Organska onesnažila

Organska onesnažila oziroma organske potencialno toksične snovi so sintetične organske molekule (kemikalije), ki se zaradi svoje specifične zgradbe v tleh zelo počasi razgrajujejo. Nekatere nastajajo tudi z naravnimi procesi (požari, vulkanski izbruhi,..). Zaradi dolgega zadrževanja v okolju jih imenujemo “Persistant Organic Pollutants” - POP's ali »obstojna organska onesnažila« – OOO. Čas potreben za njihovo razgradnjo merimo v desetletjih, stoletjih, širijo se čezmejno, topne so v maščobah in se akumulirajo v prehranjevalni verigi, zato jih pogosto najdemo v morskih živalih. Nekatere molekule so motilci hormonskega delovanja.

Večina organskih potencialno toksičnih snovi so pesticidi (aldrin, dieldrin, klordan, DDT – diklorodifenil trikloretan, endrin, heptaklor, mirex, toksafen), ki so se v velikih količinah uporabljali v 20 stoletju za dvig pridelka, industrijske kemikalije (PCB-polikloriranibifenili in HCB-heksaklorcikloheksan); kot stranski produkti industrijskih procesov in sežigov nastajajo dibenzodioksini in dibenzofurani. V skladu s Stockholmsko konvencijo jih imenujemo tudi umazanih dvanajst (8 pesticidov, 2 industrijski kemijski spojini –HCB je bil včasih uporabljan fungicid in 2 stranska produkta).

Aldrin

Aldrin je organoklorni insekticid: 1,2,3,4,10,10-hexachloro-1, 4,4 α, 5,8,8α-heksahidro-1 ,4-endo, ekso-5 ,8-dimethanonaphthalene, s kemično formulo C12H8Cl6. Deluje kontaktno in oralno. Naravno ga v okolju ne najdemo. Izdelan je bil za uporabo kot pesticid za kmetijsko in ne kmetijsko rabo in se ne proizvaja več (ATSDR, 2002; Health Canada, 1995). Aldrin se je v prvi vrsti uporabljal kot insekticid za rastline, kot so koruza in bombaž, od 1950 do leta 1970 (ATSDR, 2002; Health Canada, 1995). Registracija in uporaba aldrina se je zmanjšala v sredini 1970-ih, čeprav se je še omejeno uporabljal za zatiranje termitov, do sredine osemdesetih prejšnjega stoletja(Health Canada, 1995). Po letu 1990 Aldrin in dieldrin niso bili več registrirani za uporabo v Kanadi (Agriculture Canada, 1990).

Aldrin še lahko še vedno zadržuje v tleh, kjer je bil uporabljen. Najdemo ga v okolju, v tleh zaradi razlitja in uhajanja iz območja odpadkov, kakor tudi prerazporeditev predhodno neonesnaženih območjih, preko prenosa v ozračju in zaradi izpiranja v podtalnico (ATSDR, 2002). Zaradi nizke topnosti obeh, aldrina in dieldrina je nevarnost za kontaminiranje bodisi površinske vode ali podzemne vode zelo majhna. Koncentracije so običajno manj kot 0,01 mg / l v pitni vodi, in so le redko prisotne v podtalnici (WHO, 2003). Čeprav aldrin ni več v uporabi, ga lahko še vedno najdemo v prehrambenih proizvodih, ker je še vedno prisoten v živilih, ki so pridelana na kmetijskih tleh, kjer so ga uporabljali. Izpostavljenost pri človeku je predvsem posledica uživanja takih živil (ATSDR, 2002).

Aldrin in se lahko v okolju ali v presnovnih procesih v človeškem telesu pretvori v dieldrin (1,2,3,4,10,10-hexachloro-6,7-epoksi-1, 4,4 α, 5,6,7,8,8 α-oktahidro-1 ,4-endo,ekso-5 ,8-dimethanonaphthalene, kemijska formula C12H8Cl6O) (ATSDR, 2002). Izpostavljenost aldrinu in njegovem metabolitu dieldrinu je pogosto največja pri osebah, ki uživajo velike količine rib ali maščobnega tkiva morskih sesalcev. Nekateri narodi npr: kanadčani, ki živijo v severnih predelih so pogosto še posebej občutljivi zaradi svoje tradicionalne prehrane, ki vsebuje velike količine rib in morskih sesalcev. Povečana izpostavljenost pri vdihavanju je lahko zaradi ostankov in izhlapevanja aldrina iz temeljev v domovih, kjer so ga uporabili za zatiranje termitov (ATSDR, 2002). Dieldrin je bil odkrit v različnih živil, vključno s sadjem, zelenjavo, mlečnimi izdelki in v ribah, čeprav se koncentracije znižujejo od kar je njegova uporaba prepovedana. (ATSDR, 2002). Aldrin je po klasifikaciji IARC razporejen v 3 skupino kancerogenih snovi ( IARC 1978), agencija za zaščito okolja ZDA (EPI) ga je razvrstila verjetno kancerogenega za človeka (Skupina B2).Poti vnosa v telo: s hrano pridelano na zemlji, ki je onesnažena z aldrinom ali z hrano  živalskega izvora, kjer je prišlo do bioakumulacije (ribe, morski sesalci). Vnos je lahko z vodo, z vdihavanje  ali preko kože ob stiku z stvarjo onesnaženo z aldrinom, vendar so zadnje tri možnosti redke(ATSDR, 2002).

