Võõrad, kahjulikud ained meie keskkonnas (0)

Tallinna Laagna Gümnaasium
Võõrad, kahjulikud ained meie keskkonnas
Referaat
Teele Kuri
11b Klass
Tallinn 2010
Keskkonnamürgid
Keskkonnamürgid on ained, mis tekivad või vabanevad inimtegevuse tulemusena ning sattudes keskkonda mõjutavad otseselt elusorganisme või kahjustavad looduse üldist funktsioneerimist. Harilikult käsitletakse keskkonnamürkidena keemilisi aineid. Põhimõtteliselt on elu ise ka keemia: elutagevuse käigus kasutatakse paljusid ühendeid, nad tekivad ja lagunevad. Kuid paljud ühendid, mida kaasaegne inimkond kasutab, on elule kahjulikud.
Olulise osa keskkonnamürkidest moodustavad põllumajanduskemikaalid. Kuna haritava maa pindala pidevalt väheneb, siis püütakse intensiivistada põllumajanduslikku tootmist. Nii kasutatakse üha rohkem mitmesuguseid mineraalväetisi ning taimekaitsevahendeid.
Põllumajanduskemikaalidest saavad keskkonnamürgid siis, kui nad muutuvad jäätmeteks.
Neid mürke, mida kasutatakse taimekahjurite, putukate, näriliste hävitamiseks, nimetatakse mürkkemikaalideks. Mürkkemikaalideks on insektitsiidid ehk putukatõrjevahendid, pesitsiidid , mis on umbrohutõrjeks, fungitsiidid , mis on taimede seenhaiguste vastu, herbitsiidid , mis on keemilised umbrohutõrjevahendid, rodentotsiidid, mis on rottide, hiirte ja suslikute hävitamiseks.
Mürgitusjuhtum registreesiti esma -kordselt kuuekümnendate aastate lõpus Jaapanis , ja seitsmekümnendate lõpul Taivanil, kui inimeste toitu, nimelt riisi, sattus juhuslikult suures koguses trafoõli, mis sisaldas püsivaid kloororgaanillisi saasteaineid . Mürgituse saajatel esinesid näol pigmendilaigud, küüned muutusid siniseks jne.
Trafoõli on kõrge puhtusastmega õli, mida kasutatakse transformaatorite, reostaatide, õlikaablite ja muude elektriseadmete mähiste isoleerimiseks. Õlilülitustes kustutab elektrikaart. Omadusteks on suur oksüdatsioonikindlus, kõrge leektemperatuur ning hangumistemperatuur alla -45 °C.
Keskkonnareostus püsivate orgaaniliste saasteainetega põhjustab rea inimterviseprobleeme, nagu allergia ja viljatus, soodustab vähi teket ja võib olla inimeste enneaegse surma põhjuseks. Samuti võib see esile kutsuda kesk-ja piirdenärvisüsteemi, siseorganite ja immuunsüsteemi kahjustusi.
Kokkupuude püsivate orgaaniliste saasteainetega enne lapse kahe aasta vanuseks saamist võib esile kutsuda nende aju alaarengu .Arvatakse, et Läänemere äärsetel naistel avastatud kõrgem rinnavähi oht, ning imikute sünnikaalu alanemine on tingitud Läänemere kalade kõrgest saasteainete sisaldusest.
20.sajandi tööstusrevolutsiooniga said alguse õhusaastega kaasnevad probleemid mitmel pool maailmas, eriti Euroopas ja Põhja-Ameerikas. Nafta ja teiste fossiilkütuste põletamine energiamajanduses , tööstuse ja transpordi areng, mürkkemikaalide ja väetiste kasutamine jm. tõid kaasa happevihmad , toksilised sudud, kliima soojenemise, mürkkemikaalide kuhjumise meie toidulaual jpm. Keskkonnamürgid kanduvad kaugele ja püsivad kaua. Genfi konventsioonis käsitletud keskkonnamürgid – püsivad orgaanilised ained (POSid) ja raskmetallid (Pb, Hg, Cd) – on väga püsivad ning kuhjuvad seetõttu ökosüsteemides ja elusorganismides, kahjustades elutähtsaid organeid, ainevahetust, immuun- ja närvisüsteemi, paljunemist jm. Paljud POSid on inimese leiutatud ja leidnud kasutust nii taimekaitsevahenditena kui ka tööstuses.
