Pobierz numer - Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogiczna

wsew.edu.pl

Pobierz numer - Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogiczna

Journalof Ecologyand HealthISSN 2082-26342011 nr 3Aktualna punktacja MNiSW 6,0Poprzednio / Formerly:Ukazuje się od / Founded in 1996


Redaktor naczelnyDr n. med. Wojciech KozikJournalof Ecologyand HealthV 3 (87)maj-czerwiec 2011tel. (32) 225-39-05, w. 104, www.wsew.edu.ple-mail: journaleh@wsew.edu.plDr inż. Jan Pałasz – Politechnika Śląska, GliwiceProf. ndzw. dr hab. inż. Mirosław Czapka –Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji,Bytom – PrzewodniczącyProf. Dr. Gerhard Banse – Institut fürTechnikfolgenabschätzung und Systemanalyse/ITAS/, Karlsruhe, NiemcyProf. Ing. Magdaléna Lacko-Bartošová CSc. –Slovenská pol'nohospodárska univerzita v Nitre(Słowacja)Prof. dr hab. n. med. Grzegorz Cieślar – ŚląskiUniwersytet Medyczny, Państwowa WyższaSzkoła Zawodowa w PileDr hab. inż. arch. Krzysztof Gasidło – prof.ndzw. Politechniki Śląskiej, Gliwice, ZakładPlanowania Regionalnego, Wydział ArchitekturyProf. dr hab. n. med. Tadeusz Gaździk – ŚląskiUniwersytet Medyczny, Katowice, WyższaSzkoła Ekonomii i Administracji, BytomProf. dr Muhammad Iqbal – Head Dep. of.Botany, Hamdard University, New Delhi, IndieProf. Dr. Jürgen Kopfmüller – Institut fürTechnikfolgenabschätzung und Systemanalyse/ITAS/, Karlsruhe, NiemcyDr n. chem. Violetta Kozik – Uniwersytet Śląski,Katowice, Wyższa Szkoła Ekonomii iAdministracji, BytomDr n. med. Wojciech Kozik – Wyższa SzkołaEkonomii i Administracji, BytomProf. Yuriy Kundiev, MD Ph D Dr. Sci - Institutefor Occupational Health of National AM ofUkraine, Kyiv, UkrainaProf. ndzw. dr hab. Krzysztof Malik – WydziałZarządzania i Inżynierii Produkcji, PolitechnikaOpolskaProf. Dr. Sci (med) Antonina Nahorna - Institutefor Occupational Health of National AMS ofUkraine, Kyiv, UkrainaPh Dr. Zlatica Plašienková, CSc. – Dep. of.Philosophy, Uniwersytet Comeniusa,Bratysława, SłowacjaProf. dr hab. n. med. Andrzej Plech – WyższaSzkoła Ekonomii i Administracji, Bytom,Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogicznaim. kard. A. Hlonda, MysłowiceProf. Martin Rusnák MD, PhD - UniwersytetTrnawski w TrnawieProf. dr hab. n. med. Aleksander Sieroń –Śląski Uniwersytet Medyczny, Katowice,Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji,BytomProf. PhDr. Josef Šmajs, CSc. – KatedraFilozofie Uniwersytet Masaryka, Brno,Republika CzeskaProf. zw. dr hab. n. med. Henryk Trzeciak -Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogiczna im.kard. A. Hlonda, MysłowiceDr hab. Ligia Tuszyńska – Wydział BiologiiUniwersytetu WarszawskiegoDr hab. Wiesław Włoch – prof. UniwersytetuOpolskiego, Katedra Biosystematyki, prac.nauk. Ogrodu Botanicznego CZRP PANw Warszawie-PowsinieDoc. dr Mirosław Wójcik – Górnośląska WyższaSzkoła Pedagogiczna im. kard. A. Hlonda,MysłowiceDorota Burchart-Korol: Application of Life Cycle SustainabilityAssessment and Socio-Eco-Efficiency Analysis in ComprehensiveEvaluation of Sustainable Development – Zastosowanie zrównoważonejoceny cyklu życia i analizy socjoekoefektywności w kompleksowejocenie rozwoju zrównoważonego ...........................................................Karolina Szulc: Rodzime rasy zwierząt a rolnictwo ekologiczne w Polsce –Native animal breeds and organic farming in Poland ...........................Wiesław Koźlak: Badania układów „szkła wodne sodowe – wybrane soleołowiu” dla oceny możliwości zastosowania krzemianów do usuwania2+jonów Pb z zanieczyszczonych ekosystemów wodnych – Studies onthe systems containing sodium water glasses and selected lead salts in2+order to evaluate the possibility of use of silicates to remove Pb ionsfrom contaminated aqueous ecosystems ..............................................Grzegorz Pasternak: Bioreaktory oraz ich zastosowanie w inżynieriii ochronie środowiska – Bioreactors and their application in environmentalprotection and engineering ..........................................................Antonina Nahorna: State of health of the working population in Ukraine –Stan Zdrowia Ludności Zawodowo Czynnej Ukrainy .............................Valentin Kalnysh, Andrey Shvets: Effect of strained work on operators’reliability in 24-hour shift work – Wpływ stresującej pracy na niezawodnośćoperatorów w 24-godzinnym systemie zmianowym .....................Ewa Nogaj, Jerzy Kwapuliński, Małgorzata Suflita, Marcin Babula,Piotr Szilman, Magdalena Szilman-Sprycha, Małgorzata Bebek,Krzysztof Mitko, Maria Bażowska, Łukasz Krawczyk, RenataMusielińska: Bioindykacja kadmu u dzieci narażonych na wpływbiernego palenia papierosów, za pomocą migdałków gardłowych,w zależności od wieku, płci i miejsca zamieszkania – Bioindykationcadmium in children exposed to the effect of passive smoking, with helppharyngeal tonsil dependending on age, gender and place of residence ...Eva Gallová, Jarmila Pekarčíková, Marek Majdan, Daniela Kállayová,Martin Rusnák: The occupational environment and its impact onoccurrence of cancer cases among workers in nickel refinery – Środowiskopracy i jego wpływ na występowanie przypadków raka wśródpracowników rafinerii niklu ....................................................................Notki, omówienia, recenzje - Notes, Discussions, ReviewsBeata Ostrowska, Krzysztof Konieczny: Energetyczni Obrączkarzez Grupy ENERGA po raz trzeci w akcji – Energetic ringers from theENERGA Group in action for the third time .........................................Piotr Kowolik: Wojciech Baturo: Ekologia i ochrona środowiska ...............Małgorzata Głowacz: Od kiedy złom przestaje być odpadem? – Sincewhen scrap is no longer waste? ...............................................................OTOP: Ginące gatunki ptaków - IUCN bije na alarm – Extincting birdspecies – IUCN alarms ..........................................................................Fot. na I okł. – Mirosław Czapka: Barwy natury107111115121130136142150106126127129


Energetyczni Obrączkarzez Grupy ENERGApo raz trzeci w akcjiENERGA rozpoczęła trzecią edycję unikatowego naskalę Europy programu obrączkowania bocianówpt. Energetyczni obrączkarze. Przyrodnicy przeszkoliliprawie 20 pracowników Grupy ENERGA, którzyotrzymali uprawnienia do znakowania ptaków. W tymroku energetycy planują zaobrączkować ponad 1.500piskląt.Tegoroczne szkolenie „Energetycznych obrączkarzy” odbyłosię 7 czerwca br. w Straszynie pod Gdańskiem.Specjaliści ze Stacji Ornitologicznej Muzeum i InstytutuZoologii PAN w Gdańsku oraz Polskiego TowarzystwaPrzyjaciół Przyrody „pro Natura” zaprezentowali, jak poprawnieznakować młode boćki. Przeszkoleni energetycyw ciągu najbliższych tygodni będą obrączkować bociany,zanim te nauczą się fruwać i późnym latem opuszcząPolskę.Dotychczasowym rekordzistą w obrączkowaniu bocianówwśród energetyków jest Tomasz Królak – pracownikENERGI z Brodnicy, nazywany przez kolegów „Batmanem”.W zeszłym roku oznakował on ponad 100 ptaków.Za dwa miesiące okaże się, czy poprawi swój rekordtakże w tym roku.Projekt „Energetyczni obrączkarze” jest jednym z przejawówaktywności Grupy ENERGA w życiu społecznymw ramach programu „ENERGA dla Ciebie”.Dbanie o środowisko jest wartością, która wypływa z markiENERGA. Zakłada inwestycje w odnawialne źródłaenergii i stosowanie technologii przyjaznych środowisku.Popierając inicjatywy takie jak „Energetyczni Obrączkarze”dajemy innym przykład, że dziś ekologia to już nietylko słowa, ale styl życia i pracy. Dlatego nie tylko wprowadzamyproekologiczne i energooszczędne usługi orazprodukty w standardzie smart eco, ale i czynnie współpra-cujemy z przyrodnikami dla ochrony bociana białego.Celem prowadzonego od dwóch lat projektu EnergetyczniObrączkarze jest ochrona bociana białego. Zakłada onzaobrączkowanie około 5 tysięcy piskląt do końca 2012 r.,aby umożliwić ornitologom śledzenie losów bocianóww trakcie ich wędrówek po Europie i Afryce. Zdobyte w tensposób informacje pozwolą lepiej poznać zagrożenia, naktóre narażone są ptaki w środowisku nieustannie zmienianymprzez człowieka. W ciągu dwóch lat pracownicyENERGI zaobrączkowali ponad 2 tys. piskląt.Grupa ENERGA od lat angażuje się w ochronę polskichbocianów. Co roku pracownicy ENERGI montują specjal-ne platformy pod gniazda, które zapewniają ptakom bezpieczeństwo.Tym bardziej doceniamy współpracę z ener-getykami przy unikatowym na skalę Europy programieobrączkowania bocianów, ponieważ odkąd ptaki corazczęściej zaczęły budować gniazda na wysokich słupachenergetycznych, ornitolodzy mają do nich utrudniony dostęp.Co 7-my bocian w Polsce wybiera ENERGĘ. I Ty dbaj obociany!Bocianom można także pomóc, angażując się w akcję„Dbaj o bociany” na www.dbajobociany.pl orazwww.facebook.com/dbajobociany. Do tej pory, międzyinnymi dzięki przychylności ponad 17 tys. internautów,wybudowano ponad 7.600 dodatkowych platform pod bocianiegniazda. Dzisiaj na konstrukcjach zamontowanychprzez Grupę ENERGA gniazduje już ponad 15.000 pta-ków, czyli co 7-my przylatujący do Polski Bocian!Zdjęcia i filmy z obrączkowania bocianów w ramachakcji „Energetyczni Obrączkarze Grupy ENERGA”w 2009 i 2010 r.:http://media.energa.pl/PressOffice/PressKit.657.po?category_id=2162http://media.energa.pl/pl/pr/163934/polskie-bociany-widziane-w-sudanieSzkolenia i cała akcja ENERGI w ostatnim czasie spowodowaławzrost o 100 procent liczby zaobrączkowanych bocianóww Polsce. Dotąd już otrzymaliśmy 60 tzw. wiadomościpowrotnych, czyli informacji o ponownym stwier-dzeniu ptaków. Najbardziej interesujące będą jednak wiadomościo ptakach obrączkowanych w pierwszym rokuprowadzenia akcji (2008). Są to ptaki, które właśnie w tymroku pierwszy raz powrócą z Afryki na europejskie lęgowiska.Będzie można prześledzić w jakiej odległości odmiejsca wyklucia bociany będą próbowały przystąpić dolęgu, a później na ile trwałe będą te lęgowiska. Jak widaćdzięki kolejnym wiadomościom powrotnym efekty projektubędą widoczne przez lata.Beata Ostrowska, ENERGA SAbeata.ostrowska@energa.plKrzysztof Konieczny, PTTP „proNatura”k.konieczny@eko.wroc.pl106JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


DOROTA BURCHART-KOROLGłówny Instytut Górnictwa, Zakład Oszczędności Energii i Ochrony Powietrza, KatowiceApplication of Life Cycle Sustainability Assessmentand Socio-Eco-Efficiency Analysis in ComprehensiveEvaluation of Sustainable DevelopmentZastosowanie zrównoważonej oceny cyklu życia i analizy socjoekoefektywnościw kompleksowej ocenie rozwoju zrównoważonegoAbstract:The article presents an overview of a comprehensive evaluation methods for sustainable development. This papersummarizes the state-of-the art with regard to analysis of the environmental dimension, the economic dimension andthe social dimension. It was presented two ways of comprehensive assessment of sustainability – Life Cycle SustainabilityAssessment (LCSA) and Socio-Eco-Efficiency Analysis. These methods integrate sustainability criteria. Comprehensiveassessment of these three components enable the realization of the principles of sustainability.Streszczenie:W artykule przedstawiono przegląd metod kompleksowej oceny w zakresie zrównoważonego rozwoju. W pracy przedstawionostan wiedzy w zakresie analizy trzech wymiarów zrównoważonego rozwoju: wymiaru środowiskowego, ekonomicznegoi społecznego. Przedstawiono dwa sposoby kompleksowej oceny zrównoważonego rozwoju: zrównoważonejoceny cyklu życia (Life Cycle Assessment Sustainability – LCSA) i socjoekoefektywności (Socio-Eco-Efficiency Analysis).Metody te integrują kryteria zrównoważonego rozwoju. Tylko kompleksowa analiza wszystkich trzech elementów umożliwirealizację zasad zrównoważonego rozwoju.Keywords: Sustainability, Life Cycle Sustainability Assessment (LCSA), Socio-Eco-Efficiency Analysis (SEEbalance),Life Cycle Assessment (LCA), Life Cycle Costing (LCC), Social Life Cycle Assessment (SLCA)Słowa kluczowe: rozwój zrównoważony, zrównoważona ocena cyklu życia LSCA, analiza socjo-eko-efektywności(SEE balance), środowiskowa ocena cyklu życia LCA, koszty cyklu życia (LCC), społeczna analiza cyklu życia (SLCA)Sustainability means that manufacturing processes are technology is to be designed or an existing one is to beconsidered from the perspective of all the sustainable improved [1,2].development factors – environmental, economic andsocial aspects – in whole life cycle (fig.1). One of themethods to comprehensive assessment processes, productsor technologies at every stage of life is Life CycleSustainable Assessment (LCSA). The second method ofthe effectiveness assessing of taking into account all threecomponents of sustainable development is Socio-Eco--Efficiency Analysis (SEEbalance).Fig. 1. Sustainability componentsSustainability was adopted by UNEP in Rio de Janeiro(1992) as the main political goal for the futuredevelopment of humankind. It should also be the ultimateaim of product development. Sustainability comprisesthree components: environment, economy and socialaspects. These components of sustainability have to beproperly assessed and balanced if a new product orDr inż. Dorota Burchart-Korol, Główny Instytut Górnictwa, ZakładOszczędności Energii i Ochrony Powietrza, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice,tel. (32) 259-26-97, e-mail: dburchart@gig.katowice.plIntegration of sustainable development aspects intoLife Sustainability Cycle AssessmentSustainability consists of the three dimensions for whichsociety needs to find a balance or even an optimum [3,4].The concept of sustainable development was firstdescribed in 1987 by the World Commission onEnvironment and Development under the leadership of theformer Norwegian Prime Minister Brundtland [4]. Itdescribes a development that is capable to cover today’sJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011107


needs for an intact environment, social justice andeconomic prosperity, without limiting the ability of futuregenerations to meet their needs. The preservation of thenatural environment is a prerequisite for a well-functioningeconomy and social justice. Thus it is necessary to bring thethree pillars of sustainability – environment, economy,social well-being in harmony in all areas of life, bothnationally and internationally.Finkbeiner et. al. [5] explore the current status of LifeCycle Sustainability Assessment (LCSA) for productsand processes. For the environmental dimension wellestablished tools like Life Cycle Assessment are available.For the economic and social dimension, there is stillneed for consistent and robust indicators and methods. Inaddition to measuring the individual sustainabilitydimensions, another challenge is a comprehensive, yetunderstandable presentation of the results.The first conceptual ideas leading to the LCSA approachesof today can be attributed to the German Oeko-Institut withtheir method called “Product Line Analysis” (German:Produktlinienanalyse) in 1987 [6] and later O’Brian et al.[7]. Kloepffer put the LCSA (Life Cycle SustainabilityAssessment) framework into the conceptual formula (1) in2007 [8] which was improved into its current form (1)including editorial hints of Renner and Finkbeiner [9,10].LCSA = LCA + LCC + SLCA (1)on the input side (use of resources) and on the outputside (emissions to air, water and soil, including waste).According to ISO 14040 LCA is defined as “compilationand evaluation of the inputs, outputs and the potentialenvironmental impacts of a product system throughout itslife cycle”. Life cycle assessment and application of LCAin the analysis of industrial processes have been describedby Burchart-Korol [14,15].Economic AspectsFor the economic dimension of sustainability, there area variety of approaches for the calculation of cost andperformance. The economic evaluation is usually doneby considering manufacturing costs (from a businessperspective) and life cycle costs (from the customer’sperspective) [16]. The life cycle costs are the total costsof a system or product, produced over a defined life time[17,18]. The synonyms ‘total costs’ or ‘total life cyclecosts’ indicate the coverage of all costs; without assigningthem to a cost unit. Including further performance parameterscan be addressed by life cycle costing in a broadersense. A key challenge for life cycle costing is the differentpossible perspectives when considering the life cycle costs[19]. The term life cycle costing is used for total-cost-of--ownership assessments as well as external or social costassessments.Life Cycle Costing (LCC) summarizes all costs associatedwhere LCA is the SETAC/ISO Environmental Life Cycle with the life cycle of a product that are directly covered byAssessment, LCC is an LCA-type Life Cycle Costing one or more of the actors in that life cycle (e.g., supplier,assessment and SLCA stands for societal or social Life producer, user/consumer and those involved at the End-of-Cycle Assessment.-Life); these costs must relate to real money flows in orderEnvironmental Aspectsto avoid overlap between environmental LCA and LCC.Environmental LCC is performed on a basis analogous toLCA, with both being steady-state in nature. This includesLCA represents application relating to the environmental the definition of a functional unit and similar systemdimension of sustainability. The international standards boundaries in both LCA and LCC. Ideally, an LCA or LCIISO 14040 and 14044 are now the main reference system should be available for the same product system(s), butin performing LCA [11,12]. Structure of LCA consists of a LCC can also be performed as a stand alone assessmentgoal definition and scoping, inventory analysis, impact [10]. This environmental LCC is shaped according to theassessment and interpretation. LCA is a holistic, system structure of LCA, as defined in ISO 14040. It includes theanalytic tool and is now an established and integral part of whole physical life cycle of a product with the use- andthe environment management tools. LCA is distinguished end-of-life phases and avoids any monetization of externalfrom other environmental assessment tools by two main costs, which may occur in the future due to environmentalfeatures [13]:damages in order to avoid double counting. In contrast! Life cycle perspective: all phases (from the cradle to the to LCA, LCC has no component Impact Assessment.grave) of the life cycle of a product (good or service) – The aggregated result is a calculated cost per functionalfrom the extraction and processing of the resources, unit expressed in one of the well known currencies.over production and further processing, distributionand transport, use and consumption to recycling anddisposal – have to be assessed with regard to all relevantSocial Aspectsmaterial and energy flows.The social dimension of sustainability captures the impact! Cross-media environmental approach: all relevant of an organization, product or process on society. Theenvironmental impacts are taken into account, i.e., both social benefits can be estimated by analyzing the effects of108 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


the organization on stakeholders at local, national andglobal levels [20]. The majority of social indicatorsmeasure the degree to which societal values and goals inthe particular areas of life or politics can be achieved.However, many social issues on which a performancemeasurement takes place are not easy to quantify. Thereforea number of social indicators contain qualitativestandards of systems and activities of the organization,including operating principles, procedures and managementpractices. These indicators address needs specific tosocial issues such as forced labour, working hours orexistence of trade unions.The SLCA captures the impact of an organization, productFig. 2. Three sustainability dimensions in LCSA [5]or process on society. The area of research for SLCA iscurrently still in its infancy but an increasing number ofSuch an evaluation scheme has to address the scales andscholars does it. Social Life Cycle Assessment (SLCA)target levels of the indicators as well as the weightingexplores social aspects throughout the product life cycle,between them. For LCSA the weighting problem exists ongenerally with the aim of improvement or in comparison toat least two levels:an alternative. The methodological framework, proposed ! weighting of individual indicators within each of theby the UNEP-SETAC Life Cycle Initiative, is based onthree sustainability dimensions, i.e., weighting betweenthe ISO-LCA structure. The methodology is object ofe.g., different environmental indicators,an increasing number of published papers [21-25]. SLCA is ! weighting among the three dimensions of sustainabilitya social impact assessment technique that aims to assess thesocial aspects of products and their potential positive and Assessment of Sustainability in Socio-Eco-Efficiencynegative impacts along their life cycle encompassing Analysisextraction and processing of raw materials, manufacturing,distribution, use, re-use, maintenance, recycling and final Eco-efficiency is a new concept in environmental managedisposal.SLCA complements LCA with social aspects. ment which integrates environmental considerations withA review and current challenges of SLCA have been economic analysis to improve products and technologies.published by Jørgensen et al. [24,26,27]. Recently, UNEP Eco-efficiency is a strategic tool and is one of the keypublished Guidelines for Social Life Cycle Assessment of factors of sustainable development. Eco-efficiency ana-Products [28] which address the overall concepts and lysis allows to find the most effective solution taking intomethods of SLCA. The Guidelines for Social Life Cycle account economic aspects and environmental compati-Assessment of Products provides a map, a skeleton and bility of products or technologies [30,31]. According toa flash light for stakeholders engaging in the assessment of the concept of Corporate Social Responsibility (CSR)social and socio-economic impacts of products life cycle. companies operating in accordance with sustainable de-SLCA is at an early stage of development and a standard velopment should take into account three components –and a Code of Practice for SLCA is under preparation. economic, environmental and social, therefore the analysisHowever, the selection of social criteria and their of eco-efficiency should also include a social element.quantification is still one of the major challenges when Extension of eco-efficiency analysis is to analyze theimplementing the concept of sustainability. There are socio-eco- efficiency (SEEbalance®), which refers to thestill research needs and consensus needs of the involved Socio-Eco-Efficiency Analysis developed by BASF. Thestakeholders. There is currently no uniform usage of analysis considers the three dimensions of sustainability:a standardized set of indicators, but operationally economy, environment and society [32,33].applicable indicators are available [29].Socio-Eco-Efficiency Analysis is an innovative tool whichEvaluation of Sustainability in Life Cycle Sustainimpactand costs of products and processes, but also of thenot only provides an assessment of the environmentalability Assessmentsocietal impact of products and processes. The aim is tounify and quantify performance of all three pillars ofApart from the components presented in this paper, LCSA sustainability with one integrated tool in order to direct –requires an appropriate multi-criteria evaluation scheme. and measure – sustainable development in companies.A general evaluation scheme of LCSA is presented in Since the method depends on weighing factors it should beFig. 2.used for internal purposes only. The societal impact isJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011 109


