master ii livello reach ecotossicologia 2013_2014/ecotossicologiaverde/01... · •cenni dei cicli...

Università degli Studi di Napoli Federico II

Master II livello REACHMaster II livello REACH

ECOTOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA

Dott.ssa Teresa VerdeArpaCampania

IndiceIndiceCenni di :

• Ecotossicologia e tossicologia ambientale• Il campo della tossicologia ambientale• Struttura e funzioni dei sistemi naturali

Lo studio degli effetti sui sistemi biologici:

• Il modo d’azione dei contaminanti ambientali• Misura del danno• I criteri di qualità ambientale

Università degli Studi di Napoli Federico II Master II livello REACH2



Lo studio dell’esposizione

•Cenni dei cicli biogeochimici•I meccanismi di ripartizione fra i diversi comparti ambientali•Bioconcentrazione, bioaccumulo e biomagnificenza•Persistenza e degradazione•Contaminanti organici persistenti

IndiceIndice



Saggi di tossicità in ecotossicologia previsti dal regolamento Reach ( decreto 440/ 2008)

•Test tossicità acuta e cronica•Dati ecotossicologici e schede di sicurezza



• Il modo d’azione dei contaminanti ambientali• Misura del danno• I criteri di qualità ambientaleLo studio dell’esposizione

•Cenni dei cicli biogeochimici•I meccanismi di ripartizione fra i diversi comparti ambientali•Bioconcentrazione, bioaccumulo e biomagnificenza•Persistenza e degradazione•Contaminanti organici persistenti

IndiceIndice

H14- Ecotossicità

•Evoluzione quadro normativo in tema di classificazione delle sostanze e dei preparatipericolosi

•Criteri di classificazione ADR


H14- Ecotossicità

•Evoluzione quadro normativo in tema di classificazione delle sostanze e dei preparatipericolosi

•Criteri di classificazione ADR

REACH

La valutazione della sicurezza di un prodotto chimico deve tenere conto deiseguenti effetti della sua produzione o del suo utilizzo:

1) sulla salute umana (tossicità acuta, sensibilità, cancerogenicità,mutagenicità, e tossicità per la riproduzione);

2) sull’uomo dei rischi potenziali delle sostanze chimiche (esplosività,infiammabilità r potere comburente);

3) sull’ambiente (sul sistema acquatico, terrestre, atmosferico ed anche susedimenti), sull’attività microbiologica, sui sistemi di trattamento delle acquee sul potenziale di accumulo nella catena alimentare;

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La valutazione della sicurezza di un prodotto chimico deve tenere conto deiseguenti effetti della sua produzione o del suo utilizzo:

1) sulla salute umana (tossicità acuta, sensibilità, cancerogenicità,mutagenicità, e tossicità per la riproduzione);

2) sull’uomo dei rischi potenziali delle sostanze chimiche (esplosività,infiammabilità r potere comburente);

3) sull’ambiente (sul sistema acquatico, terrestre, atmosferico ed anche susedimenti), sull’attività microbiologica, sui sistemi di trattamento delle acquee sul potenziale di accumulo nella catena alimentare;

REACH

4) di bioaccumulo e di persistenza nell’ambiente di sostanze tossiche;

5) il meccanismo ed il livello di valutazione dell’esposizione (deve essereesaminato ogni scenario di dispersione dei prodotti chimici e per ognuno diquesti occorre stimare le emissioni, il destino chimico e la natura dei prodottidi trasformazione e di degradazione);

6) la valutazione dei rischi (chemical risk assessment and management)

Analisi del rischio vuol dire non solo valutare tossicità, ecotossicità ebioaccumulo, ma anche le potenziali esposizioni a seconda del diverso usodei prodotti.

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4) di bioaccumulo e di persistenza nell’ambiente di sostanze tossiche;

5) il meccanismo ed il livello di valutazione dell’esposizione (deve essereesaminato ogni scenario di dispersione dei prodotti chimici e per ognuno diquesti occorre stimare le emissioni, il destino chimico e la natura dei prodottidi trasformazione e di degradazione);

6) la valutazione dei rischi (chemical risk assessment and management)

Analisi del rischio vuol dire non solo valutare tossicità, ecotossicità ebioaccumulo, ma anche le potenziali esposizioni a seconda del diverso usodei prodotti.

REACH

È necessario che le aziende descrivano quali siano le misure daprendere per proteggere gli uomini e l’ambiente dall’uso dideterminati prodotti.

Inoltre per ogni sostanza occorre conoscere tutte le informazioniche usualmente sono riportate nelle schede di sicurezza chesono, oltre a quelle tossicologiche, quelle di ecotossicità ed i datichimico-fisici, la conoscenza delle misure da prendere nel caso diincendi, nel caso di rilasci accidentali,nella manipolazione e nellostoccaggio, le informazioni sul trasporto e sullo smaltimento,dipronto soccorso, di protezione individuale contro l’esposizione edinfine i dati di stabilità e reattività.

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È necessario che le aziende descrivano quali siano le misure daprendere per proteggere gli uomini e l’ambiente dall’uso dideterminati prodotti.

Inoltre per ogni sostanza occorre conoscere tutte le informazioniche usualmente sono riportate nelle schede di sicurezza chesono, oltre a quelle tossicologiche, quelle di ecotossicità ed i datichimico-fisici, la conoscenza delle misure da prendere nel caso diincendi, nel caso di rilasci accidentali,nella manipolazione e nellostoccaggio, le informazioni sul trasporto e sullo smaltimento,dipronto soccorso, di protezione individuale contro l’esposizione edinfine i dati di stabilità e reattività.

REACH

Informazioni ecologiche

La presente sezione della scheda di dati di sicurezza contiene le informazionifornite per valutare l’impatto ambientale della sostanza o miscela se vienerilasciata nell’ambiente.

Nelle sottosezioni da 12.1 a 12.6 della scheda di dati di sicurezza va riportatauna breve sintesi dei dati comprendente, se disponibili, dati sui test pertinenti,con chiara indicazione delle specie, mezzi, unità di misura, durata e condizionidei test.

Queste informazioni possono essere utili nel trattamento delle fuoriuscite eper valutare le pratiche di trattamento dei rifiuti, il controllo del rilascio, lemisure in caso di rilascio accidentale e di trasporto.

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Informazioni ecologiche

La presente sezione della scheda di dati di sicurezza contiene le informazionifornite per valutare l’impatto ambientale della sostanza o miscela se vienerilasciata nell’ambiente.

Nelle sottosezioni da 12.1 a 12.6 della scheda di dati di sicurezza va riportatauna breve sintesi dei dati comprendente, se disponibili, dati sui test pertinenti,con chiara indicazione delle specie, mezzi, unità di misura, durata e condizionidei test.

Queste informazioni possono essere utili nel trattamento delle fuoriuscite eper valutare le pratiche di trattamento dei rifiuti, il controllo del rilascio, lemisure in caso di rilascio accidentale e di trasporto.

REACH

Devono essere fornite informazioni sul bioaccumulo, sulla persistenzae sulla degradabilità, se disponibili e adeguate, per ogni sostanzapertinente della miscela. Vanno anche fornite informazioni sui prodottidi trasformazione pericolosi che si formano con la degradazione dellesostanze e delle miscele.

Le informazioni della presente sezione devono essere coerenti conquelle fornite nella registrazione e/o nella relazione sulla sicurezzachimica,quando prescritte, nonché con la classificazione della sostanzao miscela.

Se è indicato che una determinata proprietà non si applica o se nonsono disponibili informazioni su una determinata proprietà, se neforniscono i motivi.

Devono essere fornite informazioni sul bioaccumulo, sulla persistenzae sulla degradabilità, se disponibili e adeguate, per ogni sostanzapertinente della miscela. Vanno anche fornite informazioni sui prodottidi trasformazione pericolosi che si formano con la degradazione dellesostanze e delle miscele.

Le informazioni della presente sezione devono essere coerenti conquelle fornite nella registrazione e/o nella relazione sulla sicurezzachimica,quando prescritte, nonché con la classificazione della sostanzao miscela.

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REACH

TossicitàSe disponibili, si forniscono informazioni sulla tossicità avvalendosi di dati ditest eseguiti su organismi acquatici e/o terrestri. Si forniscono i dati pertinentidisponibili sulla tossicità acquatica acuta e cronica per i pesci, i crostacei, lealghe e altre piante acquatiche. Indicare anche, se disponibili, dati sullatossicità per i microrganismi e i macrorganismi del suolo e altri organismiambientalmente pertinenti, quali uccelli, api e piante. Se la sostanza o lamiscela hanno effetti inibitori sull’attività dei microrganismi, menzionarel’eventuale impatto sugli impianti di trattamento delle acque reflue.

Per le sostanze soggette a registrazione, vanno inoltre forniti sommari delleinformazioni derivate dall’applicazione degli allegati da VII a XI.

TossicitàSe disponibili, si forniscono informazioni sulla tossicità avvalendosi di dati ditest eseguiti su organismi acquatici e/o terrestri. Si forniscono i dati pertinentidisponibili sulla tossicità acquatica acuta e cronica per i pesci, i crostacei, lealghe e altre piante acquatiche. Indicare anche, se disponibili, dati sullatossicità per i microrganismi e i macrorganismi del suolo e altri organismiambientalmente pertinenti, quali uccelli, api e piante. Se la sostanza o lamiscela hanno effetti inibitori sull’attività dei microrganismi, menzionarel’eventuale impatto sugli impianti di trattamento delle acque reflue.

Per le sostanze soggette a registrazione, vanno inoltre forniti sommari delleinformazioni derivate dall’applicazione degli allegati da VII a XI.

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REACH

Persistenza e degradabilitàLa persistenza e la degradabilità indicano la possibilità che la sostanza ole sostanze di una miscela si degradino nell’ambiente, tramitebiodegradazione o altri processi quali l’ossidazione o l’idrolisi. I risultatidi test che consentono di valutare la persistenza e la degradabilità vannoindicati, se disponibili. Se vengono indicate emivite di degradazione vaspecificato se tali emivite si riferiscono alla mineralizzazione o alladegradazione primaria. Menzionare anche il potenziale di degradazionedella sostanza o di determinate sostanze di una miscela negli impianti ditrattamento delle acque reflue.

Tali informazioni si forniscono se disponibili e se adeguate, per ognisostanza della miscela che deve essere elencata nella sezione 3 dellascheda di dati di sicurezza.

Persistenza e degradabilitàLa persistenza e la degradabilità indicano la possibilità che la sostanza ole sostanze di una miscela si degradino nell’ambiente, tramitebiodegradazione o altri processi quali l’ossidazione o l’idrolisi. I risultatidi test che consentono di valutare la persistenza e la degradabilità vannoindicati, se disponibili. Se vengono indicate emivite di degradazione vaspecificato se tali emivite si riferiscono alla mineralizzazione o alladegradazione primaria. Menzionare anche il potenziale di degradazionedella sostanza o di determinate sostanze di una miscela negli impianti ditrattamento delle acque reflue.


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REACH

Potenziale di bioaccumuloIl potenziale di bioaccumulo è il potenziale della sostanza o di determinatesostanze di una miscela di accumularsi nel biota e, da ultimo, di passarenella catena alimentare. Vanno indicati i risultati di test pertinenti per lavalutazione del potenziale di bioaccumulo. Essi comprendono, sedisponibili, riferimenti al coefficiente di ripartizione ottanolo-acqua (Kow)e al fattore di bioconcentrazione (BCF).