Saastatus
Saastatuse all peetaske silmas erinevate keskkondade, sealhulgas elusorganismide saastumist kahjulike ainetega - raskmetallid, taimekaitsevahendid , erinevad naftal põhinevad kütused jne.
Saastumine tähendab kemikaalide või muude ainete tungimist looduslikesse ökosüsteemidesesse ja nende süsteemide lõhkumist. Enamasti on see inimtegevuse tagajärg.
Kõige probleemsemad keemilised saastajad on sünteetilis-orgaanilised ained nagu lahustid, kahjuri- ja umbrohutõrjevahendid.
Õhusaaaste tekib enamasti kütuste põlemisel, kusjuures atmosfääri satub mürkgaase. See põhjstab happevihmasid, millel on tugev kahjustav mõju. Laiemas laastus on see põhjuseks ka globaalsele soojenemisele .
Raskmetallid ja püsivad orgaanilised ühendid akumuleeruvad kudedes, mistõttu saastatud keskkonnas elavad organismid koguvad kogu eluea jooksul endasse ohtlikke aineid. Toiduahela tipus olevad kiskjad on kõige enam ohustatud, kuna nende organismi jõudev ohtlike ainete kogus on kõige suurem. Saastatud toit satub ka inimese toidulauale.
Toksilised ained võivad sattuda õhku, vette ja pinnasesse reo- ja heitveega, heitgaasidega, leostuda nõuetele mittevastavatest jäätmehoidlatest, lekkida kütusemahutitest või sattuda keskkonda juhusliku õnnetuse läbi. Esineb ka teadlikult seadusevastast käitumist, kui ohtlikud ained ladustamis - või hävitamiskulutustest hoidumiseks lihtsalt keskkonda valatakse.
Põhilised saasteaineid, mis tekitavad inimkonnale enim probleeme: põhjustavad tervisehäireid, rikuvad ökosüsteeme, kahjustavad materjale ja kultuuriväärtusi.
Tuuled ja tsüklonid kannavad inimtegevuse tõttu õhku sattunud saasteained kaugele nende tekkekohast, tundmata riigipiire.
Püsivate orgaaniliste saasteainete puhul on tegemist sünteetiliste ehk tehislike ühenditega, millised on kasutamist leidnud nii põllumajanduses kui ka tööstuses, samuti võivad nad tekkida tööstuses nö tatmatult kodumajapidamiste või transpordis teatud kemikaalide, nende jäätmete ja kütuse mittetäieliku põlemise tulemusena.
107 toksilise orgaanilise ühendi seast on välja valitud 16 inimese tervisele kõige ohtlikumat ühendit. Nende hulka kuuluvad ka DDT ja PCB.
Pestitsiidid
Pestitsiidid ehk taimekaitsevahendid on mürkkemikaalid, mida kasutatakse kahjulike organismide hävitamiseks. Nad suurendavad taimesaake, takistavad toidu riknemist ning piiravad taimehaiguste levikut.
Pestitsiidide ehk taimekaitsevahendite hävimine biosfääris on suhteliselt pikaajaline protsess. Mürkkemikaalide kasutamise põhiviis on nende pihustamine pulbrina või lahusena. Seetõttu satuvad taimekaitsevahendid peale pinnase ka atmosfääri ja hüdrosfääri. Osa neist hajuvad atmosfääri kõrgkihtidesse. Atmosfääris toimub lagunemine valguse toimel. Osa taimekaitsevahenditest jõuab hüdrosfääri, kus ühelt poolt toimub lagunemine samuti valguse toimel, teiselt poolt lagundavad neid veeorganismid. Suur osa pestitsiididest siiski lagundatakse mulla loomastiku ja taimestiku poolt või ainevahetuse käigus taimsetes ja loomsetes organismides.
Eestis kasutatakse kõige enam taimekaitsevahendeid Kesk- ja Lõuna-Eestis. Suurema osa neist moodustavad umbrohu-, putuka- ja seenhaiguste tõrjevahendid.