[14] Burchart-Korol D.: Zastosowanie oceny cyklu życia (LCA) w analizieprocesów przemysłowych. Problemy Ekologii 2009; 6: 300.[15] Burchart-Korol D.: Ekologiczna ocena cyklu życia – nową techniką zarządzaniaśrodowiskowego, Wdrażanie nowoczesnych systemów i narzę-dzi zarządzania procesami technologicznymi, monografia pod red. R. So-snowskiego, 2010: 231-243.[16] Finkbeiner M., Saur K.: Ganzheitliche Bewertung in der Praxis. InÖkologische Bewertung von Produkten, Betrieben und Branchen;Symposium Bundesministerium für Umwelt, Jugend und Familieindicators such as the number of jobs and the number ofworking accidents occurring during production. Specialadvantages or risks during the application of the productsare also taken into account. The societal indicators aresummarized in a societal fingerprint, similar to the ecologicalindicators. To the social criteria of the eco-efficiencyas defined in particular: accidents at work, training,Österreich: Vienna, Austria 1999.expenditure on research and development. In 2009, themethodology has been extended for a further economicparameters, such as taxes and subsidies [34].Conclusion[17] Wübbenhorst K.L.: Konzept der Lebenszykluskosten. Grundlagen,Problemstellungen und technologische Zusammenhänge; Verlag fürFachliteratur: Darmstadt, Germany 1984.[18] Kaufman R.J.: Life cycle costing: A Decision-Making Tool for CapitalEquipment Acquisition. Cost Management 1970; March-April: 21-28.[19] Franzeck J.: Methodik der Lebenszykluskostenanalyse und-planung (LifeCycle Costing) für dieEntwicklung technischer Produktsysteme unterBerücksichtigung umweltlicher Effekte; University Stuttgart: Stuttgart,Germany 1997.Sustainable development is associated with comprehensiveassessment of three components: environmental,Boston, MA, USA, 2002.social and economic. There are many techniques to assesseach dimension separately, but the aim is to assess together2006; 11: 88-97.the three components of sustainability. Integration of thesecomponents enable the methods described in the article –aspects into LCA, 2006.LSCA and Socio-Eco-Efficiency Analysis. LCSA integratessustainability criteria: LCA for assess the environ- Journal of Life Cycle Assessment 2006; 11: 371-382.mental aspects, LCC for assess the economic aspects andSLCA is used to assess the social aspects. Socio-Eco- Assessment 2008; 13: 96-103.-Efficiency Analysis also takes into account the threedimensions of sustainability: economy, environment and2006; 11: 89-96.society. Only comprehensive assessment of these threecomponents enable the realization of the principles ofsustainable development.R E F E R E N C E S[1] Hunkeler D., Rebitzer G.: The Future of Life Cycle Assessment. The InternationalJournal of Life Cycle Assessment 2005; 10: 305–308.[2] Remmen A., Jensen A.A., Frydendal J.: The Triple Bottom Line – theBusiness Case of Sustainability: Life Cycle Management. A BusinessGuide to Sustainability. UNEP/SETAC Life Cycle Initiative. UNEP 2007:10–11.[3] Brand K.W.: Politik der Nachhaltigkeit; Edition sigma: Berlin, Germany,1, 2002.[4] Bruntland G.H.: Our Common Future: The World Commission onEnvironment and Development; Oxford University Press: Oxford, UK,1987.[5] Finkbeiner M., Schau E.M., Lehmann A., Traverso M.: Towards Life CycleSustainability Assessment. Sustainability 2010; 2: 3309-3322.[6] Projektgruppe ökologische Wirtschaft (ed): Produktlinienanalyse:Bedürfnisse, Produkte und ihre Folgen. Kölner Volksblattverlag, Köln1987.[7] O’Brian M., Doig A., Clift R.: Social and Environmental Life CycleAssessment (SELCA). The International Journal of Life Cycle Assessment1996; 1: 231-237.[8] Kloepffer W.: Life-Cycle Based Sustainability Assessment as Part of LCM.In Proceedings of the 3rd International Conference on Life CycleManagement, Zurich, Switzerland, 27–29 August 2007.[9] Kloepffer W.: Life Cycle Sustainability Assessment of Products. The InternationalJournal of Life Cycle Assessment 2008; 13: 89-95.[10] Kloepffer W.: State-of-the-Art in Life Cycle Sustainability Assessment(LCSA) Life Cycle Sustainability Assessment of Products, The InternationalJournal of Life Cycle Assessment 2008; 13:89-95.[11] Environmental Management – Life Cycle Assessment – Principles andFramework (ISO 14040); ISO: Geneva, Switzerland 2006.[12] Environmental Management – Life Cycle Assessment – Requirements andGuidelines (ISO 14044); ISO: Geneva, Switzerland 2006.[13] Finkbeiner M.: Produkt-Ökobilanzen – Methode und Anwendung. InTÜV-Umweltmanagement-Berater; Myska, M., Ed.; TÜV Media:Cologne, Germany 1999: 1-20.[20] Global Reporting Initiative: Sustainability Reporting Guidelines; GRI:[21] Dreyer, L., Hauschild M., Schierbeck J.: A Framework for Social LifeCycle Impact Assessment. International Journal of Life Cycle Assessment[22] Grießhammer R., Benoît C., Dreyer L.C., Flysjö A., Manhart A., MazijnB., Méthot A.,Weidema B.P.: Feasibility Study: Integration of social[23] Hunkeler D.: Societal LCA Methodology and Case Study. International[24] Jǿrgensen A., Le Bocq A., Nazarkina L., Hauschild M.: Methodologies forSocial Life Cycle Assessment. International Journal of Life Cycle[25] Weidema B.P.: The Integration of Economic and Social Aspects in LifeCycle Impact Assessment. International Journal of Life Cycle Assessment[26] Jørgensen A., Hauschild M., Jørgensen M., Wangel A.: Relevance andFeasibility of Social Life Cycle Assessment from a Company Perspective.International Journal of Life Cycle Assessment 2009; 14: 204-214.[27] Jørgensen A., Finkbeiner M., Jørgensen M.S., Hauschild M.Z.: Definingthe Baseline in Social Life Cycle Assessment. International Journal of LifeCycle Assessment 2010; 15: 376-384.[28] UNEP. Guidelines for Social Life Cycle Assessment of Products; UNEP--SETAC Life-Cycle Initiative: Paris, France, 2009.[29] Finkbeiner M., Günzel U.: Analyse von Methoden zur sozialenProduktbewertung und Verwendbarkeit im Kontext von Ökobilanzen;DaimlerChrysler AG: Stuttgart, Germany, 2005.[30] Czaplicka-Kolarz K., Burchart-Korol D., Krawczyk P.: Metodyka analizyekoefektywności. Journal of Ecology and Health 2010; 6(84): 267-272.[31] Czaplicka-Kolarz K., Burchart-Korol D., Krawczyk P.: Eco-efficiencyAnalysis Methodology on the Example of the Chosen PolyolefinsProduction. Journal of Achievements in Materials and ManufacturingEngineering 2010; 43(1): 469-475.[32] Kolsch D., Saling P., Kicherer A., Grosse-Sommer A., Schmidt I.: How toMeasure Social Impacts? A Socio-Eco-Efficiency Analysis by theSEEBALANCE® Method. International Journal of SustainableDevelopment 2008; 1.[33] Saling P., Misach R., Silvani R., König N.: Assessing the Environmental--Hazard Potential for Life Cycle Assessment, Eco-Efficiency andSEEbalance®, International Journal of Life Cycle Assessment 2005, p. 1-8[34] http://www.basf.com [19.01.2011].110 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


KAROLINA SZULCUniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Hodowli i Biologii Zwierząt,Katedra Hodowli i Produkcji Trzody Chlewnej, ul. Wołyńska 33, 60–637 PoznańRodzime rasy zwierząt a rolnictwo ekologiczne w PolsceNative animal breeds and organic farming in PolandStreszczenie:Artykuł prezentuje możliwości, jakie niesie za sobą wykorzystanie rodzimych ras zwierząt w rolnictwie ekologicznym.Przedstawiono sytuację ras rodzimych w Polsce oraz system ich ochrony. Szczególną uwagę poświęcono przedstawieniukorzyści, jakie z tego wynikają. Wskazano, iż wykorzystanie zalet rodzimych ras, tj. doskonałego przystosowania do miejscowych,często bardzo trudnych warunków środowiskowych, możliwości ich utrzymania przy ubogich zasobach paszowychw oparciu o trwałe użytki zielone, co stwarza możliwości zagospodarowania i chronienia obszarów o dużych walorachkrajobrazowych oraz możliwości pozyskiwania od nich produktów o unikalnej jakości, mających wielowiekowątradycję wytwarzania, znacznie obniża koszty produkcji ekologicznej. Sprzyja też zachowaniu bioróżnorodności i ochronieśrodowiska naturalnego oraz ma znaczenie utylitarne, gdyż użytkując i jednocześnie chroniąc rodzime rasy zwierząt,chronimy dorobek intelektualny naszego narodu.Abstract:The paper presents possibilities offered by the utilization of native animal breeds in organic farming. The situation ofnative breeds in Poland was presented together with the system of their protection. The study focused on the presentationof resulting benefits. It is shown that the utilization of advantages of native breeds, i.e. their excellent adaptation to local,frequently very difficult environmental conditions, the possibility to keep them at poor feed resources based on permanentgrasslands, which creates an opportunity to manage and protect areas of high landscape value and a possibility to obtainfrom these areas products of unique quality, with tradition of their production dating back to several centuries,considerably reduces costs of organic production. This promotes the maintenance of biodiversity and protection of thenatural environment. It plays a utilitarian role, since keeping and at the same time protecting native animal breeds, we atthe same time protect and preserve the intellectual heritage of our nation.Słowa kluczowe: rolnictwo ekologiczne, bioróżnorodność, rasy rodzimeKeywords: organic forming, biodiversity, native breedsnakł a d ów finansowych oraz mniejszą wydajnością pro-dukcji (np. mniejszym plonowaniem roślin, wolniejszymipr zyr ostami z w ie rząt). Aby zagwarantować stały rozwójekorolnictwa, konieczne jest stosowanie skutecznego systemuwsparcia takiej produkcji. Aktualnie rolnictwo eko-logiczne jest wspierane w ramach realizacji ProgramuRozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2007 – 2013 (oś dru-ga: Poprawa środowiska naturalnego i obszarów wiejskich→ Program rolnośrodowiskowy → Pakiet 2 rolnictwo eko-logiczne), który gwarantuje dopłaty do produkcji ekolo-gicznej [2]. Niestety obejmują one jedynie produkcję roślinną.Tymczasem wielu rolników prowadzi w swoich ekologicznychgospodarstwach równolegle produkcję zwie-rzęcą, co jest przecież założeniem takiego systemu pro-dukcji. Zwierzęta utrzymywane w systemie ekologicznymnie osiągają tak dużych wydajności, jak w systemie konwencjonalnym.Wynika to między innymi z ograniczeńw stosowaniu niektórych dodatków paszowych, które np.istotnie poprawiają przyrosty zwierząt [3]. W produkcjiekologicznej nasuwa się pytanie, czy można w ogóle zagwarantowaćopłacalność ekologicznej produkcji zwierzę-cej. Jako konsumenci wiemy, że produkty ekologiczneObecnie jako konsumenci coraz częściej spotykamy sięz pojęciem „produkt ekologiczny”. Dla większości z naspojęcie „ekologiczny” jest synonimem słów „zdrowyi bezpieczny”. Czy tak jest rzeczywiście? Rolnictwo ekologicznejest systemem gospodarowania o zrównoważonejprodukcji roślinnej i zwierzęcej. Produkcja w gospodarstwieekologicznym powinna łączyć w sobie przyjazne dlaśrodowiska praktyki gospodarowania z wykorzystaniemnaturalnych procesów oraz zapewniać właściwy dobrostanzwierząt.W Polsce rolnictwo ekologiczne rozwija się niezbyt intensywnie,ale stale. Świadczy o tym zwiększająca sięliczba producentów ekologicznych. Według stanu na dzień31 grudnia 2009 roku w Polsce działalność prowadziło17 423 producentów ekologicznych, to jest ok. 15% więcejniż rok wcześniej [1]. Działalność rolnicza w systemieekologicznym wiąże się jednak z ponoszeniem większych* Karolina Szulc, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Hodowlii Produkcji Trzody Chlewnej, ul. Wołyńska 33, 60-637 Poznań,tel. (61) 848-72-14, e-mail: karolasz@jay.au.poznan.plJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011111


są stosunkowo drogie. Czy jednak rzeczywiście producent Ochrona jest realizowana poprzez tworzenie programówuzyskuje przy ich sprzedaży wyższą cenę? Czy może cena ochrony zasobów genetycznych poszczególnych ras. Prowhandlu detalicznym składa się głównie z marży sprze- gramy te zostały ujęte przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozdawcyi pośredników? Gdybyśmy przeanalizowali dokład- woju Wsi, podobnie jak rolnictwo ekologiczne, w ramynie sytuację na krajowym rynku, zapewne znaleźlibyśmy Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2007 –różne przypadki. Wobec tego co można zrobić, aby ewen- 2013, (oś druga: Poprawa środowiska naturalnego i obszatualna,zbyt niska cena skupu produktów ekologicznych rów wiejskich → Program rolnośrodowiskowy → Pakiet 7nie wpływała istotnie na opłacalność. Rozwiązaniem, któ- ochrona zasobów genetycznych rodzimych ras zwierząt).re niektórzy już dostrzegli (korzystając z doświadczeń in- Łącznie na realizację wszystkich pakietów Programu rolnychkrajów), jest użytkowanie w gospodarstwach ekolo- nośrodowiskowego w latach 2007 – 2013 przewidzianogicznych zwierząt ras rodzimych.2,3 mld euro [2]. Rolnicy, którzy w swoich gospodarstwachużytkują zagrożone wyginięciem rodzime rasyW swoim artykule chciałabym krótko przedstawić możzwierząt,realizując jednocześnie programy ich ochrony,liwości, jakie niesie za sobą wykorzystanie rodzimych raszwierząt w rolnictwie ekologicznym, zwracając szczególutratęwyższych dochodów, które osiągnęliby korzystającotrzymują dopłaty. Z założenia mają one zrekompensowaćną uwagę na wszelkie korzyści, jakie z tego wynikają.z intensywnych sposobów użytkowania wysokowydajnychzwierząt. Dzięki tym działaniom udało się w ostat-Sytuacja rodzimych ras zwierząt w Polscenich latach zwiększyć do bezpiecznego poziomu liczebnośćW ciągu ostatnich sześciu lat na świecie wyginęły 62 rasywielu zagrożonych populacji lokalnych ras. Jak wyni-zwierząt, czyli prawie jedna rasa miesięcznie. Co gorsza, ka z tabeli 1, w ostatnich latach zaobserwowano równieżogromna liczba ras zwierząt jest sklasyfikowana jako znaczny wzrost liczby stad hodowlanych.1zagrożone . Przy czym, regionami wskazywanymi jako teo największym udziale ras „zagrożonych” są Europa i KaunyTab. 1. Liczba stad i zwierząt objętych programami ochro-kaz (28% ras ssaków i 49% ras ptaków) oraz Amerykazasobów genetycznychPółnocna (20% ras ssaków i 79% ras ptaków). W tychRok 2007Rok 2010Rasadwóch regionach występuje wysoko wyspecjalizowanyLiczba stad Liczba samic Liczba stad Liczba samicsektor produkcji zwierzęcej, w którym produkcję zdomi- Bydło polskienowała bardzo niewielka liczba ras [4]. Przyczyn tej sytuacjiczerwone139 1257 271 2091jest wiele. Ze względu na stale wzrastającą liczbę Bydło17 11138 265białogrzbieteludności na świecie wzrasta zapotrzebowanie na żywność.Świnie rasyProdukcja zwierzęca musi być nastawiona na wysoką wydajność.Współczesne rasy bydła produkują rekordowe15 263 25* 531*złotnickiej białejŚwinie rasyilości mleka, a trzoda chlewna przyrasta w bardzo szybkim28 372 49* 1017*złotnickiej pstrejtempie, wykazując znaczną mięsność. Rasy rodzime niewykazują takiej wysokiej wydajności. Stąd, aby zapewnić Źródło: dane wg Instytutu Zootechniki, * dane własne wygenerowane zSystemu OSHZ Trzoda Chlewnaprzyszłym pokoleniom takie same możliwości jakie mamysami (zrównoważony rozwój), konieczna jest ochrona ro-2dzimych ras zwierząt. Wymarcie pojedynczej rasy jest Rasy rodzime a rolnictwo ekologicznerównoznaczne z utratą części zmienności genetycznej gatunku,zagraża bioróżnorodności.Rodzime rasy zwierząt, właściwie bez względu na to o ja-kim gatunku mówimy, mają kilka wspólnych cech. SąW Polsce objętych jest taką ochroną łącznie 87 rodzimychwręcz idealnie przystosowane do miejscowych, czępopulacji,w tym: 39 należących do ssaków, 34 do ptaków,sto bardzo trudnych warunków środowiskowych [6].10 do ryb i 4 do pszczół. Ochrona, z jaką mamy do czynieniaW niektórych regionach, tak naprawdę, jedynie rasa rowPolsce w odniesieniu do rodzimych ras zwierząt, jestdzima może w pełni wykorzystać naturalnie zasoby paszoochronąin situ. To ciągłe użytkowanie zwierząt w systemiewe, szczególnie jeśli chodzi o przeżuwacze. Ubogie, podprodukcji,w którym zwierzęta te ewoluowały lub w któgórskiei górskie, trudno dostępne pastwiska są świetnierym obecnie normalnie występują i są utrzymywane [5, 6].wykorzystywane przez rodzime polskie bydło czerwone.1 Rasę uznaje się za zagrożoną, jeśli całkowita liczba samic hodowlanych jest Jest ono niewybredne w stosunku do pasz. Cechuje sięmniejsza lub równa 1000 lub całkowita liczba samców hodowlanych jest mniej- dużą odpornością i bardzo dobrą zdrowotnością, ale teższa lub równa 20, lub gdy całkowita wielkość populacji jest mniejsza niż 1000wyróżnia się silnymi kończynami i twardymi, mocnymii mniejsza lub równa 1200 i maleje, a udział samic krytych samcami tej samej raracicami.Innym przykładem może być bydło białogrzbiesywynosi mniej niż 80%.2 Rasy rodzime to takie, które wytworzono na bazie pogłowia miejscowego, te. Populacja tych zwierząt występuje w rejonie nadbużańdoskonaleprzystosowanego do lokalnych warunków środowiskowych. W więkskimi na Podlasiu. W rejonie tym przeważają drobne gosszościprzypadków podstawowymi narzędziami hodowli tych ras były selekcjapodarstwa, co związane jest z tym, że naturalne warunkii dobór par do kojarzeń.112JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


nie sprzyjają intensywnej produkcji rolnej, np. na obsza- micznie nieuzasadnione. Rasy rodzime, z racji swojej pryrachPodlaskiego czy Biebrzańskiego Parku Narodowego. mitywności, nie mają genetycznych możliwości przetwa-W takich warunkach rasy wysoko produkcyjne nie są rza n ia t akich pasz. W rezultacie często przy intensywnymw stanie osiągnąć maksimum swojej produkcyjności i ich żywieniu nadmiernie się otłuszczają, co z kolei stwarzaużytkowanie jest bezcelowe. Bydło białogrzbiete podob- problem przy sprzedaży żywca. To również przemawia zanie jak rasa czerwona jest niewybredne, wykorzystuje do- wykorzystaniem zwierząt rodzimych w produkcji ekoloskonalepodmokłe łąki i pastwiska. Posiada też zdolność gicznej.ograniczania wydajności, co umożliwia przetrwanie sezo-Trzecią zaletą ras rodzimych jest to, że możemy pozysnowychniedoborów paszowych, ma też zdolność szybkiekiwaćod nich produkty o unikalnej jakości, mającego regenerowania utraconej kondycji. Innym przykłademwielowiekową tradycję wytwarzania [6]. Przykłademsą świnie rodzimej rasy złotnickiej pstrej. W kilku gospoproduktuwytwarzanego z surowca pozyskiwanego od rodarstwachekologicznych są utrzymywane przez cały rokdzimych ras zwierząt jest podhalański oscypek. Proceduryw systemie szałasowym. Taki sposób utrzymania jest możdotyczącewpisania oscypka na europejską listę produkliwyze względu na to, że świnie te cechują się dużą odtówregionalnych zakończyły się sukcesem i rozporządzepornościąna warunki pogodowe. Latem ich szczecina jestniem Komisji (WE) nr 127/2008 z dnia 13 lutego 2008 rorzadka,a zimą wyraźnie dłuższa i gęściejsza. Przed zimku.Produkt ten został zarejestrowany w rejestrze chronionemchroni je dodatkowo warstwa tłuszczu podskórnegonych nazw pochodzenia i chronionych oznaczeń geogra-(słoniny). U świń tych nie ma również niebezpieczeństwaficznych. Oscypek musi być produkowany z mleka owwystąpieniaoparzeń słonecznych, gdyż mają one ciemne,czego owiec rasy „Polska owca górska”. Jeśli używa sięłaciate umaszczenie. Wartą podkreślenia korzyścią z zastododatkumleka krowiego, musi pochodzić od krów rasysowania takiego systemu jest zmniejszenie wydatków po-„Polska krowa czerwona”. Ser ten powinien być produniesionychna profilaktykę weterynaryjną. Utrzymanie nakowany wyłącznie od maja do września i musi być sprzewolnympowietrzu oraz możliwość swobodnego poruszadawanyw całości.nia się bowiem znacznie poprawiają kondycję i zdrowotnośćzwierząt.Oprócz oscypka ochronie podlegają jeszcze takie polskieprodukty mleczne, jak bryndza podhalańska i redykoł-Drugą cechą typową dla ras rodzimych jest to, że mogąka [7], także wytwarzane z mleka rodzimych owiec i bydła.być utrzymywane przy ubogich zasobach paszowychPozytywny wpływ na specyficzny smak mleka zwierzątw oparciu o trwałe użytki zielone, co stwarza możliwowypasanychw górach ma pasza jaką się one żywią. Najścizagospodarowania i chronienia obszarów o dużychczęściej zjadanymi przez owce gatunkami roślin są międzywalorach krajobrazowych [6]. Dobrym przykładem jestinnymi: gęsiówka alpejska, ostrożeń lepki, fiołek dwuzielononóżkakuropatwiana. Rasa kur, która cieszy się dukwiatowy,powojnik alpejski i wiele innych. Nie bez znażąpopularnością w gospodarstwach ekologicznych. Jestczenia jest fakt, że objęcie tych produktów ochroną unijnąchętnie utrzymywana ze względu na niską zawartość chosprzyjainteresom producentów, a poprzez zachowanie tralesteroluw jajach. Ważne jest również to, że wykorzystujedycyjnego sposobu ich wytwarzania część lokalnej sponaturalneżerowiska, często miejsca trudno dostępne (np.łeczności znajduje stałe zatrudnienie.miedze, rowy), których w żadnym gospodarstwie nie brakuje,a które trudno wykorzystać w inny sposób. Jest to radzimejrasy złotnickiej pstrej do wyrobu produktów ekolo-Kolejnym przykładem może być wykorzystanie mięsa rosaodporna, trzyma się blisko zabudowań, cechuje się silgicznycho wysokiej jakości. W Polsce ze względu nanym instynktem kwoczenia i wodzenia piskląt. Szczególprzyzwyczajeniai tradycje kulinarne wieprzowina odnie dobrze czuje się w niewielkich stadach.dawna stanowi podstawowy gatunek spożywanego mięsa.Również wspomniane już świnie rasy złotnickiej pstrejW roku 2008 spożycie wieprzowiny wynosiło 42,7 kgdoskonale wykorzystują pasze gospodarskie. W ich żywiewprzeliczeniu na jednego mieszkańca [8]. Było to możliniuz powodzeniem stosuje się zielonki, śruty zbożowe,we dzięki obserwowanemu od kilku lat zwiększaniu jejziemniaki oraz dynie. W żywieniu tej rasy wykorzystujeprodukcji. To z kolei miało bezpośredni związek, z uzyskasięrównież z powodzeniem kartofliska. Świnie chodzącnym na drodze postępu, wzrostem mięsności świń. Częstoswobodnie po takim kartoflisku ryją wybierając z ziemiwskazuje się, że w odniesieniu do ras wysokomięsnychpozostałe po zbiorach bulwy. Chętnie zjadają także kłączaobserwuje się ujemną korelację między zawartością mięsa,perzu, będącego utrapieniem rolników. Wyszukują i zjaajego szeroko pojętą jakością [9,10]. W mięsie świń złotdająlarwy i pędraki, ograniczając ilość szkodników roślinnickich pstrych nie notuje się zasadniczo wad mięsa typunp. stonki ziemniaczanej. Stosowanie ekstensywnego, 3PSE lub stanowi jedynie niewielki procent [11-13]. Cechuekologicznegożywienia ma też tą zaletę, iż obniża znaczjesię także wysoką zawartością tłuszczu śródmięśniowego,nie koszty pasz. Biorąc pod uwagę niższe przyrosty i gorsząmięsność obserwowaną u tej rasy, stosowanie żywie- 3 PSE – nazwa wady mięsa będąca skrótem od angielskich słów: pale, soft,nia wysokobiałkowego, znacznie droższego, jest ekono- exudative. Oznacza mięso jasne, miękkie i wodnisto-cieknące.JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011 113


co sprzyja osiągnięciu optymalnej smakowitości, kruchościi soczystości mięsa [14]. Analizy barwy mięsa świń rasy [1] M R i RW, 2 0 1 0 . h t t p : / / w w w. m i n r o l . g o v. p l / p o l / J a k o s c -L I T E R A T U R Azłotnickiej pstrej wykazały, iż pod względem wszystkich zywnosci/Rolnictwo-ekologiczne/Rolnictwo-ekologiczne-w-Polsce/[19.01.2011].składowych jest ona korzystna. Aktualnie produkcję wy-[2] ARiMR, 2010http://www.arimr.gov.pl/pomoc-unijna-i-krajowa/prowrobówz mięsa tej rasy prowadzi ekologiczna masarnia 2007-2013-gram/program-rolnosrodowiskowy-2007-2013.htmlz woj. kujawsko-pomorskiego. Produkuje między innymi [19.01.2011].[3] Rozporządzenie Rady nr 834/2007 z dnia 28 czerwca 2007 r. w sprawiebiałą kiełbasę w słoiku. Produkt ten znalazł się z kolei na produkcji ekologicznej i znakowania produktów ekologicznych (Dz.U.L.Krajowej Liście Produktów Regionalnych i Tradycyjnych. 189 z 20.07.2007 r., s.1).[4] FAO, The State of the World’s Animal Genetic Resources for Food andWarto wspomnieć, iż taką krajową ochroną objęte są rów- Agriculture. Eds. B. Rischowsky and D. Pilling, FAO, Rome 2007.nież inne produkty uzyskiwane od ras rodzimych (np. mięmethodsfor animal genetic resources: the emerging role of ex situ in vitro[5] Hiemstra, S.J., Woelders, H.: Balancing conservation objectives andso ze świni złotnickiej białej), z których część jest jedno- conservation. Annals of Animal Science, Supplement 2007, no.7: 125 –cześnie produktami ekologicznymi. Wpisanie na Krajową 136.[6] Krupiński J., Szyndler-Nędza M., Jaszczyńska M. i wsp. Słowo wstępne.Listę Produktów Regionalnych i Tradycyjnych nie tylkoKrupiński J. (red.): Polskie rasy zachowawcze. Atlas zwierząt gospodarsgwarantujeprawną ochronę produktu. Przede wszystkim kich objętych programem ochrony w Polsce. Instytut Zootechniki, Kraków2006.gwarantuje konsumentowi, że dany produkt został uzys-[7] IJHAR-S, 2010. http://www.ijhar-s.gov.pl/produkty-regionalne-ikanyod konkretnych zwierząt, utrzymywanych i użytko- tradycyjne.html [19.01.2011].wanych w określony sposób. Idąc dalej, że produkt został [8] GUS. 2009. Rocznik statystyczny rolnictwa. ISSN: 1895-121X: 314.[9] Borzuta K.: Ocena jakości tuszy wieprzowej. Prace i Materiały Zootechprzetworzonyw tradycyjny, bezpieczny i zdrowy, a częstoniczne, Zeszyt specjalny 2004; 15: 77-84.ekologiczny sposób. Obecnie konsumenci poszukują ta- [10] Koćwin-Podsiadła M., Krzęcio E.: Nowe trendy w badaniach jakościkich produktów o gwarantowanym pochodzeniu i są skłonwieprzowiny.Prace i Materiały Zootechniczne, Zeszyt specjalny, 2004;15: 85-92.ni zapłacić za taki produkt wyższą cenę. Sprzyja to zwięk- [11] Grześkowiak E., Borzuta K., Strzelecki J., Buczyński J.T., Lisiak D., JaniszewskiP.: Jakość tusz oraz przydatność technologiczna mięsa świń rasszeniu zyskowności produkcji opartej na rasie rodzimejzłotnickich. Roczniki Naukowe Zootechniki 2007, T. 34, z. 3: 239-250.przez zwiększenie jego wartości rynkowej [15]. Wracamy[12] Janicki M.A., Kortz J.: Wodnistość mięsa u mieszańców świń pietrainwięc do pytania zawartego na wstępie. i złotnickiej pstrej. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 1973;139: 185-192.Podsumowanie[13] Rak B., Kapelański W., Bocian M., Salomea G.: Porównanie wartości tucz-Jako konsumenci wiemy i akceptujemy fakt, że produkty 252-256.ekologiczne są stosunkowo drogie. Czy jednak rzeczywi-ście producent uzyskuje przy ich sprzedaży wyższą cenę?2005; 6: 38-40.Czy może cena w handlu detalicznym składa się główniez marży sprzedawcy i pośredników? Podsumowując powyższerozważania należy stwierdzić, że bez względu na tojak brzmi odpowiedź na powyższe pytania rola, jaką mogąpełnić i niejednokrotnie pełnią rodzime rasy zwierzątw produkcji ekologicznej jest bardzo ważna. Poprzez wykorzystanieich zalet, tj. doskonałego przystosowania do Zaprosili nas...miejscowych, często bardzo trudnych warunków środowiskowych,możliwości ich utrzymania przy ubogich za-* * *Centrum Informacji o Środowisku UNEP/GRID-Warszawa oraz Philips Polska na piknik naukowy w Jaro-cinie, który odbył się 14. maja b.r. Pod hasłem „Energia,Energetyka, Oświetlenie przyjazne środowisku”.sobach paszowych w oparciu o trwałe użytki zielone, costwarza możliwości zagospodarowania i chronienia obszarówo dużych walorach krajobrazowych oraz możliwościpozyskiwania od nich produktów o unikalnej jakości, mającychwielowiekową tradycję wytwarzania, znacznie obniżamykoszty produkcji ekologicznej. Szczególnie w odniesieniudo nakładów na budynki, pasze i profilaktykęweterynaryjną. Rolnicy otrzymują dopłaty do hodowlizwierząt rodzimych, co niweluje straty z powodu niższejwydajności. Co ważne, użytkowanie rodzimych ras sprzyjateż zachowaniu bioróżnorodności ze względu na to, żestanowią „żywy bank” genów [6]. Ma to znaczenie utylitarne,gdyż lokalne rasy należy uznawać za element dorobkuintelektualnego narodu. Utrzymanie tych ras sprzyjadbałości o środowisko naturalne, co jest ogromnie ważnechoćby w kontekście zrównoważonego rozwoju.114 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011nej i rzeźnej świń rasy pietrain oraz złotnickiej pstrej ocenianych w latach1969 i 1997. Zesz. Nauk. AR im. H. Kołłątaja w Krakowie, 1999; nr 352:[14] Florkowski T., Pisula A., Kurela W., Buczyński J.T.: Ocena przydatnościprzetwórczej mięsa świń rodzimej rasy złotnickiej pstrej. Mięso i Wędliny,[ 15] Gandini G.: The opportunites to enhance effectiveness of in – situconservation of animal genetic rescources. Annals of Animal Science,Suplement 2007, no.7: 119-123.Instytut Techniki Budowlanej na seminarium szkoleniowe„Wyroby budowlane – nowe regulacje”, które odbyło sięw dniach 12-13. maja b.r. w Warszawie.* * *Polski System Recyklingu Organizacja Odzysku SA nafinał akcji edukacyjno-ekologicznej „W Trosce o NaturęZbieraj Zużyte Baterie”, który odbył się 17. czerwcaw Tarnowie na terenie stadionu żużlowego Unii Tarnów.W ramach akcji trwającej od września 2010 r. Zebranoponad 500 kg zużytych baterii.


