Toxické prvky v životním prostředí a v potravních řetězcích

Transkript

1 Toxické prvky v životním prostředí a v potravních řetězcích Hodnoty PTWI a TDI pro toxické prvky Prvek Pb Cd Hg As PWTI* (mg/(kg. týden)) 0,025 0,007 0,005 (MeHg 0,0016) 0,015 TDI** (µg/den) (16) 150 * tolerovatelná týdenní dávka na 1 kg tlesné hmotnosti ** tolerovatelná denní dávka pi tlesné hmotnosti 70 kg 1

2 Vstup toxických prvků do potravin ze zpracovávaných surovin zemdlských produkt - dsledek pírodních biogeochemických proces a kontaminace ivotního prostedí zvtrávání hornin, vulkanická innost pechod prvk z pdy do rostlin zneitní ovzduí (metalurgie, energetika, doprava) transport spad povrchové zneitní pdy a rostlin vstup do tl ivoich zneitní vod (metalurgie, dalí prm. innost, manipulace s odpady) ukládání v sedimentech a hromadní ve vodních organismech (bioakumulace) nadmrné pouívání minerálních hnojiv kontaminace bhem výroby kontaminace z obal Olovo Pouití v prmyslu a technice akumulátory písady do benzínu nátrové hmoty, pigmenty slitiny, plechy a potrubí, olovnaté sklo Olovo ve slokách ivotního prostedí ovzduí: jednotky ng/m 3 v nekontaminovaných oblastech, ve velkých mstech a jednotky µg/m 3 pírodní vody: <1-10 µg/l (pitná voda max. 50 µg/l) pdy: nekontaminované mg/kg su. 2

3 Olovo v rostlinách vstup do rostlin: depozice na povrchu list píjem koenovým systémem více v kyselých pdách rzná schopnost transferu u rzných druh koenová a listová zelenina obvykle vyí obsahy distribuce v rostlinách nerovnomrná Olovo v tlech ivoich krev: bné hodnoty u lovka µg/l vyí obsahy v detoxikaních orgánech játra, ledviny pi dlouhodobé expozici vyí obsahy v kostech a zubech Toxické úinky olova poruchy krvetvorby pokození jater, ledvin, slinivky pokození nervového systému Intoxikace olovem z potravin je velmi nepravdpodobná. Obsah Pb v potravinách je nízký (setiny a jednotky mg/kg) a Pb se omezen vstebává. K otravám dochází prakticky pouze pi profesní expozici (dlníci v metalurgických závodech) 3

4 Potraviny a nápoje s vyím obsahem olova (piblin nad 0,1 mg/kg) vnitnosti jatených zvíat mrkev penát, hlávkový salát nkteré houby aj víno (výjimen kakao a celozrnné obiloviny) Kadmium Zdroje kontaminace metalurgická výroba spalování uhlí prmyslové pouití Cd a jeho slouenin (výroba baterií, pigment pokovování) a manipulace s odpady hnojiva (superfosfáty) Kadmium ve slokách ivotního prostedí ovzduí: koncentrace max. v desítkách ng/m 3 pírodní vody: < 1 µg/l, (pitná voda max. 5 µg/l) vyí obsah v sedimentech pdy: nekontaminované 0,01-0,5 mg/kg su limitní obsah Cd v pdách pro zemdlské vyuití 0,5-1 mg/kg 4

5 Kadmium v rostlinách píjem více koenovým systémem ne povrchovou depozicí mezidruhové rozdíly v transferu pda-rostlina úinná akumulace Cd rostlinami tabáku píjem z pdy je vyí v kyselých pdách distribuce Cd v rostlinách: koeny > listy > stonky> plody = hlízy > semena Toxické úinky kadmia zhorená funkce ledvin selhání ledvin pokození jater pokození pohlavních orgán zhorená tvorba spermií, omezená pohyblivost spermií pokození plic (pi inhalaní expozici) odvápnní kostí karcinogenní úinky, teratogenní úinky Akutní otrava tém nepipadá v úvahu. S chronickým psobením je teba poítat vzhledem k akumulaci Cd v tle. Z potravy se Cd jen omezen vstebává. Vyí zdravotní riziko pestavuje inhalaní expozice u kuák. Ochranné mechanismy: tvorba metalothionein 5

