BIOLOGISKE FORURENENDE STOFFER: KOMPONENTER, TYPER OG KONSEKVENSER - MILJØ - 2025

De biologiske kontaminanter er de levende organismer eller produkter, der stammer fra disse invaderende midler, der producerer uønskede af mennesker virkninger. Organismer, der er en del af alle kendte taksonomiske grupper såsom bakterier, archaea, protister, svampe, planter og dyr, kan fungere som biologiske forurenende stoffer.

Disse forurenende stoffer påvirker miljøet generelt og skaber problemer for jord, vand, luft, mad, infrastruktur og arbejdsområder. Ukrudtsplanter, patogene svampe og nematoder findes i landbrugsjord, mens patogene bakterier og protister er en alvorlig trussel mod folkesundheden i vand.

Struktur af influenzavirus (influenza), en bredt spredt biologisk forurenende stof.

Luft er også et medium, der er modtageligt for biologisk forurening, samt et effektivt køretøj til transport af forurenende stoffer. Luftbårne vira, bakterier og svampesporer transporteres lange afstande.

På den anden side forurener organismer såsom bakterier, protosoier, svampe, insekter og pattedyrsekreta mad og drikkevand. Ligeledes er der biologiske forurenende stoffer i arbejdsmiljøer, uddannelsescentre, sundhedscentre og hjem.

Tilstedeværelsen af ​​biologiske forurenende stoffer resulterer i folkesundhedsmæssige problemer, der indebærer økonomiske tab i forebyggelse og sanering. Fødevareproduktion påvirkes også af biologiske forurenende stoffer, der påvirker afgrøder eller forværrer allerede forarbejdede fødevarer.

Bestanddele af biologiske kontaminanter

Biologiske forurenende stoffer består af levende organismer og af produkter, der stammer fra deres stofskifte. Blandt levende organismer er alle biologiske kongeriger repræsenteret, og for metaboliske derivater skiller toksiner og metabolisk affald (fæces og urin) sig ud.

- Levende organismer

Virus

Selv om vira i streng forstand ikke passer til definitionen af ​​liv, betragtes de normalt på dette område. Viraer er således biologiske kontaminanter med stor indflydelse på grund af deres reproduktive og invasive kapacitet.

Virale pandemier bliver hyppigere, sådan er tilfældet med den nylige krise med lungebetændelse forårsaget af 2019-nCoV coronavirus. Afhængig af virustypen kan disse sprede sig gennem luften, ved kontakt eller ved hjælp af vektorer såsom myg (myg).

Bakterier og archaea

Bakterier er et andet af de vigtigste biologiske forurenende stoffer, der forårsager sundhedsmæssige problemer hos mennesker, dyr og planter. De spredes med vand, mad, gennem luften eller ved direkte kontakt. De kan forurene alle miljøer: jord, vand, mad og infrastruktur og genstande.

protozoer

Protozoer kan forurene vandmiljøer, jorden og endda transporteres i atmosfærisk støv. Nogle danner cyster, der gør dem modstandsdygtige over for høje temperaturer, udtørring og endda desinfektion.

Protozo forårsager meningoencephalites (Naegleria fowleri) (Kilde: Photo Credit: Indholdsudbydere (r): CDC / Dr. Govinda S. Visvesvara

Protozoer som Acanthamoeba forårsager encephalitis og hornhindesygdomme, andre som Naegleria fowleri forårsager alvorlige sygdomme som primær amoebisk meningoencephalitis. Mange andre arter er tarmpatogener, der forurener gennem fæces.

svampe

Der er mange arter af patogene svampe, der forurener miljøet, der påvirker menneskers, dyre- og plantesundhed. Ved at sprede sig med sporer spredes de effektivt gennem luften, og de forurener også jord og vand.

Planter

Mange plantearter fungerer som ukrudt, kontaminerer landbrugsjord og påvirker afgrødens produktivitet. De er også et reservoir til andre forurenende organismer såsom vira, svampe, bakterier og insekter. Ukrudt påvirker afgrøder i jorden og vandmasserne, hvor de deltager i eutrofieringsprocessen.