Krzemiany sodu należy zaliczyć do wielotonażowych arty- V, W, Zn; metalurgiczny: Fe, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, Zr;kułów przemysłu chemicznego, ale w naszym kraju nie ceramiczny: Cr, Ni, Cu, Co, Pb, Sr. Poważnym źródłemznalazły dotychczas należytego zastosowania. Produkcja metali ciężkich są elektrownie i elektrociepłownie. W tymzagraniczna szkieł wodnych, na których bazują różne ga- ostatnim przypadku zestaw metali ciężkich wprowadzałęziegospodarki zdecydowanie odbiega skalą w porówna- nych do środowiska ze ściekami, z emisjami gazów i pyniuz naszym krajem, mimo że istnieje podstawowa baza łów, ze stałymi odpadami zależy bardzo od rodzaju przesurowcowa,tj. SiO 2 (piasek) oraz węglan sodu [17]. rabianego, paliwa tj. węgla, ropy, gazu itp. [24-27].We wcześniejszych pracach [1,4,15,16 i literatura tam cytowana]zaprezentowano wyniki systematycznych badańwłaściwości i składów molekularnych różnomodułowychkrzemianów sodu z podziałem na roztwory rozcieńczonei stężone, wykorzystując szkła wodne sodowe krajowe(Rudniki), szwedzkie (Göteborg) i niemieckie (Dehnitz).Zastosowano wiele nowoczesnych metod i technik badawczychm. in. turbidymetryczną, potencjometryczną, wiskozymetryczną,spektroskopię29SiMRJ, IR, molibdenianową,spektrofotometryczną i tzw. Poly-Quat [16,18].Metale ciężkie w środowiskuMówiąc o właściwościach toksycznych metali należy pa-miętać, że liczne metale ciężkie takie jak m.in. Zn, Co, Mn,Ni, Fe, Cu są nieodzownymi składnikami organizmówżywych, i pełnią ważne funkcje w metabolizmie ustroju.Jednak ich brak, jak i nadmiar, są szkodliwe.Dlatego ważna jest ilość jonów metali w diecie. Stąd problemczystej biologicznie wartościowej żywności, wody,powietrza, a stąd i problem nieskażonej metalami gleby.Umownie do grupy metali ciężkich zalicza się metaleo ciężarze właściwym powyżej 4,5 g/cm3. Są to np.: ołów,kadm, rtęć, nikiel, chrom, miedź, itp. Metale, a wśród nichmetale ciężkie, są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie,gdzie występują zazwyczaj w postaci rud, rzadziej – pierwiastków[19-22].Ze względu na ich szerokie zastosowanie są powszech-nymi zanieczyszczeniami ekosystemu. Metale w postaciczystych pierwiastków raczej nie wywierają toksycznegodziałania, ponieważ są praktycznie nierozpuszczalne.Najsilniejsze właściwości toksyczne mają nieorganicznezwiązki metali, łatwo rozpuszczalne i silnie dysocjujące,ponieważ dzięki temu, łatwo przenikają przez błony komórkowei łożysko, dostając się do narządów i gruczołówwewnętrznych oraz płodu. Mogą one bowiem powodowaćdenaturację białek w roztworach rozcieńczonych (np. białkakrwi, białka ran, błony śluzowej), a w roztworach stężonychłączą się z białkiem i przenikają w głąb zaatakowanejtkanki wywołując działanie żrące. Przy czym każdy z metaliodznacza się powinowactwem do pewnych tkanek,gruczołów lub narządów [23].Metale ciężkie i ich związki są rozproszone w sposób naturalnyw środowisku. Mówimy wówczas o występowaniutzw. tła (tab. 1).Wartości stężeń wyższe od tła świadczą o zanieczyszczeniuśrodowiska. Głównym źródłem zanieczyszczeń śro-dowiska metalami ciężkimi są różne działy przemysłu.I tak: przemysł chemiczny (produkcja barwników, środ-ków ochrony roślin, tworzyw sztucznych, farbiarstwo) jestźródłem zanieczyszczeń: As, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Pb,Se, Sr, Sn, Ti, Zn. Przemysł celulozowo-papierniczy wpro-wadza do środowiska takie metale, jak: Cr, Cu, Hg, Ni, Zn,Pb; elektrochemiczny: Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Se, Ti,Tab. 1. Wartości tła wybranych metali [24]MetaleFeMnZnCuCoNiCrCdPbHgWody morskie3 [μg/dm ]0,30,20,03 – 0,140,01 – 0,020,010,020,020,010,01 – 0,040,005Wody lądowe3 [μg/dm ]10,00,025,0 – 70,00,0030,043,00,1 – 10,00,02 – 0,10,1 – 0,20,002Toksyczność metali ciężkichAtmosfera3 [ng/m ]10,0do 4,00,10 – 1,050,003 – 0,60,1 – 1,0Rośliny[ppm s.m.]30,0 – 300,025,0 – 150,05,0 – 30,00,02 – 1,00,1 – 5,00,02 – 1,00,05 – 0,50,5 – 7,0Metale mogą wywoływać zatrucia ostre, od razu widoczne,oraz zatrucia przewlekłe. Zatrucia ostre powodują takiemetale, jak Bi, As, Zn, Cd, Cu, Hg. Natomiast zatruciaprzewlekłe mogą wywoływać m.in. As, Zn, Cd, Cr, Cu,Hg, Pb, Sn, Co, Ni, Mn, Se, Tl, Fe i Ag. Zatrucia prze-wlekłe, występujące przez dłuższy czas w formie utajonej,są nader niebezpieczne zwłaszcza, jeżeli wywołują zmianymutagenne lub uszkadzają mózg. Należą do nich m.in.zatrucia ołowiem Pb i rtęcią Hg. Zatrucia przewlekłe sąbardzo trudne do rozpoznania a często i do leczenia [23].Do najbardziej toksycznych metali ciężkich należy ołówPb, rtęć Hg i kadm Cd. Są to pierwiastki wybitnie kancerogenne,które występując w środowisku w dawkach wyższychniż NDS (najwyższe dopuszczalne stężenie) powodująpowstawanie nowotworów. Ponadto rtęć i ołówuszkadzają centralny system nerwowy, a kadm jest przyczynąnadciśnienia – choroby, na którą zapada około 20%dorosłej populacji państw cywilizowanych. Znaczy to, żew Polsce dotkniętych tą chorobą jest od 2 do 3 milionówludzi [23].116JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


Z biochemicznego punktu widzenia metale ciężkie można nia i redukcji, procesy adsorpcji i desorpcji, reakcje wypodzielićna dwie grupy: trącania i rozpuszczania [24,27].1. metale niezbędne do prawidłowego przebiegu proce-Metale ciężkie są przemieszczane (ulegają migracji) mięsówmetabolizmu, np. Fe, Zn, Cu;dzy różnymi sferami Ziemi. Wody rzeczne znoszą z po-2. metale wywierające negatywny wpływ na procesy mewierzchniZiemi do oceanów i mórz rozpuszczone lub zatabolizmu,np. Hg, Pb, Cd.wieszone związki metali. Przemieszczanie się płyt litosferyPowyższy podział jest wysoce umowny, ponieważ efektpowoduje wynoszenie na powierzchnię Ziemi osa-wywierany przez dany metal ciężki zależy w znacznym dów dennych i formowanie się nowych mas lądów. Nie-stopniu od jego stężenia.które związki metali parują i wraz z pyłem są unoszone doatmosfery. Pierwiastki, a wśród nich metale, krążą międzyZe względu na potencjalne zagrożenie dla żywych orgastałymilądami, oceanami i atmosferą. Krążenie pierwiastnizmówwyróżnia się cztery grupy metali ciężkich:ka chemicznego z wykorzystaniem różnych dróg trans-1. pierwiastki o bardzo wysokim stopniu zagrożenia: Cd,portu między powyższymi sferami (zbiornikami) określaHg, Pb, Cu, Tl, Sn, Cr, Ag, Sb;się mianem cyklu geochemicznego.2. pierwiastki o wysokim stopniu zagrożenia: Bi, U, Mo,Ba, Mn, Ti, Se, Te;Na przebieg cykli (obiegów) geochemicznych wpływają3. pierwiastki o średnim stopniu zagrożenia: Rb, As, W; różne procesy geologiczne prowadzące do zmiany rodzaju4. pierwiastki o niskim stopniu zagrożenia: Sr, Nb, Zr [24]. skał, a tym samym ich trwałości i odporności na działaniewysokich ciśnień i temperatur. Ponadto obecność tlenu, di-Szkodliwość metali polega na możliwości kumulowaniatlenku węgla i mikroorganizmów, wywiera znaczny wpływsię w organizmach żywych i ich chronicznej toksyczności.na przemiany zachodzące na powierzchni Ziemi, co znaj-Skutki zdrowotne regularnego spożywania nawet śladodujekonkretne odzwierciedlenie w poszczególnych etawychilości mogą ujawnić się po wielu miesiącach, a nawetpach cykli geochemicznych.latach. Szczególnie wrażliwi na toksyczne działanie metaliciężkich są dzieci i ludzie chorzy.Antropogeniczna działalność człowieka zaburza naturalnyobieg pierwiastków w cyklu geochemicznym. Zmienia np.Naturalnym źródłem metali ciężkich dla ludzi i zwierząt ilość materii i szybkość jej transportu między poszczególsąspożywane rośliny. Metale ciężkie stanowią więc zagro- nymi zbiornikami. Szczególnie łatwo zmieniają się ważeniedla jakości zdrowotnej płodów rolnych. Wykonując runki transportu z lądów do wód. Niszczenie szaty roślinszacunkowąocenę ilości spożywanych związków metali nej, której obecność przeciwdziała erozji gleby, ułatwiaciężkich, autorzy wielu prac stwierdzili, że największe ługowanie do wód składników mineralnych i próchniilościtoksycznych związków metali dostarczają warzy- czych gleb. Antropogeniczne zanieczyszczenia wód wprowa[28].wadzają nowe substancje i czynniki oddziałujące na danyMetale w wodzie i ściekachcykl geochemiczny [24].Właściwości, formy występowania ołowiu w wodach,Mikrozanieczyszczenia w postaci metali ciężkich w środo- toksycznośćwisku wodnym występują w postaci rozpuszczonej, koloidalneji w zawiesinie. W postaci rozpuszczonej występewniająMiękkość, plastyczność, niska temperatura topnienia, zapująwolne jony hydratowane, proste nieorganiczne i orwierającychłatwość obróbki mechanicznej przedmiotów za-ganiczne kompleksy. Średnica tych form nie przekraczaołów i jego związki, co zapewnia i zapewniało0,001 μm. Jony metali związane ze złożonymi, wielkowykorzystywanydawniej bardzo szerokie zastosowanie ołowiu. Ołów byłcząsteczkowymi ligandami organicznymi o rozmiarachdo produkcji naczyń, rur wodociągo-cząstek w przedziale 0,001 – 0,01 μm tworzą formy koszkławych. Współcześnie wykorzystuje się go do produkcjiloidalne. Jony metali adsorbowane na drobinach micellkryształowego, farb, emalii, różnych wyrobów me-koloidalnych lub cząstek organicznych o rozmiarach talowych (składnik stopów) oraz akumulatorów. Zdolność0,01 – 0,1 μm tworzą zawiesiny. Sedymentujące zawiesiny tworzenia związków alkalicznych, ich własności i rozpowwchodząw skład osadu dennego.szechnianie sprzyjają wprowadzeniu ołowiu do atmosfery.Z kolei łatwość migracji sprzyja jego rozprzestrzenianiuDla metali ciężkich bardzo popularną formą występowa- w środowisku m.in. wodnym i wodno-glebowym.nia są kompleksy zarówno z ligandami organicznymi, jaki nieorganicznymi.W wodach morskich dominują węglany PbCO 3, chlorki+ +PbCl , PbCl 2 oraz formy hydroksylowe, np. Pb(OH) .Ogólnie formy występowania metali ciężkich w środo-2+Prosty akwokation [Pb(H2O) 4] występuje w wodach o pHwisku wodnym zależą od całego szeregu równowag fizy- poniżej 5. W wodach o odczynie alkalicznym pojawiają siękochemicznych, wśród których należy wyróżnić: reakcje+kompleksy hydroksylowe proste [Pb(H2O) 3OH] i wielotworzeniakompleksów, reakcje hydrolizy, reakcje utlenia- jądrowe [24].JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011 117


Ołów dostaje się do organizmu człowieka poprzez układ Z kolei obecność cynku będącego antagonistą ołowiu osłaoddechowy(pył i lotne związki znajdujące się w powie- bia jego toksyczne działanie.trzu) oraz z pożywieniem i wodą. Ta ostatnia możliwość Podobnie jak w przypadku innych metali ciężkich stężeniajest dosyć istotna wobec faktu korzystania ze starych ołowiu w poszczególnych elementach środowiska są ściśleurządzeń wodociągowych wykonanych z ołowiu. W takich limitowane. W wodach pitnych dopuszcza się zawartośćurządzeniach następuje korozja, w wyniku której do wód 3 3ołowiu do 50 μg/dm , w powietrzu – 0,2 μg/dm jako stęprzedostajesię dobrze rozpuszczalny wodorowęglan ołożenieśrednioroczne, w glebach uprawnych – 100 ppm. ZawiuPb(HCO ) . 3 2wartość ołowiu powyżej 30 ppm jest uważana za szko-Również wzrastające zakwaszenie środowiska sprzyja podliwądla roślin. Normy WHO uznają dawkę 500 μg/dzień.wstawaniu form chemicznych ołowiu stosunkowo dobrzeZe względu na bardzo silne zdolności resorpcji z przewodurozpuszczalnych. Pewną próbą przeciwdziałania temu zjapokarmowegostężenie ołowiu w mleku i mieszankachwisku jest stosowane w niektórych krajach prewencyjnemlecznych ogranicza się do 0,1 mg/kg [24,25,27,29-32].alkalizowanie wody pitnej, co pozwala utrzymać stężenierozpuszczalnych form ołowiu w zakresie stężeń równych Próba wykorzystania szkieł wodnych sodowych np.330 ÷ 40 μg/dm . w oczyszczaniu ścieków zawierających jony toksycznychZawartościom ołowiu w powietrzu poświęca się dosyćmetalidużą uwagę z jednej strony ze względu na skalę problemu:Skromna jest literatura obejmująca ocenę reagowaniaspalanie 1 litra benzyny jest równoznaczne z wprowaroztworówszkieł wodnych z wybranymi elektrolitami. Sądzeniem do atmosfery 0,4 ÷ 0,7 g Pb, a z drugiej – na łapublikacjedotyczące wpływu soli wapnia i magnezu, czylitwość resorpcji pyłów i lotnych związków ołowiu poprzezjonów decydujących o twardości wody na zachowanie siędrogi oddechowe. Proces resorpcji tych połączeń ołowiuukładów zawierających szkła wodne oraz soli żelaza (IIodbywa się z wydajnością około 50%. Resorpcja ołowiui III) z uwagi na wykorzystanie krzemianów w ochroniez przewodu pokarmowego jest zróżnicowana w zależnościantykorozyjnej m.in. obiegów wód komunalnych i przeodwieku. U dorosłych dotyczy 5 ÷ 10% ołowiu wprowamysłowych[10,11,13].dzonego z pokarmem, u dzieci sięga 50%, stąd też należymaksymalnie ograniczać zawartość ołowiu w mleku Przeprowadzono ostatnio również badania układów za-i innych pokarmach przeznaczonych dla niemowląt. wierających krzemiany sodu i sole metali, w tym m.in.Zresorbowany ołów jest transportowany przez krew i ostawykorzystaniapierwiastków przejściowych [33] dla oceny możliwościtecznie, w znacznym stopniu (~ 90%) odkłada się w kościach.szkieł wodnych w oczyszczaniu ścieków.Przy zawartości ołowiu we krwi przekraczającej W dotychczasowych badaniach w tym zakresie zastoso-3100 ÷ 120 µg w 100 cm pojawiają się objawy ostrego wano metody: potencjometryczną m.in. z zastosowaniemzatrucia – pierwszym z nich jest kolka żołądkowo-jelitowa, jednoselektywnej elektrody wapniowej, wiskozymetryczanastępnie: zwolnione tętno, bladość skóry. Wprowadze- ną opartą na pomiarach lepkości lub iloczynu lepkościnie do organizmu 250 mg najbardziej toksycznego związ- i gęstości dla roztworów stężonych oraz turbidymetrycznąku ołowiu (C2H 5) 4 Pb kończy się zejściem śmiertelnym. [1,8], która na podstawie ostatnio przeprowadzonych ba-U osób narażonych zawodowo na kontakty ze związkami dań [6,7,10,11,13] wydaje się najbardziej użyteczną. Poołowiulub przebywających w zanieczyszczonym środo- lega ona na otrzymaniu rozpuszczalnego, koloidalnegowisku obserwuje się zatrucia przewlekłe. Zatrucie prze- krzemianu badanej soli w wyniku reakcji rozpuszczalnychwlekłe objawia się anemią będącą następstwem zabloko- form krzemianowych z badaną solą oraz na pomiarze nawaniaukładów enzymatycznych prowadzących do synte- tężenia promieniowania rozproszonego przez utworzonyzy hemoglobiny. Ołów blokuje między innymi takie enzy- krzemian badanej soli. Metoda ta jest oparta na pomiarachmy jak: dehydraza kwasu δ-aminolewulinowego, katali- zmętnienia badanego układu w funkcji czasu.zująca syntezę porfobilinogenu oraz synteza hemu, którajest odpowiedzialna za wprowadzanie atomu żelaza doWe wszystkich badanych układach, w których tworzą sięprotoporfiryny. Przewlekłym zatruciom towarzyszą uszkozmętnieniajest ściśle związany z rodzajem szkła wodnegokoloidalne krzemiany charakter przebiegu tzw. krzywychdzenia układu nerwowego, zarówno ośrodkowego jak i oboraztypem powstałej soli.wodowego. Ich objawami są: pogorszenie sprawnościumysłowej (u dzieci opóźnionych w rozwoju stwierdza się Celem prezentowanej pracy jest ocena reagowania szkiełwyższy poziom ołowiu we krwi), nadmierna ruchliwość, wodnych sodowych z toksycznymi rozpuszczalnymi so-agresywność, zaburzenia snu, zaburzenia czynności nerek, lami ołowiu [4].obserwowane już przy długotrwałym działaniu jonów me-3tali na poziomie 70 μg/100 cm krwi.Część doświadczalnaNależy nadmienić, że działanie toksyczne ołowiu jest sil-niejsze w obecności kadmu, który jest dlań synergentem.W badaniach zastosowano krajowe szkła wodne sodowewyprodukowane w Rudnickich Zakładach Chemicznych118JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


właśnie miejscu układ wagowy rejestruje największą war-tość siły.w Rudnikach k/Częstochowy. Ich charakterystykę przedstawionow tabeli 2.Jako rozpuszczalne sole ołowiu (II) zastosowano:2+Pb(NO 3) 2 i Pb(CH3COO) 2 · 3H2O. Stężenie jonów Pb3w badanych układach wynosiło 8 mmol/dm .Jako metody badań układów „szkło wodne sodowe – soleołowiu (II)” zastosowano turbidymetrię oraz pomiary napięciapowierzchniowego.Turbidymetria jest metodą służącą do pomiaru zmętnieniaukładu lub ściślej do pomiaru absorpcji lub rozproszeniaświatła na zawieszonych w roztworze cząsteczkach drugiejfazy [34,35]. Metoda polega na pomiarze zmian natężeniaświatła przepuszczonego przez układ optycznie niejednorodny.W układach optycznie niejednorodnych część padającegopromieniowania pod wpływem fluktuacji gęstości ośrodkaulega rozproszeniu, co związane jest z niezupełnym wzajemnymwygaszaniem wtórnych fal rozchodzących sięw różnych kierunkach. Rozpraszanie zachodzące w takichośrodkach nazywane jest rozpraszaniem Rayleigha. Natężeniewiązki światła przechodzącego przez warstwę rozpraszającegoośrodka maleje wykładniczo wraz z grubościąwarstwy (d), zgodnie z równaniem:–tdI P=I0e ,w którym:I p – natężenie światła przepuszczonego,I 0 – natężenie światła padającego,t – zmętnienie; współczynnik charakterystyczny dladanego ośrodka rozpraszającego.Współczynnik t zależy m.in. od stężenia cząsteczek rozpraszających,więc pomiar stosunku I p /I 0 umożliwia wy-znaczenie stężeń, do czego turbidymetria jest często wykorzystywana.Wynik podawany jest w jednostkachumownych NTU (Nephelometric Turbidy Units), które stałysię standardem. Metodykę wykonania pomiarów zmianzmętnienia w badanych układach i aparaturę opisano wewcześniejszych pracach [6,7,10,11,13,18].Mając na uwadze, że tworzenie się układu optycznie niejednorodnegoi jego stabilność zależy również od wartościnapięcia powierzchniowego przeprowadzono pomiarynapięcia powierzchniowego. Napięcie powierzchnioweto praca wykonana podczas jednostkowego wzrostu powierzchni,związana z istnieniem międzycząsteczkowychsił przyciągania mierzona w jednostkach SI, niuton na metr(N/m) [35].Wyniki badań i ich dyskusjaPrzykładowe wyniki badań turbidymetrycznych w postacitzw. krzywych zmętnienia przedstawiono na rysunkach1 i 2.Rys. 1. Zależność zmętnienia od czasu w układach „szkłowodne sodowe – Pb(NO 3) 2”Oznaczenia do prezentowanej pracy wykonano z użyciemtensometru K100 firmy Krüss z użyciem płytkiplatynowej. W tej metodzie ciecz przylegająca do płytkijest podnoszona do momentu poprzedzającego zerwanie Rys. 2. Zależność zmętnienia od czasu w układach „szkłokontaktu między powierzchnią cieczy, a płytką. W tym wodne sodowe – Pb(CH3COO) 2”JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011 119


