навіть схильні до низького рівня радіації на пересічних рейсах, від перегляду телебачення і навіть від деяких будівельних матеріалів. Ви не можете бачити, нюхати чи смакове випромінювання. Деякі види радіоактивних матеріалів більш небезпечні, ніж інші. Тому важливо ретельно поводитися з радіацією та радіоактивними речовинами для захисту здоров'я та навколишнього середовища.
Радон - це радіоактивний газ, який є природним, безбарвним і без запаху. Він походить від природного розпаду урану або торію, знайденого майже у всіх грунтах. Зазвичай він рухається через землю і в будинок через тріщини в підлозі, стіні та фундаменті. Його також можна звільнити від будівельних матеріалів або від колодязної води. Радон швидко руйнується, виділяючи радіоактивні частинки. Тривалий вплив цих частинок може призвести до раку легенів. Радон є провідною причиною раку легенів серед некурящих, за даними Агентства з охорони навколишнього середовища США, і друга провідна причина куріння.
Автори та атрибуція
- Основи екологічної науки Камали Доршнер ліцензовано відповідно до CC BY 4.0. Модифікований з оригіналу Метью Р. Фішер.