Ökotoxikológia Dr. Lakatos Gyula Incze Réka Debreceni Egyetem,

Az előadások a következő témára: "Ökotoxikológia Dr. Lakatos Gyula Incze Réka Debreceni Egyetem,"— Előadás másolata:

1 Ökotoxikológia Dr. Lakatos Gyula Incze Réka Debreceni Egyetem,
Alkalmazott Ökológia Tsz.

2 Az előadássorozat szerkezete:
Előadás: Bevezetés az (öko)toxikológiába Előadás: Ökotoxikológiai módszerek és példák Előadás: Toxikus anyagok, híres/hírhedt példák Előadás: Fémek toxicitása Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

3 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
I. Előadás A toxikológia meghatározása története alapfogalmai példák szakágai (fókuszban az ökotoxikológia) +ajánlott szakirodalom Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

4 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Meghatározás 1. Toxikológia=toxicos+logos=méregtan De mi a méreg? Paracelsus alkimista, orvos, csillagász ( ): Alle Ding sind Gift…allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist. Minden anyag méreg …egyedül a dózis határozza meg, hogy mi nem mérgező. Pl. Konyhasó LD50= 4g/ttkg (patkány) Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

5 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Meghatározás 2. USA: Méreg= vegyület, amely a kísérleti állatok felét elpusztító egyszeri adagja (LD50) max. 50 mg/ttkg Pl (patkány): nem méreg a konyhasó LD50=4000mg/ttkg méreg a nikotin LD50=1mg/ttkg Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

6 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Meghatározás 3. EU (patkányokon meghatározott akut orális toxicitás alapján): 1. Nagyon mérgező (LD50<25mg/ttkg) pl.nikotin, indometacin 2. Mérgező (LD50=25-200mg/ttkg) Pl. aldrin (inszekticid) 3. Ártalmas (LD50= mg/ttkg) Pl.koffein 4. Méregkategóriába nem sorolható (LD50>2000mg/ttkg) Pl.konyhasó, acetonitril (oldószer). Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

7 Az ATSDR lista első 20 tagja
1. Arzén 2.              Ólom 3.              Higany 4.              Vinil-klorid 5.              Benzol 6.              Poliklórozott bifenilek (PCB) 7.              Kadmium 8.              Benzo(a)-pirén 9.        Poliaromás szénhidrogének (PAH) 10.       Benzo(b)-fluorantén 11.          Kloroform 12.          DDT, P'P'- 1,1,1-trikloro-2,2-bis(p-klorofenil)etán 13.          Aroclor 1260 14.          Aroclor 1254 15.          Triklóroetilén 16.          Króm (VI) 17.          Dibenz[a,h]antracén 18.          Dieldrin 19.          Hexaklór-butadién 20.          DDE, P,P' 1,1-dikloro-2,2-bis(klorofenil)-etilén Jelmagyarázat: Fémek VOC PCB PAH Növényvédőszerek Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

8 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Történet 1. Összefoglaló: historyoftox/index.php Orvosi receptek (kb. ie. 1500): pl. hagyma, mandragóra Ebers papirusz: Egyiptom, Kb. ie. 1534 110 oldal orvoslás Egy múmia mellett találták meg Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

9 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Történet 2. bennszülöttek nyílmérgei pl. Dendrobates, Phyllobates Biblia, Jakab k. 6,4 „a mindenható nyilai nyomot hagytak bennem és azok mérgei felszívódtak a lelkemben” Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

10 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Történet 3. Görög és római kúltúrákban: Socrates (ie kb): Foltos bürök, koniin Hippocrates (i.e ) a túladagolás fogalma megjelenik Lex Cornelia (i.e. 82.) törvény a mérgezések elítélésére Dioscorides (i.e. 40) gyógynövények Agrippina (megmérgezte Claudiust, a férjét i. sz. 54-ben) Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

11 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Történet 4. Középkor Európában: Abano Péter ( ), Heptameron (mérgek, gyógynövények, ördögűzés) Medici Katalin: szegényeken kísérlettezett, dózis-hatás leírások Leonardo da Vinci: fa kérgébe arzént juttatva mérgező almát állított elő Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

12 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Történet 5. Joseph Bonaventura Orfila ( ) A toxikológia atyja. Toxikológia: a mérgek tudománya. Orfila, M. J. B. (1821). Leðcons faisant partie du cours de mâedecine lâegale de M. Orfila. Paris, Bâechet jeune : L'auteur. Orfila, M. J. B. (1826). Traitâe des poisons tirâes des ráegnes minâeral, vâegâetal et animal. Paris, Crochard etc. Orfila, M. J. B. and R. H. Black (1819). Directions for the treatment of persons who have taken poison. Baltimore,, Published by Nathaniel G. Maxwell. Orfila, M. J. B. and J. G. Stevenson (1826). A practical treatise on poisons and asphyxies, adapted to general use; followed by directions for the treatment of burns and for the distinction of real from apparent death. Boston,, Hilliard Gray Little and Wilkins. Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

13 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Alapfogalmak Dózis Az expozíció módja A hatás időtartama Az érintett biológiai rendszer “The sensitivity of the individual differentiates a poison from a remedy. The fundamental principle of toxicology is the individual’s response to a dose.” „Az egyén érzékenysége különbözteti meg a mérget a gyógyszertől. A toxikológia alapelve: az egyén válasza egy dózisra.” S. G. Gilbert (1997) Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

14 A mennyiség hatása a válaszra
Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

15 A méret hatása a válaszra
Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

16 Dózis- válasz függvény
100 C 75 50 B %Válasz 25 A 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Dózis (mg/ttkg) Pl. Aldrin/patkány, Válasz=halál, B=LD50 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