Tab. 2. Skład krajowych krzemianów soduRodzaj szkławodnego137149140145150Zawartość [% wag]Na 2 OSiO28,928,310,328,911,833,112,428,814,728,6Moduł krzemianowyM k13,32,92,92,42,0Gęstość (20˚C)3 [g/cm ]1,381,421,511,471,52Substancje nierozpuszczalnew H O [% wag]20,020,020,020,020,02WzórNa O · 3,3 SiO2 2Na O · 2,9 SiO2 2Na O · 2,9 SiO2 2Na O · 2,4 SiO2 2Na O · 2,0 SiO2 2Jako rozpuszczalne sole ołowiu (II) zastosowano: Tab. 4. Wyniki oznaczeń napięcia powierzchniowego i gę-2+Pb(NO 3) 2 i Pb(CH3COO) 2 · 3H2O. Stężenie jonów Pb s t o ści ukł a dów „szkło wodne sodowe – Pb(CH3COO) 2”3w badanych układach wynosiło 8 mmol/dm . Charakterprzebiegu krzywych zmętnienia jest podobny. We wszystkichprzypadkach uzyskano wysokie wartości zmętnień,które rosną w czasie. Świadczy to o wyraźnym reagowaniu2+jonów Pb z krzemianami. Stwierdza się, że istnieje zależnośćwielkości zmętnienia od wartości modułu krzemianowegoM . Można wnioskować, że krzemiany wysokokmodułowe dające wysokie wartości zmętnień (powyżej1000 NTU) można wykorzystać w oczyszczaniu np. Wnioski2+ścieków z toksycznych jonów Pb . Ponadto uzyskaneRodzaj szkławodnego137 (M =3,3) k149 (M =2,9) k140 (M =2,9) k145 (M =2,4) k150 (M =2,0) kNapięcie powierzchniowe[mN/m]32,86532,81932,23531,69128,073Gęstość3 [g/cm ]1,0001,0040,9990,9991,000Rodzaj szkławodnego137 (M =3,3) k149 (M =2,9) k140 (M =2,9) k145 (M =2,4) k150 (M =2,0) kNapięcie powierzchniowe[mN/m]43,14242,42641,44639,30932,195Gęstość3 [g/cm ]1,001,000,991,001,00rezultaty potwierdzają wyższą przydatność krzemianów 1. Dodatek soli ołowiu (II) do szkieł wodnych powodujewysokomodułowych stosowanych w innych dziedzinach tworzenie się koloidalnych krzemianów ołowiu. Wy-2+gospodarki.stępuje zasadnicza różnica w reagowaniu jonów Pbz krzemianami nisko- i wysokomodułowymi. Krze-W przypadku układów „szkło wodne sodowe – miany wysokomodułowe dają wyższe wartości zmęt-Pb(CH3COO) 2” również dla krzemianów niskomoduło- nień, co upoważnia do ich wykorzystania w oczyszwych150 (M k = 2,0) i 145 (M k = 2,4) uzyskano wysokie2+czaniu mediów z jonów Pb .wartości zmętnień (powyżej 1000 NTU). Potwierdza to 2. Charakter przebiegu krzywych zmętnienia jest ściślewcześniejsze przypuszczenia [7], że przy tworzeniu się związany z rodzajem zastosowanej soli oraz rodzajemkrzemianów metali wpływ anionu jest również istotny. szkła wodnego charakterystycznego przez M k, a zatemi skład molekularny jego roztworów. Wartości zmętnieńMożna mówić o regularności zmian napięcia powierzchwbadanych układach rosną w czasie.niowego w funkcji modułu krzemianowego. Jego wartości3. Istnieje zależność między modułem krzemianowymmaleją w miarę obniżania wartości M k (tab. 3 i 4).Tab. 3. Wyniki oznaczeń napięcia powierzchniowego i gę- rosną ze wzrostem M . kstości układów „szkło wodne sodowe – Pb(NO ) ” 3 2a napięciem powierzchniowym układów „szkło wodne2+sodowe – Pb ”. Wartości napięcia powierzchniowegoL I T E R A T U R A[1] Koźlak W.: Studia nad niektórymi właściwościami i strukturą wodnychroztworów krzemianów technicznych, rozprawa doktorska. PolitechnikaWarszawska 1980.[2] Vail J.G.: Solube Silicates, Reinhold, New York 1952.[3] Iler R.K.: The Chemistry of Silica. Ed. J. Wiley, New York 1979.[4] Koźlak W.: Szkła wodne sodowe. Część III. Aktualna wiedza o szkle wodnym,Wiad. Chem. 2006; 60(9-10): 655-670.[5] Koźlak W., Pysiak J.: Krzemiany sodowe w procesach uzdatniania wody,Gaz, Woda i Tech. Sanit. 1990; 64(10): 190-192.[6] Koźlak W.: Badania turbidymetryczne układów: szkło wodne sodowe –wybrane sole pierwiastków II grupy; Chemik 2008; 1: 29-33.[7] Koźlak W.: An attempt to evaluate the interactions between sodiumsilicates of different moduli and selected salts of II group elements, Pol. J.Appl. Chem. 2007; 51(1-2): 11-28.[8] Katalog środków antykorozyjnych w układach wodnych. Silenale, BiuroWydawnicze „Chemia”, Warszawa 1973.[9] Jodko H.: Podstawowe wiadomości o właściwościach wielomodułowychkrzemianów sodowych jako inhibitorów korozji stali w obiegach wodnychchłodniczych. IChP, Warszawa 1973.[10] Koźlak W.: Badania porównawcze dotyczące tworzenia się koloidalnychkrzemianów manganu i żelaza w aspekcie antykorozyjnego działaniaszkieł wodnych sodowych. Ochrona przed korozją 2007; (2): 45-49.120JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


[11] Koźlak W.: Badania turbidymetryczne układów: szkło wodne sodowe – [25] Alloway B.J., Ayres D.C.: Chemiczne podstawy zanieczyszczenia środowybranesole żelaza. Chemik 2006; 49(6): 337-340. wiska. PWN, Warszawa 1999.[12] Koźlak W., Pysiak J., Pysiak W.: Krzemian sodowy w antykorozyjnej [26] Zakrzewski S.F.: Podstawy toksykologii środowiska. PWN, Warszaochroniestali używanych w przemysłowych instalacjach wód obiegowych wa 1995.i komunalnych. Ochrona przed korozją 1989; 32(11-12): 255-257.[27] Kabata-Pendias A., Pendias H.: Pierwiastki śladowe w środowisku biolo-[13] Koźlak W.: The turbidymetric studies on the sodium water glass-selected gicznym. Wyd. Geolog., Warszawa 1979.iron salt systems. Annals Pol. Chem. Soc. 2004; 3: 252-256.[28] Gruca-Królikowska S., Wacławek W.: Metale w środowisku, Cz. II.[14] Koźlak W., Pysiak J.: Wpływ niektórych fosforanów na fizykochemiczne Wpływ metali ciężkich na rośliny. Chemia. Dydaktyka. Ekologia. Metrowłaściwościszkieł wodnych sodowych w technologii mas formierskich. logia 2006; R. 11(1-2): 41-54.Materiały Sympozjum pt. „Fizykochemiczne metody wytwarzania form [29] Hermanowicz W., Dożańska W., Dojlido J., Koziorowski B.: Fizycznoirdzeni, a aktualna sytuacja w odlewnictwie krajowym”, Kraków 1983.-chemiczne badanie wody i ścieków. Arkady, Warszawa 1976.[15] Koźlak W.: Szkła wodne sodowe, Część. I. Otrzymywanie i zastosowanie. [30] Harper H.A., Rodwel V.W., Mayes P.A.: Zarys chemii fizjologicznej.Wiad. Chem. 2005; 59(9-10): 791-806.PZWL, Warszawa 1983.[16] Koźlak W.: Szkła wodne sodowe. Część II. Właściwości i skład moleku- [31] Dutkiewicz T.: Chemia toksykologiczna. PZWL, Warszawa 1974.larny roztworów wodnych. Wiad. Chem.; 2006, 60(5-6): 379-395.[32] Stasiak J., Stasiak K.: Problemy środowiska przyrodniczego. PWN, War-[17] Augustyn W., Grobelny N.: Krzemian sodu niedoceniony w kraju produkt szawa 1983.przemysłu chemicznego. Chemik 1957; 10: 262-268.[33] Koźlak W.: An attempt to evaluate the interactions between sodium[18] Koźlak W.: Badania składu molekularnego stężonych (fabrycznych) so- silicates of different silicate moduli and selected salts of transition metals.dowych szkieł wodnych. Przem. Chem. 1992; 71(7): 279-283.Pol. J. Appl. Chem., w druku.[19] Sienko J.M., Plane R.A.: Chemia. Podstawy i zastosowanie. WNT, War- [34] Danzer K., Than E., Molch D.: Analityka – ustalanie składu substancji.szawa 1992.PWN, Warszawa 1980.[20] Lee J.D.: Zwięzła chemia nieorganiczna. PWN, Warszawa 1994.[35] Krasodomski W., Krasodomski M., Siwiec D.: Badanie wpływu struktury[21] Bielański A.: Chemia ogólna i nieorganiczna. PWN, Warszawa 1976. dodatków na proces demulgowania w układach paliwo-woda, Biuletyn[22] Pauling L., Pauling P.: Chemia. PWN, Warszawa 1983. ITN 2006; kwiecień-czerwiec: 83-96.[23] Skinder N.W.: Chemia a ochrona środowiska. WSiP, Warszawa 1995.[24] Bezak-Mazur E.: Elementy toksykologii środowiskowej. Wyd. PolitechnikiŚwiętokrzyskiej, Kielce 2001.GRZEGORZ PASTERNAKInstytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Politechnika WrocławskaBioreaktory oraz ich zastosowaniew inżynierii i ochronie środowiskaBioreactors and their application in environmental protection and engineeringStreszczenie:Na przestrzeni wieków bioreaktory zmieniały swój kształt oraz znajdowano dla nich kolejne zastosowania. Najpopularniejszei zarazem najstarsze obejmowały technologię żywności. Dziś bioreaktory są powszechnie wykorzystywanew celu poprawy jakości środowiska naturalnego. Biologiczny etap oczyszczania ścieków jest sercem każdej nowoczesnejoczyszczalni ścieków bytowo-gospodarczych. Bioreaktory wykorzystuje się również w celu produkcji biogazu, bioremediacjigruntów oraz oczyszczania gazów przemysłowych.W niniejszym artykule omówiono podstawowe typy bioreaktorów oraz przykłady ich wykorzystania w szeroko pojętejinżynierii środowiska. Nieustający rozwój nauk technicznych i podstawowych prowadzi do powstawania kolejnychpomysłów na wykorzystanie czynników biologicznych w celu neutralizacji ryzyka związanego z działalnością antropogeniczną.Przed inżynierią bioreaktorów stoją nowe wyzwania i zarazem olbrzymi potencjał rozwoju.Abstract:In past centuries bioreactors were changing their shape and their applications were developing. The most common andthe oldest applications contained food technology. Today, bioreactors are commonly used for increasing the quality ofenvironment. Biological part of treatment is the heart of each domestic wastewater treatment plant. Bioreactors are alsoused for biogas production, bioremediation techniques or exhaust purification. In this paper we would like to present theidea of bioreactor methods and selected examples of their application in environmental protection. The ceaselessdevelopment of basic and technical science is creating innovative ideas for application of bioreactors for changing thequality of environment. New challenges and great potential is still waiting to be proved in research institutions.Słowa kluczowe: bioraktor, fermenter, SBR, fotobioreaktor, złoże biologiczne, bioreaktor z podnośnikiem powietrznymKeywords: bioreactor, fermenter, SBR, photobioreactor, airlift bioreactor, trickling filterJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011121


Podstawowe typy bioreaktorów - reaktor przepływowy o idealnym wymieszaniu – reaktorrównież wyposażony jest w mieszadło utrzymująceHistoria bioreaktorów sięga równie daleko jak historia fer- równomierny rozkład stężenia w objętości komorymentacji. Fermentacja była przedmiotem naukowej deba- reaktora. Do komory dopływa jednocześnie taka samaty już w XIX wieku, jednak proces ten poznano dokład- ilość medium jaka z niego odpływa, objętość utrzymyniejdopiero w 1930 r. Obecnie bioreaktory stosowane są wana jest więc na tym samym poziomie. Urządzeniew technologii żywności, hodowli żywych układów dla takie w mikrobiologii nazywamy chemostatem. Jegopotrzeb medycyny, produkcji farmaceutyków czy wresz- użytkowanie wiąże się z większymi kosztami inwesciew inżynierii środowiska. Aby lepiej zrozumieć współ- tycyjnymi, które rekompensowane są jednak możliczesneprzykłady zastosowań bioreaktorów należy naj- wością automatyzacji wielu procesów i brakiem bezpierwomówić ich podstawowe typy.produktywnych etapów jak w reaktorze wsadowym.Bioreaktorem nazywamy urządzenie, które służy do przezwiększoneryzyko zanieczyszczenia medium zeNiewątpliwą wadą tego typu urządzeń jest jednakprowadzania procesów biochemicznych w warunkachkontrolowanych [1]. W gruncie rzeczy definicję tę rozprzepływu;względu na drogą i trudną sterylizację w warunkachszerzyć można nie tylko na urządzenia, ale także na każdysystem, w którym do czynienia mamy z reakcjami bionieżmoże być wyposażony w systemy mieszające, ich- reaktor o przepływie tłokowym – ten typ reaktora rów-chemicznymi, rozpatrując go jako całość lub dzieląc naelementy składowe. I tak komora osadu czynnego (KOCZ) zadaniem nie jest jednak utrzymanie jednolitego stęjestbioreaktorem, pojedynczy kłaczek osadu czynnego, żenia w reaktorze, a zapobiega sedymentacji i umożkomórkabakteryjna, a w niej – organella komórkowe. liwia kontakt składników mieszaniny reakcyjnej. Po-Śledząc niektóre procesy zachodzące na poziomie molemożebyć opisywany jako kaskada reaktorów o pełnymdzielony umownie na nieskończenie wiele elementówkularnym, po kolejnych etapach doświadczeń dojść możnado takiej kontroli procesu, aby przyniósł on nam pożądany wymieszaniu. Zaletą takiego systemu jest zwiększonaefekt w skali przemysłowej – np. pozyskania produktu efektywność reakcji związana z kinetyką reakcji bio-przemiany materii danego organizmu lub ich grupy.chemicznych. Ta sama objętość reaktora tłokowegow porównaniu do reaktora przepływowego o pełnymBioreaktory odpowiadają tym samym prawom co reaktorywymieszaniu daje lepszy efekt w związku z wyższymchemiczne. Różnica polega jednak na złożoności systemustężeniem przy wejściu do reaktora tłokowego. Wpłyjakimjest żywy organizm. Reakcje biologiczne są bardziejwa ono na szybkość reakcji – w reaktorze przepływrażliwei mniej stabilne, zatem wymagają większej dbawowymstężenie jest natychmiast uśredniane;łości o kontrolę procesu oraz analizy większej ilości czyn-- reaktor ze złożem fluidalnym – reaktor wypełniony jestników niż w przypadku reakcji chemicznych [2].złożem, które unoszone jest za pomocą pompowanegoIstnieje wiele podziałów bioreaktorów. Podstawowy po- gazu lub wraz z przepływem medium reakcyjnego.dział reaktorów [3] przedstawiono na rysunku 1, obejmuje Gaz i medium przepływać mogą przeciwprądowo lubon następujące typy:współprądowo. Na złożu immobilizowane mogą być- reaktor wsadowy (porcjowy) o idealnym wymiesza- enzymy czy mikroorganizmy. Zaletami tego typu rozniu– reaktor ten, którego wielkości mogą się wahać od wiązania są: jednolity rozkład temperatury dzięki możlitrówdo metrów sześciennych, wyposażony jest w sys- liwości ciągłego mieszania złoża i medium oraz możtemmieszania, którego zadaniem jest utrzymanie tego liwość prowadzenia procesu w sposób ciągły. Niewątsamegostężenia danego czynnika w całej objętości pliwą wadą są duże koszty eksploatacyjne i inwestyreaktora.Cykl pracy takiego urządzenia to dopływ – cyjne związane z pompowaniem powietrza, medium,reakcja – odpływ. W przypadku reaktorów biologicz- zwiększonym ryzykiem mechanicznego uszkodzenianych reaktor taki charakteryzuje się względnie niskim płaszcza (a więc i droższym materiałem do jego wykoryzykiemzanieczyszczenia, mutacji, niskimi kosztami nania), koniecznością zwiększenia objętości oraz seinwestycyjnymiw porównaniu do reaktorów przepły- paracji wypłukiwanego złoża;wowych o tej samej objętości oraz zwiększoną kontrolą - reaktor z wypełnieniem – zasada działania tego typufazy wzrostu mikroorganizmów. Praca w cyklach ob- reaktora jest zbliżona do reaktora fluidalnego, z tym żeniża jednak efektywność procesu ze względu na czas wypełnienie osadzone jest na ruszcie lub stanowi elepotrzebnyna poszczególne etapy, takie jak napełnianie, ment konstrukcyjny. Stosowane są tutaj różne wypełczyszczenieczy sterylizowanie. Niestacjonarny cha- nienia charakteryzujące się zróżnicowaną powierzchrakterprzemian utrudnia również automatyzację całe- nią kontaktu oraz oporami przepływu. W przypadkugo systemu;bioreaktorów do czynienia mamy tutaj ze złożamizraszanymi, medium spływa grawitacyjnie. Wzrost ciśnieniamógłby uszkodzić wrażliwy materiał biologiczny,a prędkości – spadkiem skuteczności.* Grzegorz Pasternak, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, PolitechnikaWrocławska, ul. Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, tel. (71) 3202532,e-mail: grzegorz.pasternak@pwr.wroc.pl122 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


cyklonów oraz zawracanie powstającej w nich cieczy doukładu.Wybrane przykłady bioreaktorówNa podstawie omówionych podstawowych typów reaktorówkonstruowane są ich kompilacje w mniejszym lubwiększym stopniu odpowiadające typowi któregoś z nich.Najlepiej poznanymi reaktorami w inżynierii środowiskasą niewątpliwie urządzenia stosowane w technologii wodyi ścieków. Stosuje się tu niemal wszystkie rodzaje reaktorów.Jako przykład służyć może reaktor typu SBR(Sequencing Batch Reactor). Reaktor ten jest reaktoremwsadowym o cyklicznym trybie pracy. Pracować on możezarówno w warunkach aerobowych jak i anaerobowychlub anoksycznych (przy odpowiednio dużej objętościkomory – reaktory pracują przy ciśnieniu atmosferycznym).Cykl pracy takiego urządzenia (rys. 2) składa sięz następujących kolejno etapów:- napełnianie reaktora – ścieki powoli wypełniają komoręreaktora, mieszanie odbywa się przy małej prędkościRys. 1. Podstawowe typy reaktorów: 1 – reaktor wsadowy turbiny, napowietrzanie jest wyłączone;o pełnym wymieszaniu, 2 – reaktor przepływowy o pełnym - faza reakcji podczas napełniania – ścieki są mieszanewymieszaniu, 3 – reaktor o przepływie tłokowym, i napowietrzane, następuje rozkład materii organicznej4 – reaktor fluidalny, 5 – reaktor z wypełnieniemoraz nitryfikacja, w tej fazie napowietrzanie może byćFig. 1. Basic types of bioreactors: 1 – batch reactor, w y łą czon e w cel u p o dt rzymania warunków beztleno-2 – continuously stirred reactor, 3 – flow bioreactor, w ych;4 – fluidized-bed reactor, 5 – fixed bed reactors - faza reakcji (reaktor wypełniony);Kontrola procesu- faza sedymentacji – mieszanie i/lub napowietrzanie zostająwyłączone, osad sedymentuje;Pomiędzy poszczególnymi składnikami mieszaniny reakmory- faza dekantacji – sklarowane ścieki zostają odprowadzonez reaktora, osad natomiast kierowany jest do kocyjnej,takimi jak organizmy, komórki tkanek, mikroorganizmy,zagęszczania osadu.produkty ich metabolizmu, składniki podłoża, czySchemat działania reaktorów typu SBR przedstawiono nanośnikami zachodzi szereg reakcji. Biorąc pod uwagęrysunku 3. Warto tutaj dodać, że ze względu na wspowszystkieprzemiany termodynamiczne, bioreaktor tworzymniane wcześniej wady reaktorów wsadowych, reaktoryskomplikowany system, którego kontrola wymaga stałegotego typu buduje się zwykle w ilości co najmniej dwóchmonitorowania wielu parametrów, takich jak: strumieńreaktorów, podczas gdy dopływ w jednym z nich jestobjętości, temperatura, pH, natlenienie, szybkość mieszazamknięty,ścieki kierowane są do drugiego.nia, obecność piany, obecność substratów, podaż mikroimakroelementów, koenzymów oraz usuwanie produktów Innym, powszechnym typem bioreaktora jest złoże bioloubocznychi końcowych procesu.giczne (rys. 3) – rodzaj bioreaktora, w którym ścieki przepływajągrawitacyjnie przez złoże, na którym osadzone sąDo kontroli natężenia przepływu stosowane są pompy i zamikroorganizmy.Jakkolwiek praca w takim złożu odbywawory. Bioreaktory wyposażone są zwykle w płaszcze, zapomocą których utrzymywana jest odpowiednia temperanierównomiernyi mogą pojawiać się strefy beztlenowe,się w warunkach tlenowych, tak gradient tego stężenia jesttura. Mogą to być płaszcze elektryczne lub wodne, umożzarównow przekroju całego złoża jak i błony biologicznejliwiające również chłodzenie reaktora. Odczyn regulowanyjest poprzez dozowanie odpowiednich ilości kwasów(podobne zjawisko występuje w kłaczkach osadu czynne-i zasad. Istnieje szereg sposobów mieszania, w zależnościgo). Tradycyjne złoża biologiczne dzielą się na zraszaneod doboru mieszadła (mechaniczne, pneumatyczne, hyiobciążenia ładunkiem. Reaktory takie stosowane są głów-i spłukiwane w zależności od obciążenia hydraulicznegodrauliczne) uzyskuje się również inne natlenienie podłoża.Powstająca w procesach mikrobiologicznych piana możenie w małych oczyszczalniach ścieków.być usuwana tzw. zbijaczami piany – umieszczane nad roz- Często spotykanym rozwiązaniem w ostatnich czasachtworem, obrotowe elementy, które rozbijają pianę. Innym, stosowanym w oczyszczaniu ścieków są również reaktoryrzadko stosowanym rozwiązaniem jest jej kierowanie do z tzw. podnośnikiem powietrznym (rys. 4). Mowa tutajJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011123


o reaktorach, w których przepływ cieczy kontrolowany jestza pomocą tłoczonego do reaktora powietrza. Przykłademtakiego rozwiązania jest reaktor, w którym powietrze tłoczonejest do umieszczonej centralnie rury. Poruszająca sięku górze ciecz zostaje napowietrzana, gaz ulatuje w górnej,otwartej części rury, natomiast ciecz przepływa do jej zewnętrznejczęści, gdzie odbierany jest produkt reakcji [4].Reaktor taki stosowany może być – poza mikroorganiz-mami – również do hodowli komórek roślinnych i zwie-rzęcych. Jego zaletą jest prosta budowa, eliminacja mie-szadła i innych ruchomych elementów tradycyjnych bioreaktorów,co ułatwia eksploatację i utrzymanie reaktoraw czystości, co jest istotne, jeśli istotą procesu jest np. produkcjaenzymów katalizujących rozkład związków organicznych.Przykładem wykorzystania takiego bioreaktoraw oczyszczaniu ścieków może być instalacja opisana przezJin i wsp. [5]. Bioreaktory z podnośnikiem powietrznymwykorzystywane są w niej do oczyszczania wód podpro-cesowych zawierających skrobię. Biodegradację prowadzisię z wykorzystaniem grzyba Aspergilius orizae. Osiąganaskuteczność opisanego procesu wynosi 95% dla ChZT,93% dla BZT oraz 98% dla zawiesin. Wykorzystanie bioreaktoraz podnośnikiem powietrznym umożliwia tutajutrzymanie kultury grzyba w formie granulek, którenie zwiększają lepkości roztworu w przeciwieństwie dogrzybni.W niektórych bioreaktorach to nie czynniki chemiczneodgrywają główną rolę, a czynniki fizyczne. Przykłademtakich bioreaktorów są fotobioreaktory – wykorzystujemyw nich organizmy fotoautotroficzne. Ich budowa może byćRys. 3. Schemat działania biofiltruFig. 3. Biofilter schemeRys. 2. Przebieg procesu w reaktorze typu SBRFig. 2. SBR process schemeRys. 4. Bioreaktor z podnośnikiem powietrznym, na podstawie[6]Fig. 4. Airlift bioreaktor, according to [6]Rys. 5. Reaktor biofotoelektrochemiczny, zastosowanieelektrody umożliwia formowanie gazu z wodoru powstającegow wyniku działania pompy protonowejHalobacterium halobium, na podstawie [7]Fig. 5. Biofotoelectrochemical reaktor, application ofelectrodes leads to hydrogen formation. Hydrogen isproduced by Halobacterium halobium proton pump.According to [7]124JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


