1. Predmet Higijena sa medicinskom ekologijom
Doc.dr Aleksandra Stanković
PEDOLOGIJA – nauka o
Zagađenje zemljišta zemljištu
i uticaj na zdravlje Zemljište – definicija = tanak –
površinski sloj zemljine kore
(litosfere) koji nastaje kao proizvod
geološke podloge uz učešće
klimatskih faktora i živih bića
Faktori koji utiču na formiranje zemljišta
Zemljište je sastavni deo •Ljudske aktivnost (seča šuma i pošumnjavanje,navodonjavanje i
isušivanje,izgradnja hidrocentrala i vestačkih jezera)
ekosistema i nalazi se •Klima (temperatura utiče na vlažnost i razgradnju organskih
smešteno između Zemljine materija)
površine i stena. •Vegetacija (raspadanjem biljaka stvara se humus)
•Reljef (utiče na formiranje zemljišta karakterom vodenog režima i
veličinom insolacije)
Podeljeno je na horizontalne
slojeve koji se međusobno
razlikuju po svojim fizičkim,
hemijskim i biološkim
karakteristikama i imaju
različite funkcije.
Proces formiranja zemljišta PEDOGENEZA
Proces formiranja zemljišta je dugotrajan (oko 500 godina
Osnovne karakteristike
je potrebno da se stvori sloj debljine 2,5 cm ), te se zbog zemljišta
toga smatra da je zemljište neobnovljiv resurs. Процеси
формирања земљишта никада не престају што значи да
се оно стално мења под утицајем физичких, хемијских
Mehanička struktura
и биолошких процеса. Proces formiranja zemljišta
počinje površinskim raspadanjem – usitnjavanjem masivne
matične stene. Hemijski sastav
Sadržaj vazduha
1

2. Zemljište Evrope
Mehanička struktura zemljišta
Može biti zrnasta ili
Mož
kompaktna
U Evropi postoji
preko 320 osnovnih
tipova zemljišta
zemljiš
Постоје различити типови земљишта у Hemijski sastav zemljišta
односу на величину, облик и повезаност
величину, Preko 80 elemenata
честица које се налазе у њему.
њему. Prisustvo mikroelemenata u zemljištu
zemljiš
utiče na zdravlje svojim prisustvom ili
utič
odustvom iz vode ili hrane
Na određenom područiju postoje endemski
područ
deficiti
Najvažniji
Najvaž
J endemska gušavost
guš
F karijes
Fe,Cu i Co anemija
Zn oštećenje embriona
oš teć
Mn usporen rast
Sadržaj vazduha u zemljištu
Sadrž zemljiš Квалитетно земљиште има око 50%
чврстих материја (45% минералних и
Utiče na rastresitost zemljišta
Utič zemljiš
око 5% органских материја) и по 25%
материја)
Када у земљишту нема довољно O2 воде и ваздуха.
ваздуха.
разградња органских материја се обавља
процесима хумификације, а када уопште
хумификације,
нема кисеоника долази до труљења
2

3. Sta je plodnost zemljista? BICENOZA ZEMLJIŠTA
Najviše ih ima na dubini od 10 do 40cm (po nekim procenama
PLODNOST – osnovna karakteristika u 1 ha zemljišta u sloju dubine 70 cm nalazi se oko 25 tona
zemljišta koja ga razlikuje od različitih organizama (bakterije, aktinomicete, gljivice, crvi,
matične stene od koje vodi poreklo puževi itd).
to je sposobnost zemljista da biljke Uloga
snabdeva vodom, mineralnim
supstancama i kiseonikom učestvuju u stvaranju humusa
razgrađuju organske materije
poboljšavaju plodnost
vrše prečišćavanje
Funkcije zemljišta Његова еколошка функција obezbeђujе заstitу и
regulisanje rezima vode, odrzavanje regionalne klime,
cistog vazduha i stanista флоре и фауне.
Primarna funkcija zemljišta je proizvodnja
zemljiš
hrane i sirovina.
sirovina.
Zemljište se koristii i za gradnju naselja, saobraćajnica, Samoprečišćavanje zemljišta
industrijskih pogona, eksploataciju sirovina, као и очувања (filtrira,absorbuje,razlaže,transformiše)
историјскоg наслеђa.
Ako je zagađenje neprestalno i veliko, zemljište
gubi ovu sposobnost
i postaje izvor polutanta !
3