Potenziale di bioaccumuloIl potenziale di bioaccumulo è il potenziale della sostanza o di determinatesostanze di una miscela di accumularsi nel biota e, da ultimo, di passarenella catena alimentare. Vanno indicati i risultati di test pertinenti per lavalutazione del potenziale di bioaccumulo. Essi comprendono, sedisponibili, riferimenti al coefficiente di ripartizione ottanolo-acqua (Kow)e al fattore di bioconcentrazione (BCF).


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REACHMobilità nel suoloLa mobilità nel suolo è il potenziale della sostanza o delle sostanze costituenti unamiscela, se rilasciate nell’ambiente, di muoversi grazie alle forze naturali verso le acquesotterranee o di allontanarsi dal luogo di rilascio. Il potenziale di mobilità nel suolo vaindicato, se disponibile. Le informazioni sulla mobilità possono essere ricavate da datipertinenti sulla mobilità ottenuti ad esempio da studi sull’assorbimento o sullalisciviazione, sulla distribuzione nei comparti ambientali nota o stimata o dalla tensionesuperficiale. I valori di Koc, ad esempio, si possono stimare dai coefficienti diripartizione ottanolo/acqua (Kow). Lisciviazione e mobilità possono essere stimateavvalendosi di modelli.

Tali informazioni si forniscono se disponibili e se adeguate, per ogni sostanza dellamiscela che deve essere elencata nella sezione 3 della scheda di dati di sicurezza.

Se sono disponibili dati sperimentali questi devono, in linea di massima, prevalererispetto ai modelli e alle stime.

Mobilità nel suoloLa mobilità nel suolo è il potenziale della sostanza o delle sostanze costituenti unamiscela, se rilasciate nell’ambiente, di muoversi grazie alle forze naturali verso le acquesotterranee o di allontanarsi dal luogo di rilascio. Il potenziale di mobilità nel suolo vaindicato, se disponibile. Le informazioni sulla mobilità possono essere ricavate da datipertinenti sulla mobilità ottenuti ad esempio da studi sull’assorbimento o sullalisciviazione, sulla distribuzione nei comparti ambientali nota o stimata o dalla tensionesuperficiale. I valori di Koc, ad esempio, si possono stimare dai coefficienti diripartizione ottanolo/acqua (Kow). Lisciviazione e mobilità possono essere stimateavvalendosi di modelli.

Tali informazioni si forniscono se disponibili e se adeguate, per ogni sostanza dellamiscela che deve essere elencata nella sezione 3 della scheda di dati di sicurezza.

Se sono disponibili dati sperimentali questi devono, in linea di massima, prevalererispetto ai modelli e alle stime.

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ECOTOSSICOLOGIA E TOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA E TOSSICOLOGIAAMBIENTALEAMBIENTALE

ECOTOSSICOLOGIA E TOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA E TOSSICOLOGIAAMBIENTALEAMBIENTALE


L’usoL’uso didi sostanzesostanze xenobiotichexenobiotiche prodotteprodotte dall’industriadall’industria chimicachimica ee lalaloroloro emissioneemissione nell’ambiente,nell’ambiente, recentemente,recentemente, haha assuntoassuntodimensionidimensioni preoccupantipreoccupanti..

II dannidanni ambientaliambientali derivantiderivanti dalledalle contaminazionicontaminazioni chimichechimicherisalgonorisalgono agliagli annianni 5050 quandoquando vennerovennero documentatidocumentati fenomenifenomeni didiinquinamentoinquinamento acutoacuto legatolegato allealle acqueacque didi scaricoscarico didi origineorigineindustriale,industriale, pesticidi,pesticidi, DDTDDT..

1. Ecototossicologia e Tossicologia ambientale


L’usoL’uso didi sostanzesostanze xenobiotichexenobiotiche prodotteprodotte dall’industriadall’industria chimicachimica ee lalaloroloro emissioneemissione nell’ambiente,nell’ambiente, recentemente,recentemente, haha assuntoassuntodimensionidimensioni preoccupantipreoccupanti..

II dannidanni ambientaliambientali derivantiderivanti dalledalle contaminazionicontaminazioni chimichechimicherisalgonorisalgono agliagli annianni 5050 quandoquando vennerovennero documentatidocumentati fenomenifenomeni didiinquinamentoinquinamento acutoacuto legatolegato allealle acqueacque didi scaricoscarico didi origineorigineindustriale,industriale, pesticidi,pesticidi, DDTDDT..

GESTIONE A PRIORI DELLE SOSTANZE CHIMICHE

AccantoAccanto allaalla esigenzaesigenza didi controllocontrollo delledelle emissioniemissionipuntiformi,puntiformi, sisi affermaafferma quindiquindi ilil nuovonuovo principioprincipiodelladella “gestione“gestione aa priori”priori” delledelle sostanzesostanze chimichechimichealal finefine didi poterpoter intervenireintervenire inin terminitermini preventivipreventivinellanella protezioneprotezione dell’uomodell’uomo ee dell’ambientedell’ambiente..


AccantoAccanto allaalla esigenzaesigenza didi controllocontrollo delledelle emissioniemissionipuntiformi,puntiformi, sisi affermaafferma quindiquindi ilil nuovonuovo principioprincipiodelladella “gestione“gestione aa priori”priori” delledelle sostanzesostanze chimichechimichealal finefine didi poterpoter intervenireintervenire inin terminitermini preventivipreventivinellanella protezioneprotezione dell’uomodell’uomo ee dell’ambientedell’ambiente..


II diversidiversi segnalisegnali didi allarmeallarme stimolaronostimolarono un’intensaun’intensa attivitàattività didiricercaricerca scientificascientifica voltavolta alloallo studiostudio deglidegli effettieffetti delledelle sostanzesostanzechimichechimiche suglisugli organismiorganismi viventi,viventi, nonchénonché iniziativeiniziative didimonitoraggiomonitoraggio ambientaleambientale finalizzatefinalizzate allaalla quantificazionequantificazione deldelfenomenofenomeno..

AA livellolivello normativo,normativo, inin tuttitutti ii paesipaesi industrializzati,industrializzati, vennerovenneropromulgatepromulgate leggileggi perper lala regolamentazioneregolamentazione deglidegli scarichiscarichi inin ariaariaee inin acquaacqua..


II diversidiversi segnalisegnali didi allarmeallarme stimolaronostimolarono un’intensaun’intensa attivitàattività didiricercaricerca scientificascientifica voltavolta alloallo studiostudio deglidegli effettieffetti delledelle sostanzesostanzechimichechimiche suglisugli organismiorganismi viventi,viventi, nonchénonché iniziativeiniziative didimonitoraggiomonitoraggio ambientaleambientale finalizzatefinalizzate allaalla quantificazionequantificazione deldelfenomenofenomeno..

AA livellolivello normativo,normativo, inin tuttitutti ii paesipaesi industrializzati,industrializzati, vennerovenneropromulgatepromulgate leggileggi perper lala regolamentazioneregolamentazione deglidegli scarichiscarichi inin ariaariaee inin acquaacqua..

Università degli Studi di Napoli Federico II Master II livello REACH 17

NORMATIVE CHE SANCISCONO QUESTO PRINCIPIO

19761976 USAUSA emananoemanano

ToxicToxic SubstancesSubstances ControlControl ActAct

19791979 ComunitàComunità EuropeaEuropea approvaapprova

DirettivaDirettiva delledelle sostanzesostanze pericolosepericolose

Entrambe le normative impongono, per ogni sostanza immessa sul mercato,Entrambe le normative impongono, per ogni sostanza immessa sul mercato,un dossier preliminare contenente tutte le informazioni necessarie per unaun dossier preliminare contenente tutte le informazioni necessarie per una

valutazione preventiva dei rischi per l’uomo e per l’ambiente.valutazione preventiva dei rischi per l’uomo e per l’ambiente.


19761976 USAUSA emananoemanano

ToxicToxic SubstancesSubstances ControlControl ActAct

19791979 ComunitàComunità EuropeaEuropea approvaapprova

DirettivaDirettiva delledelle sostanzesostanze pericolosepericolose

Entrambe le normative impongono, per ogni sostanza immessa sul mercato,Entrambe le normative impongono, per ogni sostanza immessa sul mercato,un dossier preliminare contenente tutte le informazioni necessarie per unaun dossier preliminare contenente tutte le informazioni necessarie per una

valutazione preventiva dei rischi per l’uomo e per l’ambiente.valutazione preventiva dei rischi per l’uomo e per l’ambiente.


GLI APPROCCI TRADIZIONALI SI DIMOSTRARONO INADATTIGLI APPROCCI TRADIZIONALI SI DIMOSTRARONO INADATTIALLA PRODUZIONE DI CRITERI PER LA CONSERVAZIONEALLA PRODUZIONE DI CRITERI PER LA CONSERVAZIONE

DEI SISTEMI NATURALI E, IN PROSPETTIVA, DELLADEI SISTEMI NATURALI E, IN PROSPETTIVA, DELLASOPRAVVIVENZA DELLA NOSTRA SPECIESOPRAVVIVENZA DELLA NOSTRA SPECIE

ForbesForbes ((18851885)) perper primoprimo riconobbericonobbe l’importanzal’importanza delladella presenzapresenza oo assenzaassenza didispeciespecie ee comunitàcomunità qualequale indicatoreindicatore delladella qualitàqualità dell’ambientedell’ambiente..IndividuaIndividua comecome areaarea didi interesseinteresse:: ilil campocampo didi studiostudio cheche integraintegra gligli effettieffettiecologiciecologici ee tossicologicitossicologici deglidegli inquinantiinquinanti chimicichimici susu popolazioni,popolazioni, comunitàcomunità ededecosistemiecosistemi concon ilil loroloro destinodestino nell’ambientenell’ambiente (trasporto,(trasporto, trasformazionetrasformazione eedegradazione)degradazione)FornisceFornisce ilil primoprimo sistemasistema didi classificazioneclassificazione deidei fiumifiumi inin areearee inquinateinquinate sullasullabasebase delladella tolleranzatolleranza delledelle speciespecie..


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LA PRESENZA O ASSENZALA PRESENZA O ASSENZA DIDI SPECIE (POPOLAZIONI E COMUNITA’) E’ UNSPECIE (POPOLAZIONI E COMUNITA’) E’ UNINDICATORE PIU’ SENSIBILE ED AFFIDABILE DELLA SOLA QUANTIFICAZIONEINDICATORE PIU’ SENSIBILE ED AFFIDABILE DELLA SOLA QUANTIFICAZIONE

CHIMICA E FISICA.CHIMICA E FISICA.

Solo a partire dalSolo a partire dal 19401940 si iniziò a cercare di armonizzare e standardizzare isi iniziò a cercare di armonizzare e standardizzare iprotocolli e a partire dalla fine degli anni ’70 si ha la produzione diprotocolli e a partire dalla fine degli anni ’70 si ha la produzione di guidelinesguidelines primaprima

a livello nazionale poi internazionale.a livello nazionale poi internazionale.