óżna – od prostych konstrukcji z wąskimi komorami rac h j est ist ot n e w aspekcie efektywności prowadzonegopo wielkopowierzchniowe systemy. Najistotniejszym procesu. Określenie optymalnej temperatury, pH czy szybczynnikiemlimitującym projekt takiego reaktora jest ogra- kości przenikania masy jest punktem wyjściowym do opraniczonapenetracja promieniowania, zmienna w czasie ze cowania strategii procesu. Dobra znajomość procesów biowzględuna zmiany gęstości hodowli w bioreaktorze. Ho- chemicznych umożliwia zaprojektowanie reaktora przedowlaglonów w takich bioreaktorach może mieć na celu prowadzającego serię reakcji enzymatycznych w odpopozyskaniebiomasy wykorzystywanej w celach energe- wiedniej kolejności. Bardzo istotne jest zatem opracowatycznych,produktów przemiany materii organizmów foto- nie odpowiednich systemów monitoringu oraz modelosyntetyzujących,czy produkcji wodoru cząsteczkowego. wania procesów zachodzących w bioreaktorach. Modelo-Uzyskiwany on może być w wyniku działania enzymu wanie in sillico pozwala na przeprojektowanie bioreaktoraodwracalnej hydrogenazy w warunkach braku siarki lub na podst a wie danych pochodzących z małego obiektu tewsprzężeniu z procesami elektrochemicznymi. Reaktor stowego. Niemniej jednak nieumiejętne stosowanie moprzedstawionyna rysunku 5 składa się z dwóch komór deli lub przyjmowanie błędnych założeń prowadzić możewypełnionych NaCl i oddzielonych filtrem ze szkła spie- do zanieczyszczenia środowiska, zwłaszcza w reaktorachkanego. Szczep Halobacterium halobium umieszczany wykorzystujących bardziej zaawansowane reakcje enzyjestw jednej z komór zawierających elektrody srebrną oraz matyczne [9]. Dopracowanie komputerowego wspomaplatynową.W drugiej komorze znajduje się silikonowa gania projektowania reaktorów enzymatycznych umożlielektrodapokryta platyną. Naświetlanie systemu prowadzi wić może uzyskiwanie wielu cennych produktów z wóddo produkcji protonów przez bakterie oraz elektronów, c z y ś ci e k ó w .w wyniku czego dochodzi do uwolnienia wodoru.Najważniejszą przeszkodą w rozwoju nowych technologiiKierunki rozwoju bioreaktorówwykorzystujących bioreaktory jest zatem problem transferuprocesu o charakterze eksperymentalnym do skali przemysłowej.Wspólną cechą wymienionych przykładów bioreaktorówBioreaktory zajmują i będą zajmować bardzojest wykorzystywanie do procesu biomasy w postaci cadowiska,istotne miejsce w naukach związanych z ochroną śrołychkomórek. Współczesne badania nad bioreaktoramidlatego przeniesienie wiedzy naukowej do pozio-podążają w kierunku wykorzystywania czystych enzymów mu technicznego wydaje się być niezbędne w celu po-w reakcjach biochemicznych. Takie rozwiązanie ma swoje prawy jakości środowiska naturalnego.uzasadnienie w zmniejszeniu ilości parametrów mającychwpływ na kontrolę procesu. W celu minimalizacji kosztówzwiązanych z koniecznością stosowania enzymu wykorzystujesię szereg nośników do immobilizacji cząsteczek,co umożliwia również ich separację z mieszaniny reakcyjnej.Enzymy w reaktorach enzymatycznych wiązane sąkowalencyjnie na takich nośnikach jak szkło czy celulozamikrokrystaliczna. W niektórych spośród spotykanychL I T E R A T U R Arozwiązań enzymy mogą być przyłączane bezpośrednio do [1] McNaught A.D., Wilkinson A.: Compendium of Chemical Terminology,ścian reaktora. Przykładem takiego reaktora jest kapilarny 2nd ed. (the "Gold Book"). UPAC, Blackwell Scientific Publications,Oxford 1997.mikroreaktor opisany przez Jones i wsp. [8]. W reaktorze[2] Kleinstreuer C., Poweigha T.: Modeling and Simulation of Bioreactortym wykorzystano tę samą technologię, której używa się Process Dynamics. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnologydo tworzenia mikroukładów w elektronice. Enzym zwią-1984; Vol. 30: 91-143.[3] Williams J.A.: Keys to bioreactor selections, CEP, march 2002: 34-41.zany był ze ścianą pokrytą polidimetylsiloksanem, a uzy- [4] Merchuk J.C.: Airlift Bioreactors: Review of Recent Advances. Theskiwane w eksperymentach szybkości konwersji mocznika Canadian Journal of Chemical Engineering 2003; Vol. 81: 324-337.[5] Jin B., Yan X.Q., Yu Q., van Leeuwen J.H.: Comprehensive Pilot Plantdo amoniaku były wyższe niż w rozwiązaniach stoso- System for Fungal Biomass Protein Production and Wastewaterwanych w reaktorach wsadowych. Ureaza – enzym katali- Reclamation. Advances Environmental. Research 2002; Vol. 6: 179–189.[6] van Benthum W.A.J., van der Lans R.G.J.M, van Loosdrecht M.C.M,zujący rozkład mocznika jest modelowym przykłademHeijnen J.J.: Bubble Recirculation Regimes in an Internal-Loop Airliftenzymu, na którym wykonuje się badania nad reaktorami Reactor. Chemichal Engineering Science 1999; Vol. 54: 3995–4006.enzymatycznymi. Wadą przytoczonego reaktora jest niski [7] Turlck C.E., Mcllwaln M.E.: Review of nonconventional bioreactortechnology, U.S. Department of energy, September 1993, Contract DEładunekmocznika poddawanego konwersji. Pamiętać jed-AC07-76ID01570.nak należy, że jest to etap badań laboratoryjnych, który [8] Jones F., Lu H., Elmore B.B.: Development of Novel Microscale System asImmobilized Enzyme Bioreactor. Applied Biochemistry and Biotechilustrujewykorzystanie niekonwencjonalnych technologiinology 2002; Vol. 98–100: 627-640.w procesach o podłożu biologicznym. [9] Wiseman A.: Replacement of immobilised cell bioreactors by smallerRównież w przypadku reaktorów enzymatycznych zachoimmobilizedenzyme bioreactors: unique-outcome predictability forcytochromes P450 isoforms? Biotechnology Letters 2003; Vol. 25:dzi konieczność opracowania optymalnych warunków ich 1581–1590.pracy. Monitorowanie zmian zachodzących w bioreakto-JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011125


Notki, omówienia, recenzjeWojciech Baturo (red.):Ekologia i ochrona środowiskaWydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011, s.192.W części końcowej zamieszczono tabele zwierząt prawniechronionych w Polsce, gatunków dziko występującychzwierząt objętych ochroną częściową oraz tych, któremogą być pozyskiwane, roślin prawnie chronionychw Polsce, gatunków dziko występujących roślin objętychochroną częściową. Ponadto na stronie 192 w „Objaśnie-niach” zawarto uwagi ogólne, zasady etymologii, odsyła-cze oraz skróty.Pogłębiająca się degradacja środowiska naturalnego wymusiłaszybki rozwój nowej dyscypliny, jaką jest ekologiai ochrona środowiska. W obszarze jej zainteresowań leżyprzeciwdziałanie zagrożeniom już istniejącym, jak i zapobieganiepowstawaniu zagrożeń związanych z wdraża-niem nowych technik, technologii, odkrywaniem i zasto-sowaniem nowych związków.Żyjemy w czasach błyskawicznych przemian na świecie.W dużym tempie zmienia się poziom wiedzy, technologieprodukcji i stosunki społeczne. Aby zrozumieć otaczającynas świat, wymaga się znajomości podstaw ekologiii ochrony środowiska, z uwzględnieniem wzajemnychrelacji między organizmami.Przytaczam pojęcie ekologii – [gr.] nauka biologiczna zajmującasię strukturą i funkcjonowaniem przyrody; obejmujecałość zjawisk dotyczących wzajemnych zależnościmiędzy organizmami (i zespołami organizmów) a ich żywymi martwym środowiskiem, ekonomika przyrody, takżetermin określający ruchy społeczne i polityczne (tzw. zieloni),których celem jest ochrona środowiska (s.49).Słownik zawiera pojęcia z ekologii, biocenologii, zoogeografii,fitogeografii, etologii zarówno dotyczących problemówteoretycznych, jak i łączących się z praktycznymidziałaniami człowieka – z jednej strony prowadzącymi dozachwiania równowagi ekologicznej i zanieczyszczeniaśrodowiska, z drugiej – ze świadomymi przedsięwzięciamizmierzającymi do ochrony środowiska i niedopuszczeniado dalszej jego degradacji. Doboru pojęć definiowanychdokonano według kryterium przewidywanego stopnia zainteresowaniaodbiorców praktyką ekologiczną i ochronąśrodowiska.Jak zawsze nasuwają się pewne uwagi krytyczne, chociażw tym wypadku nie mają większego wpływu na ogólną,wysoką ocenę dzieła:! brak wykazu najważniejszych pozycji bibliograficznych,z których autorzy korzystali przy opracowaniuhaseł, np. we „Wstępie” bądź w formie „Bibliografii”;! szkoda, że nie zamieszczono not biograficznych wy-bitnych osób zasłużonych w dziedzinie ekologiii ochrony środowiska wraz z ich fotografiami.Przy ogromnej liczbie książek i artykułów na temat eko-logii w ostatnich latach zbyt mało było opracowań ency-klopedycznych i słowników. Każda gałąź nauki obejmujesystem pojęć i związanych z nimi nazw, czyli terminównaukowych. Ekologia i ochrona środowiska oprócz własnegosystemu pojęciowo-terminologicznego używa wieluterminów zaczerpniętych z innych gałęzi nauki. Lukę tęwypełnia pozycja popularyzująca wiedzę ekologiczną –Słownik – Ekologia i Ochrona Środowiska, który ukazałsię w Wydawnictwie Naukowym PWN. Jest to popularny,alfabetyczny, ilustrowany słownik znaczeniowy, zawierającyobjaśnienia nazw, pojęć, terminów (1200 haseł),z którymi styka się współczesny człowiek (naukowiec,nauczyciel, student, uczeń) – uzupełniony zdjęciami, schematamii rysunkami (w kolorze).Słownik przeznaczony jest dla wszystkich zajmującychsię naukami przyrodniczymi: nauczycieli różnych typówszkół, nauczycieli doradców i konsultantów, studentówszkół wyższych, młodzieży interesującej się ekologią orazszerokiego grona czytelników, publicystów.Otrzymaliśmy słownik na bardzo dobrym poziomie, sta-rannie wydany edytorsko, a zarazem niezwykle potrzebny.Piotr KowolikGórnośląska Wyższa Szkoła Pedagogicznaim. Kardynała Augusta Hlondaw Mysłowicach126 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


Seminariummają zastosowanie do produktów,! nie doprowadził do ogólnych niekorzystnych oddziaływańna środowisko lub zdrowie ludzkie.Od kiedy złom przestaje być odpadem? Mając na uwadze sprawozdania Wspólnego Centrum BadawczegoKomisji Europejskiej (JRC) wiadomym jest, żeWytwarzane przez europejski przemysł i konsumentówproponowane kryteria dotyczące odpadów stosowanychodpady, zamiast trafiać na składowiska, są w corazjako wsad w procesie odzysku, procesów i technik prze-większym stopniu poddawane powtórnemu przetwarzaniutwarzania, a także złomu otrzymanego w wyniku procesui wykorzystywane ponownie jako surowce wtórne orazodzysku, spełniają te cele, ponieważ ich stosowanie ponoweprodukty. Brak jasnych kryteriów był dotychczaswinno umożliwiać produkcję złomu, żelaza, stali i alumiodczuwalnyi nie było jednoznaczne, kiedy odzyskanynium pozbawionego niebezpiecznych właściwości i w wymateriałprzestaje być odpadem, i może być już uznany zastarczającym stopniu wolnego od związków niemetalicz-inny produkt lub surowiec. Prowadziło to do sytuacji,nych.w której niektóre z państw członkowskich wypracowy- Zgodnie z Art. 3 Rozporządzenia Rady UE Nr 333/2011wały zróżnicowane i nie zawsze spójne ramy regulacyjne złom żelaza i stali przestaje być odpadem w przypadku,w odniesieniu do surowców wtórnych.gdy spełnione są następujące warunki:! odpady stosowane jako wsad w procesie odzysku sąRozporządzenie Rady UE Nr 333/2011 z dnia 31 marcazgodne z kryteriami obejmującymi, m.in.:2011 r. ustanawia kryteria określające, kiedy pewne ro-- możliwość wyłącznego stosowania jako wsadu wydzajezłomu przestają być odpadami na mocy dyrektywyłącznie odpadów zawierających odzyskiwane żela-Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE.zo lub odzyskiwalną stal,Zniesienie statusu odpadu ma istotny cel, jakim jest podu,- nie stosowanie odpadów niebezpiecznych jako wsabudzenierynków recyklingu odpadów w Europie i pozwolitym samym zadbać o pewność prawa i równe reguły gry - nie stosowanie jako wsadu opiłków i wiórków, którew branży recyklingu, zdejmując niepotrzebne obciążenie zawierają ciecze (takie jak oleje lub emulsje oleiste)administracyjne z całego sektora poprzez zwolnienie bezwierałyoraz beczek i pojemników, które zawierają lub za-piecznych i czystych surowców wtórnych z zakresu obowiązywaniaoleje lub farby;przepisów dotyczących odpadów, przyczyniaobrabiane! odpady stosowane jako wsad w procesie odzysku byłyjąc się jednocześnie do zaopatrzenia całego przemysłuzgodnie z kryteriami obejmującymi, m.in.:w Europie w surowce.- segregację złomu żelaza lub stali u źródła lub pod-czas zbiórki oraz przechowywanie osobno lub prze-Zgodnie z przesłaniem unijnego komisarza ds. środowi- tworzenie wsadu odpadowego, aby oddzielić złomska: „W odpadach trzeba dostrzec cenne źródło zasobów, żelaza i stali od składników niemetalowych i nieaprzyjęte kryteria zniesienia statusu odpadu w przypadku żelaznych,strumieni materiałów ma rzeczywiście umocnić przemysł - zakończono wszystkie etapy przetwarzania mechaiusługi na rynku recyklingu – wykonaliśmy tym samym nicznego (np. cięcie, rozdrabnianie lub granulowaważnykrok w kierunku budowania w Europie zasobo- nie, sortowanie, oddzielanie, usuwanie zanieczyszoszczędnejgospodarki i społeczeństwa korzystającego czeń, opróżnianie) niezbędnego do przygotowaniaw pełni z recyklingu.”złomu do bezpośredniego zastosowania jako wkładRozporządzenie ustanawia kryteria określające, kiedy w celu ostatecznego wykorzystania w hutach i odzłomżelaza, stali i aluminium, w tym również złom stopów lewniach;aluminium, przestaje być odpadem. Oznacza to, że czysty ! złom żelaza i stali otrzymany w wyniku procesu od-i bezpieczny złom nie musi już być uznawany za odpady zysku jest zgodny z kryteriami obejmującymi m.in.:pod warunkiem, że producenci wprowadzą system zarząmasy,- całkowita ilość materiałów obcych wynosi ≤ 2%dzania jakością, wykazując, że przestrzegają obowiązującychkryteriów za pomocą oświadczenia o zgodności każwżadnej formie w złomie,- brak zawartości nadmiernej ilości tlenku żelazadej dostawy złomu.- złom jest wolny od widocznego oleju, emulsjiKryteria określające, kiedy złom żelaza, stali i aluminium oleistych, smarów lub smarów stałych, z wyjątkami;przestaje być odpadem, powinny zmierzać do tego, aby: ! producent spełnił wymogi określone w art. 5 (oświad-! złom żelaza, stali i aluminium otrzymany w wyniku czenie zgodności wydane dla każdej przesyłki złomu)procesu odzysku spełniał wymogi techniczne prze- i art. 6 (zapewnienie systemu zarządzania jakością).mysłu metalurgicznego,Ustanowienie kryteriów zniesienia statusu odpadu zo-! był zgodny z istniejącymi przepisami i normami, które stało przygotowane dzięki nowej dyrektywie ramowejJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011127


w sprawie odpadów1, która zmierza do znacznego pod-przygotowanie do ponownego wykorzystania, recyklingi inne formy odzysku. Unieszkodliwianie odpadów, takiejak ich składowanie, choć to w większości państw człon-kowskich wciąż najpopularniejsza forma unieszkodliwia-nia odpadów komunalnych, powinno być raczej uznawaneza ostateczność.wyższenia poziomów recyklingu oraz zminimalizowaniadalszego wydobycia bogactw naturalnych. Dalekosiężnycel to budowa w całej Europie społeczeństwa recyklingu,to jest: unikającego powstawania odpadów i wykorzystującegojak najczęściej odpady, których powstania nie da sięuniknąć, jako zasoby.Rozporządzenie zostało opublikowane w Dzienniku Urzę-Podstawą dyrektywy ramowej w sprawie odpadów są dowym UE (L 94) w dniu 8 kwietnia 2011 r. i po upływieugruntowane zasady gospodarki odpadów przyjaznej śro- sześciomiesięcznego okresu przejściowego będzie od dniadowisku. Określa się w niej pięciostopniową hierarchię 9 października 2011 r. bezpośrednio stosowane we wszystodpadów,w której wyróżnia się kolejność priorytetów k ic h p a ń stwach członkowskichw przepisach prawa i polityce dotyczących zapobieganiaPonadto Komisja pracuje obecnie nad podobnymi krypowstawaniaodpadów oraz ich gospodarowaniem. Hieteriamiw odniesieniu do innych strumieni materiałówrarchia postępowania z odpadami zgodnie z dyrektywą odoszczególnym znaczeniu dla unijnych rynków recyklingu,padową obejmuje:jak miedź, papier, szkło oraz kompost.! zapobieganie,! przygotowywanie do ponownego użycia,! recycling, inż. Małgorzata Głowacz! inne metody odzysku (np. odzysk energii) Instytut Techniki Budowlanej! unieszkodliwianie. Informator – cz. XXIXPonadto za pomocą dyrektywy ramowej w sprawie odpadówpropaguje się zapobieganie powstawaniu odpadów,1 Dyrektywa PE i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r.w sprawie odpadów oraz uchylające niektóre dyrektywySzczegóły polityki UE w dziedzinie odpadów są dostępne nastronieinternetowej:http://ec.europa.eu/environment/waste/index.htmKalendariumMAJ3 maja Międzynarodowy Dzień Astmy i Alergii5 maja Światowy Dzień Ochrony Środowiska Naturalnego, Leśnika i Drzewiarza5 maja Europejski Dzień Walki z Dyskryminacją Osób Niepełnosprawnych (Dzień Godności Osobyz Niepełnosprawnością Intelektualną)5-12 maja Tydzień PCK8 maja Światowy Dzień Czerwonego Krzyża i Czerwonego Półksiężyca12 maja Światowy Dzień Ptaków Wędrownych – International Migratory Bird Day12 maja Międzynarodowy Dzień Pielęgniarek (Międzynarodowy Dzień Pielęgniarek i Położnych)12 maja Światowy Dzień Syndromu Chronicznego Zmęczenia i Zaburzeń Immunologicznych14 maja Dzień Farmaceuty15 maja Święto Polskiej Niezapominajki15 maja Światowy Dzień Chorych na Mukopolisacharydozę i Choroby Rzadkie19 maja Światowy Dzień Wirusowego Zapalenia Wątroby – World Hepatitis Day22 maja Dzień Praw Zwierząt (org. Klub Gaja)22 maja Międzynarodowy Dzień Różnorodności Biologicznej23 maja Światowy Dzień Żółwia24 maja Europejski Dzień Parków Narodowych31 maja Światowy Dzień bez Papierosa – Anti Tobacco Day31 maja Dzień Bociana Białego128JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


Ginące gatunki ptaków – IUCN bije na alarmbył wcześniej powszechny. Utrata siedlisk nie jest jednakjedynym problemem kacyków. Zagrożone są one równieżprzybyciem na wyspy starzyka granatowego (Molothrusbonariensis) – pasożyta lęgowego, który – podobnie jaknasza kukułka – składa jaja w gniazdach innych gatunków.Choć sytuacja wielu gatunków wydaje się być niewesoła,tegoroczne uaktualnienie podkreśla kilka przypadków,w których sytuacja poprawiła się dzięki działaniomochronnym.Cyraneczka południowa (Anas nesiotis) skorzystała z sze-Jeden z największych ptaków na planecie znajduje się roko zakrojonego programu walki ze szczurami, oraz rozobecniena skraju wyginięcia według Czerwonej Listy mnażania w niewoli. Gatunek został ponownie wprowa-Gatunków Zagrożonych (IUCN Red List) dla ptaków dzony na Wyspę Campbela w Nowej Zelandii i większośćna rok 2011, opublikowanej właśnie przez BirdLife Inter- osobników radzi sobie doskonale, dzięki czemu klasyfinational.Drop indyjski (Ardeotis nigriceps) został uzna- kację gatunku zmieniono na zagrożony. Dzięki działaniomny za gatunek Krytycznie Zagrożony (ang. Critically ochronnym poprawiła się również sytuacja trzech gatun-Endangered), co oznacza najwyższy stopień zagrożenia. ków gołębi występujących na wyspach Atlantyku.Polowania, zmiany środowiska, utrata siedlisk i ich fragmentacjazłożyły się na ograniczenie liczebności tegoW ciągu jednego roku 13 gatunków ptaków znalazło sięwspaniałego gatunku prawdopodobnie do około 250 osobjednakżeliczba ta byłaby znacznie wyższa, gdyby niewśród gatunków zagrożonych. Jest to niepokojący trend;ników. Mający ponad metr wysokości i ważący prawie 15kilogramów, drop indyjski był niegdyś szeroko rozpowmająkluczowe znaczenie dla dalszego rozwoju działańinicjatywy ochronne. Informacje zebrane przez BirdLifeszechnionym gatunkiem zamieszkującym sawanny Indiii Pakistanu, lecz obecnie jego występowanie ograniczaochronnych. Dziś jest to ważniejsze niż kiedykolwieksię do kilku małych i rozproszonych fragmentów dawnychwcześniej, jako że mamy kryzys różnorodności biologiczsiedlisk.nej i musimy podjąć dodatkowe działania, aby go po-wstrzymać.W coraz bardziej zatłoczonym świecie gatunki potrzebu-Czerwona Księga Gatunków Zagrożonych IUCN (IUCNjące dużo przestrzeni, takie jak drop indyjski, są na stra-Red List of Threatened Species) jest najbardziej wyczerconejpozycji. Jednak ostatecznie to my przegramy, jeżelipującym globalnym źródłem informacji o sytuacji różnychprzyroda i jej dobrodziejstwa zaczną zanikać.gatunków roślin i ptaków. Bazuje on na obiektywnym sys-Tegoroczne uaktualnienie listy zwiększa liczbę zagrożo- temie ceny ryzyka wyginięcia danego gatunku, jeśli nienych gatunków ptaków do 1253 – jest to alarmująca liczba zostaną podjęte działania konserwacyjne. Gatunki klasy-13% wszystkich gatunków ptaków na świecie. W Polsce, fikowane są w jednej z ośmiu kategorii zagrożenia, w zawśródgatunków zagrożonych z listy IUCN, regularnie lę- leżności od tego czy spełniają kryteria powiązane z trenamigowe są: kania rdzawa, orlik grubodzioby, dubelt, rycyk, populacyjnymi, wielkością populacji, jak również obszakulikwielki, kraska i wodniczka.rem i charakterystyką występowania w przyrodzie. Gatunkiklasyfikowane jako: Krytycznie zagrożone, Zagro-Ptaki stanowią ciekawy wskaźnik względem reszty przyżonelub Narażone są łącznie określane jako „Zagrożone”.rody. Są bardzo przydatne w określaniu stanu ekosystemu,jeżeli radzą sobie słabo, to przyroda – ogólnie – również Czerwona lista nie jest jedynie rejestrem nazw gatunkoniejest w dobrym stanie.wych i stopni zagrożenia. Jest to bogate kompendium in-formacji o zagrożeniach, dotykających gatunków, ich wy-Zmiany, które udokumentowaliśmy w tegorocznej edycji, maganiach ekologicznych, miejscu występowania i możliwpłynąna indeks Czerwonej Księgi (ang. Red List Index) wych do podjęcia działaniach ochronnych, które mogądla ptaków – miernik światowych trendów, który stosowa- ograniczyć lub zapobiec wymieraniu.ny jest m.in. przez liczne rządy, globalne korporacje i ONZ.Innym gatunkiem, znajdującym się na krawędzi jest występującyna Bahamach gatunek kacyka (ang. BahamaOriole – Icterus northropi), który również został zakwa-lifikowany jako krytycznie zagrożony. Ostatnie badaniasugerują, że populacja tego pięknego czarno-żółtego karaibskiegoptaka może liczyć jedynie 180 osobników. Zarazażółtaczkowego zamierania palm kokosowych zniszczyłastanowiska lęgowe w obszarach, w których ptak tenInformacja prasowa OTOPwww.otop.org.plJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011129