17 Dózis- hatás görbe (Dr. Szőnyi Judit 2006)
Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

18 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Expozíció Biológiai hozzáférhetőség, ami számos tényezőtől függ, pl.: A toxikus anyag viselkedése az adott fizikai/kémiai környezetben A méreg bejutása a szervezetbe (orális, inhalációs, dermális, egyéb) Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

19 Az expozíció lecsengése (Dr. Szőnyi Judit 2006)
Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

20 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
A hatás időtartama Akut: egyszeri adagolás vagy 24 óránál rövidebb expozíció Krónikus: ismételt adagolás, hosszabb időn át tart -az adagolások közti időtartam (pl. 4 sör 1 óra alatt vagy 4 nap alatt) -semlegesség, kumuláció, tolerancia Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

21 Toxikológiai fogalmak
Karcinogén Mutagén Teratogén Allergén Folytonos ill. kvantált válasz Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

22 Az érintett biológiai rendszer
(Sejt, szerv,) egyed, populáció, társulás, ökoszisztéma Fajonkénti különbségek, szelektív toxicitás pl1 Teszt faj kiválasztása (releváns, elterjedt, méretes +módszer) pl2 DDT -Előállítás: 1874 Othmar Zeidler (D) -A felhasználás kezdete: II. VH (malária,tífusz stb.) -1960-s években elterjed (háztartás, mezőgazdaság) -Negatív mellékhatások: pl. háztető, macska, madár -Betiltás: 1971, USA ->…vita -Rachel Carson: Scilent Spring Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

23 A toxikológia szakágai (Kiss István 1997)
Humán toxikológia: gyógyszer, élelem Kémiai- analitikai toxikológia: vegyületek Vegyi anyagok hatósági engedélyeztetése Környezetvédelmi toxikológia Ipari és mezőgazdasági Foglalkozási Ökotoxikológia Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

24 Az ökotoxikológia tárgya
Magas Bioszféra Ökoszisztéma Ökológiai jelentőség Válasz időtartam Hosszútávú következmény Bizonytalanság Életközösség Populáció Az ökotoxikológia tárgya Egyed Szerv Szövet Sejt Biomolekulák Incze Réka, Ökotoxikológia 1. Alacsony

25 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Biosphere J. Lovelock: Gaia Landscape Ecosystem Community Habitat Population Microhabitat Individual Organ, Organ system Cell, Tissue Organelle Biomolecule Phase association Chemistry Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

26 Felhalmozódás a táplálékláncban
Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

27 A szennyeződések elterjedése
pesticides (DDT, lindane, toxaphene, chlordane), heavy metals (Hg, Cd) Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

28 Az ökotoxikológia feladatköre
Biológiai rendszer Toxin Előrejelzés Monitorozás Elemzés „The task of the ecotoxicology is to assess, monitor and predict the fate of foreign substances in the environment” Moriarty,1988 Kb vegyi anyag új anyag/év Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

29 Az ökotoxikológia interdiszciplináris (D. Connell et al. 1999 alapján)
Kémia Toxikológia Ökológia Ökotoxikológia Természeti Kockázat elemzés Humán Környezet management További érintett tudományok: Fiziológia, Biokémia, Limnológia, Genetika, Mikrobiológia, Geológia, Meteorológia, Óceanográfia, Matematika stb. Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

30 Egy vegyszer hatása az ökoszisztémára (D. Connell et al. 1999 alapján)
FORRÁS EXPOZÍCIÓ Elterjedés+ környezeti átalakulás Környezeti szintek A biológiai rendszer expozíciója DÓZIS Felvétel (esetleg bio- akkumuláció) Egyéni válaszok HATÁS Ökoszisztéma válasza Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

31 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Példák 1 Ki? Hol? Mikor? Mit? Fővárosi Gázművek Budafok- Nagytétény Barlangokat sav és cianidtartalmú anyaggal töltötték fel=> szétmaródott házaalapok Óbudai Tsz. Budapest ---- Aquincumi múzeum töltésében vegyi anyagok=> kipusztult növényzet, veszélyeztetett talajvíz és -leletek Bakony Metál Kft. Debrecen A folyékonyhulladék- lerakóba szabálytalanul hordott anyagok=>veszélyeztetett talajvíz, Tócó Natura Rt. Kecskemét Felhalmoztak 650t cianid- és báriumtartalmú edzősót+galvániszapot, majd a telepet eladták Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

32 Incze Réka, Ökotoxikológia 1.
Példák 2 Ki? Hol? Mikor? Mit? Aurul Rt. Lápos (Nagybánya, RO) 2000 Gátszakadás az aranybányánál=> ciánszennyezés ---- (határörség?) Pereszteg Elástak 2900t krómcserzett tevebőrt(orosz)=> agrártermelést korlátozták Technomat Kft. Szekszárd Próbálkozás galván- és zománciszap tégla égetésével=>nehézfém szennyezés Állatorvosi TE Budapest Szakszerűtlenül tárol növényvédő szerek=>talajszennyezés Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

33 Ajánlott szakirodalom
Kiss I Toxikológia. Veszprém:Egyetemi Kiadó. Connell,D., Lam,P.,Richardson,B. and R. Wu Introduction to Ecotoxicology. Oxford:Blackwell Science Journal of Ecotoxicology, Springer Netherlands Bulletin of Environmental contamination and toxicology, Springer- Verlag Incze Réka, Ökotoxikológia 1.

34 Köszönöm a figyelmet! Várom a kérdéseket 