Atmosfääri sattununa ja tuultest laiali kantuna põhjustavad pestitsiidid alumise atmosfäärikihi globaalse saastumise. Aja jooksul sadenevad nad koos vihma või lumega kohtadesse , mis asuvad algsest allikast väga kaugel, sattudes niiviisi pinnasesse ja vette. DDT jälgi on leitud isegi Antarktika keskosas sadanud lumest. Rootsis, kus DDT pole kunagi kasutatud, leidub teda pinnases.
Pestitsiidid on ohtlikud lindudele, kaladele, loomadele ja inimestele. Nad võivad sattuda organismi toidu, naha või hingamisteede kaudu.
Eriti selgesti on pestitsiidide mõju näha siis, kui taimekaitsevahendeid kasutatakse valel viisil.
Herbitsiidid olid eriti laialdaselt kasutusel Vietnami sõjas, et sundida puid lehti maha ajama lihtsustamaks partisanide leidmist . Nendes leiduvad jääkainetena dioksiinid, millel on nagu elavhõbedalgi teratogeensed omadused – tegurid, mis põhjustavad väärarengut. Vietnami sõja aegse teo tagajärjeks oligi loodete väärareng. Juba dioksiinide väikesed annused põhjustavad organite, eelkõige maksa talitluse häireid, rasvade ainevahetuse häireid, nahakahjustusi, geneetilisi mutatsioone .
Pestitsiidide inimesele kahjuliku mõju kinnituseks veel üks näide: Moldovas on täheldatud otsest sõltuvust maa-ala pestitsiidide koormuse ja tuberkuloosi haigestumise, laste suremuse, samuti maksa- ja vereloome elundite haiguste vahel.
Paljudel taimekaitsevahenditel puudub selektiivsus. See tähendab, et koos kahjuritega hävivad ka paljud loomad, nende hulgas mitmed kahjurite looduslikud vaenlased.
Taimekaitsevahendeid kasutades võime hävitada taimi kaudselt . Kuna mõnede taimeliikide tolmlemisel osalevad kindlad putukad, siis on koos putukate hävimisega ohus taimeliik. Kui tolmlemist ei toimu, siis seemned ei valmi ja liik hääbub.
Paljudel putukatel ja muudel kahjuritel tekib küllalt kiiresti vastupanuvõime taimekaitsevahendite suhtes. See tingib uute ja veel mürgisemate preparaatide tarvitamise. Kahjurputukate vastupanuvõime mürkidele avastati esimest korda juba 1908. aastal, kuid tavaliseks muutus see alles 1940. ja 1950. aastatel, kui mürke asuti kasutama väga laialdaselt. Lühikese elutsükliga, seega kiiresti sigivatel liikidel võib resistentsus tekkida väga lühikese ajaga . Näiteks Rootsis avastati DDT-le vastupidavaid toakärbseid vaid mõni kuu pärast mürgi kasutuselevõttu. Samamoodi on paljud umbrohud muutunud resistentseks nende tõrjel kasutatavate herbitsiidide suhtes. Rebasheina vastupanuvõime näiteks põhineb ainult ühe geeni mutatsioonil.
Kahjulik toime ökosüsteemis ja koosluses seisneb erinevate organismide arvukuse muutmises, mis võib teatud organismidele põhjustada toiduvarude nappuse . Samuti rikutakse looduslikku tasakaalu: ühe umbrohu hävimine võib tuua kaasa teise ohjeldamatu leviku.
Eriti ohtlike pestitsiidide nagu DDT, samuti PCB, mida kasutatakse pestitsiidide lahjendajana, tootmine ja kasutamine on paljudes maades keelatud.
Tänapäeval püütakse üha rohkem kasutada mittemürgiseid putukatõrjevahendeid. Nt:
Feromoonid on bioaktiivsed ained, mida organismid eritavad väliskeskkonda teiste liigikaaslaste mõjutamiseks. Tähtsamad feromoonid on suguferomoonid vastassugupoole ligimeelitamiseks. Sünteetilisi suguferomoone kasutatakse kahjurputukate tõrjeks taimekasvatuses . Püünistesse asetatud emasputukate suguferomoonide lõhna peale kogunevad isasputukad hävitatakse. Sellega väheneb järglaste arv.