4. Degradacija zemljišta
Oštećenje zemljišta
teć zemljiš
(degradacija,destrukcija i potpuno Erozija
isključenje iz funkcije)
isključ Acidifikacija (đubriva i kiselih kisa)
kisa)
Veliki ekonomski razvoj
Nagli rast populacije
ŠTA PODRAZUMEVA POJAM
“EROZIJA ZEMLJIŠTA” ? Destrukcija zemljišta
Fizičko odnošenje površinskih slojeva Eksploatacija mineralnih i energetskih
zemljišta (nekada sve do matične izvora
stene), pod uticajem vode, vetra,
snega, leda ...
Erozija zemljišta predstavlja prirodni
proces, star koliko i zemljište, ali je
zanemarljiva u odnosu na dejstvo
čoveka
Nestanak starih civilizacija dovodi se u
vezu sa prekomernim
Totalno isključenje zemljišta iz
iskorišćavanjem prirodnih resursa i funkcije
erozijom zemljišta (=Mesopotamija,
Deponije,ski staze,naselja
Egipat, Vavilon, Grčka, Rim ... !?)
4

5. 1. Zagađenja iz vazduha, atmosfere – emisije iz tehnoloških procesa, emisije usled
vazduha, tehnološ
sagorijevanja fosilnih goriva, stambenih zgrada, emisije uslijed izduvnih gasova
Izvori zagađenja zemljišta
automobila(spiranjem sa padavinama, a aerosoli i čestice direktno sedimentacijom).
2. Zagađenja iz otpadnih voda - otpadne vode iz tehnoloških procesa, otpadne vode iz
tehnološ
domaćinstva, vode zagađene uslijed poljoprivredne djelatnosti i td.
domać td.
3. Zagađenja čvrstim otpadom iz privrede, domaćinstva i poljoprivrede
domać
Industrija
Poljoprivreda
Domaćinstva
Domać
Uticaj zagađenog zemljišta na
TEŠKI METALI
zdravlje
Teški metali
Teš Teški metali se prirodno nalaze u zemljištu, u
određenim koncentracijama, i vode poreklo od
matične stene,
Veštačka đubriva
Veš tač
u površinskim horizontima zemljišta često se
mogu naći i teški metali koji nisu geohemijskog
Pesticidi već antropogenog porekla, odnosno, dospeli su
u zemljište kao posledica različitih ljudskih
aktovnosti (industrija, sagorevanje fosilnih
goriva, primena agrohemikalija, atmosferska
depozicija...).
TEŠKI METALI
Deca su većinom više izložena uticaju kontaminanata TEŠKI METALI
iz zemljišta od odraslih ljudi(običaj dece da tokom igre
stavljaju prljave prste i igračke u usta i na taj način u U jednoj studiji se precizira da deca težine
svoj organizam unose značajno više zemljišta od
10 kg koja borave u vrtiću 8 sati
odraslih osoba)
dnevno/250 dana godišnje u proseku
dnevno unesu u digestivni sistem oko 0.2
g zemljišta na dan, dok je za odrasle ljude
prosečan unos zemljišta u organizam
procenjen na 0.1g/dan
5