Dyr

Forskellige dyrearter er skadedyr af afgrøder og dyr samt mennesker og kan være vektorer af sygdomme. Insekter er den mest problematiske gruppe i denne henseende med blodsugende arter som lus, flåter, lopper og myg.

Ligeledes er gnavere, især huslige, som den fælles rotte og mus, vigtige skadedyr. Til gengæld kontaminerer disse dyrs udskillelse og urin mad og overfører sygdomme.

- Metabolske derivater

Ved mange lejligheder er middelet til biologisk kontaminering ikke direkte den levende organisme, men produkter, der stammer fra dens metabolisme.

toksiner

Arter af bakterier, svampe, alger, planter og dyr producerer toksiner som forsvar, der en gang i miljøet bliver forurenende stoffer. De kan overføres langs trofiske baner, der påvirker den biologiske mangfoldighed og mennesker.

Rød tidevand Kilde:

Et eksempel er giftige algeopblomstringer (røde tidevand), som er befolkningseksplosioner af giftige planteplanktonalger på grund af økologiske ubalancer. Befolkningerne danner pletter, der dækker omfattende marine områder, de forgifter forskellige organismer, der lever i vand, der påvirker den, når de konsumeres af mennesker.

Avføring og urin

Det mest almindelige tilfælde i denne linje er forurening af opbevaret mad ved afføring med gnavere. For eksempel spredes leptospirose, en sygdom forårsaget af bakterierne Leptospira interrogans, ved at komme i kontakt med urinen fra rotter eller andre dyr.

Protein

Selvom det er sjældent, kan visse strukturelle komponenter i levende ting også være forurenende stoffer. Sådan er tilfældet med de prioner, der forårsager bovin spongiform encephalopati eller "gal ko-sygdom".

Det er et defekt protein, der konditionerer et degenerativt billede af det centrale nervesystem, der forårsager død. Det påvirker både dyr og mennesker ved at blive overført gennem indtagelse af inficeret kød.

- Genetiske kontaminanter

Med udviklingen af ​​genteknologi, især genetisk modificerede organismer, vises en ny type biologisk forurenende stof. Dette er gener, der ikke er planlagt, er integreret i genomet til en anden organisme end dens arter og kan forårsage problemer for mennesker.

Uønskede resultater

Ud over menneskelig manipulation tager naturen sin gang, og gener, der indsættes i en art, kan overføres til en anden uønsket. For eksempel er et herbicidresistensgen inkluderet i en dyrket art, der overføres til en ukrudtsrelateret art.

Et andet potentielt problem er inkluderingen af ​​et gen fra en art, der forårsager allergi over for et populationssegment i en anden art. Hvis den enkelte ikke har tilstrækkelig information, kan dette føre til alvorlige sundhedsmæssige problemer.

Typer af biologiske forurenende stoffer

Biologiske forurenende stoffer kan klassificeres af både den forurenende organisme og det forurenende medium. I sidstnævnte tilfælde invaderer disse forurenende stoffer alle miljøer, hvor mennesket udvikler sig.

Biologisk forurening. Kilde: Centers for Disease Control, USA

- Biologiske jordforurenende stoffer

Jord er forurenet med svampe, bakterier, protozoer, ukrudt og dyr såsom nematoder blandt andre. Disse organismer forårsager sundhedsmæssige problemer i afgrøder, dyreproduktionssystemer og menneskers sundhed.

Jordens svampe, bakterier og nematoder er årsagen til landbrugstab ved at påvirke plantes rodsystemer.

Tarmsygdomme

Kontakt med jord, der er forurenet med protozoer og fladorm, er en af ​​de vigtigste kilder til tarmsygdomme hos børn. Denne type sygdom er den vigtigste årsag til spædbørnsdødelighed i verden.