Juvenoidid on putukate juveniilhormoonide sünteetilised analoogid, mis põhjustavad putukatel pöördumatuid arenguhäireid, sigimatust ja surma. Juvenoidid lagunevad kiiresti ning on püsisoojastele ohutud .
Kaasajal leiavad järjest laiemat kasutamist bioloogilised taimekaitsemeetodid, mis põhinevad putukatest toituvate organismide, viiruspreparaatide ja muu sarnase kasutamisel .
Polüklooritud difenüülid
-ehk polüklooritud bifenüülid (PCB-d) on tsüklilised orgaanilised ühendid, kus kahel omavahel seotud benseenituumal on 1-10 vesiniku aatomit asendunud kloori aatomi(te)ga.
Et PCB-d on keemiliselt väga püsivad ning kõrge kuumataluvusega, olid nad ajavahemikul 1930-1980 laialdaselt kasutusel elektri- ja hüdraulikaseadmetes ning määrdeainetes (näiteks jahutusvedelikena ja trafo - ning kondensaatoriõlide segudes). PCB-sid leidub peamiselt trafodes ja kondensaatorites. Üldjuhul sisaldavad kõik kondensaatorid , mis on toodetud ajavahemikul 1930-1980, PCB-sid.PCBd on väga toksilised ühendid, kantserogeensed , ja neil on kalduvus biomagnifitseeruda ökoloogilistes toiduahelates. Samuti on nad veekeskkonnas väga püsivad. Kuna PCB-d on kantserogeensed on nad seetõttu ohtlikud inimese tervisele. Nad võivad sattuda inimorganismi hingamis- ja neeluteede või naha kaudu.
Dioksiinid ja PCBd on äärmiselt vastupidavad keemilisele ja bioloogilisele lagunemisele ning säilivad seetõttu keskkonnas ja kogunevad sööda- ja toiduahelasse. Üle 90% inimeste kokkupuutest dioksiiniga tuleneb toiduainetest, sh loomse päritoluga toiduained annavad tavaliselt kuni 80% üldisest kokkupuutest. Loomad saavad dioksiine peamiselt söötadest. Seetõttu tekitavad söödad ja mõnel juhul pinnas muret kui võimalikud dioksiiniallikad. Inimese rinnapiima ja vere hiljutiste uuringute põhjal ei näi dioksiinitase enam langevat.
Elavhõbe ja selle ühendid on inimeste, ökosüsteemide ja eluslooduse jaoks väga mürgised. Elavhõbedareostust, mida esialgu peeti ägedaks ja paikseks probleemiks, käsitletakse nüüd ka globaalse, hajusa ja kroonilise probleemina.
Suured doosid võivad olla inimesele surmavad, kuid isegi suhteliselt väikesed kogused võivad mõjuda väga kahjulikult närvisüsteemi arengule ja viimasel ajal on elavhõbedat seostatud ka võimaliku kahjustava mõjuga südame-veresoonkonnale, immuunsüsteemile ja paljunemisvõimele. Elavhõbe aeglustab samuti mikrobioloogilist aktiivsust pinnases ja on vee raamdirektiivis määratletud prioriteetsete ohtlike ainete hulgas.
Elavhõbeda mürgine mõju on väga ohtlik eelkõige seepärast, et element moodustab
keskkonnas metüülelavhõbeda CH3Hg ^[+] või dimetüülelavhõbeda (CH3)2Hg
Seda rektsiooni vahendavad mikroobid , kuna see toimub hapnikuvabas keskkonnas siis muutub elavhõbe metüülelavhõbedaks peamiselt vees .
Metüülelavhõbedal on kõrge aururõhk, seega aine aurustub kergesti.
Metüülelavhõbedaga puututakse kokku peamiselt toidu kaudu. Metüülelavhõbe ladestub ja kontsentreerub eriti hästi veekeskkonna toiduahelas , mis muudab eriti ohustatuks rohkesti kala ja mereande tarbiva elanikkonna. Kesk- ja Põhja-Euroopas jääb suurema osa rahvastiku kokkupuude metüülelavhõbedaga bioindikaatorite alusel allapoole rahvusvaheliselt aktsepteeritud ohutut taset.