19691969 TRUHAUT conia il termineTRUHAUT conia il termine ECOTOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA per definire “la branca dellaper definire “la branca dellatossicologia che si interessa degli effetti dannosi delle sostanze chimiche indotti neglitossicologia che si interessa degli effetti dannosi delle sostanze chimiche indotti negli

ecosistemi” (ecosistemi” (ECOLOGIA + TOSSICOLOGIAECOLOGIA + TOSSICOLOGIA).).

Considera quindi le azioni sia sui singoli individui, che sulle popolazioni e sulle biocenosi.Considera quindi le azioni sia sui singoli individui, che sulle popolazioni e sulle biocenosi.

NelNel 19781978 unun ComitatoComitato dellodello SCOPESCOPE((ScientificScientific CommitteeCommittee onon problemsproblems ofof thethe EnvironmentEnvironment))

“ L’“ L’EcotossicologiaEcotossicologia riguarda gli effetti tossiciriguarda gli effetti tossicidegli agenti chimici e fisici sugli organismidegli agenti chimici e fisici sugli organismi

viventi, su popolazioni e comunità, all’internoviventi, su popolazioni e comunità, all’internodi definiti ecosistemi; essa comprende anche lodi definiti ecosistemi; essa comprende anche lo

studio delle modalità di diffusione di questistudio delle modalità di diffusione di questiagenti e le loro interazioni con l’ambiente”agenti e le loro interazioni con l’ambiente”


NelNel 19781978 unun ComitatoComitato dellodello SCOPESCOPE((ScientificScientific CommitteeCommittee onon problemsproblems ofof thethe EnvironmentEnvironment))

“ L’“ L’EcotossicologiaEcotossicologia riguarda gli effetti tossiciriguarda gli effetti tossicidegli agenti chimici e fisici sugli organismidegli agenti chimici e fisici sugli organismi

viventi, su popolazioni e comunità, all’internoviventi, su popolazioni e comunità, all’internodi definiti ecosistemi; essa comprende anche lodi definiti ecosistemi; essa comprende anche lo

studio delle modalità di diffusione di questistudio delle modalità di diffusione di questiagenti e le loro interazioni con l’ambiente”agenti e le loro interazioni con l’ambiente”


In questa definizione siIn questa definizione si sottolinea l’importanzasottolinea l’importanzadel destino delle sostanze nell’ambiente e deidel destino delle sostanze nell’ambiente e deiloro effetti sugli ecosistemiloro effetti sugli ecosistemi quali componentequali componente

chiave della funzionechiave della funzione ecosistemicaecosistemica e vienee vieneincluso ilincluso il concetto fondamentale che gli effetticoncetto fondamentale che gli effettitossicologicitossicologici possono esserepossono essere sia diretti (sia diretti ( per es.per es.su specie preda)su specie preda) che indirettiche indiretti ( ecologici per es.( ecologici per es.

sulla competizione nella specie predatrice).sulla competizione nella specie predatrice).


In questa definizione siIn questa definizione si sottolinea l’importanzasottolinea l’importanzadel destino delle sostanze nell’ambiente e deidel destino delle sostanze nell’ambiente e deiloro effetti sugli ecosistemiloro effetti sugli ecosistemi quali componentequali componente

chiave della funzionechiave della funzione ecosistemicaecosistemica e vienee vieneincluso ilincluso il concetto fondamentale che gli effetticoncetto fondamentale che gli effettitossicologicitossicologici possono esserepossono essere sia diretti (sia diretti ( per es.per es.su specie preda)su specie preda) che indirettiche indiretti ( ecologici per es.( ecologici per es.

sulla competizione nella specie predatrice).sulla competizione nella specie predatrice).


Newman (1998) ha poi ridefinito l’ecotossicologia come“scienza dei contaminanti nella biosfera e i loro effettisui costituenti della biosfera” (uomo incluso).



SCIENZA CHE DEFINISCE GLI EFFETTI DELLE SOSTANZETOSSICHE SUGLI ECOSISTEMI CON LO SCOPO DIPROTEGGERE L’INTERO ECOSISTEMA, E NON SOLOCOMPONENTI ISOLATI.

Chimica ambientaleChimica ambientale Tossicologia classicaTossicologia classica EcologiaEcologia

Tossicologia ambientaleTossicologia ambientale

ECOTOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA


Università degli Studi di Napoli Federico II Master II livello REACH

Criterio scientifico Altri criteriCriterio scientifico Altri criteri

Autorità di governoAutorità di governo

RegolamentazioneRegolamentazione

Organi di controlloOrgani di controllo

L’ECOTOSSICOLOGIA si configura quindi come una scienzamultidisciplinare, che si basa sui concetti della Tossicologiaclassica (valutazione degli effetti sull’uomo) della Chimica

ambientale,(destino delle sostanze nell’ambiente) edell’Ecologia (che fornisce indicazioni sui processi che

regolano la struttura e funzione degli ecosistemi e le interazionitra la componente biotica e abiotica) per produrre informazioni

adeguate per gestire sostanze potenzialmente pericolose.


L’ECOTOSSICOLOGIA si configura quindi come una scienzamultidisciplinare, che si basa sui concetti della Tossicologiaclassica (valutazione degli effetti sull’uomo) della Chimica

ambientale,(destino delle sostanze nell’ambiente) edell’Ecologia (che fornisce indicazioni sui processi che

regolano la struttura e funzione degli ecosistemi e le interazionitra la componente biotica e abiotica) per produrre informazioni

adeguate per gestire sostanze potenzialmente pericolose.


EcotossicologiaEcotossicologia è da non confondere conè da non confondere conTossicologia AmbientaleTossicologia Ambientale

TOSSICOLOGIA AMBIENTALETOSSICOLOGIA AMBIENTALE

Fornisce glistrumenti peridentificare equantificare il

danno nonsolo sui singoliorganismi e di

specie, maanche sui

sistemibiologici

complessicome le

comunità.Identificare i

bersaglibiologici

attraversol’individuazion

e delletraiettorie

ambientali;

Caratterizzala “dose” diinquinante

tramiteinformazioni

sulladistribuzione

e destinoambientale

dellasostanza in

esame

Studia latossicità sulle

diversespecie oltre

chesull’uomo;


Fornisce glistrumenti peridentificare equantificare il

danno nonsolo sui singoliorganismi e di

specie, maanche sui

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comunità.Identificare i

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e delletraiettorie

ambientali;

Caratterizzala “dose” diinquinante

tramiteinformazioni

sulladistribuzione

e destinoambientale

dellasostanza in

esame

Studia lemiscele diinquinanti

Studia latossicità sulle

diversespecie oltre

chesull’uomo;

Studia latossicità alivello di

ecosistema.


InIn TossicologiaTossicologia AmbientaleAmbientale nonnon solosolo lele sostanzesostanzepropriamentepropriamente tossichetossiche vengonovengono considerate,considerate, mamaancheanche tuttetutte quellequelle cheche possonopossono provocareprovocaresquilibrisquilibri troficitrofici oo alterarealterare lala composizionecomposizione didi ununecosistema,ecosistema, comecome ii nutrientinutrienti oo lala materiamateriaorganica,organica, pertantopertanto importantiimportanti sonosono ii processiprocessi didiinterrelazioneinterrelazione tratra lele componenticomponenti didi unun sistema,sistema,comecome gligli scambiscambi didi materiamateria eded energiaenergia..


InIn TossicologiaTossicologia AmbientaleAmbientale nonnon solosolo lele sostanzesostanzepropriamentepropriamente tossichetossiche vengonovengono considerate,considerate, mamaancheanche tuttetutte quellequelle cheche possonopossono provocareprovocaresquilibrisquilibri troficitrofici oo alterarealterare lala composizionecomposizione didi ununecosistema,ecosistema, comecome ii nutrientinutrienti oo lala materiamateriaorganica,organica, pertantopertanto importantiimportanti sonosono ii processiprocessi didiinterrelazioneinterrelazione tratra lele componenticomponenti didi unun sistema,sistema,comecome gligli scambiscambi didi materiamateria eded energiaenergia..


EcotossicologiaEcotossicologia èè lolo studiostudio deldel destinodestino ee deglidegli effettieffetti deideicontaminanticontaminanti nell’ambientenell’ambiente concon metodometodo scientifico,scientifico,ovveroovvero nonnon limitandosilimitandosi all’osservazioneall’osservazione eded allaalladescrizionedescrizione deidei fenomeni,fenomeni, mama elaborandoelaborando ancheancheprevisioniprevisioni..

TossicologiaTossicologia AmbientaleAmbientale è’è’ unauna brancabranca delladella TossicologiaTossicologia chechestudiastudia effettieffetti deidei contaminanticontaminanti suisui sistemisistemi naturalinaturali

Quindi :Quindi :



EcotossicologiaEcotossicologia èè lolo studiostudio deldel destinodestino ee deglidegli effettieffetti deideicontaminanticontaminanti nell’ambientenell’ambiente concon metodometodo scientifico,scientifico,ovveroovvero nonnon limitandosilimitandosi all’osservazioneall’osservazione eded allaalladescrizionedescrizione deidei fenomeni,fenomeni, mama elaborandoelaborando ancheancheprevisioniprevisioni..

Infatti nelle procedureInfatti nelle procedure di valutazione del rischiodi valutazione del rischio didisostanze chimiche si distinguono gli studisostanze chimiche si distinguono gli studi

ecotossicologiciecotossicologici da quelli tossicologici.da quelli tossicologici.

AltraAltra componentecomponente cheche caratterizzacaratterizzal’l’ecotossicologiaecotossicologia èè quellaquella previsionale,previsionale, checheutilizzautilizza ii modellimodelli matematicimatematici inin gradogrado didifornirefornire predizionipredizioni sulsul destinodestino ambientaleambientaledelledelle sostanze,sostanze, suisui loroloro effettieffetti suglisugliorganismiorganismi espostiesposti ee suisui sistemisistemi ecologiciecologici.


AltraAltra componentecomponente cheche caratterizzacaratterizzal’l’ecotossicologiaecotossicologia èè quellaquella previsionale,previsionale, checheutilizzautilizza ii modellimodelli matematicimatematici inin gradogrado didifornirefornire predizionipredizioni sulsul destinodestino ambientaleambientaledelledelle sostanze,sostanze, suisui loroloro effettieffetti suglisugliorganismiorganismi espostiesposti ee suisui sistemisistemi ecologiciecologici.


OGGETTO DELL’INDAGINEOGGETTO DELL’INDAGINE ECOTOSSICOLOGICAECOTOSSICOLOGICA

Sostanze introdotte nell’ambiente ad operaSostanze introdotte nell’ambiente ad operadell’uomo:dell’uomo:1.1. ContaminantiContaminanti2.2. InquinantiInquinanti3.3. XenobioticiXenobiotici


Sostanze introdotte nell’ambiente ad operaSostanze introdotte nell’ambiente ad operadell’uomo:dell’uomo:1.1. ContaminantiContaminanti2.2. InquinantiInquinanti3.3. XenobioticiXenobiotici


PossonoPossono essereessere definitidefiniti comecome XENOBIOTICIXENOBIOTICI tuttitutti inquinantiinquinanti organiciorganici cheche nelnel loroloroinsiemeinsieme (XENO(XENO:: estraneoestraneo;; BIOSBIOS:: organismo),organismo), nonnon rientranorientrano nellanella normalenormalebiochimicabiochimica dell’organismodell’organismo..