6 Potraviny s vyím obsahem kadmia (piblin nad 0,07 mg/kg) ledviny, zejména lovné zve a hovzí játra korýi a mkkýi mrkev penát, hlávkový salát mák, olejnatá semena, (oechy) (rýe) nkteré houby aj, kakao Rtuť Zdroje kontaminace pirozené zdroje (sopená innost, zvtrávání hornin, poáry les) spalování uhlí aplikace istírenských kal do pdy pouití rtuti a jejích slouenin elektrochemická výroba elektrotechnika mící pístroje katalyzátory agrochemikálie (fenylmerkurichlorid) medicína 6

7 Rtu ve slokách ivotního prostedí ovzduí: normální koncentrace jednotky ng/m 3 voda íní, jezerní a studniní: < 0,2 µg/l pitná voda limit 1 µg/l íní sedimenty: setiny a jednotky mg/kg suiny voda moská: pirozené koncentrace jednotky ng/l prmyslov kontaminované zálivy: jednotky µg/l hromadná otrava Japonsko 1953 pda: bné hodnoty pod 0,1 mg/kg suiny Zmny chemických forem rtuti ve vodních ekosystémech methylace rtunatých solí úinkem mikroorganism methylrtu CH 3 HgX (hlavní forma rtuti v rybách) dimethylrtu (CH 3 ) 2 Hg (tkavá slouenina) oxidan-redukní reakce redukce na málo rozpustné sloueniny Hg I (Hg 2 Cl 2 ) disproporcionace Hg I sráecí reakce zejména tvorba sulfidu HgS 7

8 Toxické úinky rtuti závisejí na chemické form anorganické sloueniny rtuné málo toxické anorganické sloueniny rtunaté vysoce toxické vyvolávají zejména pokození ledvin, CNS alkylrtunaté sloueniny (methylrtu) mimoádn toxické psobí pedevím na nervový systém a smyslové orgnány teratogenní úinky! arylrtunaté sloueniny (fenylmerkurichlorid) mén toxické Potraviny s vyím obsahem rtuti (0,05-2 mg/kg) korýi, mkkýi, ryby, zejména dravé - dsledek bioakumulace ve vodním prostedí (pevaující forma rtuti je methylrtu) (nkteré houby) Obsah Hg v ostatních potravinách je podstatn nií (tisíciny mg/kg) 8

9 Arsen Zdroje kontaminace pírodní: vulkanická innost, lesní poáry antropogenní: hornictví výroba kov spalování uhlí pouívání pesticid obsahujících As (díve) spalování deva oeteného As preparáty Arsen ve slokách ivotního prostedí ovzduí: v nekontaminovaných oblastech desítky ng/m 3 msta: jednotky a desítky µg/m 3 podle roního období (topná sezóna zvýení) pírodní vody: íní a jezerní < 0,5 µg/l (pitná voda - limit 50 µg/l) moská: 0,02-2 µg/l pda: normální obsahy 2-10 mg/kg suiny limit pro zemdlské vyuití pdy: 20 mg/kg suiny 9

10 Zmny chemických forem arsenu oxidan-redukní reakce: As III As V významné z hlediska toxicity (As III toxitjí ne As V ) vznik methylovaných slouenin (jsou mén toxické) z kys. arseniné: CH 3 AsO(OH) 2 methylarsonová kyselina (CH 3 ) 2 As(O)OH dimethylarsinová kyselina vznikají ve vodních organismech a metabolickou transformací u savc pi intoxikaci anorganickými sloueninami As vznik trimethylarsoniových slouenin nap. v rybách (CH 3 ) 3 As + -CH 2 -COO - arsenobetain (netoxická látka) Potraviny s vyím obsahem arsenu moské ryby korýi a mkkýi moské asy (sladkovodní ryby) (rýe) (drbe) Vtina As v rybách a dalích moských ivoiích je obsaena v málo toxických organických sloueninách. 10