Bioindikaator võib olla isend, populatsioon , kooslus või organismi bioloogiline, anatoomiline või füsioloogilis-biokeemiline tunnus, mille põhjal saab otsustada keskkonnaseisundi (nt õhu või vee kvaliteedi) ja selle muutuste (eriti inimtekkeliste) üle. Mõned bioindikaatorid märgitsevad maardlate asukohti. Bioindikaatorid on ka õhusaaste suhtes tundlikud samblad ja samblikud.
Metüülelavhõbe kahjustab närvisüsteemi, eelkõige suuraju koort, mille rakkudes pärsitakse valgusüntees, tagajärjeks rakkude hukkumine ja närvikoe kärbumine
Suur osa Vahemere kaluritest ja Arktilise piirkonna elanikest ületab selle tunduvalt
ülimalt ohtlik ka eelkirjeldatud metüülelavhõbe kuna see on rasvades
lahustuv, mistõttu võib aine rikastuda orgaanilisse materjali kergemini, kui teised mürgised
metallid ja ladestuda sel viisil kiiresti organismide kudedesse kuni mürgiste koguste
tekkimiseni. Aine ei ladestu siiski üksnes organismi rasvkoesse nagu orgaanilised
klooriühendid, vaid seondub ka proteiinidega.
Metüülelavhõbe läbib kergesti nii platsentaarbarjääri kui ka vere-aju barjääri,
pidurdades vaimset arengut isegi enne sündi. Seepärast on kõige enam ohustatud rühmaks
lapsed ja sünnitamisealised naised.
Magevee selgrootutes on metüülelavhõbeda kogus suurem kui mere selgrootutes. Sellest järeldub, et soolsuse kasv vähendab metülatsiooni. Näiteks arvatakse, et nikkel ja vee kareduse kasv alandavad ka elavhõbeda toksilisust vee-elustikule.
Metüülelavhõbedat peetakse üheks olulilisemaks keskkonnamürgiks Põhja-Euroopas.  Esmalt saadi selle mõjuteguritest teada 1960. aastate alguses Rootsis, kus põldudel toitunud lindudel avastati ilmseid metüülelavhõbedamürgistuse tunnuseid: tasakaaluhäireid ja lihaskrampe.  Lähemal uurimisel selgus, et mürgitusnähte põhjustasid põllumajanduses kasutatavad ja metüülelavhõbedat sisaldavad puhtimisained, mille abil hävitati seemnevilja kahjustavaid mikroobe .  Nende tähelepanekute tulemusena keelati selle kasutamine puhtimisainena.  Kuid samal ajal avastati metüülelavhõbedat röövkaladest.  Mürgistunud, toiduks kõlbmatuid kalu, eriti aga hauge , leiti kõige rohkem jõgede suudmealadelt, mille ääres asusid tööstusettevõtted, mille heitvetes leidus Hg.  Kuhjumise järgi toiduahelas saab järeldada, et mida kõrgemal astmel toiduahelas ja mida vanem kala on, seda tõenäolisemalt sisaldab ta kahjulikes kogustes metüülelavhõbedat.  Uuringutega on tõestatud, et õhku hingavad kalad on resistentsemad kui lõpustega hingavad.
Kalasse siseneb elavhõbe peamiselt toiduga, kuid ka lõpuste ja naha (kala lima) kaudu. Kalade lõpuste kaudu võib metüülelavhõbe imenduda ka otse vereringesse. 
Näite võib tuua Matsalu lahe kohta, kus haugide üheks kõige probleemsemaks haiguseks on nahakasvaja ehk lümfosarkoom. Üheks põhjuseks havi nahakasvaja tekkele arvatakse olevat havis sisalduvad kantserogeensed ained, eelkõige raskemetall elavhõbe.
kõik elavhõbeda ühendid on suuresti toksilised vee-taimestikule, nende juuresolekul toimub kasvu aeglustumine.