DEFINIZIONIDEFINIZIONI

ContaminanteContaminante ((contaminantcontaminant)):: unauna sostanzasostanza rilasciatarilasciata dalledalleattivitàattività dell’uomodell’uomo;;

ContaminazioneContaminazione((contaminationcontamination)):: lala conseguenzaconseguenza didiun’azioneun’azione umanaumana capacecapace didi modificaremodificare lele proprietàproprietà delledellecondizionicondizioni oo lala disponibilitàdisponibilità ee lala qualitàqualità delledelle risorserisorse inin unundeterminatodeterminato intervallointervallo didi spaziospazio ee didi tempotempo.. NelNel casocaso didi ununcontaminantecontaminante l’effettol’effetto nocivonocivo nonnon èè implicitoimplicito mama puòpuòmanifestarsimanifestarsi;;


ContaminanteContaminante ((contaminantcontaminant)):: unauna sostanzasostanza rilasciatarilasciata dalledalleattivitàattività dell’uomodell’uomo;;

ContaminazioneContaminazione((contaminationcontamination)):: lala conseguenzaconseguenza didiun’azioneun’azione umanaumana capacecapace didi modificaremodificare lele proprietàproprietà delledellecondizionicondizioni oo lala disponibilitàdisponibilità ee lala qualitàqualità delledelle risorserisorse inin unundeterminatodeterminato intervallointervallo didi spaziospazio ee didi tempotempo.. NelNel casocaso didi ununcontaminantecontaminante l’effettol’effetto nocivonocivo nonnon èè implicitoimplicito mama puòpuòmanifestarsimanifestarsi;;


InquinanteInquinante ((pollutantpollutant)) :: unauna sostanzasostanza cheche èè presentepresentenell’ambiente,nell’ambiente, almenoalmeno inin parte,parte, comecome risultatorisultato delledelle attivitàattivitàumaneumane ee cheche haha unun effettoeffetto deleteriodeleterio suglisugli organismiorganismi viventiviventi;;

InquinamentoInquinamento ((pollutionpollution)) :: quandoquando sisi haha unun dannodanno misurabilemisurabile aacaricocarico didi unun sistemasistema biologico,biologico, alloraallora lala contaminazionecontaminazioneambientaleambientale diventadiventa inquinamentoinquinamento;;

XenobiotaXenobiota ((xenobioticxenobiotic)) :: unauna sostanzasostanza estraneaestranea oo unun materialematerialenonnon prodottoprodotto inin natura,natura, normalmentenormalmente nonnon èè consideratoconsiderato ununcomponentecomponente didi unouno specificospecifico sistemasistema biologicobiologico (( sostanzesostanze didisintesi)sintesi)..


DEFINIZIONIDEFINIZIONI


InquinanteInquinante ((pollutantpollutant)) :: unauna sostanzasostanza cheche èè presentepresentenell’ambiente,nell’ambiente, almenoalmeno inin parte,parte, comecome risultatorisultato delledelle attivitàattivitàumaneumane ee cheche haha unun effettoeffetto deleteriodeleterio suglisugli organismiorganismi viventiviventi;;

InquinamentoInquinamento ((pollutionpollution)) :: quandoquando sisi haha unun dannodanno misurabilemisurabile aacaricocarico didi unun sistemasistema biologico,biologico, alloraallora lala contaminazionecontaminazioneambientaleambientale diventadiventa inquinamentoinquinamento;;

XenobiotaXenobiota ((xenobioticxenobiotic)) :: unauna sostanzasostanza estraneaestranea oo unun materialematerialenonnon prodottoprodotto inin natura,natura, normalmentenormalmente nonnon èè consideratoconsiderato ununcomponentecomponente didi unouno specificospecifico sistemasistema biologicobiologico (( sostanzesostanze didisintesi)sintesi)..

Sostanza chimica presente a livellisuperiori rispetto a quelli considerati“normali” per una particolarecomponente ambientale

INQUINANTEINQUINANTE



COSA E’ DA CONSIDERARSI NORMALE?COSA E’ DA CONSIDERARSI NORMALE?PESTICIDI: la normalità è l’assenza

Sono presenti nell’ambiente aconcentrazioni variabili in funzionedel luogo “normalità” variabile

METALLIMETALLI PESANTIPESANTIPAHsPAHsMeHgMeHg

INQUINANTEINQUINANTE compostocomposto cheche puòpuò causarecausare unun dannodannoambientaleambientale

CONTAMINANTECONTAMINANTE compostocomposto nonnon pericolosopericoloso



INQUINANTEINQUINANTE compostocomposto cheche puòpuò causarecausare unun dannodannoambientaleambientale

CONTAMINANTECONTAMINANTE compostocomposto nonnon pericolosopericoloso

MAMA1)1) TossicitàTossicità pericolositàpericolosità funzionefunzione delladella dosedose2)2) ConcettoConcetto didi dannodanno NONNON univocounivoco3)3) ScarseScarse conoscenzeconoscenze deglidegli effettieffetti indottiindotti dalledalle sostanzesostanze

QUANDO UNA SOSTANZA PUÒ ESSERE CONSIDERATA UNQUANDO UNA SOSTANZA PUÒ ESSERE CONSIDERATA UNPOTENZIALE CONTAMINANTEPOTENZIALE CONTAMINANTE?

InIn generalegenerale sisi puòpuò diredire cheche avendoavendo informazioniinformazioni sulsulseguenteseguente gruppogruppo didi caratteristichecaratteristiche sisi possonopossono farefare delledelleclassificazioniclassificazioni::

Quantità prodotte industrialmente;Quantità prodotte industrialmente; Tipo di uso e dispersione nell’ambienteTipo di uso e dispersione nell’ambiente PersistenzaPersistenza BioaccumuloBioaccumulo Tossicità.Tossicità.


InIn generalegenerale sisi puòpuò diredire cheche avendoavendo informazioniinformazioni sulsulseguenteseguente gruppogruppo didi caratteristichecaratteristiche sisi possonopossono farefare delledelleclassificazioniclassificazioni::

Quantità prodotte industrialmente;Quantità prodotte industrialmente; Tipo di uso e dispersione nell’ambienteTipo di uso e dispersione nell’ambiente PersistenzaPersistenza BioaccumuloBioaccumulo Tossicità.Tossicità.


Per prevedere il destino di una sostanza immessa nell’ambiente e lePer prevedere il destino di una sostanza immessa nell’ambiente e lepossibili risposte di un ecosistema dobbiamo considerare 4 punti:possibili risposte di un ecosistema dobbiamo considerare 4 punti:

11.. ProblemiProblemi relativirelativi allaalla formaforma ee luogoluogo didi immissioneimmissione didi unaunasostanzasostanza ee stimastima delladella concentrazioneconcentrazione ambientaleambientale attesaattesa(( ECEC5050))..

22.. IdentificazioneIdentificazione ee descrizionedescrizione deidei processiprocessi chimicichimici ee fisicifisiciattraversoattraverso ii qualiquali unun contaminantecontaminante vieneviene trasportatotrasportato ee dispersodispersonell’ecosistemanell’ecosistema ee circolacircola neinei varivari comparticomparti abioticiabiotici..



Per prevedere il destino di una sostanza immessa nell’ambiente e lePer prevedere il destino di una sostanza immessa nell’ambiente e lepossibili risposte di un ecosistema dobbiamo considerare 4 punti:possibili risposte di un ecosistema dobbiamo considerare 4 punti:

11.. ProblemiProblemi relativirelativi allaalla formaforma ee luogoluogo didi immissioneimmissione didi unaunasostanzasostanza ee stimastima delladella concentrazioneconcentrazione ambientaleambientale attesaattesa(( ECEC5050))..

22.. IdentificazioneIdentificazione ee descrizionedescrizione deidei processiprocessi chimicichimici ee fisicifisiciattraversoattraverso ii qualiquali unun contaminantecontaminante vieneviene trasportatotrasportato ee dispersodispersonell’ecosistemanell’ecosistema ee circolacircola neinei varivari comparticomparti abioticiabiotici..


33.. ProcessiProcessi biologicibiologici relativirelativi all’assunzione,all’assunzione, trasportotrasporto eedistribuzionedistribuzione all’internoall’interno deglidegli organismiorganismi viventi,viventi, incluseincluse leletrasformazionitrasformazioni metaboliche,metaboliche, accumuliaccumuli neinei varivari organi,organi,escrezioneescrezione.. ProcessiProcessi didi intossicazioneintossicazione ee tipitipi didi rispostarisposta..

44.. DestinoDestino ultimoultimo didi unauna sostanzasostanza inin relazionerelazione allaalla possibilitàpossibilitàdidi degradazionedegradazione microbicamicrobica ee aiai processiprocessi didi demolizionedemolizione chimicachimicaoo fisicafisica..



33.. ProcessiProcessi biologicibiologici relativirelativi all’assunzione,all’assunzione, trasportotrasporto eedistribuzionedistribuzione all’internoall’interno deglidegli organismiorganismi viventi,viventi, incluseincluse leletrasformazionitrasformazioni metaboliche,metaboliche, accumuliaccumuli neinei varivari organi,organi,escrezioneescrezione.. ProcessiProcessi didi intossicazioneintossicazione ee tipitipi didi rispostarisposta..

44.. DestinoDestino ultimoultimo didi unauna sostanzasostanza inin relazionerelazione allaalla possibilitàpossibilitàdidi degradazionedegradazione microbicamicrobica ee aiai processiprocessi didi demolizionedemolizione chimicachimicaoo fisicafisica..


FASE ABIOTICA IMMISSIONE ATTIVITA’ UMANE

DISPERSIONE AMBIENTE

INTERAZIONI( chimiche e fisiche)

Quantità di sostanza disponibileper penetrazione

FASE BIOTICA FASE Tossico-cinetica ORGANISMIQuantità di sostanza

disponibile per azione

FASE tossico-dinamica LUOGO D’AZIONE

INTERAZIONI CONDECOMPOSITORI


FASE ABIOTICA IMMISSIONE ATTIVITA’ UMANE

DISPERSIONE AMBIENTE

INTERAZIONI( chimiche e fisiche)

Quantità di sostanza disponibileper penetrazione

FASE BIOTICA FASE Tossico-cinetica ORGANISMIQuantità di sostanza

disponibile per azione

FASE tossico-dinamica LUOGO D’AZIONE

INTERAZIONI CONDECOMPOSITORI


Lo schema stimola la ricerca di una serie di prove o una serie digruppi di prove da eseguirsi in sequenza ordinata per importanzaai fini delle previsioni da fare.

Si può dedurre che attraverso la conoscenza di alcune proprietà sipuò prevedere il comportamento dei composti chimicinell’ambiente.

Il problema primario è quello di identificare le proprietà chimichee fisiche di maggiore interesse e definire i metodi per misurarle.


Lo schema stimola la ricerca di una serie di prove o una serie digruppi di prove da eseguirsi in sequenza ordinata per importanzaai fini delle previsioni da fare.

Si può dedurre che attraverso la conoscenza di alcune proprietà sipuò prevedere il comportamento dei composti chimicinell’ambiente.

Il problema primario è quello di identificare le proprietà chimichee fisiche di maggiore interesse e definire i metodi per misurarle.


