Chemia a zivot cloveka

CHEMIA A ZIVOT CLOVEKA

Ekochémia chemických látok a zdravie cloveka

V poslednych rokoch sa dostavaju cudzorode latky v zivotnom prostredi a najma v potravinach na celom svete aj do zaujmu sirokej verejnosti. Je zname, ze niektore cudzorode latky mozu nepriaznivo vplyvat na zdravie obyvatelstva a na ekologicku rovnovahu. S rozsirujucou sa chemizaciou narastaju aj mnozstva zvyskov rozlicnych, v prirode pretrvavajucich chemickych latok, ktore "koluju" v prostredi a dostavaju sa aj do ludskeho organizmu. A to jednak tak, ze clovek prichadza s nimi priamo do styku, a lebo nepriamo, co je vysledkom zlozitych ciest chemickej latky cez zlozky prostredia (vzduch, voda, poda a potraviny).
Z toho vyplyva potreba sirsieho ekochemickeho a ekotoxikologickeho pristupu, ktory sa zaobera tromi zakladnymi otazkami:

Emisiou a "osudom" chemickych latok v nezivom prostredi, vratane zvyskov v strave pred konzumovanim
vstupom a "osudom" chemickych latok v biosfere s moznymi dosledkami znecistenia biologickych retazcov (napr. v potravinach)
studiom bilologickych ucinkov nezivych struktur ekosfery na cloveka a ostatne organizmy

V urbanisticko priemyselnom ekosysteme dominuje clovek, ktory je vystaveny zavaznym skodlivym ucinkom emisii z priemyslu a dopravy a zo znecistenej vody a potravin.
Agrarne ekosystemy su pre cloveka rozhodujucim miestom vyroby potravin rastlinneho a zivocisneho povodu. V tomto smere sa daju hodnotit kladne ucinky a negativne rizika z hladiska mnozstva a kvality produkcie.

Niektore latky, napr. pesticidne chlorovane uhlovodiky, sa mozu pohybovat z pody do atmosfery "kodestilaciou" s vodou z pody a z rastlin. Dalsiu fazu tvori potom kondenzacia na koloidnych castiach suspendovanych v ovzdusi s tvorbou aerosolov, ktore sa mozu " dopravovat" do velkych vzdialenosti. To moze vysvetlit kumulaciu niektorych latok (napr. chlorovanych zlucenin alebo tazkych kovov) v rozlicnych zivych organizmoch alebo v potravinovom retazci.
Rozhodujucim faktorom, prispievajucim k distribucii chemickych latok do vodneho prostredia, je:

rozpustnost vo vode
teplota roztoku

Voda je jedna z najjednoduchsich, ale zaroven aj najkomplexnejsich zlucenin. V nej sa nachadza pestry "koktail" chemickych latok, co vyplyva z prirodzeneho pozadia a jednak z rozmanitych zdrojov znecistenia.
Z hladiska expozicie cloveka ide o zdroje mikroznecistenin vo vode a v potravinach. Mozno ich rozdelit do tychto hlavnych skupin:

chemicke latky, ktore vznikaju pri uprave vody
polyhalogenove zluceniny
pesticidy
kovy a metaloidy
materialy, ktore mozu byt v kontakte s vodou a s potravinami
hnojiva
aditivy do pozivatin a krmiv
veterinarne lieciva
organicke chemicke latky
produkty spalovania a emisie

V poslednych rokoch nadobudaju osobitny vyznam hygienicko - toxikologicke problemy chemickych latok , ktore vznikaju pri uprave vody. Halogenove organicke zluceniny vznikaju vtedy, ked chlor reaguje s organickymi latkami rozpustenymi alebo suspendovanymi vo vode.

Z hladiska biologickych ucinkov chemickych latok hraju vyznamnu ulohu moznosti ich premeny. Jej vysledkom mozu byt toxickejsie nove latky alebo menej toxicke produkty. Je to zname napr. pri tvorbe drazdivych a fytotoxickych peracylnitratov fotochemickymi reakciami pod vplyvom slnecneho ziarenia. Sposobuju to emisie z automobilov a lietadiel a ich reakcne produkty (produkty neuplneho spalovania v pritomnosti oxidov dusika). Dolezita je oxidacia oxidu siriciteho na oxid sirovy vplyvom slnecneho ziare nia pri katalytickom ucinku mineralnych castic. Vyslednym produktom byva aerosol kyseliny sirovej s tvorbou kysleho smogu.