Kõrged Hg kontsentratsioonid mõjutavad ka makrovetikaid, vähendades nende idanemisvõimet.
Viimase 25 aasta jooksul on Arktika vetes olevate hüljeste ning beluuga vaalade Hg kontsentratsioon tõusnud 2 kuni 4 korda.  Ka soojemates vetes elavad mereimetajad on riski all,  näiteks Hong Kongi lähedal elutsev delfiinide liik.
Püsivad orgaanilised saasteained toidus
Arvatakse, et Euroopas saavad inimesed püsivaid saasteaineid 41,6% kalast, 27,7% piimatoodetega, 11,3% rasvadega, 10,4% lihaga, 6.8% puu-ja juurviljadega jne.
Tänapäeval ei saa ükski riik, mis on spetsialiseerunud puu-ja köögivilja suurtootmisele, läbi ilma taimkaitsevahenditeta. Piimatooted ning ka liha sisaldavad POS-se, kuna loomasööt sisaldab neid.
POS-de levimine
Õhus võivad POSid levida väga kaugele, kandudes tavaliselt soojemast kliimavöötmest külmemasse, mistõttu on ohustatud ka polaaralade ökosüsteemid. Malaariasääskede tõhusaks tõrjeks kasutatud DDT levis 15–20 aastaga kõikjale: seda leiti nii Antarktika hüljestest kui ka polaaralade eskimotest. Arktikas pärineb PCB-heitest ligikaudu 60% Euroopast, 10% Aasiast ja Aafrikast. Euroopa meredest on enim saastunud Läänemeri.
Enamiku eriti ohtlike POSide tootmine ja kasutamine on praeguseks lõpetatud, heide ja depositsioonid Euroopas vähenenud, ent nende sisaldus keskkonnas on suure püsivusaja ja toiduahelas akumuleerumise tõttu endiselt tõsine probleem. Nii leitakse sakslaste verest praeguseni pentakloorfenooli, kuigi selle tootmine keelustati juba 1980. aastate algul. Hea näide on hiljutine ELFi ja Greenpeace ’i ettevõtmine, mille käigus analüüsiti nelja tuntud eestlase verd. Kõigi uuritute verest leiti ohtlikke kemikaale, sh. DDTd, mida ei ole Eestis tarvitatud juba 1977. aastast peale. Praegu on Eesti Euroopas üks vähim pestitsiide kasutav riik.
Aastatel 1990–2004 vähenes Euroopas pliiemissioon kuus korda, ennekõike pliivaba bensiini kasutuselevõtu tõttu; Cd ja Hg heide on vähenenud peaaegu poole võrra. Euroopa saastehulka mõjutab raskmetallide globaalne transport, eriti oluline on see Hg puhul. Umbes 40–50% Euroopas sadestunud elavhõbedast on pärit teistest piirkondadest, põhiliselt Aasiast ja ookeanidelt. Euroopa allikad saastavad omakorda oluliselt Põhja-Ameerikat ja Aasiat (peamiselt Venemaad). Raskmetallide sadenemine on kõige suurem Kesk- ja Lõuna-Euroopas, kus on ka enim saasteallikaid. Eestis pärinevad Cd, Hg ja Pb 97–100% ulatuses tahkete kütuste põletamisest.
Kasutatud kirjandus
"DK Animal " London, 2001
http://www.hot.ee/teekaaslane/keskkond.html
http://www.slideshare.net/liishendrikson/mrgid-2771108
http://www.rescue.ee/26068
http://prayer.planet.ee/kool/keemia/esmaabi/M%FCrgid.doc .
http://www.oesel.ee/maidu/teadus/globe/UurimistooRaik.pdf .
http://www.ut.ee/BGZH/aineprogrammid/Rakendushb/2004/Evelin_Linde.doc .
http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/artikkel1809_1806.html
http://www.rahvatervis.ut.ee/bitstream/1/1501/1/Trapido2005.pdf .
http://wapedia.mobi/et/Pol%C3%BCklooritud_difen%C3%BC%C3%BClid
www.envir.ee/orb.aw/ class %3Dfile/ action %3Dpreview/id%3D1104713/pos_eesti.pdf