6. Toksikokinetika metala
TEŠKI METALI Hrana Izvor
toksičnih
toksič
metala
Pre svega deca imaju GIT Apsorpcija
malu telesnu masu što uvećava njihovu relativnu
izloženost kontaminatu (koja se izražava po kg jetra krvotok ostali organi Transport i
telesne mase), distribucija
mnogo veću gastrointestinalnu absorpciju teških žuč bubreg koža
kož
metala i Biotransformacija
njihov nervni sistem nije u potpunosti razvijen
feces urin znoj kosa Eliminacija
pa su mnogo osetljiiviji na neurotoksične metale
kao što su Pb i Hg
Sudbina metala u orgnanizmu posle unošenja hranom
unoš .
Sudbina metala u orgnanizmu posle
Akutna toksičnost teških metala
toksič teš
unošenja hranom
unoš Retka izuzev akcidentalnih situacija
Deponovanje: Česti simptomi: mučnina, povraćanje,
muč povrać
oštećenje mukoze GIT, bol, znojenje,
teć
Olovo - kosti; glavobolja, teško disanje, pogoršane
teš pogorš
Kadmijum - jetra i bubrezi; kognitivne i motoričke sposobnosti, konvulzije
motorič
Bakar – bubreg Hronična toksičnost
Hronič toksič
Gvozde-jetra
Gvozde- Simptomi se javljaju nogo kasnije u odnosu na
ekspoziciju: pogoršane motoričke, kognitivne i
pogorš motorič
govorne sposobnosti, teškoće u učenju, nervna
teš koć uč
i emocionalna nestabilnost, letargija osećaj
oseć
bolesti; teško ih povezati sa uzrokom
teš
Tubularna nefroza bubrega
Hemosideroza
Od čega zavisi toksičnost metala?
toksič Mehanizmi toksičnog delovanja metala
Mehaniz toksič
•Fizičko-hemijske osobine metala: Vezivanje metala za proteine
• Hemijski oblik, npr. CH3Hg i Hg2+
• Rastvorljivost, stabilnost Mesta vezivanja
• Sposobnost da reaguju sa biološkim ligandima Najvažnije –SH grupe
Najvaž
(reaktivnost zavidi od pH, redoks uslova, T, vrste medija) Vezivanje Hg2+, Pb2+, Cd2+
• Građenje kompleksa sa proteinima (metalotioneini grade
komplekse sa Cd, Zn, Cu i dr.)
Zamena kofaktora enzima toksičnim metalom
toksič
Zamena jona cinka jonom kadmijuma (alkohol-dehidrogenaza,
(alkohol-
•Elektrohemijske karaktristike (elektropozitivnost povećava karboanhidraza);
toksičnost)
Promena strukture, funkcije proteina
•Stanje organizma Promena aktivnosti enzima
• Starosna dob (deca osetljivija – veći % apsorpcije u Uticaj na biohemijske procese, inhibicija respiracije
GIT-u, posebno Pb) • Oksidativni stres:
• Način života (alkohol, pušenje)
arsen, bakar, gvožđe, hrom, kadmijum, kobalt, mangan, nikl, olovo, živa
gvožđe,
• Stanje imunog sistema
• Ishrana
Narušavanje strukture i funkcije organela
Naruš
6

7. Ispoljavanje toksičnih efekata teških
toksič teš
Karcinogenost jedinjenja metala metala u specifičnim organima
specifič
Metal Bubreg Nervni Jetra GIT Resp. Hemato Kost Endokr. Koža
Kož Kardio
sistem sistem poeza sistem vaskul
As + + + + + + +
Cd + + + + + +
Cr + + + + +
Co + + + + + +
Cu + + + +
Fe + + + + + + +
Pb + + + + +
Mn + +
Hg + + + +
Ni + + +
Mehanizmi dejstva: Zn + + +
Stvaranje adukata sa DNA i proteinima
Generisanje kiseoničnih radikala – oštećenja DNA
kiseonič teć
Indukcija ekspresije onkogena i inhibicija popravke oštećenja
oš teć
I esencijalni teški metali ispoljavaju toksični efekat!!!
teš toksič
Kadmijum(Cd) Bakar(Cu)
Do kontaminacije zemljišta kadmijumom dolazi
zemljiš ~ veće koncentracije ovog elementa sakupljaju se u
već
izlivanjem kanalizacionih otpadih voda, upotrebom zemljištu preko fungicida i kanalizacionih otpadnih
zemljiš
nekih fungicida ili fosfornih đubriva.
đubriva. voda.
Većina biljaka može lako usvojiti ovaj element,
Već mož ~ Povećan sadržaj bakra, od normalno prisutnog,
Poveć sadrž
posebno ako je u zemljištu prisutan i Zn.
zemljiš toxičan je za mikroorganizme.
toxič
Povećane koncentracije dovode do zaustavljanja ili
Poveć ~ Veći sadržaj izaziva deficit Fe, i pojavu hloroze.
Već sadrž
usporavanja rasta biljaka, a kod ljudi koji koriste
kontaminirano povrće i žitarice, kadmijum
povrć
uzrokuje oboljenje krvnih sudova i hipertenziju.
VEŠTAČKA ĐUBRIVA
VEŠ TAČ Zagađuju podzemne i površinske vode
površ
AZOTOM I FOSFOROM
Najvažniji makroelementi u
Najvaž Nitrati i nitriti preko povrća u lanac ishrane (prekursori nitrozamina)
povrć nitrozamina)
mineralnoj ishrani biljaka su N, P Azotni anjoni nakupljaju se u rastvor zemljišta, podzemnim vodama i
zemljiš
i K. Zato je njihovo prisustvo jestivim delovima biljaka često do količine koje su toxične za ljude i
količ toxič
neophodno zemljištu u dovoljnoj
zemljiš životinje (cijanoze i metahemoglobinemije).
količini, i u pristupačnim
količ pristupač
formama.
Ubiranjem plodova gajenih
biljaka iz zemljišta se iznose ovi
zemljiš
makroelementi u velikim
količinama, pa postoji opasnost
količ
trajnog osiromašenja zemljišta
osiromaš zemljiš
neophodnim elementima.
Da bi se očuvala plodnost,
oč
zemljištu se dodaju đubriva.
zemljiš đubriva.
7