Lo scopo dell’ecotossicologia è quindi quello di:

Identificazione e catalogazione delle sostanze inquinanti

Monitoraggio e previsione della distribuzione degli inquinanti nell’ ambiente

Valutazione degli effetti (impatto) degli inquinanti sulla componente biotica

Individuazione delle procedure di risanamento e gestione dell’ ambiente

Generare informazioni che possano essere utilizzate a supporto decisionalenell’ambito della stima del rischio e del management ambientale

Fornire supporto al mondo legale e giurisdizionale che regola lo sviluppo laproduzione e il commercio di sostanze chimiche

Sviluppare principi empirici e teorici per la comprensione del comportamento edegli effetti delle sostanze chimiche negli ambienti naturali



Identificazione e catalogazione delle sostanze inquinanti

Monitoraggio e previsione della distribuzione degli inquinanti nell’ ambiente

Valutazione degli effetti (impatto) degli inquinanti sulla componente biotica

Individuazione delle procedure di risanamento e gestione dell’ ambiente

Generare informazioni che possano essere utilizzate a supporto decisionalenell’ambito della stima del rischio e del management ambientale

Fornire supporto al mondo legale e giurisdizionale che regola lo sviluppo laproduzione e il commercio di sostanze chimiche

Sviluppare principi empirici e teorici per la comprensione del comportamento edegli effetti delle sostanze chimiche negli ambienti naturali



Cosa è significativo?Cosa è accettabile?Cosa fare?A che livello operare? Individuo popolazione, comunità!



Cosa è significativo?Cosa è accettabile?Cosa fare?A che livello operare? Individuo popolazione, comunità!


L’ecotossicologia prende in considerazione trecampi di applicazione:1) Le fonti2) La diffusione nell’ambiente3) Gli effetti a tutti i livelli (individuo, popolazione, comunità)


L’ecotossicologia prende in considerazione trecampi di applicazione:1) Le fonti2) La diffusione nell’ambiente3) Gli effetti a tutti i livelli (individuo, popolazione, comunità)


Sulle fonti: restrizioni nell’autorizzazione alle emissioni (possonoessere immesse nell’ambiente solo sostanze per le quali non sonostati riscontrati effetti avversi); limitazioni nelle quantità immesse(per sostanze per le quali è possibile stimare una soglia di noneffetto)

Sull’ambiente: quantità massime consentite nei vari compartiambientali(aria, acqua, suolo, …), tenendo conto delle eventualitrasformazioni in sottoprodotti, per evitare cambiamentiindesiderati (qualitativi,quantitativi, economici, estetici, …)

Sugli organismi: limiti di esposizione, quantità massime di residuiindeterminate componenti (in particolare, della catena alimentareumana)


Sulle fonti: restrizioni nell’autorizzazione alle emissioni (possonoessere immesse nell’ambiente solo sostanze per le quali non sonostati riscontrati effetti avversi); limitazioni nelle quantità immesse(per sostanze per le quali è possibile stimare una soglia di noneffetto)

Sull’ambiente: quantità massime consentite nei vari compartiambientali(aria, acqua, suolo, …), tenendo conto delle eventualitrasformazioni in sottoprodotti, per evitare cambiamentiindesiderati (qualitativi,quantitativi, economici, estetici, …)

Sugli organismi: limiti di esposizione, quantità massime di residuiindeterminate componenti (in particolare, della catena alimentareumana)


La funzione principale dell’Ecotossicologia, in tutti e trequesti campi, è:

quella di stabilire delle norme che,complessivamente, garantiscano che

l’eventuale rilascio nell’ambiente di unveleno non comporti un danno, o quanto

meno un danno osservabile e irreversibile.


La funzione principale dell’Ecotossicologia, in tutti e trequesti campi, è:

quella di stabilire delle norme che,complessivamente, garantiscano che

l’eventuale rilascio nell’ambiente di unveleno non comporti un danno, o quanto

meno un danno osservabile e irreversibile.


1. Sostanze acutamente tossiche per l’uomo e per la flora e/o fauna acquatica (Pb, Hg,Cd, CN-, pesticidi)2. Sostanze pericolose per l’uomo e per la flora e/o fauna acquatiche per danni cronici sullungo termine (IPA, clorofenoli, trialometani);3. Sostanze in concentrazioni ridotte che non sono altamente tossiche ma che possonodiventarlo in seguito a trasformazioni biochimiche nell’acqua (metilazione di Hg) o perbioconcentrazione (stagnotrifenile)4. Sostanze che aumentano il carico di BOD nell’acqua o nei sedimenti(scarichi depuratori etc.)5. Sostanze eutrofizzanti (nutrienti, effluenti zootecnia etc.)6. Sostante che vanno detrimento dell’estetica (olii, solidi sospesi,tensioattivi)7. Sostanze che hanno un effetto inquinante solo a concentrazioni altenell’acqua (es. NaCl e Sali minerali)8. Microorganismi patogeni per l’uomo (es. Salmonella. Cholera vibrio etc.)


1. Sostanze acutamente tossiche per l’uomo e per la flora e/o fauna acquatica (Pb, Hg,Cd, CN-, pesticidi)2. Sostanze pericolose per l’uomo e per la flora e/o fauna acquatiche per danni cronici sullungo termine (IPA, clorofenoli, trialometani);3. Sostanze in concentrazioni ridotte che non sono altamente tossiche ma che possonodiventarlo in seguito a trasformazioni biochimiche nell’acqua (metilazione di Hg) o perbioconcentrazione (stagnotrifenile)4. Sostanze che aumentano il carico di BOD nell’acqua o nei sedimenti(scarichi depuratori etc.)5. Sostanze eutrofizzanti (nutrienti, effluenti zootecnia etc.)6. Sostante che vanno detrimento dell’estetica (olii, solidi sospesi,tensioattivi)7. Sostanze che hanno un effetto inquinante solo a concentrazioni altenell’acqua (es. NaCl e Sali minerali)8. Microorganismi patogeni per l’uomo (es. Salmonella. Cholera vibrio etc.)


VIE DI ESPOSIZIONE AI TOSSICI NEI DIVERSI SISTEMIAMBIENTALI

Ambiente acquatico



AMBIENTEAMBIENTE ACQUATICOACQUATICO:: ambienteambiente ampioampio ee complessocomplesso..



Al loro interno sono identificabili componenti biotiche ebiotiche eabiotiche, con caratteristiche uniche.abiotiche, con caratteristiche uniche.

Tossico in acquaTossico in acqua

Dissolto

Adsorbito alle componentibiotiche e abiotiche

Accumulato negliorganismi



Adsorbito alle componentibiotiche e abiotiche

Queste forme influenzano laBIODISPONIBILITA’

Biodisponibilità

Il composto chimico per rappresentareeffettivamente un rischio per le forme viventideve trovarsi in una forma “biodisponibile”.Il grado di “biodisponibilità” di uno stesso

composto differisce per specie ed in funzionedelle condizioni ambientali


Biodisponibilità

Il composto chimico per rappresentareeffettivamente un rischio per le forme viventideve trovarsi in una forma “biodisponibile”.Il grado di “biodisponibilità” di uno stesso

composto differisce per specie ed in funzionedelle condizioni ambientali


Un tossico NON biodisponibile NON è pericoloso per gliorganismi.

DISPONIBILITA’ AMBIENTALE: frazione di composto presentenell’ambiente o parte di esso, che può essere coinvolta in unprocesso ed è soggetta a modificazioni fisiche, chimiche ebiologiche.

BIODISPONIBILITA’ AMBIENTALE: parte del tossicodisponibile dal punto di vista ambientale accumulata da unorganismo. Rappresenta una misura della capacità di unorganismo di estrarre un tossico dall’ambiente.



Un tossico NON biodisponibile NON è pericoloso per gliorganismi.

DISPONIBILITA’ AMBIENTALE: frazione di composto presentenell’ambiente o parte di esso, che può essere coinvolta in unprocesso ed è soggetta a modificazioni fisiche, chimiche ebiologiche.

BIODISPONIBILITA’ AMBIENTALE: parte del tossicodisponibile dal punto di vista ambientale accumulata da unorganismo. Rappresenta una misura della capacità di unorganismo di estrarre un tossico dall’ambiente.

BIODISPONIBILITA’ TOSSICOLOGICA: frazione della dose(tossico biodisponibile nell’ambiente) che raggiunge i recettorio il sito d’azione nell’organismo.

La biodisponibilità tossicologica va un po’ oltre laLa biodisponibilità tossicologica va un po’ oltre labiodisponibilità ambientale perché valuta la capacità del tossicobiodisponibilità ambientale perché valuta la capacità del tossico

di raggiungere i siti d’azione.di raggiungere i siti d’azione.

RESIDENCE TIME: tempo che il tossico permane nell’ambienteprima che i processi di trasporto lo portino via.



BIODISPONIBILITA’ TOSSICOLOGICA: frazione della dose(tossico biodisponibile nell’ambiente) che raggiunge i recettorio il sito d’azione nell’organismo.

La biodisponibilità tossicologica va un po’ oltre laLa biodisponibilità tossicologica va un po’ oltre labiodisponibilità ambientale perché valuta la capacità del tossicobiodisponibilità ambientale perché valuta la capacità del tossico

di raggiungere i siti d’azione.di raggiungere i siti d’azione.

RESIDENCE TIME: tempo che il tossico permane nell’ambienteprima che i processi di trasporto lo portino via.

HALF TIME: tempo necessario per dimezzare laconcentrazione di una sostanza in un certo compartimento.

BIODEGRADAZIONE: trasformazioni operate dai microrganismio dagli esseri viventi. Parte della materia organica vieneriutilizzata, parte è trasformata in energia e il resto èconvertito a molecole inorganiche (CO2 e O2). In genere siproducono composti più polari e idrosolubili, generalmentemeno tossici. NON E’ PERO’ SEMPRE COSI’ (fenomeni dibioattivazione).



HALF TIME: tempo necessario per dimezzare laconcentrazione di una sostanza in un certo compartimento.

BIODEGRADAZIONE: trasformazioni operate dai microrganismio dagli esseri viventi. Parte della materia organica vieneriutilizzata, parte è trasformata in energia e il resto èconvertito a molecole inorganiche (CO2 e O2). In genere siproducono composti più polari e idrosolubili, generalmentemeno tossici. NON E’ PERO’ SEMPRE COSI’ (fenomeni dibioattivazione).

VIE DI ESPOSIZIONE AI TOSSICI NEI DIVERSISISTEMI AMBIENTALI

Ambiente terrestre



Capacità di una sostanza di causare un dannoad un organismo vivente

TOSSICITA’

DIRETTAIl composto agiscedirettamente sulsito d’azione el’organismo

INDIRETTAIl composto agiscemodificandol’ambiente di vitadegli organismi



DIRETTAIl composto agiscedirettamente sulsito d’azione el’organismo

INDIRETTAIl composto agiscemodificandol’ambiente di vitadegli organismi


•Proprietà del tossico•Meccanismo d’azione•Capacità di metabolizzazione

IMMEDIATA

TOSSICITA’

RITARDATA


REVERSIBILEIntervengono meccanismi diriparazione

IRREVERSIBILENon si ha riparazione

ECOTOSSICITA’•Esiste una relazione causa-effetto• Esiste una relazione dose-risposta• L’effetto può essere quantificato

Approccio MOLECOLA ECOSISTEMA

•Aumento del tempo di risposta

•Aumenta la difficoltà nelcollegarsi a specifici composti

•Aumento dell’importanza

Ecosistema

Composizionedella comunità

Cambiamenti dipopolazione

Risposta di tuttol’organismo



Risposta di tuttol’organismo

Cambiamentifisiologici

Cambiamentibiochimici

Inquinante

LaLa ricercaricerca didi residuiresidui neinei tessutitessuti didi piantepiante eded animalianimali NONNON puòpuò essereessereconsiderataconsiderata comecome ECOTOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA,, mama comecome “semplice”“semplice” operaopera didimonitoraggiomonitoraggio..