Zavaznou vlastnostou molekul viacerych chemickych latok je pretrvavanie v prostredi a kumulacia v biologickych systemoch. To zavisi od docasnej rovnovahy v koncentracii pri naviazani na zive organizmy v "sutazi" so zlozkami prostredia (vzduch, voda a poda) a ich prenosu na zive organizmy, kde ide o ich dalsiu metabolizaciu.
Tazke kovy ako kontaminanty prostredia pochadzaju najma z emisii priemyslu a dopravy, napr. z hladiska kontaminacie mlieka maju kovy vyznam najma v okoli hut, v mensej miere v blizkosti velkych aglomeracii a najma olovo v blizkosti exponovanych ciest.
Doterajsie skusenosti ukazali, ze v potravinovom retazci sa spravaju toxicke stopove prvky v anorganickej vazbe inak, ako napr. pesticidne chlorovane uhlovodiky. Zda sa, ze domace zvierata tu funguju ako velmi ucinny filter, ktory sa zapaja medzi kontaminovane krmivo a cloveka. Aj vyssie koncentracie, napr. v oblasti emisii, hovadzi dobytok ucinne zachytava. K tomu pristupuje skutocnost , ze uz pri prechode z pody do rastliny sa koncetracie znizuju. Dalsie znacne znizovanie sa ukazuje aj pri porovnani hladiny kontaminacie v mlieku a krmive .

Porovnanie kontaminacie krmiva a mlieka niektorymi chemickymi prvkami
	A	B	C
Prvok	zem. kora [mg.kg-1]	krmivo [mg.kg-1]	mlieko [mg.kg-1]	Konc.fak. B:A	Konc.fak. C:B
arzen	5	0,4	0,02	10-1	10-1
kadmium	0,3	0,04	0,01	10-1	10+0
med	100	8	0,08	10-1	10-2
zelezo	50000	150	0,73	10-2	10-3
ortut	0,4	0,03	0,002	10-1	10-1
olovo	18	10	0,02	10+0	10-3
zinok	120	40	5,1	10-1	10-1

Porovnanie kontaminacie krmiva a mlieka niektorymi chemickymi prvkami
A B C
Prvok zem. kora
[mg.kg-1] krmivo
[mg.kg-1] mlieko
[mg.kg-1] Konc.fak.
B:A Konc.fak.
C:B
arzen 5 0,4 0,02 10-1 10-1
kadmium 0,3 0,04 0,01 10-1 10+0
med 100 8 0,08 10-1 10-2
zelezo 50000 150 0,73 10-2 10-3
ortut 0,4 0,03 0,002 10-1 10-1
olovo 18 10 0,02 10+0 10-3
zinok 120 40 5,1 10-1 10-1

Hlavnu ulohu hra pravdepodobne z biologickeho hladiska zriedovaci efekt v rastucej rastline a relativne nizka resorpcia tychto latok v zazivacom trakte zvierat.
Treba vsak zdoraznit osobitne postavenie organochlorovych zlucenin, co suvisi s ich vacsou rozpustnostou v tuku. Toto, ako je vseobecne zname u alkylovej formy ortuti, prinasa vacsie riziko ako jej anorganicke zluceniny.
Pri hodnoteni zvyskov cudzorodych chemickych latok v potravinach zivocisneho povodu sa vyzaduje diferencovany pristup. Cesty prenosu a zvysky chem. latok v potravinach zivocisneho povodu vidiet na obrazku . Vyznamnu ulohu ma pri hromadeni chemickych latok tukove tkanivo zvierat a ludi, kde sa hromadia napr. zvysky pesticidov zo skupiny chlorovanych uhlovodikov, ktore po zakaze ich pouzivania v polnohospodarstve v roku 1976 vyrazne poklesli. Tyka sa to aj polychlorovanych bifenylov (PcB), ktore sa vyrabali do roku 1984.

Cesty prenosu a zvysky chemickych latok v potravinach zivocisneho povodu

Je iste , ze veda nas nemoze celkom ochranit pred ohrozenim nasho bytia. Moze nam vsak pomoct jasnejsie rozpoznat rizika a mnohe z nich uspesne prekonavat, avsak bez zaruky, ze sa nam to vzdy podari. Chemia nema byt korektivou prirody, nema ju nahradzovat a toboz nie posobit proti nej. Prave preto, ze je zakorenena v existencnych podmienkach prirody, ktora je globalne ohrozena. Prirodzenost chemie nas vsak neopravnuje k bezstarostnej manipulacii s jej "neobmedzenymi" moznostami. Cely nas zivot je az prilis chemicky prirodzeny, aby nas prirodzenost chemie prave tak neohrozovala. Ziada si to hlboky prienik do chemickych suvislosti nasej skutocnosti, aby sme mohli v tomto poli napatia rozumne volit a konat medzi uzitkom a skodami chemie rozumne robit a konat. Zivot bez rizik nie je mozny a bol by azda najvacsim rizikom. Mozno ich vsak "merat", skumat, vyhodnocovat, kontrolovat a znizovat, a to sa tyka aj chemie a zivota cloveka.

Ing. J. Uhnak, CSc.,
Prof. MUDr. L.Rosival, DrSc.
Ustav preventivnej a klinickej mediciny, Bratislava