8. PESTICIDI PESTICIDI
- Hemijska jedinjenja, primenjuju se u
suzbijanju štetnih bioloških agenasa
biološ
- u zaštiti domaćih životinja, protiv bolesti
zaš domać
- - Najveća primena u poljoprivredi, šumarstvu,
Najveć ”tripanosomijaze”
tripanosomijaze”
pri deratizaciji i dezinsekciji - proizvodnja pesticida u svetu i kod nas je veoma
- u zaštiti čovekovog zdravlja, protiv bolesti
zaš intenzivna
“fularijaze”- uništavanjem crva Nematoda i
fularijaze” uniš godišnje u svetu u životnu sredinu dospe oko 20
godiš
protiv “malarije”- uništavanjem malaričnih
malarije” uniš malarič miliona tona različitih organskih hemikalija, od kojih,
različ
komaraca samo na pesticide otpada oko 1 000 000 t
• podela pesticida prema ciljnim organizmima:
DESIKANTI NAČINI DOSPEVANJA PESTICIDA
NAČ
(sredstva za
INSEKTICIDI
(insekti)
isušivanje) U ZEMLJIŠTE
ZEMLJIŠ
HERBICIDI FUNGICIDI
(korovi) (gljivice)
DEFOLIJANTI
CILJNI
- DIREKTNO: u cilju uništavanja korova, gljiva,
DIREKTNO: uniš
(sredstva za
otpadanje lišća) ORGANIZMI insekata ili glodara
- INDIREKTNO: usled spiranja atmosferskim
INDIREKTNO:
AKARICIDI RODENTICIDI
(grinje i pauci) (glodari) talozima, sa tretiranih biljaka ili usled zaprašivanja
zapraš
useva i šuma
LIMACIDI
(mekušci) REPELENTI
(sredstva za
odbijanje insekata,
ptica i divljači)
• kako pesticidi ulaze u organizam?
PONAŠANJE PESTICIDA U ZEMLJIŠTU
PONAŠ ZEMLJIŠ Velike količine pesticida mogu se PREKO
apsorbovati preko kože, zbog lipofilnog KOŽE
- PREMESTANJE PESTICIDA - zavisi od njegove karaktera same hemikalije. U tom
smislu najopasniji su tekući preparati Unos putem hrane -
rastvoljivosti u vodi,interakcije rastvora sa cesticama (npr. lindan). Ti su spojevi naročito najvažniji način unosa!
zemljista (sorpcija) opasni ako dođu u dodir sa sluznicom
oka
Otrov se u usta unosi i
prljavim rukama npr.
- DISTRIBUCIJA PESTICIDA - najvazniji proces ULAZAK
prilikom pušenja; putem
Tim putem u organizam vode ili akcidentalno
zadrzavanja pesticida u zemljistu ulaze gasoviti pesticidi i
PESTICIDA U
ORGANIZAM
- zavisi od mehanickog sastava,sadrzaja i sastava aerosoli. U tom smislu
najopasniji su klasični PREKO
humusa fuminganti (metilbromid, respiratornog
PREKO
digestivnog
cijanovodik) te sistema
- DEGRADACIJA PESTICIDA - proces smanjenja organofosfati
sistema
konc.ili potpunog nestajanja sa povrsine ili iz
zemljista Opasnost za zdravlje od pesticida posledica je uglavnom njihove duge postojanosti u prirodnim
uvjetima (neyavisno o akutnoj toksičnosti)što dovodi do njihovog nakupljanja u okolini i
posledično u hrani. Ako se pesticidi prilikom obrade hrane ne razgrađuju dolazi do nakupljanja
toksičnog spoja u hrani
8