L’L’ecotossicologiaecotossicologia cercacerca didi valutarevalutare gligli EFFETTIEFFETTI cheche questiquesti livellilivelli didi residuiresiduihannohanno sull’organismo,sull’organismo, lele popolazionipopolazioni oo lele comunitàcomunità..

MONITORAGGIOMONITORAGGIO SCIENZASCIENZA DELDEL “MORTO”“MORTO”ECOTOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA SCIENZASCIENZA DELDEL “VIVO”“VIVO”

ECOTOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA comprende quindi fattori fisici , chimici ecomprende quindi fattori fisici , chimici ebiologici (fattori inquinanti) estendendo il suo campo di applicazionebiologici (fattori inquinanti) estendendo il suo campo di applicazione

dal singolo individuo all’intero ecosistemadal singolo individuo all’intero ecosistema.


LaLa ricercaricerca didi residuiresidui neinei tessutitessuti didi piantepiante eded animalianimali NONNON puòpuò essereessereconsiderataconsiderata comecome ECOTOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA,, mama comecome “semplice”“semplice” operaopera didimonitoraggiomonitoraggio..

L’L’ecotossicologiaecotossicologia cercacerca didi valutarevalutare gligli EFFETTIEFFETTI cheche questiquesti livellilivelli didi residuiresiduihannohanno sull’organismo,sull’organismo, lele popolazionipopolazioni oo lele comunitàcomunità..

MONITORAGGIOMONITORAGGIO SCIENZASCIENZA DELDEL “MORTO”“MORTO”ECOTOSSICOLOGIAECOTOSSICOLOGIA SCIENZASCIENZA DELDEL “VIVO”“VIVO”


BIOMONITORAGGIOBIOMONITORAGGIO

VieneViene definitodefinito MONITORAGGIOMONITORAGGIO lala “Misurazione“Misurazione sistematicasistematica didi variabilivariabili ee processiprocessinelnel tempotempo inin relazionerelazione adad unun problemaproblema specifico”specifico” ((SpellenbergSpellenberg,, 19911991))..

VieneViene definitodefinito BIOMONITORAGGIOBIOMONITORAGGIO lala rilevazionerilevazione sistematicasistematica dellodello statostatodell’ambiente,dell’ambiente, inin relazionerelazione aa fenomenifenomeni didi inquinamento,ottenutainquinamento,ottenuta mediantemediante lalaregistrazioneregistrazione didi variazionivariazioni aa caricocarico delladella componentecomponente bioticabiotica deldel sistemasistema.. UsaUsaorganismiorganismi viventiviventi perper valutarevalutare cambiamenticambiamenti nellanella qualitàqualità dell’ambientedell’ambiente oodell’acquadell’acqua.. SiSi utilizzanoutilizzano individui,individui, specie,specie, popolazionipopolazioni ee comunitàcomunità..

SiSi misuranomisurano parametriparametri::•• biologicibiologici•• chimicichimici•• fisicifisici

Gli organismi usati nelGli organismi usati nel biomonitoraggiobiomonitoraggio sono detti:sono detti: bioindicatoribioindicatori



BIOMONITORAGGIOBIOMONITORAGGIO

VieneViene definitodefinito MONITORAGGIOMONITORAGGIO lala “Misurazione“Misurazione sistematicasistematica didi variabilivariabili ee processiprocessinelnel tempotempo inin relazionerelazione adad unun problemaproblema specifico”specifico” ((SpellenbergSpellenberg,, 19911991))..

VieneViene definitodefinito BIOMONITORAGGIOBIOMONITORAGGIO lala rilevazionerilevazione sistematicasistematica dellodello statostatodell’ambiente,dell’ambiente, inin relazionerelazione aa fenomenifenomeni didi inquinamento,ottenutainquinamento,ottenuta mediantemediante lalaregistrazioneregistrazione didi variazionivariazioni aa caricocarico delladella componentecomponente bioticabiotica deldel sistemasistema.. UsaUsaorganismiorganismi viventiviventi perper valutarevalutare cambiamenticambiamenti nellanella qualitàqualità dell’ambientedell’ambiente oodell’acquadell’acqua.. SiSi utilizzanoutilizzano individui,individui, specie,specie, popolazionipopolazioni ee comunitàcomunità..

SiSi misuranomisurano parametriparametri::•• biologicibiologici•• chimicichimici•• fisicifisici

Gli organismi usati nelGli organismi usati nel biomonitoraggiobiomonitoraggio sono detti:sono detti: bioindicatoribioindicatori

BioindicatoreBioindicatore èè unun organismoorganismo passibilepassibile didi fornirefornireinformazioniinformazioni sullosullo statostato didi inquinamentoinquinamento didi unun sistemasistemaambientaleambientale

Requisiti di un buonRequisiti di un buon bioindicatorebioindicatore::

--risposterisposte subletalisubletali nelnel rangerange di concentrazioni oggetto didi concentrazioni oggetto distudiostudio

-- relazione nota doserelazione nota dose--risposta di uno o piùrisposta di uno o più biomarkersbiomarkers-- abitudini sedentarie o pocoabitudini sedentarie o poco vagilivagili-- facilmente reperibile e identificabilefacilmente reperibile e identificabile--adeguate conoscenze su anatomia, fisiologia ed ecologiaadeguate conoscenze su anatomia, fisiologia ed ecologiadella speciedella specie

-- ad ampia distribuzione spazialead ampia distribuzione spaziale-- sufficientemente grande da permettere la manipolazionesufficientemente grande da permettere la manipolazione-- uniformità genetica e ciclo vitale adeguatouniformità genetica e ciclo vitale adeguato



Requisiti di un buonRequisiti di un buon bioindicatorebioindicatore::

--risposterisposte subletalisubletali nelnel rangerange di concentrazioni oggetto didi concentrazioni oggetto distudiostudio

-- relazione nota doserelazione nota dose--risposta di uno o piùrisposta di uno o più biomarkersbiomarkers-- abitudini sedentarie o pocoabitudini sedentarie o poco vagilivagili-- facilmente reperibile e identificabilefacilmente reperibile e identificabile--adeguate conoscenze su anatomia, fisiologia ed ecologiaadeguate conoscenze su anatomia, fisiologia ed ecologiadella speciedella specie

-- ad ampia distribuzione spazialead ampia distribuzione spaziale-- sufficientemente grande da permettere la manipolazionesufficientemente grande da permettere la manipolazione-- uniformità genetica e ciclo vitale adeguatouniformità genetica e ciclo vitale adeguato

PESCIPESCI

Morte dei pesciMorte dei pesciRidotta durata di vitaRidotta durata di vita

Durata di vita normaleDurata di vita normale--salute anormalesalute anormale--infertilitàinfertilità--ridotta fertilitàridotta fertilità

Nessuna progenieNessuna progenie

Minor numero di accoppiamenti,Minor numero di accoppiamenti,ridotta progenieridotta progenie

Mancanza di gameti e progenieMancanza di gameti e progeniePochi gameti, minor progeniePochi gameti, minor progenieRidotta sopravvivenza larvaleRidotta sopravvivenza larvale

BIOINDICATORIBIOINDICATORI



Durata di vita normaleDurata di vita normale--salute anormalesalute anormale--infertilitàinfertilità--ridotta fertilitàridotta fertilità

Durata di vita normaleDurata di vita normale--salute normalesalute normale--normale fertilitànormale fertilità

Mancanza di gameti e progenieMancanza di gameti e progeniePochi gameti, minor progeniePochi gameti, minor progenieRidotta sopravvivenza larvaleRidotta sopravvivenza larvale

Nessun effetto sullaNessun effetto sullapopolazionepopolazione

Tipo di inquinante?Tipo di inquinante?

LocalizzazioneLocalizzazioneTessutale?Tessutale?

ConcentrazioneConcentrazionetessutale?tessutale?

Effetto tossico degliEffetto tossico degliinquinanti?inquinanti?



Effetto tossico degliEffetto tossico degliinquinanti?inquinanti?

LetaleLetale SubletaleSubletale RiproduttivoRiproduttivo

MorteMorteMorteMorte Stress, malattia, cancroStress, malattia, cancroDanno cellulareDanno cellulare

Ridotta durata di vitaRidotta durata di vitaRidotta riproduzioneRidotta riproduzione

Stress, malattia, cancroStress, malattia, cancroDanno cellulareDanno cellulare

Ridotta durata di vitaRidotta durata di vitaRidotta riproduzioneRidotta riproduzione

Minori gametiMinori gametiRidotta sopravvivenza larvaleRidotta sopravvivenza larvale

Minor progenieMinor progenieRidotta fertilità della progenieRidotta fertilità della progenie

Minori gametiMinori gametiRidotta sopravvivenza larvaleRidotta sopravvivenza larvale

Minor progenieMinor progenieRidotta fertilità della progenieRidotta fertilità della progenie

QualunqueQualunque variazionevariazione biochimica,biochimica, cellulare,cellulare, fisiologicafisiologica oocomportamentalecomportamentale rilevabilerilevabile sulsul bioindicatorebioindicatore ee perper lala qualequale siasiadimostratadimostrata unauna relazionerelazione concon l’esposizionel’esposizione adad unouno oo piùpiù fattorifattoriinquinantiinquinanti puòpuò essereessere misuratamisurata daidai

BIOMARKERSBIOMARKERS

IlIl ruoloruolo deldel biomarkerbiomarker nonnon èè quindiquindi quelloquello didi daredare informazioniinformazioniquantitativequantitative suisui livellilivelli didi esposizioneesposizione didi unun organismo,organismo, mama didifornirefornire indicazioniindicazioni sulsul suosuo “stato“stato didi salute”salute”


QualunqueQualunque variazionevariazione biochimica,biochimica, cellulare,cellulare, fisiologicafisiologica oocomportamentalecomportamentale rilevabilerilevabile sulsul bioindicatorebioindicatore ee perper lala qualequale siasiadimostratadimostrata unauna relazionerelazione concon l’esposizionel’esposizione adad unouno oo piùpiù fattorifattoriinquinantiinquinanti puòpuò essereessere misuratamisurata daidai

BIOMARKERSBIOMARKERS

IlIl ruoloruolo deldel biomarkerbiomarker nonnon èè quindiquindi quelloquello didi daredare informazioniinformazioniquantitativequantitative suisui livellilivelli didi esposizioneesposizione didi unun organismo,organismo, mama didifornirefornire indicazioniindicazioni sulsul suosuo “stato“stato didi salute”salute”


““BIOMARKER”BIOMARKER” rispostarisposta biologicabiologica aa componenticomponenti ambientaliambientali aa livellolivello didiindividuoindividuo oo inferioreinferiore cheche dimostranodimostrano unouno spostamentospostamento dalladalla statostato“normale”“normale”..