ANTONINA NAHORNAInstitute for Occupational Health of NAMS of Ukraine, Kyiv, UkraineState of health of the working population in UkraineStan Zdrowia Ludności Zawodowo Czynnej UkrainyAbstract:Rates of the general and occupational morbidity of the working population in Ukraine in the dynamic of the examinationwithin 1991-2009 exhibit a tendency to worsening: rates of mortality have grown, in men and rural inhabitants, inparticular; prevalence of morbidity has increased (by 33,2%) owing to the rise of the morbidity of blood circulationdiseases, respiration and digestion organs diseases as well as due to psychic disorders and traumatism. Pneumoconiosis,chronic bronchitis, vibration disease, neuronsensoric deafness and diseases of the locomotor apparatus are prevailing inthe structure of occupational diseases.Streszczenie:Poziom ogólnej i zawodowej chorobowości ludności zawodowo-czynnej Ukrainy badany w latach 1991–2009 pokazujedynamikę pogarszającą się: w szczególności wzrosła umieralność mężczyzn i rolników; na wzrost chorobowości (do33,2%) w przeważającym stopniu wpłynęły zachorowalność na choroby układu krążenia, układu oddechowego oraznarządów układu pokarmowego powiązane z zaburzeniami psychicznymi i urazami. Pneumocystyzowe zapalenie płuc,przewlekłe zapalenie oskrzeli, choroba wibracyjna, głuchota neurosensoryczna i choroby narządu ruchu stanowiąprzeważającą część chorób zawodowych.Keywords: general and occupational morbidity, working population, UkraineSłowa kluczowe: ogólna i zawodowa chorobowość, populacja zawodowo-czynna, UkrainaMorbidity is one of the most informative indices of of i ndi ces o f work-related and occupational morbidity andthe state of health of the working population, which traumatism in all countries as well as raising the levelsensitively reacts on any changes in work conditions and workers’ well-being.life.The implementation of this policy is possible whenWorker’s health is a complicated medico-biological and undertaking effective measures on the decrease of rates ofsocial problem, which requires an all-round approach to its morbidity, disability and temporary disability, caused bysolving at all levels of the society functioning. The national the effect of such risk factors at workplace as dust, noise,strategy of Ukraine provides for improving work condi- chemicals, stress; provision for the access of workers totions, decreasing rates indices of work-related and occupa- health and safety services; promotion of implementation oftional morbidity and traumatism as well as improving procedures and methods at workplace, directed at healthworkers’ well-being, as an essential part in formation of the protection and raising the living standards of workers;working potential. This is in line with European policy in promotion of formation of a healthy life style, developinghealth promotion of the working population. The use of collaboration between the working population, employers,the available regulative base in Ukraine does not give any environmental protection agencies, establishments ofessential results and require efforts of the country, education and health protection [1,2].employers and public health departments and employeesthemselves for raising priority in health promotion. The problem of the state of health of the working po-pulation is widely presented in the scientific literature, andEuropean policy of health protection of the working poisa priority one for almost all countries of the world [3-8].pulation outlooks for improving work conditions, decreaseAt present this problem is in the center of attention ofthe World Health Organization. At the 49thSession of* Prof. Dr. Sci. (med) Antonina Nahorna, Head of the Department ofthe World Health Assembly a WHO Global Strategy onEpidemiology of the Institute for Occupational Health, of the National AMS ofproviding healthy and safe conditions at workplace hasUkraine.75, Saksaganski str., Kiev 01033, Ukraine130JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


een approved. In May, 2007, a Global Plan on health One of difficult problems in Ukraine is prevalence ofpromotion for the working population for 2008-2017 was diseases by the Class “Disorders of psychic and behavior”adopted, aiming to develop a proper directive base for its (Table 3), which in 2009 made almost 1,2 million casesfurther introduction at the national level [9].(2548 per 100 000 working population, two times moreThe purpose of the work was to determine regularities inthan in 2004). Among them, there are 608,6 thousandformation of the general and occupational morbidity ofpatients with chronic alcoholism and more than 700the working population in Ukraine over the period ofthousand individuals, who take psychoactive substances.observation.Such individuals of able-to-work age reduce significantlythe working potential of the country, as they, practically, doMaterials and methodsnot take part in production of material values. On thecontrary, they themselves need attention and materialThe analysis of the general morbidity was made, using values from the society.the database of the Centre of Medical Statistics of the Mi-One more distinction of that time was the rise of morbiditynistry of Health of Ukraine. The analysis of occupationalof tuberculosis (TB) in the working population in Ukrainemorbidity was made by the database of the Automated(fig. 1).Information System “Profzakhvoryuvanist” (Occupationalmorbidity) of the Ministry of Health of Ukraine and In males it amounted to 150-195 cases per 100 000 po-Institute for Occupational Health of AMS of Ukraine over pulation (in comparison with 118 cases per 100 000 forthe years of independency (1991-2009). the general number of the population) and in women - 45-73 cases in comparison with 39 cases per 100 000 ofResults and discussionthe general population in Ukraine. The peak of morbidityIn countries with transitional economy, Ukraine is amongfalls on men aged 25-54, and for women aged 20-34.them, problems of workers’ health promotion have In addition to morbidity rates, the level and quality ofacquired a particular acuteness. They have become more the worker’s health depend significantly on medico-decomplicatedbecause of the demographic crisis, which has mographic indices of the population in able-to-work age,acquired a threatening character.among which mortality is the most precise. In 1990, inAs it is seen at Table 1, the number of Ukrainian population Ukraine, its tendency was to permanent increase (fig. 2),over the period of independency decrease by 6,27 mln for men, in particular [10,11]. Now, demographers andpeople (12,2%); in the age structure the part of individuals sociologists are used more often a new term “over-older than able-to-work age increased, whereas the part of mortality” for males of able-to-work age”.individuals younger than able-to-work age decreased (by Diseases of blood circulation system, accidents (trau-7,5%). The latter is the evidence of ever greater shortening matism and tumors) take the leading place in the structureof the work potential in the country in the nearest future. of morbidity (Table 4). It should be underlined that amongHealth rates of the working population are formed not only mentioned causes the most popular cause (traumatism) isdue the effect of work conditions, but, also, depends on life likely can managed [12,13].style, genetic and ecological factors, access and quality of As it is clear, in 2008 – 2009 mortality rates in men andmedical services. However, for the execution of any work women are differed significantly (by 3,7 times). This is thethere is a need of physical and psychic energy, which cause of not only shortening working resources, but, also,should be renewed during a rest. If it is not so, chronic increase of the number of incomplete families, and in time,fatigue is cumulated, a motivation to work decreases, single elderly women.the number of chronic diseases increases, gradually turningto disablement.Finally, mortality rates differ significantly in urban andrural population (Table 5). They are much higher in ruralOne of main indices of the population health is prevalenceareas, reflecting the general medico-asocial situation inof morbidity (Table 2). The presented data showed that inthis sphere, and are, in particular, the result of destruction2008 per 20,9 mln employed population of able-to-workof the rural system of medico-preventive care of theage (among them engaged in types of economic activity -population.11,51), 41,1 mln cases of morbidity or 1476,1 cases per1000 employees (in 1997 this index was 1108) were It is necessary to draw a special attention to traumatism inrecorded. So, over those years the general morbidity the working population, as, by its rate, it is possible toincreased by 33,2%.assess the general occupational risk at work.The morbidity developed mostly due to diseases of blood According to the presented data, over the last 10 years therecirculation system – 9,4 mln. cases, respiration system – is a tendency in Ukraine to the decrease of rates of work-8,1 mln. cases, digestion system – 4,4 mln, and others. related traumatism, however, its indices are remained high.JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011131


Table 1. Number of permanent population of Ukraine byage (mln. men)IndicesNumber of population in general:Including:► younger than able-to-work age► able-to-work age► older than able-to-work ageAbs.52,1511,7728,8111,091991 2009%100,022,755,721,5Abs.45,786,8527,7411,9%100,015,260,624,2Table 3. Prevalence of psychic and behavior disorders inemployees in Ukraine in 2009DisordersTOTAL, including:Taking psychoactive substancesChronic alcoholismAcute alcoholic psychosisPsychosis caused by narcoticsAbs.11711337006226086481019278909Per 100 000 popul.2548,01524,311324,2022,17171,68Table 2. Prevalence of morbidity by classes of diseases inable-to-work population in 2009 (mln. cases)Classes of diseasesTotal,including diseases of:Blood circulation organsRespiration organsDigestion organsLocomotor system and the connective tissueEndocrine system, includingDiabetesNervous systemDisorders of psychic and behaviorInfectious and parasitic,including tuberculosisNumber41,9,48,14,42,31,800,381,531,601,20,88A demographic crisis, high level of the general morbidityand industrial injuries is a background for formation ofoccupational morbidity of the working population inUkraine. Its main reason is improper work conditions. Theresults of the sanitary and epidemiological supervisionshow, that from year to year the number of enterprises withharmful and dangerous work conditions in Ukraine, grows,both governmental and non-governmental types ofproperty.The leaders among them are: enterprises of coal miningindustry (87,5% enterprises); heavy engineering (88,7%),tractor and agricultural engineering (75,9%), machine-toolconstruction (93,3%), coal-extractive industry (81,2%),agricultural production (85%).The number of enterprises of non-governmental types ofproperty (farms), which do not keep to sanitary andhygienic requirements, makes 70,8%. In general, in allbranches of the national economy only 29,4% enterprisesfollow requirements of the sanitary legislation.A specific feature of changes in occupational morbidity inUkraine over the last 30 years is its wave-like character(Fig. 7).Table 4. Mortality rates in the population of able-to-workage (2008-2009, per 100 000)Classes of diseasesAccidents,traumas, poisoningsBlood circulation diseasesTumorsDigestion organs diseasesRespiration organs diseasesClass of diseasesTotal:Blood circulation diseasesTumorsRespiration system diseasesSuicidesAlcohol poisoningsUrban populationper 100 000109,451,286,321,719,814,2Urban212,5268,3116,793,337,2Rural37,155,463,332,39,7Table 5. Mortality in able-to-work age by classes ofdiseases in urban and rural populations (2009)Rural populationper 100 000169,966,0101,428,938,127,4The specificity of such epidemiologic wave is exceedingrates of growth of morbidity over rates of growth ofabsolute number of patients. This is because the absolutenumber of employees engaged in productions with harmfulwork conditions in recent time has decreased, whereas thenumber of patients with occupational pathology, on thecontrary, increases. The recorded growth of occupationalmorbidity rates within 1993-1995 and 2001-2004 isassociated with adoption of laws „On work safety”, „Onobligatory national social insurance of workers againstaccidents at work and occupational diseases” as well asorganization of the Fund for social insurance againstaccidents at work and occupational diseases. According tothe mentioned regulation documents it is assumed to givematerial compensations for health damages caused by poorwork conditions at the expense of the Fund.The comparison of occupational morbidity, recorded inUkraine, with the similar data of European countries,demonstrates that these indices in Ukraine are significantlylow (Fig. 8), in spite of the fact that work conditions inUkraine are much worse than in the developed Europeancountries [14].132 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


This paradoxical phenomenon can be explained by the stra- WHO, have not been yet implemented in Ukraine.tegic attitude to the problem of detection of occupational Since 1991 the number of medico-sanitary units, plant’sdiseases on the part of the government, on the level of hospitals, out-patient departments as well as the number ofthe financial support of the health promotion and work hospital beds, workshop’s physicians have decreased by 8-safety, priority of medical care and social protection of 11 times. According to other data the number of actingthe working population, and, at last, on different plant’s medical departments (301) decreased by 11,3 times,approaches to determination of the criteria of diagnostics of as compared to 1991 (3398).occupational diseases. Thus, the official statistics inUkraine show, so to speak, only a peak of the iceberg of The available system of detection and recordingthe occupational morbidity. Its larger part whether occupational diseases does not provide for receivingknowingly or not, is not recorded, or concealed.information on cumulated cases of occupational diseasesover the whole period of their registration. So, there is noIn recent years the problem of occupational morbidity of significant data in Ukraine on the number of patients withmedical workers has acquired a serious significance occupational diseases, which, by the selected data, makes(Fig. 4), mostly due to infectious diseases (tuberculosis, 40-60 thousand people. National institutions, includinginfectious hepatitis), pointing to general tendencies to public health establishments, are not able to control the realprevalence of the mentioned diseases in the population of situation in this respect and to purposefully use medicaldifferent countries in the world.and financial resources in order to improve the state ofThe diseases of the dust etiology are the most frequently health of the population.found types of occupational pathology (pneumoconiosis, At present, there is a need to develop a National Registrychronic dust bronchitis), making up 60 % of the general for Occupational Diseases. Its use will give a possibility tocases of morbidity. The diseases of the locomotor apparatus make a complete record and control of the availabletake the second place (radiculopathies, osteochondrosis, occupational pathology in the working population, toarthritis, arthrosis, tendovaginities, and others). The undergo a dynamic supervision and analysis of cause-andvibrationdisease takes the place, neurosensoric deafness – -effect relations in the detected pathology.the forth. The number of the latter increased over the lastyears. Diseases of chemical genesis take the fifth place The disintegration of industrial medicine results in many(Fig. 5).negative consequences. One of them, evidently the mostsignificant, is in that occupational diseases are detectedAt the same time, by the data of the official statistics, now at late stages, when rehabilitation is alreadyoccupational skin diseases, bursitis in coal miners, acute impossible. So, the production sector looses workers andpesticide poisonings, electro-ophthalmia, overheating, are the society receives disabled persons [8,9].almost not recorded.There are grounds to successfully solve the availableA number of new patients with tumors is growing in problems in Ukraine. The main law – Constitution ofUkraine from year to year. The International Agency for Ukraine – provides for the right of each citizen to safe andResearch on Cancer declares that environmental factors, healthy work conditions. The thing is only in that bothlife and production are causes for development of almost an employer and an employee should observe the laws.80 % all tumors, and, among them, up to 70 % is ofa chemical nature.ConclusionUnfortunately, wide-scale programs on control ofHIV/AIDS and TB at workplace, proposed by ILO andAt present, a wide-scale epidemic of HIV/AIDS andtuberculosis (TB) is spreading in Ukraine. These chronicinfectious diseases affect, mostly, individuals of the able-to-work age, forming a great social-economic load for thecountry. The majority of employees of different branchesof the national economy in Ukraine are exposed to highrisks of infection of HIV and TB at workplace: thoseengaged in health protection, social support, administratingmanagement, civil transportation, nutrition, hotels,commerce, Ministry of Extraordinary Situations, andothers. The availability of mutual social economicprerequisites, providing for epidemic development of suchinfectious diseases, points to advisability of their parallelcontrol.! In the dynamic of examination the decrease ofthe number of the population in Ukraine by 12,2% isrecorded; in the age structure the part of individuals ofthe pension age has increased and, at the same time,the part of the younger than able-to-work age decreased(by 7,5%), showing ever more shortening of theworking potential in future.! Over the period of 1991-2009 the growth of the generalmorbidity by 33,2% was recorded in the country.The prevalence of morbidity is explained mainly bydiseases of the blood system, respiration organs,digestion organs, locomotor system, endocrine andnervous systems, psychic and behavior disorders.! The rates of mortality of the population overthe observed period permanently increased (from11,3% to 15,4%), for men of able-work-age, inJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011133


Fig.1. Distribution of patientswith active tb by age andsex in Ukraine(in 1998 and 2009, %)Fig. 2. Mortalityof the populationin able-to-work agein Ukraine (1990-2009, ‰)Fig. 3. Absolute numberof patients and morbidityrates on occupationalpathology in Ukraineper 10 000 employees(1991-2009)134 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


Fig. 4. Morbidity rates ofnew cases of occupationaldiseases in the populationof European countries(per 100 000working population)Fig. 5. Distribution of injured, bymain diagnoses and groups ofoccupational pathology in Ukraineover 2001-2009.particular. In the structure of causes of mortality ! I t is n ece ss ar y to develop measures in order to raisethe leading places, traditionally, are taken by diseases t h e q u a l it y of medical care of employees, responsibilityof the blood circulation system, traumatism and tumors. of employers and employees for general andThe negative tendencies in this respect are occupational health. Also, there is a need to improvecharacteristic for individuals of able-to-work age.legislation mechanisms in the interrelations between! The characteristic feature of the dynamic of rates of enterprises, medical establishments, insurance fundsoccupational morbidity in Ukraine is its wave-like and civil organizations.character. This is associated with the decrease ofthe absolute number of employees in productions withharmful work conditions and with the increase ofR E F E R E N C E S:the number of patients with occupational pathology as[1] A set of WHO documents for health sector. WHO, 2008,www.who.int/ceh[2] The conception on labor protection management. The Order of thewell as with regulation documents adopted in 1993- Ministry of Labor and Social Policy No. 432, 12.10.2001 (in Ukrainian).1995 and 2001-2004, which provide for significant [3] Khelkovsky-Segeyev N.A.: The World Day on Labor Protection: healthof the working population - a base for the society well-being. Med. trudamaterial compensations for health damages caused byi prom. ekologiya, 2007; 4: 1-4 (in Russian).work conditions. [4] Izmerov N.F.: National Project – “Health” – a role of occupational! Morbidity rates of occupational pathology are medicine. Meditsina truda i prom. ekologiya. 2007, 7: 7-11 (in Russian).[5] Kundiev Y.I. , Lysyuk M.O., Nahorna A.M., Dehrtyarenko T.E.: The statethe highest in workers of coal-mining, metallurgic, of industrial traumatism in Ukraine: problems and ways of their solution.machine-building and construction industries.Okhorona zdorov’ya Ukrainy, 2003; 9(2): 25-29 (in Ukrainian).JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011135


[6] Kundiev Y.I., Nahorna A.M.: Occupational morbidity in Ukraine in long- [11] Statistics year-book of Ukraine for 2008. Kyiv, Konsultant, 2008, 259 p. (interm observation dynamics. Ukr. zhurnal problem med. pratsi. 2005, 1: Ukrainian).3-11 (in Ukrainian).[12] Kundiev Y.I., Lysyuk M.O., Nahorna A.M., Romanenko N.V.: Industrial[7] Kundiev Y.I., Nahorna A.M.: Occupational health in Ukraine. traumatism in Ukraine: hygienic, social, economic aspects. Ukr. zhurnalEpidemiological analysis. Kyiv, Avicenna Publishing House, 2006; 316 p. problem med. pratsi, 2006, 1: 3-9. (in Ukrainian).(in Ukrainian).[13] Kundiev Y.I., Lysyuk M.O., Nahorna A. M., Romanenko N.V.: The state of[8] Kundiev Y.I., Nahorna A.M.: Occupational health in Ukraine. industrial traumatism and supervision over labor protection and safety inEpidemiological analysis. Kiev, Avicenna Publishing House. 2007; 396 p. Ukraine. Ukr. zhurnal problem med. pratsi. 2008, 2: 4-9 (in Ukrainian).(in Russian).[14] Information on the mortal industrial traumatism in subjects of the Russian[9] Health of workers. Global plan of action. WHO document ERB 120/28. Federation in 2001-2005 (by Federal Labor Inspection Data). Okhrana02.05.2007, 1-9. truda i tekh. bezop. v stroitelstve, 2006, 6: 36-37 (in Russian).[10] Rates of health of the population and use of health protection resources inUkraine in 2007-2008. Kyiv: Ministry of Health, 2008, 33-80 (inUkrainian).VALENTIN KALNYSH, ANDREY SHVETSInstitute for Occupational Health of NAMS of Ukraine, KyivResearch Institute of Military Medicine of Ukrainian Armed Forces, Irpin, Ukraine.Effect of strained work on operators’ reliabilityin 24-hour shift workWpływ stresującej pracy na niezawodność operatoróww 24-godzinnym systemie zmianowymAbstract:Psychophysiological peculiarities of the effect of 24-hour shift work on psychophysiological indices of an operator’sefficiency are considered. It is found that significant manifestations of the fatigue are developed in servicemen-operatorsas a result of daily shift-work. The informative psychophysiological characteristics, which can be used as reliableindicators of fatigue level, have been distinguished. A hypothesis has been proposed on the availability of severalcompensatory mechanisms in maintenance of the work capacity in operators in long-term shift work. An integral index ofthe reliability of operators’ activity has bee developed, allowing to assess the quality of work, using a wide range ofintensities of the proposed signals as well as to receive data on the overall possibilities of an operator to processinformation at the given level of reliability.Streszczenie:Badano psychofizjologiczne cechy wpływu 24-godzinnego zmianowego trybu pracy na psychofizjologiczne wskaźnikiwydajności operatorów. Stwierdzono wyraźne oznaki zmęczenia u operatorów, wynikające z codziennej pracy zmianowej.Określono charakterystykę psychofizjologiczną, która może być wykorzystana jako rzetelna metoda określania stopniazmęczenia. Zaproponowano hipotezę dotyczącą dostępności kilku mechanizmów kompensacyjnych, które można zastosowaćdla utrzymania pełnej zdolności pracy pracowników zatrudnionych na wielogodzinnych zmianach. Opracowanointegralny wskaźnik niezawodności pracy operatorów z wykorzystaniem szerokiego zakresu intensywności proponowanychsygnałów jak również w celu uzyskania danych ogólnych na temat zdolności operatora do przetwarzania informacjina określonym poziomie niezawodności.Keywords: working capacity, occupational health, integral assessment of work reliability, simple and compoundpsychomotor reactions, functional mobility of nervous processesSłowa kluczowe: zdolność do pracy, zdrowie zawodowe, integralna ocena niezawodności pracy, prostei złożone reakcje psychomotoryczne, funkcjonalna mobilność procesów nerwowych* Valentin Kalnysh, Institute for Occupational Health of NAMS of Ukraine.75, Saksaganski str., Kiev 01033, UkraineIn the modern society ever more and more people work by‘non-standard’ work schedule, including shift and nightwork, which are being risk factors for health, safety and136 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


social well-being. Proper preventive and protection the state of health, developed due to the shift type ofmeasures are needed to mitigate adverse effects and help oc c u pational activity. Cardio-vascular disfunctions werea worker to overcome theme. Mainly, these measures detected in 24,4% cases, worsening of sleep and wakeshouldbe based on organization of shift schedules by fulness in 17,7%, metabolic changes in 13,3% [10-12]. Inergonomic criteria and proper medical surveillance. addition, the frequency of occurrence of selected types ofOccupational medicine, in the opinion of leading European tumors was noted [13,14].scientists, should carefully consider several factors (psy-Also, very few studies were devoted to the study ofchophysiological, pathological and social), which canpsychophysiological peculiarities of the effect of 24-hourinfluence on the tolerance and/or inadequate adaptation towork on operator’s health and professional reliability.such type of occupational activity [1].The results of literature analysis show that there is no indexIt is well known that a peculiar feature of modern available able to adequately characterize the reliability ofoperator’s activity is a sharp raise of information volume, the human activity, covering the whole range of accessibletime limit for execution of professional tasks, sliding work loads [10,15,16]. As a rule, the reliability of the activityschedule and other information factors, which, in their is assessed by the relation of the number of errors toturn, cause strengthening of neuro-emotional strain and the number of signals proposed for processing. There isdecrease the quality of occupational activity. There is a n u mb e r of la cks i n such estimation, because conditions,a number of work environment factors, which affect in which a mistake can occurs, are not taken into account innegatively human work capacity and increase the work this case. Also, conditions can be very different. Forstrain: low moving activity (hypodynamia); work mono- example, a mistake can be made, when there is short of timetony; long-term staying in the forced posture, leading to or when there is quite sufficient time for taking a decision.muscle tension in the neck, forearm and lumbar spine; Generally, these are quite different mistakes; however, ininformation stress factors; significant fatigue in operators, the formula for calculation of the reliability the mentionedcausing the decrease of high mental activity (НМА), and detail is not taken into consideration, causing rougheningothers [2-4].of the mentioned estimation. On the other hand, if weIt is known that in regulatory processes, occurring inrecord (make normative) any level of work reliability,the human body, the central nervous system (CNS) playssatisfactory for production, then, in the case of a classica dominating role; so, when analyzing human state theapproach to estimation of the reliability it is principallydegree of its functioning should be mostly assessed [5,6].impossible to learn, at what level of work intensity it isAs a rule, psychophysiological indices of the visualpossible to reach such level of reliability. The mentionedanalyzer are used as psychophysiological parameters,facts points to the need of searching new approaches tocharacterizing the state of the CNS, because the efficiencyassessment of an operator’s reliability in the combinedof work of many operator’s professions, depends, first ofaction of harmful factors of the work environment. So,all, on the level of its functioning [7].studies of psychophysiological peculiarities for providinga high level of reliability in operator’s work, based onAt present, investigators of many countries pay much development of a new approach to its assessment isattention to studying the effect of shift work on operators’ an actual direction in studies of modern occupationalwork. For examples, studies of operators have been health and physiology of work.conducted on the base of the «Control unit for crisissituations in the Russia Far East region» at 24-hour shiftPurpose of the work was to define psychophysiologicalwork. The following causes were mentioned, which hadpeculiarities of changes of work reliability in operatorsa negative effect in the work: first of all, fatigue of handand, basing on this, to develop integral indicators for itsfingers (14,1%), muscles of spine and neck (17,4%), eyesassessment, taking a long-term 24-hour load, as a model.(12,8%), attention decrease (10,2%) and sleepiness (8,0%)[8]. In the 24-hour shift work the presence of progressiveMaterials and methodsfatigue has been recorded in near 90% respondents.A group of men, operators-radiotelegraphers, (40 persons),When studying the efficiency of operators at the aged 18-23, was taken as a subject of the study, whocommanding-measuring unit in the 24-hour shift work by executed their professional duties within 24 hours. StudiesRussian scientists there gave been found negative changes of psychophysiological characteristics of these individualsof psychophysiological functions. The number of errors in00 00were conducted in the morning time (since 8 to 9 a.m.),operators, in tests for assessing speed parameters of mental before and after work.processes, as a result of a long-term work, increased. AndPsychophysiological characteristics were recorded, usingin that, the durability and switching of attention worseneda special hardware-software unit, designed in Kharkovin 24 hours by 2,3-4,5 times [9].National University of Radioelectronics [17,18]. MethodsEuropean scientists have established some disorders in for assessment of psychophysiological functions wereJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011137


The following indices of psychophysiological characte-ristics of operators have been obtained as a result ofthe investigations, which characterize CNS functioningbefore and after shift work (Table 2).implemented with the use of protective non-transparenteye-glasses with built-in colored LEDs in order to providewith standard proposal of irritants and a proper contrastof the background and stimulus. The following psycho-physiological characteristics of the visual analyzerfunctioning were determined (Table 1):The diagnosis of the functional (FMNP) was madeaccording to the modified M.V. Makarenko’s method [19]with a feedback. The shortest exposure, using 200conditioned visual irritants: red, green (exciting irritants)and blue (breaking irritant) of colors, in which a respondentdifferentiated these signals correctly, was FMNP index. Inaddition, the total time and effectiveness of a taskexecution were taken into account.The effectiveness of the task execution (Е) was calculatedby the formula, developed for the assessment of the degreeof the information value relatively to equiprobableresponses [20].where р is a probability of an erroneous actionAs a result of the analysis of distribution of psychophysio-logical characteristics the availability of their significantdeviation from the normal law has been established,pointing to a definite heterogeneity of the group andthe presence of individuals with different disorders amongrespondents before and after 24-hour shift work. So, itwas important to distinguish homogenous subgroups forthe further stage of investigation. For this purpose a clusteranalysis was taken (a correlation coefficient betweenthe rated differences of psychophysiological indicesFMNP, SNP & Ind before and after work was taken asa criteria for clustering). As a result, two subgroups, similarby their psychophysiological parameters with differentmanifestations of shifts in work capacity, have been chosen.The first related to 57% respondents. The statisticalindices have been calculated separately for the first andthe second subgroups before and after work (B 1 – beforework, А 1 – after work for the first group, and B 2 and А 2 – forthe second, respectively).The lability of nervous processes was determined byindices of the critical fusion frequency of red (CFFr) andgreen (CFFg) colors. The maximum frequency, at whicha respondent records a moment of disappearance orappearance of light flickers, is considered to be the levelof manifestation of this property [21]. It is considered thata higher is the frequency of irritation in these of thosenervous structures in responses, the higher is lability ofnervous processes, expressed in Hz. In order to determinethe degree of fatigue by CFF parameters, an index of colorasymmetry was calculated (Ind) [22] by the formula:For assessing other indices the results of testing of eachrespondent are described with the function, whichadequately (significance p