Medtem ko se aldrin navadno hitro presnovi, se dieldrin kopiči v živih organizmih. Dieldrin ima biološka razpolovno dobo približno 369 dni (ATSDR, 2002). Aldrin se v telesu hitro presnovi v dieldrin. Dieldrin se v nekaj urah prerazporedi predvsem v maščobno tkivo, manjši del  v ledvica in limfne vozlje (ATSDR, 2002). Izločanje dieldrina je predvsem preko blata, žolča, vendar se izloča tudi manjši količini v urinu in prehaja v materino mleko (ATSDR, 2002). Kratkotrajna izpostavljenost visokim koncentracijam aldrina deluje na centralni živčni sistem in jetra (WHO, 2003), povzroči simptome kot so glavobol, omotica, razdražljivost in bruhanje (ATSDR, 2002). Podatki iz  nenamernih zastrupitev pa opisujejo krče, epileptičn napad ali smrt (ATSDR, 2002). Menijo, da predstavljajo nevarnost za zdravje (IPCS, 1999). Kronično izpostavljenost do zmernih koncentracijah aldrina lahko.

Aldrin in dieldrin se lahko meri v krvnem serumu ali plazme, kakor tudi v materinem mleku. Ker se aldrin hitro presnovi v dieldrin , je koncentracija aldrin le indikator v trenutne izpostavljenosti, dieldrin je bolj zanesljiv marker dlje trajajoče ali predhodne  izpostavljenosti aldrinu. Sprejemljiv dnevni vnos (ADI) za aldrin in dieldrin skupaj je 0,1 g / kg telesne mase na dan. (Health Canada 2007) na podlagi testov na podganah: NOAEL 0,025 mg / kg telesne teže / dan za hepatotoksičnih učinkov pri podganah. Smernica za Kanadski kakovost pitne vode za aldrin in dieldrinom je 0,007 mg / L (Health Canada, 1995).

Policiklični aromatski ogljikovodiki (PAO oziroma PAH)

Med organskimi toksičnimi spojinami so v urbanih tleh pogosti policiklični organski ogljikovodiki (PAO), to so spojine dveh ali več benzenovih obročev, nastalih kot proizvod nepopolnega izgorevanja organske snovi v naravnih in antropogenih procesih. Med PAO uvrščamo 17 spojin: Naftalen, Acenaften, Acenaftilen, Fluoren, Fenantren, Antracen, Fluoranten, Piren, Benzo(a)antracen, Krizen, Benzo(b)fluoranten, Benzo(k)fluoranten, Benzo(a)piren, Benzo(e)piren Dibenzo(a,h)antracen, Benzo(ghi)perilen, Ideno(1,2,3-cd)piren, od katerih je 9 kancerogenih.

Najpomembnejši antropogeni izvori PAO so izgorevanje premoga, goriv in lesa (Ohura et al., 2004); med naravnimi izviri prevladujejo vulkani in požari. Vsebnost PAO je v urbanih tleh 2 do 10 krat večja v primerjavi z ruralnimi območji (Lodovici et al., 1994; Wagrowski and Hites, 1997). V Sloveniji so na primer v letu 2005 na področju Ljubljane na izbranih talnih vzorcih (raba tal: vrtci, parki, ceste, šole, vrtovi) merili vsebnost petnajstih policikličnih aromatskih ogljikovodikov, med katerimi je devet kancerogenih spojin. V 10 od 28 zbranih talnih vzorcih je bila presežena mejna vrednost za vsoto PAO (1 mg/kg tal) glede na slovensko zakonodajo, na štirih lokacijah je bila presežena tako mejna vrednost skupnih PAO (1 mg/kg tal) kot tudi vrednost za benzo(a)pyren (0,1 mg/kg), kar je glede na nemške izkušnje (Berliner liste) neprimerno za otroško igrišče (Grčman in sod., 2005).

Glede na stabilno kemično strukturo in visoko hidrofobnost, so PAO slabo topni in so lahko hitro vežejo na talne delce (mineralne in organsko snov). Njihova nevarnost izvira na eni strani iz izredne kemične stabilnosti, kar preprečuje njihovo razpadanje do nenevarnih substanc, a po drugi strani od dobrega raztapljanja v maščobah kar povečuje absorbijo in akumulacijo v živih organizmih.

PAO imajo lahko karcinogen, mutagen in teratogen učinek. Po pomembnosti se PAO nahajajo na listi prioritetnih polutantov, tako s strani USEPA kot EU, kar pomeni intenzivne raziskave njihovih kemičnih in bioloških lastnosti v okolju. Pri oceni tveganja življenskega okolja, glede na onesnaženost tal s PAO, je zelo pomembno vrednotenje oralne biodosegljivosti PAO zaužitih z ingestijo talnih delcev v človeški organizem, zlasti otrok (Tang in sod., 2005; Khan in sod., 2008).