MOLECOLAMOLECOLA-- CELLULACELLULA-- ORGANISMOORGANISMO

Vengono considerati cambiamenti fisiologici, biochimici o istologiciVengono considerati cambiamenti fisiologici, biochimici o istologiciutilizzati come “indicatori” dell’esposizione e/o dell’effetto di unoutilizzati come “indicatori” dell’esposizione e/o dell’effetto di unoxenobioticoxenobiotico

•• Sistema immunitarioSistema immunitario•• Componente geneticaComponente genetica•• TessutiTessuti•• MetabolismoMetabolismo


““BIOMARKER”BIOMARKER” rispostarisposta biologicabiologica aa componenticomponenti ambientaliambientali aa livellolivello didiindividuoindividuo oo inferioreinferiore cheche dimostranodimostrano unouno spostamentospostamento dalladalla statostato“normale”“normale”..

MOLECOLAMOLECOLA-- CELLULACELLULA-- ORGANISMOORGANISMO

Vengono considerati cambiamenti fisiologici, biochimici o istologiciVengono considerati cambiamenti fisiologici, biochimici o istologiciutilizzati come “indicatori” dell’esposizione e/o dell’effetto di unoutilizzati come “indicatori” dell’esposizione e/o dell’effetto di unoxenobioticoxenobiotico

•• Sistema immunitarioSistema immunitario•• Componente geneticaComponente genetica•• TessutiTessuti•• MetabolismoMetabolismo


II biomarkersbiomarkers possono esserepossono essere::-- di effettodi effetto

II biomarkersbiomarkers didi esposizioneesposizione :: FornisconoForniscono informazioniinformazioni sulsultipotipo inquinantiinquinanti cuicui l’organismol’organismo èè espostoesposto ee sullasulla lorolorobiodisponibilitàbiodisponibilità.. IndicanoIndicano cheche l’organismol’organismo èè statostato espostoesposto aaparticolariparticolari categoriecategorie didi sostanzesostanze

Non misurano un danno biologicoNon misurano un danno biologico Non indicano se effettivamente ci sia stato un danno dovutoNon indicano se effettivamente ci sia stato un danno dovuto

all’esposizioneall’esposizione

-- di esposizionedi esposizione


II biomarkersbiomarkers possono esserepossono essere::-- di effettodi effetto

II biomarkersbiomarkers didi esposizioneesposizione :: FornisconoForniscono informazioniinformazioni sulsultipotipo inquinantiinquinanti cuicui l’organismol’organismo èè espostoesposto ee sullasulla lorolorobiodisponibilitàbiodisponibilità.. IndicanoIndicano cheche l’organismol’organismo èè statostato espostoesposto aaparticolariparticolari categoriecategorie didi sostanzesostanze

Non misurano un danno biologicoNon misurano un danno biologico Non indicano se effettivamente ci sia stato un danno dovutoNon indicano se effettivamente ci sia stato un danno dovuto

all’esposizioneall’esposizione


II BIOMARKERSBIOMARKERS DIDI EFFETTOEFFETTO sonosono risposterisposte cheche denotanodenotano unounostatostato didi sofferenzasofferenza funzionalefunzionale.. NonNon cici informanoinformanonecessariamentenecessariamente sullasulla naturanatura chimicachimica dell’inquinantedell’inquinante mamatuttaviatuttavia evidenzianoevidenziano ilil dannodanno subitosubito dall’organismodall’organismo.. SonoSonoimportantiimportanti perper ilil loroloro caratterecarattere predittivopredittivo (es(es.. dannidanni alal DNA)DNA)

Alcuni sono estremamente specifici, permettendo di risalireAlcuni sono estremamente specifici, permettendo di risalirealla causa. Indicano la presenza di un danno biologico ealla causa. Indicano la presenza di un danno biologico e

permettono di quantificarlopermettono di quantificarlo


II BIOMARKERSBIOMARKERS DIDI EFFETTOEFFETTO sonosono risposterisposte cheche denotanodenotano unounostatostato didi sofferenzasofferenza funzionalefunzionale.. NonNon cici informanoinformanonecessariamentenecessariamente sullasulla naturanatura chimicachimica dell’inquinantedell’inquinante mamatuttaviatuttavia evidenzianoevidenziano ilil dannodanno subitosubito dall’organismodall’organismo.. SonoSonoimportantiimportanti perper ilil loroloro caratterecarattere predittivopredittivo (es(es.. dannidanni alal DNA)DNA)

Alcuni sono estremamente specifici, permettendo di risalireAlcuni sono estremamente specifici, permettendo di risalirealla causa. Indicano la presenza di un danno biologico ealla causa. Indicano la presenza di un danno biologico e

permettono di quantificarlopermettono di quantificarlo


““BIOSENSORI”BIOSENSORI” organismiorganismi cheche tramitetramite reazionireazioni identificabiliidentificabili

fornisconoforniscono informazioniinformazioni sullasulla qualitàqualità dell’ambientedell’ambiente oo didi parteparte didi essoesso..

II biosensoribiosensori sonosono sceltiscelti sullasulla basebase delladella “sensibilità”“sensibilità” all’inquinamentoall’inquinamento eedefinitidefiniti “detector“detector passivi”,passivi”, perchéperché presentipresenti inin naturanatura ee “subiscono”“subiscono”l’inquinamentol’inquinamento..

IlIl bioindicatorebioindicatore devedeve appartenereappartenere aa nicchienicchie ecologicheecologiche critiche,critiche, devedeve daredareinformazioniinformazioni sullosullo statostato deidei sistemisistemi naturali,naturali, nonnon ottenibiliottenibili dada saggisaggi didilaboratoriolaboratorio..

Le comunità possono essere utilizzate in toto come indicatori.Le comunità possono essere utilizzate in toto come indicatori.



““BIOSENSORI”BIOSENSORI” organismiorganismi cheche tramitetramite reazionireazioni identificabiliidentificabili

fornisconoforniscono informazioniinformazioni sullasulla qualitàqualità dell’ambientedell’ambiente oo didi parteparte didi essoesso..

II biosensoribiosensori sonosono sceltiscelti sullasulla basebase delladella “sensibilità”“sensibilità” all’inquinamentoall’inquinamento eedefinitidefiniti “detector“detector passivi”,passivi”, perchéperché presentipresenti inin naturanatura ee “subiscono”“subiscono”l’inquinamentol’inquinamento..

IlIl bioindicatorebioindicatore devedeve appartenereappartenere aa nicchienicchie ecologicheecologiche critiche,critiche, devedeve daredareinformazioniinformazioni sullosullo statostato deidei sistemisistemi naturali,naturali, nonnon ottenibiliottenibili dada saggisaggi didilaboratoriolaboratorio..

Le comunità possono essere utilizzate in toto come indicatori.Le comunità possono essere utilizzate in toto come indicatori.

“BIOSENSORI”BIOSENSORI” strumentistrumenti analiticianalitici cheche incorporanoincorporano unun materialematerialebiologico,biologico, didi derivazionederivazione biologicabiologica oo cheche imitaimita materialemateriale biologicobiologico associatoassociatooo integratointegrato concon unun trasduttoretrasduttore fisicofisico--chimicochimico oo unun microsistemamicrosistema diditrasduzionetrasduzione (ottico,(ottico, elettrochimico,elettrochimico, termometrico,termometrico, piezoelettricopiezoelettrico oomagnetico)magnetico)..



LaLa valutazionevalutazione deglidegli effettieffetti inin ecotossicologiaecotossicologia vieneviene effettuataeffettuatatramitetramite unauna serieserie didi test,test, codificaticodificati ee standardizzatistandardizzati dall’OECDdall’OECD aiaifinifini delladella registrazioneregistrazione..

QuestaQuesta serieserie didi testtest prevedeprevede valutazionivalutazioni sullesulle alghe,alghe, sullesulle piante,piante,suglisugli invertebratiinvertebrati (acquatici(acquatici ee terrestri),terrestri), sullesulle speciespecie acquaticheacquatiche eesullesulle speciespecie aviarie,aviarie, mentrementre nonnon prevedeprevede testtest susu mammiferimammiferi..

LaLa risultanzarisultanza dell’insiemedell’insieme deidei testtest forniscefornisce unauna valutazionevalutazione deldelrischiorischio ambientaleambientale cheche portaporta allaalla regolamentazioneregolamentazione dell’usodell’uso deideiprodottiprodotti chimici,chimici, allaalla loroloro limitazionelimitazione ee alal loroloro divietodivieto assoluto,assoluto, ininfunzionefunzione delladella pericolositàpericolosità ambientaleambientale..



LaLa valutazionevalutazione deglidegli effettieffetti inin ecotossicologiaecotossicologia vieneviene effettuataeffettuatatramitetramite unauna serieserie didi test,test, codificaticodificati ee standardizzatistandardizzati dall’OECDdall’OECD aiaifinifini delladella registrazioneregistrazione..

QuestaQuesta serieserie didi testtest prevedeprevede valutazionivalutazioni sullesulle alghe,alghe, sullesulle piante,piante,suglisugli invertebratiinvertebrati (acquatici(acquatici ee terrestri),terrestri), sullesulle speciespecie acquaticheacquatiche eesullesulle speciespecie aviarie,aviarie, mentrementre nonnon prevedeprevede testtest susu mammiferimammiferi..

LaLa risultanzarisultanza dell’insiemedell’insieme deidei testtest forniscefornisce unauna valutazionevalutazione deldelrischiorischio ambientaleambientale cheche portaporta allaalla regolamentazioneregolamentazione dell’usodell’uso deideiprodottiprodotti chimici,chimici, allaalla loroloro limitazionelimitazione ee alal loroloro divietodivieto assoluto,assoluto, ininfunzionefunzione delladella pericolositàpericolosità ambientaleambientale..

Saggi su sostanze potenzialmente pericoloseSaggi su sostanze potenzialmente pericolose-- Valutazione del livelloValutazione del livello((dose, concentrazionedose, concentrazione) che) chenon produce effetti dannosinon produce effetti dannosi

-- Stima dellaStima della PNECPNEC ((PredictedPredictedNoNo EffectEffect ConcentrationConcentration))

Saggi su effluentiSaggi su effluenti

Saggi in ambiente naturale (acqua,suolo)Saggi in ambiente naturale (acqua,suolo)Verifica dell’Verifica dell’esistenza di fenomeniesistenza di fenomenidi tossicitàdi tossicità

Verifica della possibilità che gliVerifica della possibilità che glieffluenti producanoeffluenti producano effetti tossicieffetti tossici


Saggi su sostanze potenzialmente pericoloseSaggi su sostanze potenzialmente pericolose-- Valutazione del livelloValutazione del livello((dose, concentrazionedose, concentrazione) che) chenon produce effetti dannosinon produce effetti dannosi

-- Stima dellaStima della PNECPNEC ((PredictedPredictedNoNo EffectEffect ConcentrationConcentration))

Saggi su effluentiSaggi su effluenti

Saggi in ambiente naturale (acqua,suolo)Saggi in ambiente naturale (acqua,suolo)Verifica dell’Verifica dell’esistenza di fenomeniesistenza di fenomenidi tossicitàdi tossicità


Verifica della possibilità che gliVerifica della possibilità che glieffluenti producanoeffluenti producano effetti tossicieffetti tossici

I test vengono suddivisi in testI test vengono suddivisi in test ACUTI, SUBCRONICI eACUTI, SUBCRONICI eCRONICI.CRONICI.