If we consider the dynamics of changes in the signal the definite level of work reliability, are presented belowexposure in the test in the feedback regime (in the case of ( T a ble 3).a correct reaction to an irritant its exposure decreases, and Here we can clearly see the identity of initial exposurein the case of an erroneous one - increases) we can note level characteristics of both subgroups. On the otherone interesting peculiarity. In long-term exposures of hand, the resulting levels of the mentioned subgroupsthe assigned signal the number of erroneous actions is differ significantly, beginning with 50% work reliability,minimal, whereas in а boundary short-term exposures – it confirming our conclusions on the difference ofcan reach 100%. Intermediate values of exposure duration mechanisms of fatigue development in the subgroupscause the increase of the number of errors. The regularity concerned.of changes in the dependence of an error occurrence onthe exposure duration for each respondent is very indiviindicesof the intensity before and after work is likely toThe availability of the significant difference betweendual, however, the type of such regularity can be describedwith a definite precision, using a logistic curve. Thus, for be a very significant result in solving the task ofeach individual it is possible to calculate coefficients of distinguishing operators with high level of reliability. If forthe function:, which adequately (with the first subgroup such significant differences are definedhigh level of significance р


Fig. 1. Integral characteristics of the reliability of operators’ work in the examined subgroups, depending on the exposureof the assigned signals. Note: — before shift work, - - - after shift workTable 1. Assessment of psychophysiological characteristicsTable 2. Operators’ psychophysiological characteristics,M±mLatent period of a complex visual-motorreaction (red light, 20 points)Latent period of a simple visual-motorreaction (red & green lights, 20 points)SPEED of central information processing(CIP = CVMR – SVMR) [19]Function mobility of nervous processesCorrect responses, quantityIncorrect responses, percentEffectivenessStrength of nervous processesInertness of nervous processesDynamism of nervous processesTask's total timeRed light critical fusion frequencyGreen light critical fusion frequencyIndex of color asymmetryCVMR, msec.SVMR, msec.CIP, msec.FMNP, msec.CR, u.ICR, %E, c.u.SNP, msec.INP, msec.DNP, c.u.Tt, sec.CFFr, Hz.CFFg, Hz.Ind, c.u.IndicesSVMR, msec.CVMR, msec.CIP, msec.FMNP, msec.Tt, sec.E, c.u.SNP, msec.INP, msec.DNP, c.u.CFFr , HzCFFg, HzInd, c.u.Before work210,26±4,44348,86±10,03155,74±8,84*176,08±3,99***63,18±1,69**0,13±0,001*227,12±7,95***940,01±18,76**0,10±0,0156,26±0,84*54,93±0,590,018±0,006*After work211,21±5,71368,71±10,59171,34±8,41218,75±7,6875,88±4,160,11±0,01289,10±11,29866,78±17,130,12±0,0154,30±0,4654,88±0,540,001±0,005Note: *, **, *** - statistical significant difference between groups bythe Student’s t-test corresponds to levels - р< 0,05, р < 0,01, р < 0,001.Table 3. Psychophysiological characteristics of different operators’ subgroupsTask reliabilitylevel, %10305070909599before work, M±m93,24±7,28183,24±6,50***255,35±12,26***321,59±17,94***425,59±27,22***436,06±30,49***547,24±46,28***Subgroup 1 Subgroup 2after work, M±m108,47±9,52242,11±12,87348,71±17,90457,06±24,21629,88±35,69682,79±21,70876,21±34,23relative shear, %16,3432,1336,5642,1348,0056,5860,12before work, M±m92,29±8,07190,07±6,72*260,92±8,63*330,26±12,77**442,13±20,14**494,88±40,62623,08±43,15after work, M±m102,38±7,46216,63±7,25294,88±9,25##384,08±12,39##529,21±18,41#570,63±21,08###732,08±35,29##relative shear, %10,9313,9713,0116,3019,7015,3117,49Note: *, **, *** - statistical significance of the difference between subgroups by the Student’s t-test corresponds to levels - р < 0,05, р < 0,01,р < 0,001.; # , ## , ### - statistical significance of the difference between subgroups by the Student’s t-test corresponds to levels - р < 0,05,р < 0,01, р < 0,001140 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


is an advantage of such approach, which is based onthe whole range of intensities in information presentation, [3] Danev S., Dapov E., Pavlov E., Nikolova R.: The assessment of the generaloccurring in real conditions of productions. Basing on this, functional status and of the psychosomatic complaints of workers athydroelectric power plants. Probl Khig 1992; 17: 63–70. [Article inIRI index can be considered as an integral one. At the sameBulgarian].time, when using the proposed approach it is possible to [4] Olds J.: High functions of the nervous system. Annu Rev Physiol 1959; 21:receive evidence on the limited intensity, when operators 381–402.[5] Pavlov I. P.: Conditioned Reflexes: An Investigation of the Physiologicalare still able to process information at the give level of Activity of the Cerebral Cortex. Translated and Edited by G. V. Anrep.reliability of their actions.Oxford University Press, London 1927.20 years of rotating 12-hour shifts among petroleum refinery operators.Exp Aging Res 1999; 25: 323–329.[6] Sirotskiĭ V.V., Kol'chenko N.V., Makarenko N.V., Voronovskaia V.I.,Shcherbina P.K.: Role of individual-typological features of higher nervousactivity and occupational choice. Fiziologicheskiĭ zhurnal 1980; 26:505–511. [Article in Russian].The assessment of fatigue development in operators,engaged in 24-hour shift work, has been made, based on theproposed approach. The use of IRI gave an opportunity to [7] Maslov N.B., Bloschinsky I.A., Maksimenko V.N.: Neurophysiologicalestablish that the group of the examined operators was picture of the genesis of fatigue, chronic fatigue and overfatigue in a man--operator. Fiziologiya cheloveka 2003; 29: 123–133. [Article in Russian].not similar and to assess the degree of fatigue formation [8] Barmina O.S.: Peculiarities of operators’ occupationally-applied physicalin individuals with different mechanisms of adaptive preparation at communication mobile complexes. Scientific remarks 2009;reactions. The revealed peculiarities of transformation of52: 13–16. [Article in Russian].[9] Novikov V.S., Lustin S.I., Blaginin A.A., Kozlov V.P.: Change ofdifferent psychophysiological characteristics, which touch operators’ serviceability of the command-measuring complexes in shiftdirectly bases of the activity of the central nervous work. Voyenno Med. Zhurnal 1997; 6: 55–59. [Article in Russian].[10] Ekstedt M, Söderström M, Akerstedt T, Nilsson J, Søndergaard HP,system (functional mobility, strength, dynamics, labilityAleksander P.: Disturbed sleep and fatigue in occupational burnout. Scand.and inertness of nervous processes), point to the J. Work Environ Health 2006; 32: 121–131.[11] Gemelli K.K., Hilleshein E.F., Lautert L.: The effect of shift work onavailability of generalized negative effect on the humanthe health of workers: a systematic review. Rev Gaucha Enferm 2008; 29:body at long-term intensive work. 639–646.[12] Kaida K., Akerstedt T., Kecklund G., Nilsson Jens P., Axelsson J.: Use ofsubjective and physiological indicators of sleepiness to predictperformance during a vigilance task. Ind. Health 2007; 45: 520–526.[13] Akerstedt T., Wright K.P.: Sleep Loss and Fatigue in Shift Work and ShiftThe obtained results have both theoretical and practicalsignificance. In order to develop a theoretical aspect it isnecessary to undertake further thorough studies, aiming toWork Disorder. Sleep Med Clin 2009; 4: 257–271.specify the mentioned mechanisms of the mutual compen- [14] Knutsson A.: Health disorders of shift workers. Occup. Med 2003; 53:sation of psychophysiological functions in the develop-103–108.[15] Burova K.: Effective cognitive work and individual response to externalment of a significant fatigue. From the practical point of factors of activity. In: XXIX International Congress of Psychology 20-25view the distinguished informative psychophysiological July 2008. Berlin, German 2008.[16] Prochazka A.: Sensorimotor gain control: a basic strategy of motorfunctions enable to assess an individual reliability insystems. Prog Neurobiol 1989; 33: 281–307.execution of the task at different levels under unified [17] Kochina M.L., Firsov A.G.: Information technology for the assessment oftime and frequency indices in the human body. Sistemy obrobky informatsiiinformation loads.2010; 83: 243–247. [Article in Russian].[18] Kochina M.L., Firsov A.G. Multifunctional supply for psychophysio-Conclusion logical investigations. Applied radio electronics 2010; 9: 260–265.[Article in Russian].[19] Makarenko M.V., Lyzohub V.S.: The speed of central information1. It is found that in the process of uninterrupted 24-hourprocessing in humans with different properties of basic nervous processes.work significant fatigue is developing in operators, Fiziologicheskiĭ zhurnal 2007; 53: 87–91. [Article in Ukrainian].which can be identified by indices of the following [20] Korogodin V.I.: Information and information phenomena. Academy ofScience USSR, Puschino 1991. [Book in Russian].psychophysiological functions: functional mobility,[21] Makarenko N.V.: Speed of information processing as an criterion ofstrength, lability and inertance of nervous processes. property of nervous processes functional mobility. Bulletin of National2. The integral index of the reliability of an operator’s Military Academy of Ukraine 2009; 10: 94–101. [Article in Ukrainian].[22] Kim Su In, Bashkin V.M., Pavlova L.P.: Assessment method of humanwork has been developed, enable to assess the quality of brain cortex function status. Patent Rus. Fed, Donetsk. RI of occupationalwork, using a wide range of intensities of signal medicine and pathology, RU2141244, SU1066533 A/6 A61 B3/06.20.11.99, Bul.; 32.presentations as well as to receive the data on the overall[23] Makarenko N.V., Kalnysh V.V., Sytnik N.I.: Method of operators’possibilities of an operator to process information at occupational selection / А.С. № 1607777 SU. 04.07.88. № 4454516,the given level of reliability.Published. in Inf. Bul., 1990; 43. МКI А 61 В 5/16.[24] Ilyin E.P.: Psychophysiology of human status. Piter, Sankt-Pietersburg3. It is established that in the long-term 24-hour shift work2005 [book in Russian].the difference in psychophysiological characteristics [25] Latmanizova L.V.: Sketch of activation physiology. High School, Moscow1972. [Book in Russian].has been defined in operators, pointing to the avail-[26] Cuschieri A., Tang B.: Human reliability analysis (HRA) techniques andability of several mechanisms of fatigue formation observational clinical HRA. Minim Invasive Ther Allied Technol 2010;19:under a high information load.12–17.R E F E R E N C E S:[27] Podofillini L., Dang V., Zio E., Baraldi P., Librizzi M.: Using expert modelsin human reliability analysis - a dependence assessment method based onfuzzy logic. Risk Anal 2010; 8: 1277-1297.[28] Kalnysh V., Shvets А., Levit Yo.: Gender peculiarities of operator’s work[1] Costa G.: Shift work and occupational medicine: an overview. Occup Med(Lond) 2003; 53: 83–88. reliability. Zhurnal AMN Ukrajiny 2009; 15: 755–768.[2] Bourdouxhe M.A., Quéinnec Y., Granger D., Baril R.H., Guertin S.C.,Massicotte P.R., Levy M., Lemay F.L.: Aging and shiftwork: the effects ofJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011141


1 1 1 1 2EWA NOGAJ , JERZY KWAPULIŃSKI , MAŁGORZATA SUFLITA , MARCIN BABULA , PIOTR SZILMAN ,2 3 3 1MAGDALENA SZILMAN-SPRYCHA , MAŁGORZATA BEBEK , KRZYSZTOF MITKO , MARIA BAŻOWSKA ,1 4ŁUKASZ KRAWCZYK ,RENATA MUSIELIŃSKA1Katedra i Zakład Toksykologii, Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Sosnowiec, ul. Jagiellońska 42Zakład Parazytologii, Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Sosnowiec, ul. Jagiellońska 43Główny Instytut Górnictwa, Katowice, Plac Gwarków 14Akademia im. Jana Długosza, Zakład Toksykologii, 42-217 Częstochowa, ul. Waszyngtona 4/8Bioindykacja kadmu u dziecinarażonych na wpływ biernego palenia papierosów,za pomocą migdałków gardłowych,w zależności od wieku, płci i miejsca zamieszkaniaBioindykation cadmium in children exposed to the effect of passive smoking,with help pharyngeal tonsil dependending on age, gender and place of residenceStreszczenie:Przedmiotem badań były migdałki gardłowe, które ze względu na swoje położenie anatomiczne, stanowią pierwszą tkankę,mającą styczność z zawartymi we wdychanym powietrzu substancjami.Migdałki gardłowe pochodziły od dzieci zamieszkujących województwo śląskie, zostały podzielone ze względu na wiek,płeć, narażenie na bierne palenie oraz miejsce zamieszkania. Zawartość kadmu w migdałkach gardłowych oznaczonometodą z indukcyjnie sprzężoną plazmą (ICP-AES) za pomocą aparatu Solar 2000.Przeciętna zawartość kadmu w poszczególnych przedziałach wiekowych była największa u dzieci najmłodszych w wiekuod 0 do 4 lat. Średnia geometryczna zawartość kadmu w migdałkach gardłowych dziewczynek – 0,48 μg/g była nieznaczniewyższa w porównaniu do chłopców – 0,40 μg/g. Podobnie sytuacja przedstawia się u dziewczynek (0,09 μg/g)i chłopców (0,07 μg/g) narażonych na bierne palenie, gdzie średnie geometryczne stężenie kadmu było wyższe w porównaniudo dzieci nienarażonych.W pracy analizowano także tendencje zmian zawartości kadmu w migdałkach gardłowych chłopców i dziewczynek zamieszkałychw różnych rejonach województwa śląskiego. Można dostrzec, że dzieci zamieszkujące obszary pozostającepod bezpośrednim wpływem emisji pyłów elektrownianych, posiadały większe ilości kadmu w migdałkach gardłowychw porównaniu do dzieci z terenów rekreacyjnych.Wyniki badań potwierdziły, że płeć, wiek, narażenie na bierne palenie i miejsce zamieszkania odgrywają istotną rolęw kumulacji kadmu w migdałkach gardłowych dzieci.Abstract:Subject of this research was pharyngeal tonsils which his anatomic location it is an interesing tissue. They are first tissuewhich has contact content in air inhalation substances in selective way.Pharyngeal tonsils came from children who lived in the Silesia province, samples of tonsils were divided with regard tochildren’s age, sex, exposure to tobacco smoke and the place of residence. Contains cadmium in pharyngeal tonsils wasmarked by the method of Inductively Coupled Plasma (ICP-AES) which helped apparatus Solar 2000.The environmental level of cadmium in partitions aged was the maximum in children’s age from 0-4 . Geometrical mean ofcontents of cadmium in pharyngeal tonsils on girls – 0,48 μg/g was high in comparison to boys – 0,40 μg/g. This sytuationwas present in girls (0,09 μg/g) and boys (0,07 μg/g) exposed to tobacco smoke, where averaged concentration ofcadmium has been high compared to children’s unexposed.In the present study we analyzed the influence of living in the Silesian Region with concentration of cadmium in analyzedsamples. Here was perceive clearly, that for the children living in areas near power-station the larger concentration ofcadmium was observed in pharyngeal tonsils in comparison to children living in recreational region.The results have verified that sex, living place and exposure to tobacco smoke matter in accumulation cadmium inpharyngeal tonsils from to children.Słowa kluczowe: kadm, dzieci, migdałki gardłoweKeywords: cadmium, children, pharyngeal tonsils* Prof. Jerzy Kwapuliński, Katedra i Zakład Toksykologii S.U.M., ul. Jagiellońska4, 41-200 Sosnowiec, kwapulinski@sum.edu.pl142 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


Nałóg palenia papierosów rodzi się niepostrzeżenie w peł- dzają zwiększone stężenie ołowiu w tkance łożyskowejnym majestacie prawa, gdyż papierosy są legalnie sprze- pochodzącej od kobiet palących. Różnice w poziomiedawanym środkiem uzależniającym. Wraz z upływem cza- ołowiu wynikające z palenia tytoniu nie dotyczą matek,su pojawia się postępujące przyzwyczajenie i chemiczne natomiast są wyraźne we krwi pępowinowej [10].uzależnienie od wybranych składników np. nikotyny.W płodach palących kobiet, w wyniku przewlekłego nie-Nikotyna zawarta w dymie papierosowym, podobnie jak dotlenienia, dochodzi do uszkodzenia naczyń łożyska, któwieleinnych środków uzależniających, oddziałuje na nasz rego skutkiem jest odkładanie się złogów wapnia [11].system nerwowy i wówczas odczuwana jest przyjemność,Zarówno palenie w czasie ciąży jak i narażanie dzieci napoprzez zwiększenie ilości dopaminy, dzięki której palabiernepalenie może wywoływać poważne konsekwencjecze odczuwają przyjemność i jednocześnie nasila ona uzawprzyszłości. Ocenia się, że około 45% osób w wieku doleżnienie. Papierosy poprzez silne oddziaływanie na na-15. roku życia jest narażonych na działanie dymu tytorządyzmysłów m.in. wzroku, słuchu czy węchu, powodująniowego w środowisku domowym [11,12]. Powoduje toreakcje odruchowe, co wyzwala potrzebę środka uzależczęstszewystępowanie nieswoistych objawów ze stronyniającego tzw. „głód nikotynowy” [1,2].układu oddechowego takich jak – kaszel, katar, chrypka.Powszechność palenia tytoniu doprowadziła do gwałtow- Coraz częściej obserwuje się także przerost migdałkównego zwiększenia liczby zachorowań na nowotwory zło- podniebiennych i gardłowych. Ekspozycja na dym tytośliwe,przede wszystkim raka płuc, co z kolei przyczynia niowy zarówno w życiu płodowym jak i pozamacicznymsię do przedwczesnej umieralności [3,4].powoduje zaburzenia układu odpornościowego i większąDym tytoniowy zawiera ponad 4000 szkodliwych związkówpodatność na infekcje [12].chemicznych, z czego ponad 400 ma udokumento- Narażenie na dym tytoniowy zarówno u palących jakwane działanie rakotwórcze. Zróżnicowanie struktury che- i biernie narażonych, powoduje odkładanie się kadmumicznej tak licznych związków sprawia, że wywierają one i ołowiu w stawie biodrowym, co przyczynia się do spadwielokierunkowei złożone działanie na organizm czło- ku gęstości kości, zmniejsza się tworzenie kolagenuwieka. Podczas zaciągania się dymem wszystkie zawarte i osteoblastów, oraz powoduje zmniejszenie absorbcjiw nim substancje chemiczne dostają się nie tylko do płuc, wapnia [7].ale również do krwi, z którą docierają do wszystkich tkaneki narządów. Składniki dymu tytoniowego dostają się Bierne palenie, czyli wdychanie dymu tytoniowego przezrównież do organizmów osób, które przebywają w bezpodechowego,zapalenie ucha środkowego, alergie u nie-osoby z otoczenia palacza, wywołuje choroby układu odśrednimotoczeniu palacza, narażeni są na tzw. bierne pamowląti małych dzieci oraz raka płuc i choroby sercalenie [3,5,6].u dorosłych [13]. Podkreślić należy, że dym z palącego sięToksyczne składniki dymu tytoniowego: azot, dwutlenek papierosa, wdychany przez osobę lub osoby z otoczeniawęgla, tlenek węgla, amoniak, cyjanowodór, siarkowodór, palacza, zawiera najwięcej substancji toksycznych – więmetan,acetylen, toluen, formaldehyd, aceton, metanol, cej nikotyny, ciał smolistych i tlenku węgla, niż dymacetonitryl, nikotyna, naftalen i fenol. Działanie rako- wdychany przez palacza [3].twórcze wykazują wielopierścieniowe węglowodory i terpeny,także aminy aromatyczne, niektóre składniki dymu Dla zrozumienia przez czytelnika słuszności wyboru mig-tytoniowego o udowodnionym silnym działaniu rakotwórjestpodanie charakterystyki fizjologiczno-anatomicznejdałka gardłowego jako potencjalnego biomarkera, zasadneczym: wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne,N- nitrozaminy, aminy aromatyczne, benzen, akrylonitryl, migdałka gardłowego.chlorek winylu, arsen, chrom, kadm [3].Migdałek gardłowy (łac. tonsilla pharyngea) lub wyroślaSpośród metali ciężkich obecnych w dymie tytoniowym adenoidalne (łac. vegetationes adenoidales), migdałekszczególną uwagę zwraca kadm, którego stężenie we krwi trzeci – jest to skupisko tkanki chłonnej w gardle. Położouosób palących jest kilkakrotnie wyższe niż u osób nie- ny jest on w obrębie jamy nosowo-gardłowej w miejscupalących [7]. Istotne znaczenie dla prawidłowego rozwoju przejścia stropu w ścianę tylną, tworząc niewielkie uwypłoduma także ekspozycja środowiskowa kobiet ciężar- puklenie [14]. U małych dzieci w jego tylnej części znajnychna ołów, pierwiastek neurotoksyczny, który z łatwo- duje się kaletka gardłowa, która sięga nawet do częściścią przenika przez błony biologiczne, w tym także błony podstawnej kości potylicznej, a także przysadka gardłowapłodowe [8,9]. Ołów wywiera bezpośrednie działanie tok- pochodząca z embrionalnej kieszonki Rathkego. Jest onasyczne na przebieg ciąży poprzez ingerencję w strukturę nieparzystym pasmem komórkowym, zawiera takie samełożyska i jego funkcje metaboliczne. Wyższa niż we krwi składniki jak gruczołowa część przysadki mózgowej.żylnej zawartość ołowiu w tkance łożyskowej wynika Mi gdałek ga rdłowy zaliczany jest do śluzówkowego ukłaznagromadzenia się tego materiału w postaci trwałych du limfatycznego (MALT), ponieważ jest on częścią tkankipowiązań z metalotioneiną łożyskową. Badania potwier- limfatycznej związanej z błoną śluzową nosa. DziękiJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011143


takiemu położeniu migdałek ma ciągły kontakt z substancjamizawartymi we wdychanym powietrzu [14-17].W błonie śluzowej przedniej granicy gardła, już w połowieżycia płodowego zapoczątkowany jest rozwój narządówchłonnych zwanych migdałkami. Jednocześnie z powsta-waniem migdałka podniebiennego na tylnej ścianie gardłazawiązuje się w okolicach 3 tyg. życia płodowego migdałekgardłowy. Migdałek gardłowy zazwyczaj ma kształtczworoboku z zaokrąglonymi kątami. Jego wielkośćw przekroju to około 20-25 mm, jednak jest on zmiennypod względem kształtu i wielkości. U noworodków migdałekgardłowy osiąga znaczne rozmiary, po urodzeniu nadalulega rozwojowi, jednak tempo wzrostu maleje wrazz wiekiem, największy rozwój osiąga miedzy 3–7 rokiemżycia i stopniowo zaczyna zanikać po osiągnięciu dojrza-łości płciowej. Jego resztki są niekiedy zachowane u do-rosłego człowieka [15,17].Pod względem budowy migdałek gardłowy różni się odmigdałków podniebiennych i migdałka językowego tym,że pokrywająca go błona śluzowa powiększa swą po-wierzchnię wytwarzając fałdy w kształcie małych listewekpoprzedzielanych małymi bruzdami, nie wytwarzając głębokichwpukleń w postaci zatok migdałkowych. Sprawiato, że powierzchnia immunologicznie czynna jest znaczniewiększa niż wynika to z jej faktycznych rozmiarów. Migdałekgardłowy pokryty jest nabłonkiem wielorzędowymmigawkowym, tak samo jak nosowa część gardła. Pod nabłonkiemmigawkowym znajduje się cienka warstwa tkankilimfatycznej, która ma postać owalnych grudek chłonnychi strefa międzygrudkowa. W grudkach chłonnychznajduje się strefa zawierająca ośrodki rozmnażania orazstrefa mieszcząca limfocyty B, zwana płaszczową. W międzygrudkowejprzestrzeni znajdują się skupione w okolicypozawłosowatych naczyń żylnych limfocyty T. Częśćgrzbietowa nabłonka jest obficie nacieczona limfocytamiw porównaniu do innych części nabłonka. Odpowiednieoddzielenie od podłoża zapewnia migdałkowi cienkatorebka, którą tworzą liczne włókna sprężyste [15,16,19,20].Na powierzchni migdałka gardłowego miejscami znajdująsię wysepki nabłonka wielowarstwowego płaskiego, natomiasttkanka składa się z licznych jednostek nabłonkowochłonnych. W ubiegłych latach kryptolimfon został okre-ślony jako jednostka czynnościowa migdałka. Składa się onz antygenów zawartych w kryptach, drugorzędowej grudkilimfatycznej, międzygrudkowej tkanki limfoidalnej.Migdałki stanowią integralną część układu chłonnego. Odgrywająone ważną funkcję w zwalczaniu drobnoustrojów,które wnikają do organizmu górnymi drogami oddechowymi.Ich główna rola polega na rozpoznaniu otaczającychantygenów, uruchomieniu miejscowej i ogólnej liniiobrony oraz neutralizacji i niszczeniu antygenów w wyni-ku rozwoju odpowiedzi komórkowej i humoralnej [21,22].Migdałek gardłowy uważany jako obwodowy narząd lim-fatyczny, kontroluje wnikające wraz z wdychanym powietrzemantygeny, poprzez wytworzenie limfocytówi komórek pamięci immunologicznej. Pobudza swoistelimfocyty B, dzięki czemu możliwe jest rozpoczęciewytwarzania odpowiednich przeciwciał [23].Jednocześnie migdałek gardłowy znajdując się w głów-nym strumieniu wdychanego powietrza, może dziękio bec nej w wa rstwie śluzowej nabłonka kumulować roz-puszczalne związki wybranych metali obecnych w drob-nodyspresyjnym pyle zawieszonym.Coraz częściej obserwuje się także przerost migdałkówpodniebiennych i gardłowych. Ekspozycja na dym tyto-niowy zarówno w życiu płodowym jak i pozamacicznympowoduje zaburzenia układu odpornościowego i większąpodatność na infekcje.W związku z powyższym przedmiotem badań były migdałkigardłowe pochodzące od dzieci zamieszkującychróżne tereny województwa śląskiego. Posiadają one dwieistotne cechy: specyficzne położenie anatomiczne wpływana kontakt z substancjami zawartymi we wdychanym powietrzu,a jednocześnie mniejszy kontakt z przyjmowa-nym pokarmem, co istotnie wpływa na pochodzenie subs-tancji w nim zawartych – ryc. 1.Ryc. 1. Położenie anatomiczne migdałka gardłowego [18]Proces uzyskania materiału do badań jest ułatwiony, ponieważzabieg adenotomii jest wykonywany powszechnie.Powyższe cechy pozwalają sądzić, iż migdałek gardłowymoże być istotnym niezawodnym biomarkerem ekspo-zycji na kadm zawarty w powietrzu.Materiały i metodyMateriałem do badań były migdałki gardłowe dzieci. Zawartośćkadmu oznaczono w 126 próbach, w tym 52 po-chodzących od dziewczynek i 74 od chłopców. Wszystkiedzieci zostały zakwalifikowane z powodów zdrowotnych144 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