9. 1. ORGANO FOSFORNI PESTICIDI
Sa zdravstvenog
aspekta
• u prošlosti su korišteni kao bojni
najvažnije skupine
pesticida su : R1 O (S) otrovi (SARIN- u prvom svetskom ratu)
P • danas se uglavnom koriste kao
R2 X
insekticidi ali imaju i veliku primenu
kao akaracidi i larvacidi
• predstavnici:
• PARATION – ima najširi spektar djelovanja;
HERBICIDI INSEKTICIDI
ali se zbog izrazite akutne otrovnosti više ne
koristi
• MALATION, DIAZINON, TRIKLORFON
• osnovne karakteristike OFS-a:
hlorofenoksi-
spojevi (organo- organohlorni organofosforni • velika akutna toksičnost
karbamati piretroidi
hlorni ugljo ugljovodonici spojevi • vrlo se dobro apsorbiraju: ingestijom, inhalacijom i
-vodonici)
preko kože
2. ORGANOHLORNI UGLJOVODONICI
• mehanizam delovanja: inhibicija acetilholin esteraze, tako da je
trovanje organofosfatima posledica pojačanog delovanja
acetilholina u organizmu
DDT DIELDRIN 2,4,-DIKLORFENOKSI-
ZNAKOVI AKUTNOG TROVANJA: OCTENA KISELINA
• kontrakcija bronhialnih mišića, pojačana salivacija, znojenje, • nemaju veliku akutnu toksičnost ali su izuzetno perzistentni
bronhijaln hipersekrecija, pojačan motilitet i sekrecija • vrlo su lipofilni - nakupljaju se u organizmu
digestivnog trakta • ne razgrađuju se pa se vremenom značajno nakupljaju u
• kod unosa većih količina: parestezija, nesanica, nepravilne okolini i živim organizmima (voda, zemlja, hrana, masno tkivo)
kontrakcije mišića (posebno lica), poremećena koordinacija • upravo zbog velike sposobnosti bioakumulacije mnogi od njih
kretanja su zabranjeni i više se ne koriste u razvijenim zemljama svijeta
• teška trovanja: koma, arefleksija, cijanoza, edem pluća i smrt
• MEHANIZAM DJELOVANJA: inhibiraju enzime središnjeg
od asfiksije (prestanka disanja)
nervnog sistema (CNS-a)
PEDIKULOCIDI:
• simptomi akutnog trovanja: grčevi, mučnina, povraćanje,
proliv, pojačano izlučivanje sline, krvarenje iz nosa, • sredstva protiv vaši
parestezije jezika i usana, preosjetljivost na spoljnee
nadražaje. Kod unosa velikih doza dolazi do paralize disanja i • kao aktivne sastojke uglavnom
smrti sadrže piretroide (permetrin) i
piretrin
• simptomi hroničnog trovanja- nastaju nakon duže
ekspozicije manjim količinama otrova. Karakteristično je • vrlo niska toksičnost u slučaju
oštećenje jetre i bubrega izloženosti putem kože
• lako prolaze kroz placentu • u slučaju pojave rezistencije koriste
se pedikulociti koji sadrže malation
• izlučuju se putem majčinog mleka (organofosfat) ili lindan
(organoklorirani ugljikovodik) – veća
• najvažniji izvor ovih spojeva je hrana (jer se zbog stabilnosti
toksičnost
akumuliraju u prehrambenom lancu)
9

10. REPELENTI
• uz piretroide, aktivni sastojak većine repelenata
na tržištu je DEET (dietil-toluamid) Radioaktivan kontaminacija(radioaktivni
kontaminacija(radioaktivni
• moguća povezanost primene takvih repelenata i
pojave konvulzija i encefalopatije kod djece
otpad,nuklearne probe)
• u Americi i Kanadi obavezno je označavanje
proizvoda koji sadrže DEET
• posebno se ne preporučuje korištenje kombinacije
sredstva za sunčanje i repelenta s DEET-om:
povećana sistemska toksičnost
• pojava preosjetljivosti (kontaktni dermatitis)
• ne koristiti kod malih beba (alternativa su prirodni
repelenti s uljem citronele, lavande, bosiljka i
eukaliptusa)
Određivanje zagađenosti
Mere za očuvanje zemljišta
zemljišta
Hemijska ispitivanja (
PRAVILNIK O DOZVOLJENIM Higijenski način sakupljanja, odvoženja i
nač odvož
KOLIČINAMA OPASNIH I ŠTETNIH MATERIJA U ZEMLJIŠTU I
KOLIČ ZEMLJIŠ
dispozicije otpadnih materija
METODAMA ZA NJIHOVO ISPITIVANJE Sl. listu RCG br. 18/97)
18/97)
Bakteriološka ispitivanja
Bakteriološ Ozelenjavanje javnih i slobodnih površina
površ
Helmintološka ispitivanja
Helmintološ Racionalna primena đubriva i pesticida
10