TEST ACUTITEST ACUTI: come risposta hanno la morte o la: come risposta hanno la morte o lasopravvivenza degli organismi utilizzatisopravvivenza degli organismi utilizzatiTEST ACUTITEST ACUTI: come risposta hanno la morte o la: come risposta hanno la morte o lasopravvivenza degli organismi utilizzatisopravvivenza degli organismi utilizzati



TEST ACUTITEST ACUTI: come risposta hanno la morte o la: come risposta hanno la morte o lasopravvivenza degli organismi utilizzatisopravvivenza degli organismi utilizzatiTEST ACUTITEST ACUTI: come risposta hanno la morte o la: come risposta hanno la morte o lasopravvivenza degli organismi utilizzatisopravvivenza degli organismi utilizzati

TEST SUBCRONICI o CRONICITEST SUBCRONICI o CRONICI: considerano parametri di: considerano parametri ditossicità quali la crescita, la riproduzione, il comportamento,tossicità quali la crescita, la riproduzione, il comportamento,i livelli residuali nei tessuti, le alterazioni biochimiche.i livelli residuali nei tessuti, le alterazioni biochimiche.Servono a definire un valore diServono a definire un valore di NOAEL.NOAEL.

TEST SUBCRONICI o CRONICITEST SUBCRONICI o CRONICI: considerano parametri di: considerano parametri ditossicità quali la crescita, la riproduzione, il comportamento,tossicità quali la crescita, la riproduzione, il comportamento,i livelli residuali nei tessuti, le alterazioni biochimiche.i livelli residuali nei tessuti, le alterazioni biochimiche.Servono a definire un valore diServono a definire un valore di NOAEL.NOAEL.

Misura della TossicitàMisura della Tossicità

La relazione DoseLa relazione Dose--Risposta:Risposta:

ÈÈ lala misuramisura didi quantiquanti individuiindividuiall’internoall’interno didi unun gruppogruppo relativamenterelativamentenumerosonumeroso mostranomostrano didi risentirerisentire didieffettieffetti tossicitossici inin corrispondenzacorrispondenza didiunauna determinatadeterminata dosedose(es(es.. concentrazioneconcentrazione perper unitàunità didi peso)peso)didi sostanzasostanza..

1.Definizione e storia dell’ecototossicologia

Misura della TossicitàMisura della Tossicità

La relazione DoseLa relazione Dose--Risposta:Risposta:

ÈÈ lala misuramisura didi quantiquanti individuiindividuiall’internoall’interno didi unun gruppogruppo relativamenterelativamentenumerosonumeroso mostranomostrano didi risentirerisentire didieffettieffetti tossicitossici inin corrispondenzacorrispondenza didiunauna determinatadeterminata dosedose(es(es.. concentrazioneconcentrazione perper unitàunità didi peso)peso)didi sostanzasostanza..


TEST ACUTITEST ACUTI

I test di questo tipo valutano la tossicità nel breve periodo, inI test di questo tipo valutano la tossicità nel breve periodo, ingenere entro le 24genere entro le 24--96 h.96 h.

In genere vengono utilizzate 5 concentrazioni scalari diIn genere vengono utilizzate 5 concentrazioni scalari ditossico, un controllo negativo ed eventualmente un solvente;tossico, un controllo negativo ed eventualmente un solvente;ogni gruppo sperimentale è composto da pochi individui.ogni gruppo sperimentale è composto da pochi individui.

Forniscono valori diForniscono valori di LC50, EC50 o NOEC e dati su alterazioniLC50, EC50 o NOEC e dati su alterazionicomportamentali.comportamentali.



TEST ACUTITEST ACUTI

I test di questo tipo valutano la tossicità nel breve periodo, inI test di questo tipo valutano la tossicità nel breve periodo, ingenere entro le 24genere entro le 24--96 h.96 h.

In genere vengono utilizzate 5 concentrazioni scalari diIn genere vengono utilizzate 5 concentrazioni scalari ditossico, un controllo negativo ed eventualmente un solvente;tossico, un controllo negativo ed eventualmente un solvente;ogni gruppo sperimentale è composto da pochi individui.ogni gruppo sperimentale è composto da pochi individui.

Forniscono valori diForniscono valori di LC50, EC50 o NOEC e dati su alterazioniLC50, EC50 o NOEC e dati su alterazionicomportamentali.comportamentali.

Nei saggi di tossicità acuta viene misurata l’effetto letale diNei saggi di tossicità acuta viene misurata l’effetto letale diuna sostanza tossica in tempi breviuna sostanza tossica in tempi brevi

EC50: è la dose letale per il 50%EC50: è la dose letale per il 50%degli animali dopo unadegli animali dopo unadeterminata dose odeterminata dose ouna breve esposizione.una breve esposizione.


Nei saggi di tossicità acuta viene misurata l’effetto letale diNei saggi di tossicità acuta viene misurata l’effetto letale diuna sostanza tossica in tempi breviuna sostanza tossica in tempi brevi

EC50: è la dose letale per il 50%EC50: è la dose letale per il 50%degli animali dopo unadegli animali dopo unadeterminata dose odeterminata dose ouna breve esposizione.una breve esposizione.



TEST SUBCRONICITEST SUBCRONICI

Sono test che coprono solo una parte del ciclo vitale di unaSono test che coprono solo una parte del ciclo vitale di unaspecie e prevedono l’esposizione in particolari fasi di sviluppospecie e prevedono l’esposizione in particolari fasi di sviluppodell’organismo.dell’organismo.

Hanno tra gliHanno tra gli endpointsendpoints::••La capacità di schiusa delle uovaLa capacità di schiusa delle uova••I parametri biometrici (lunghezza e peso)I parametri biometrici (lunghezza e peso)••La percentuale di sopravvivenzaLa percentuale di sopravvivenza


TEST SUBCRONICITEST SUBCRONICI

Sono test che coprono solo una parte del ciclo vitale di unaSono test che coprono solo una parte del ciclo vitale di unaspecie e prevedono l’esposizione in particolari fasi di sviluppospecie e prevedono l’esposizione in particolari fasi di sviluppodell’organismo.dell’organismo.

Hanno tra gliHanno tra gli endpointsendpoints::••La capacità di schiusa delle uovaLa capacità di schiusa delle uova••I parametri biometrici (lunghezza e peso)I parametri biometrici (lunghezza e peso)••La percentuale di sopravvivenzaLa percentuale di sopravvivenza


TEST CRONICITEST CRONICI

Sono test che coprono un periodo di tempo lungo rispetto alla vita dell’animaleSono test che coprono un periodo di tempo lungo rispetto alla vita dell’animale(almeno 1/10).(almeno 1/10).

Hanno tra gliHanno tra gli endpointsendpoints::••Gli effetti sulla riproduzioneGli effetti sulla riproduzione••La crescita degli avannottiLa crescita degli avannotti••Alterazioni del comportamento legate ad alterazioni fisiologiche eAlterazioni del comportamento legate ad alterazioni fisiologiche ebiochimichebiochimiche

Tra questi test, data la loro durata (3Tra questi test, data la loro durata (3--4 giorni) va inserito anche4 giorni) va inserito anche il test diil test ditossicità algale.tossicità algale.Possono fornire valori diPossono fornire valori di NOEC/LOEC o LC50.NOEC/LOEC o LC50.

Il rapporto tra i due parametri fornisce il MATC (Il rapporto tra i due parametri fornisce il MATC (MaximumMaximum AcceptableAcceptable ToxicantToxicantConcentrationConcentration) o CV () o CV (ChronicChronic ValueValue), equivalente alla concentrazione a cui compaiono i), equivalente alla concentrazione a cui compaiono i

primi segni di tossicità.primi segni di tossicità.


TEST CRONICITEST CRONICI

Sono test che coprono un periodo di tempo lungo rispetto alla vita dell’animaleSono test che coprono un periodo di tempo lungo rispetto alla vita dell’animale(almeno 1/10).(almeno 1/10).

Hanno tra gliHanno tra gli endpointsendpoints::••Gli effetti sulla riproduzioneGli effetti sulla riproduzione••La crescita degli avannottiLa crescita degli avannotti••Alterazioni del comportamento legate ad alterazioni fisiologiche eAlterazioni del comportamento legate ad alterazioni fisiologiche ebiochimichebiochimiche

Tra questi test, data la loro durata (3Tra questi test, data la loro durata (3--4 giorni) va inserito anche4 giorni) va inserito anche il test diil test ditossicità algale.tossicità algale.Possono fornire valori diPossono fornire valori di NOEC/LOEC o LC50.NOEC/LOEC o LC50.

Il rapporto tra i due parametri fornisce il MATC (Il rapporto tra i due parametri fornisce il MATC (MaximumMaximum AcceptableAcceptable ToxicantToxicantConcentrationConcentration) o CV () o CV (ChronicChronic ValueValue), equivalente alla concentrazione a cui compaiono i), equivalente alla concentrazione a cui compaiono i

primi segni di tossicità.primi segni di tossicità.

LOEL e NOELLOEL e NOELLOEL e NOELLOEL e NOEL

SonoSono gligli endpointendpointcorrispondenticorrispondenti allaallaconcentrazioneconcentrazione ECEC5050 nelnelcasocaso didi tossicitàtossicità cronicacronica



Quando il pericolo non può essere valutato con precisione,Quando il pericolo non può essere valutato con precisione,per stimare una concentrazione “sicura” si divide laper stimare una concentrazione “sicura” si divide la NOELNOEL ((nono

observedobserved effecteffect levellevel) per un fattore di incertezza pari a:) per un fattore di incertezza pari a:

-- 1010,, quandoquando nonnon esistonoesistono validivalidi datidati didi esposizioneesposizione cronicacronica perper umaniumani;;

-- 100100,, quandoquando ii datidati suglisugli umaniumani nonnon sonosono conclusiviconclusivi (ad(ad esempio,esempio, limitatilimitatiesposizioniesposizioni acute),acute), mama esistonoesistono datidati attendibiliattendibili perper unauna oo piùpiù speciespecieanimalianimali;;

-- 10001000,, quandoquando nonnon esistonoesistono datidati aa lungolungo termine,termine, nonnon sonosono disponibilidisponibili datidatisusu umaniumani ee sonosono scarsiscarsi ancheanche quelliquelli susu animalianimali


Quando il pericolo non può essere valutato con precisione,Quando il pericolo non può essere valutato con precisione,per stimare una concentrazione “sicura” si divide laper stimare una concentrazione “sicura” si divide la NOELNOEL ((nono

observedobserved effecteffect levellevel) per un fattore di incertezza pari a:) per un fattore di incertezza pari a:

-- 1010,, quandoquando nonnon esistonoesistono validivalidi datidati didi esposizioneesposizione cronicacronica perper umaniumani;;

-- 100100,, quandoquando ii datidati suglisugli umaniumani nonnon sonosono conclusiviconclusivi (ad(ad esempio,esempio, limitatilimitatiesposizioniesposizioni acute),acute), mama esistonoesistono datidati attendibiliattendibili perper unauna oo piùpiù speciespecieanimalianimali;;

-- 10001000,, quandoquando nonnon esistonoesistono datidati aa lungolungo termine,termine, nonnon sonosono disponibilidisponibili datidatisusu umaniumani ee sonosono scarsiscarsi ancheanche quelliquelli susu animalianimali


master ii livello reach ecotossicologia 2013_2014/ecotossicologiaverde/01... · •cenni dei cicli...

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