- Biologiske vandforurenende stoffer

Vand er et medium meget modtageligt for forurening, især af biologiske forurenende stoffer, der opnår et tilstrækkeligt vitalt miljø og spredningsmedium. Bakterier, protozoer og dyr findes i vandmasser som biologiske forurenende stoffer i forskellige sammenhænge.

Menneskelige patogener

Bakterier, protozoer og menneskepatogene dyr, såsom fladeorme (bændelorm og andre), når vandet hovedsageligt gennem forurenet udskillelse.

Giftstoffer og udskillelse i vandet

Vandet kan være forurenet med biologiske toksiner, fx dem indeholdt i giftige alger af fytoplankton i giftige algeopblomstringer. Et eksempel er dinoflagellatet Gymnodinium catenatum, der producerer en lammende saxitoxin.

Årsagsstof ved toksoplasmose (Toxoplasma gondii). Kilde:

Dyrets udskillelse og fæces i vand er også bærere af patogener, såsom den prototiske Toxoplasma gondii (toxoplasmosis). Schistosomiasis eller bilharzia er en sygdom, der er smittet i farvande, der er inficeret af menneskelig udskillelse og er forårsaget af fladorm af slægten Schistosoma.

- Biologiske luftforurenende stoffer

Luft er et middel til spredning af biologiske forurenende stoffer med virale partikler, bakterier, svampesporer og pollenkorn i suspension. Tilfældet med pollenkorn og sporer er især relevant, da de forårsager allergi og luftvejssygdomme.

- Biologiske kontaminanter i fødevarer

Da levende stof er det naturlige underlag for mange levende organismer, er mad modtagelig for biologisk forurening.

Bakterier og svampe er de vigtigste forurenende stoffer i fødevarer, mange af dem er i stand til at forårsage sygdom hos mennesker.

Bakteriel madforgiftning

De fleste tilfælde af madforgiftning er forårsaget af bakterier i mad eller vand. Blandt de mest almindelige er dem forårsaget af Escherichia coli, Salmonella-arter og Staphylococcus.

Mikroskopisk udsigt over Escherichia coli-bakterier

Giftstoffer og organisk affald

I nogle tilfælde kan biologiske forurenende stoffer i mad udskille dødbringende toksiner, såsom bakterien Clostridium botulinum. De bakterier, der forårsager botulisme, kan forurene enhver mad, da de er meget resistente over for høje temperaturer. Det er i stand til at producere botulinumneurotoksin, der betragtes som det mest kraftfulde, der findes.

Clostridium botulinum Kilde: EAS

Svampe ved forurening af mad kan også udskille mykotoksiner, såsom aflatoxiner, der har kræftfremkaldende og mutagene virkninger. Mad kan også kontamineres af udskillelsen og urinen fra skadedyr, såsom gnavere.

Ved kontaminering af madlagre på jagt efter mad spreder gnavere deres afføring og urin og kontaminerer fødevarer. Især bærer urin fra mus og rotter Hantavirus, leptospirosis og Salmonella.

- Biologiske forureninger af infrastrukturer, hjem og arbejdsmiljøer

Biologiske kontaminanter såsom bakterier, svampe, insekter, gnavere og andre er et stort problem i menneskelige miljøer. Ud over at være sygdomsoverførere forringes de infrastrukturer, gør ubrugelige rum og hindrer arbejdsaktiviteter.

Medicinske centre

I medicinske centre udgør forurening med bakterier og svampe et alvorligt problem, især i områder, der kræver total asepsis, såsom operationsstuer. I sundhedscentre uden tilstrækkelig hygiejne er tilfælde af nosokomial lungebetændelse almindelige, hvilket er lungebetændelse, der er kontraheret i selve sundhedscentret.

Det er blevet påpeget, at omkring 40% af komplikationer på hospitalet er relateret til biologisk forurening af centret. Dette er en vigtig dødsårsag, især når det kommer til bakterier, der er multiresistente over for antibiotika såsom Pseudomonas aeruginosa 35.

Syg bygningssyndrom

Begrebet syge bygningssyndrom genererer, at forringede infrastrukturer giver kroniske problemer med biologisk forurening. Blandt de mest karakteristiske biologiske kontaminanter af dette syndrom er vira, svampe, bakterier og mider.

Konsekvenser

Folkesundhed

Den vigtigste konsekvens og den største påvirkning er påvirkningerne på menneskers sundhed forårsaget af biologiske forurenende stoffer. Infektiøse smitsomme sygdomme er en af ​​de vigtigste sygdomme og er forårsaget af biologiske stoffer, der forurener alle typer miljøer og fødevarer.

Levering af mad

Biologiske forurenende stoffer i form af skadedyr og ukrudt påvirker udbyttet og produktiviteten af ​​afgrøder og husdyr. Tilsvarende falder fødevarereserverne, når de indtages i opbevaring eller forurenes.

Drikker vand

Vand er et vigtigt element i livet, og de biologiske forurenende stoffer, der findes i det, gør det farligt for forbrug. I øjeblikket står menneskeheden over et underskud af drikkevand, så forureningen af ​​de få tilgængelige kilder er et globalt problem.

Økologiske ubalancer og tab af biodiversitet

Biologiske forurenende stoffer er involveret i en stor del af de miljømæssige ændringer, der forårsager økologisk ubalance. Dette resulterer igen i tab af biodiversitet ved at reducere bestande og endda udryddelse af arter.

Forureningen af ​​områder med eksotiske arter er en vigtig årsag til, at lokale arter forsvandt gennem predation eller fordelagtig konkurrence. Eutrofiering er på sin side et af de største problemer i akvatiske økosystemer forårsaget af en overdreven tilførsel af næringsstoffer i miljøet.

Boliger, arbejdsmiljø og infrastruktur

Områderne med boliger, basale tjenester og menneskeligt arbejde forringes og endda deaktiveres af biologiske forurenende stoffer.

Referencer

1. Verdenssundhedsforsamlingen. (2001). Jordoverført schistosomiasis og helminthiasis. 54. VERDENS HELSEFORSAMLING WHA54.19 Dagsorden 13.3 22. maj 2001.
2. Chu, FS (1991). Mycotoxins: fødevareforurening, mekanisme, kræftfremkaldende potentiale og forebyggende foranstaltninger. Mutationsforskning / genetisk toksikologi.
3. Codex Alimentarius. Internationale fødevarestandarder. (Som set den 25. september 2019).
4. Elika. Baskerfonden for fødevaresikkerhed. Typer af fødevareforurening (Set den 25. september 2019).
5. Gadgil, A. (1998). Drikkevand i udviklingslande. Årlig gennemgang af energi og miljø.
6. Hernández-Calleja, A. og Martí-Solé, M. del C. (1989). NTP 203: Biologiske kontaminanter: evaluering i arbejdsmiljøer. National Center for Working Conditions. National Institute of Safety and Hygiene at Work. Ministeriet for arbejde og sociale anliggender.
7. Hernández-Calleja (1993). NTP 409: Biologiske kontaminanter: Endpoint. National Center for Working Conditions. National Institute of Safety and Hygiene at Work. Ministeriet for arbejde og sociale anliggender.
8. Hung, L., Miller, JD And Dillon, HK (2005). Feltguide til bestemmelse af biologiske forurenende stoffer i miljøprøver. Biosikkerheds- og miljømikrobiologisk komité. 2. udgave.
9. Morey, PR, Feeley, JC Sr. og Otten, JA (redaktører, 1990). Biologiske forurenende stoffer i indemiljøer. ASTM.
10. Verdenssundhedsorganisationen. Beskrivende bemærkninger: Infektionssygdomme. (Set 8. februar 2020).
11. University of the Balearic Islands (2003). Forebyggelse af erhvervsmæssige farer.