do usunięcia migdałka gardłowego poprzez wykonanie Oznaczanie metali w uprzednio przygotowanych próbkachzabiegu adenotomii. Dla poszczególnych przypadków po- zostało przeprowadzone w Głównym Instytucie Górnicsiadanotakże informacje dotyczące pacjentów: ich wieku, twa w Katowicach, z dokładnością 0,005μg/g, metodąpłci, miejsca zamieszkania – 9 rejonów, oraz narażenia na ICP-AES.bierne palenie w najbliższym ich otoczeniu. InformacjeDo wyznaczenia masy wszystkich uzyskanych próbeko wpływie biernego palenia uzyskano od 126 dzieci. Nazostałaużyta waga ZMP WA-32 o dokładności 1,0 10–5· g.rażoną populację stanowiło 44 dzieci w tym 15 dziewczy-W pierwszej kolejności określona została masa mokranek i 29 chłopców, natomiast grupa dzieci nienarażonychmigdałka. Następnie badane próbki suszono pod lampamistanowiła 82 dzieci w tym 37 dziewczynek i 45 chłopców.promiennikowymi, aż do całkowitego ich wyschnięcia.Grupa badanych pochodziła z województwa śląskiegoKolejnym etapem było zważenie badanych prób poz 9 rejonów pozostających w zasięgu oddziaływania przeuprzednimich wysuszeniu i została ustalona ich ostatecznamysłu. Obszar odniesienia stanowiły miejscowości – Żabmasasucha.nica i Bielsko-Biała, które należą do terenów rekreacyjnych.Po oznaczeniu różnicy mas mokrej i suchej próbki, potraktowano5 cm3Tab. 1. Podział na obszary ze względu na miejsce zamieszkaniaczystego. Następnie próbki umieszczono na łaźni piasko-kwasu azotowego HNO 3 (V), spektralniewej, aż do momentu rozpuszczenia materii organicznej i jejR = 1R = 2R = 3R = 4R = 5R = 6R = 7R = 8 (tereny rekreacyjne)R = 9Obszar ( rejon )MiejscowośćZabrzeGliwiceOrnontowicePaniówkiKatowiceChorzówBytomPiekary ŚląskieTarnowskie GóryRadzionkówŚwiętochłowiceHanusekTychyMikołówŻoryRybnikCzerwionka-LeszczynyKnurówJastrzębieOrzeszeJejkowiceZagłębieDąbrowa GórniczaJaworzno SzczakowaSosnowiecŻabnicaBielsko-BiałaCzęstochowaLubliniecKleszczówKamieńskie MłynyDane dotyczące zawartości kadmu w glebie i w powietrzuuzyskano z Wojewódzkiej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznejw Katowicach oraz z „Atlasu GeochemicznegoGórnego Śląska” [24,25].Na przeprowadzenie badań mających na celu oznaczenieCd w migdałku gardłowym, uzyskano zgodę Komisji BioetycznejŚląskiej Akademii Medycznej w Katowicach.Numer zezwolenia: NN- 6501-130/06.odparowania. Po zakończeniu pierwszego etapu dodana3została kolejna porcja 5 cm kwasu azotowego V, próbkipozostały w łaźni piaskowej, aż do momentu wyklarowaniasię roztworu. W przypadku próbek, których roztwór niestał się w pełni klarowny dodano kilka kropel nadtlenkuwodoru (H O ). Po rozpuszczeniu materii organicznej,2 2każda próbka została przeniesiona do wykalibrowanej kolb-3ki 10 cm i uzupełniona wodą redestylowaną do kreski.Do oznaczenia metali we wszystkich badanych próbkachzostała wykorzystana metoda indukcyjnie sprzężonejplazmy (ICP-AES) za pomocą aparatu firmy Solar 2000.W spektrometrii emisyjnej powstające widmo analizowanejest przy emisji fotonu przez badane atomy. Każdy atommoże występować zarówno w stanie spoczynku jak i wzbudzenia.W metodzie tej w celu wzbudzenia powstałychatomów do wyższych stanów energetycznych, stosuje sięplazmę generowaną indukcyjnie za pomocą zmiennegopola elektromagnetycznego.W stanie spoczynku elektrony znajdujące się wokół jądrazachowują najniższy stan energetyczny. W przypadku kiedydo elektronów zostanie dostarczona energia zewnętrznato umożliwia ona przejście w stan wzbudzenia, czyliwyższy poziom energetyczny. Każdy elektron przy przejściuze stanu wzbudzenia do spoczynkowego emitujeenergię w formie fotonu, który jest mierzony przez aparaturębadawczą. Dla każdego atomu powstaje odrębnewidmo, poprzez zjawisko emisji fotonów przez wzbudzoneelektrony, co umożliwia precyzyjną identyfikację badanegozwiązku. Technika ta pozwala na oznaczenie większościpierwiastków z układu okresowego, jednak rutyno-wo oznacza się około 35–70 pierwiastków na poziomieśladowym. Dzięki metodzie ICP-AES możliwe jest uzyskaniedokładnych wyników oznaczeń pierwiastków, któresą trudne do oznaczenia innymi metodami. Metoda tacharakteryzuje się dużą odtwarzalnością i dokładnością.Ważną właściwością jest możliwość oznaczania prawiewszystkich pierwiastków podczas jednego wzbudzenia.JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011145


ozkładu normalnego), na co wskazują odpowiednie war-tości współczynnika skośności. Do porównań wykorzy-stano zawartości odpowiadające średniej geometrycznejoraz zawartości odpowiadające 10 i 95 percentylowiw miejsce zastosowania średniej arytmetycznej, która nieo d daje bardzo dużego losowego rozrzutu poszczególnychwyników. Zawartość odpowiadająca 10 percntylowi inter-pretuje się jako minimalny poziom fizjologiczny lub mi-nimalne narażenie środowiskowe. Z kolei wartości odpo-wiadające 95 percentylowi interpretuje się jako najwyższe,incydentalne statystycznie występowania zawartości da-nego pierwiastka w tkance. Te dwie wartości są powszech-n ie w y k o rz ystywane do interpretacji wyników badań śro-dowiskowych.Po wprowadzeniu badanego roztworu, precyzyjna ilośćpłynu zostaje przeniesiona do nebulizatora, który rozdzielago na drobinki o rozmiarze w granicach 1-10 μm. Następniebadane drobinki wprowadzane są do płomienia palnika.W emisyjnej spektrometrii plazmowej płomień jest wytwarzanyprzy użyciu argonu, który pod wpływem prąduo wysokim natężeniu zostaje zjonizowany, w wyniku czegopowstaje plazma. Temperatura argonu wykorzystywanegow ICP-AES sięga 7000˚C, co skutecznie wprowadzaoznaczane cząsteczki w stan wzbudzenia. Do płomieniazostaje wprowadzony zatomizowany roztwór badany,który dostarcza energii, niezbędnej do wzbudzenia elektronóww atomach badanej substancji. Emisja fotonówi pomiar długości emitowanych fal za pomocą spektrofotometru,zachodzi wówczas, kiedy elektrony powracająze stanu wzbudzenia do stanu spoczynku.Wyniki i ich omówienieKadm został wykryty z dokładnością 0,01 μg/g. Zasto- Dotychczas w roli biomarkera ekspozycji wykorzystywasowanametoda była walidowana w oparciu o wzorce Cd ne są różne tkanki, ponieważ kumulują one dostające sięfirmy Wzormat we współpracy Instytutu Chemii Nieorga- wraz z krwią substancje egzogenne, które odzwierciedlająnicznej Politechniki Śląskiej. Odzyskiwanie Cd między właściwe narażenie i stanowią o szeroko rozpowszechnio-97%–102%. Wyniki analiz walidacyjnych różniły się od nej biokumulacji [26]. Uzyskane wyniki dotyczą zróżniilościtestowanych od 2,0–4,0%. Walidacja obejmowała cowanej populacji migdałków gardłowych, które wykaobserwowanyw migdałkach zakres stężeń badanych pier- zują się zmiennością statystyczną badanego pierwiastkawiastków. u chłopców i dziewczynek (p ≤ 0,05) [27].Opracowanie statystyczne wyników zostało wykonanePorównując wyniki stężenia kadmu dla obu płci (tab. 2),przy pomocy programów: Microsoft Excel oraz Statisticamożna zauważyć, że średnie geometryczne stężenie kadforWindows ver 7.1.mu w migdałku gardłowym dziewczynek (0,08 μgCd/g),Analiza statystyczna uzyskanych wyników zawartości ba- było nieznacznie wyższe niż jego średnie stężenie u chłopdanychmetali w migdałkach gardłowych polegała na wyz- ców (0,06 μgCd/g) (p ≥ 0,05). Maksymalna zawartośćnaczeniu:kadmu w migdałkach gardłowych chłopców jest rzędu! średniej arytmetycznej, 0,48 μg/g, u dziewczynek 0,40 μg/g (p ≥ 0,05). Natomiast! przedziału ufności (najbardziej prawdopodobny zakres większy jest współczynnik zmienności występowaniazmian),kadmu w migdałkach gardłowych pochodzących od chłop-! średniej geometrycznej, ców 116,19, w porównaniu do dziewczynek, gdzie wynosi! zakresu zmian (min-max), on 98,45. Jest to jeden z przykładów, że płeć odgrywa! zawartości odpowiadającej 10, 50 i 95 percentylowi, znaczącą rolę w kumulacji wybranych pierwiastków.! odchylenia standardowego,! współczynników rozkładu (skośność i kurtoza). Kolejnym zagadnieniem było określenie wpływu wiekudziecka na statystyczne występowanie kadmu w migdał-Do oceny normalności rozkładu stosowano testykach gardłowych (tab. 3). W pierwszej kolejności zwracaW. Shapiro-Wilka i Kołgomorowa-Smirnowa. Ze względuuwagę fakt, iż zawartość kadmu w badanych próbachna brak normalnego rozkładu, do oceny różnic pomiędzyw poszczególnych przedziałach wiekowych była najwiękbadanymigrupami zastosowano test U Manna-Whitney΄asza u dzieci najmłodszych w wieku od 0 do 4 lat. Wartości(w przypadku dwóch porównywanych grup). W przypadkuodpowiadające 95 percentylowi malały wraz z wiekiem.większej ilości grup zastosowano analizę wariancji i testKolejno dla dzieci najmłodszych wartość ta wynosiła 0,53;ANOVA Kruskala-Wallis΄a. Istotne statystycznie były hidzieci5–6 letnich 0,34; 7–10 letnich 0,19 (p ≤ 0,05).potezy o 95% prawdopodobieństwie, co odpowiada praw-Również w przypadku porównania współczynnika zmiendopodobieństwumniejszemu od 0,05.ności sytuacja przedstawia się tak samo jak w przypadkuWspółwystępowanie wybranych metali w migdałku gar- 95 percentyla.dłowym podlegało analizie za pomocą współczynnikaBadania dotyczące biernego narażenia dzieci na dym ty-Pearsona (rozkład nie spełniający warunku normalności).toniowy, na który miał wpływ udział palących rodzicówZ uwagi na to, że częstość występowania poszczególnych ukazuje tabela 4. O roli biernego palenia świadczy większazawartości kadmu w migdałkach gardłowych spełniała zawartość kadmu u dzieci narażonych na bierne palenierozkład prawostronnie lub lewostronnie rozwinięty (brak tytoniu. Porównując średnie geometryczne zawartości146 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


kadmu u chłopców i dziewczynek narażonych i nienara- Analizę zmian zawartości kadmu w migdałkach gardłożonych,zauważalna jest różnica w zawartości badanego wych chłopców i dziewczynek zamieszkałych w różnychmetalu u dziewczynek i chłopców narażonych na bierne rejonach województwa śląskiego przedstawia tabela 5.palenie, wartości są większe u dzieci narażonych w sto- Przeciętna zawartość kadmu odpowiadająca średniej geosunkudo nienarażonych. Zawartość kadmu u dziewczynek metrycznej u chłopców wynosi 0,06 μg/g, a u dziewczyneknarażonych na bierne palenia (0,09 μg/g) i nienarażonych 0,08 μg/g. Porównując stopień ekspozycji na obecność(0,07 μg/g). Natomiast wartości badanego pierwiastka kad mu w odniesieniu do 95 percentyla można dostrzec, żeu chłopców narażonych (0,06 μg/g) i nienarażonych dz ie ci z ami esz kujące obszary znajdujące się pod wpły-(0,05 μg/g) na bierne palenie. Porównując maksymalną za- wem emisji pyłów elektrownianych, posiadały większewartość kadmu odpowiadającą 95 percentylowi, zauwa- ilości kadmu w migdałkach gardłowych. Największeżalna jest zwiększona zawartość badanego pierwiastka st ę żen ie kadmu (0,60 μg/g) występuje w pobliżu Bytomia,u dzieci nienarażonych, wynosi ona u: chłopców 0,53 μg/g, Piekar Śląskich i Rudy Śląskiej, Gliwic (0,57 μg/g),u dziewczynek 0,45 μg/g. Analizując wyniki tabeli 4 moż- Zabrza (0,48 μg/g) i Katowic (0,46 μg/g). Porównaniena dostrzec wiele przykładów, które przekonują o nega- średniej geometrycznej również wskazuje na większetywnej roli biernego palenia na obecność w organizmie stężenie kadmu w terenach przemysłowych w porównaniudziecka toksycznych pierwiastków. do rekreacyjnych (ryc. 3).Ryc. 2. Rola płci w narażeniu dzieci na bierne palenie (Xg,95 percentyl) (μg/g) (p ≤ 0,05) Xg – średnia geometrycznaRyc. 3. Porównanie zawartości kadmu w migdałkachgardłowych w zależności od miejsca zamieszkania dzieci(Xg, 95 percentyl) (mg/g) (p ≤ 0,05) Xg – średniageometrycznaTab. 2. Charakterystyka statystyczna występowania kadmu w migdałku gardłowym u dzieci w zależności od płci [μg/g]JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011147


Tab. 3. Charakterystyka statystyczna występowania kadmu w migdałku gardłowym u dzieci w zależności od wieku [μg/g]Tab. 4. Charterystyka statystyczna występowania kadmu w migdałku gardłowym u dziewczynek i chłopcównarażonych i nienarażonych na bierne działanie dymu tytoniowego [μg/g]Tab. 5. Charakterystyka statystyczna występowania badanych metali w migdałku gardłowym dzieci w zależności odmiejsca zamieszkania R 1, R 2, R 3 [μg/g]Bytom, Piekary Śląskie, Tarnowskie Góry, Ruda Śląska, Radzionków148 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


Wnioskidania ankietowe. Przegląd Lekarski 2008; 65(10): 591-594.[10] Gomółka E., Piekoszewski W., Florek E., Morawska A., Kramer L.:Wpływ ołowiu na stężenie osoczowego białka ciążowego A (PAPP-A)1. Zawartość kadmu w migdałkach gardłowych jest różnau kobiet ciężarnych palących tytoń. Przegląd Lekarski 2006; 63(10).w zakresie jego obecności w pyle zawieszonym w po- [11] Szymanowski K., Chmaj-Wierzchowska K., Florek E., Opala T.: Złogiwietrzu.wapnia w łożysku – czy świadczą wyłącznie o paleniu papierosów.Przegląd Lekarski 2007; 64(10).2. Dostrzeżono wpływ biernego palenia, na większą za- [12] Pirogowicz I., Joniec Ł., Guzikowski W., Gwiazda E.: Wpływ palenia tytoniuna rozwój dziecka i jego stan zdrowotny. Przegląd Lekarski 2008;wartość kadmu w migdałku gardłowym badanych dzie-65(10): 427-431.ci mieszkających na obszarze Górnośląskiego Okręgu[13] Woynarowska B.: Edukacja zdrowotna – podręcznik akademicki. PWN,Przemysłowego. Warszawa 2007.3. Parametrami biologicznymi potencjalnie determinujągardła– ogólna charakterystyka. Nowa Medycyna – Rynoalergologia[14] Modrzyński M., Zawisza E., Samolińska-Zawisza U.: Układ chłonnycymi proces kumulacji kadmu w migdałkach gardło- (1/1999).wych mogą być płeć i wiek dziecka: u dziewczynek [15] Bochenek A., Reicher M.: Anatomia człowieka. PZWL, Warszawa 1992.[16] Zakrzewska A., Górski P.: Migdałek gardłowy jako część układu tkankiw stosunku do chłopców stwierdzono mniejsze jego4. Zasadne jest prowadzenie dalszych badań nad możli-wością wykorzystywania migdałków gardłowych jako70-75.bioindykatorów kadmu obecnego w danym środowiskuprzyrodniczym.limfatycznej nosa i gardła – anatomia, fizjologia oraz zmiany towarzysząwystępowanie.ce chorobom alergicznym u dzieci. Alergia i Astma Immun. 2004; 9: 61-69.[17] Vilella B.S., Vilella O.V., Koch H.A.: Growth of the nasopharynx andadenoidal development in Brazilian subject. Braz. Oral. Res. 2006; 20(1):[18] http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/Tonsilitis.[19] Hermanowski M., Kosek J.: Mechanizmy obronne układu chłonnego gar-dła. Terapia 2004; 4(150): 51-54.[20] Szczepański M., Szynaka B., Dzięcioł J., Małżyk J.: Ultrastruktura śród-L I T E R A T U R Abłonka naczyń pozawłosowatych migdałka gardłowego. Alergia AstmaImmunologia 2001; 6(3): 143-147.[1] Piekoszewski W., Florek E.: Tytoń w liczbach na początku nowego stule- [21] Passali V., Passali G.C., Passali F.M., Boccazzi A., Bellusi L.: Structuralcia. Przegląd Lekarski 2006; 63(10): 823-828.and Immunological Characteristics of Chronically Inflamed[2] Indulski J.: Zdrowie publiczne - wybrane zagadnienia. Medycyna Pracy, Adenotonsillar Tissue in Childhood. Clin. Diag. Lab. Immun. 2004; 11(6).Łódź 2000.[22] Quiding-Järbrink M., Granström.G., Nordström I., Holmgren J., Czer-[3] Gromadzka-Ostrowska J., Włodarek D., Toeplitz Z.: Edukacja prozdro- kinsky C.: Induction of Compartmentalized B-Cell Responses in Humanwotna. SGGW, Warszawa 2003. Tonsils. Infection And Immunity Mar. 1995; 853-857.[4] Florek E., Piekoszowski W., Groszek B.: Ocena narażenia na dym tyto- [23] Gryczyńska D., Krawczyński M.: Obiektywizacja wskazań do adenotomiiniowy. Przegląd Lekarski 2002; 59(4/5): 358-363.na podstawie badań endoskopowych. Magazyn Otoryno-Laryngologiczny[5] Zatoński W.: Zdrowie dzieci a bierne palenie tytoniu. Wydawnictwo Cen- 2005; VI, supl. IV.trum Onkologii Instytut, Warszawa 2002.[24] Zanieczyszczenie Atmosfery w województwie śląskim w roku 2007. Woje-[6] Sextom K., Adgate J.L., Fredrickson A.L., Ryan A. D., Needham L.L., wódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Katowicach, Katowice 2008.Ashley D.L.: Using Biologic Markers in Blood to assess Exposure to [25] Lis J., Pasieczna A.: Atlas Geochemiczny Górnego Śląska. PaństwowyMultiple Environmental Chemicals for Inner - City Children 3-6 years. Instytut Geologiczny, Warszawa 1995.Environ. Health Persp. 2006; 114(3): 453-459.[26] Kwapuliński J., Nogaj E., Babula M., Suflita M.: Wpływ biernego palenia[7] Bogunia M., Brodziak-Dopierała B., Kwapuliński J., Anhert B., Kowol na zawartość niklu w migdałkach gardłowych dzieci. Medycyna Środo-J., Nogaj E.: Występowanie ołowiu, kadmu w stawie biodrowym w aspek- wiskowa 2010; 13(3): 1-8.cie narażenia na dym tytoniowy. Przegląd Lekarski 2008; 65(10).[27] Nogaj E., Kwapuliński J., Misiołek M., i in.: Wpływ biernego palenia na[8] Szyszko M., Czarnowski W.: Wpływ palenia tytoniu na stężenie kadmu, zawartość glinu w migdałkach gardłowych dzieci zamieszkujących rejonyołowiu, selenu oraz cynku w łożysku kobiet rodzących z Gdańska. Prze- południowej Polski. Przegląd Lekarski 2007; 64(10): 713-716.gląd Lekarski 2006; 63(10).[9] Nakonieczna-Rudnicka M., Bachanek, Grajewska I.: Palenie papierosówprzez matki noworodków i dzieci młodszych z regionu lubelskiego – ba-CZERWIEC1-7 czerwca Dni Lasu i Zadrzewień2 czerwca Dzień Leśnika; Międzynarodowy Dzień Ochrony Środowiska Naturalnego5 czerwca Światowy Dzień Ochrony Środowiska – World Environment Day6 czerwca Dzień bez Samochodu – Car-Free Day8 czerwca Światowy Dzień Oceanów14 czerwca Światowy Dzień Krwiodawcy – World Blood Donor Day14 czerwca Światowy Dzień Praw Osób Starszych – World Elder Abuse Awareness Day14-16 czerwca Akcja Sprzątanie Świata17 czerwca Światowy Dzień Walki z Pustynnieniem i Suszą18 czerwca Dzień Europejskiego Protestu Przeciw GMO21 czerwca Pierwszy Dzień Lata24 czerwca Światowy Dzień Chorych na Osteoporozę27 czerwca Światowy Dzień Rybołówstwa27 czerwca Światowy Dzień Walki z Cukrzycą29 czerwca Dzień Ratownika WOPRJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011Kalendarium149


EVA GALLOVÁ , JARMILA PEKARČÍKOVÁ, MAREK MAJDAN, DANIELA KÁLLAYOVÁ, MARTIN RUSNÁKDepartment of Public Health, Trnava University, SlovakiaThe occupational environment and its impacton occurrence of cancer cases among workersin nickel refineryŚrodowisko pracy i jego wpływ na występowanie przypadków rakawśród pracowników rafinerii nikluAbstract:Objective: To demonstrate an occupation exposure impact on incidence of cancer diseases among nickel smelter workersin Sereď, Slovakia. To analyze the occurrence of cancer diseases among smelter workers. To make a risk assessment andsurvival analyses in selected group of workers.Methods: Retrospective cohort study is based on data about outcomes of work-related exposures in the present and alsoon the date about known nickel exposure in the past among smelter workers. Observed historical cohort group were 4622workers in the nickel smelter in Sereď (Galanta district) who were employed during the years 1963 – 1993. Odds ratio(OR), logistic regression and survival analyses were calculate.Results: There were 1348 non-exposed employees (29%) and 3274 exposed employees (71%). There were 4222employees without recorded cancer (91%) and 400 employees had recorded cancer disease (9%). Among cancer cases wecan assess that they mostly work on manufacture department (52% of cases). The most cases were employed in nickelsmelter over the 20 years (42%). The 36% of cases were first time employed in nickel smelter at the age of 31 – 40 yearsold. With increasing age to start work is increasing chance to be sick (OR = 1,48, CI = 1,30 – 1,69, P ≤ 0,001).95%Furthermore, with increasing duration of employment is also higher chance to have cancer (OR = 2,23, CI = 2,05 –95%2,41, P ≤0,001). Also the higher risk exposure has impact on higher chance to have cancer (OR = 1,46, CI = 1,22 –95%1,75, P ≤ 0,001).Conclusions: Presented study was the first study, which discussed aspects of the possible occupational exposure inthe nickel refinery in Sereď in the Slovak Republic.Streszczenie:Cel: Zaprezentowanie wpływu narażenia zawodowego na występowanie chorób nowotworowych u pracowników hutyniklu w Sereď, Słowacja. Analiza występowania przypadków zachorowań na raka wśród pracowników huty. Ocenaryzyka zawodowego i analiza przeżycia wybranej grupy pracowników.Metodyka: Retrospektywne badanie kohortowe w oparciu o dane na temat wyników narażeń związanych z obecnymwykonywaniem pracy zawodowej jak i na podstawie rozpoznanych przypadków narażenia zawodowego pracownikówhuty w przeszłości. Historyczne badania cohortowe obejmowały grupę 4622 pracowników huty niklu w Sereď (okręgGalanta), zatrudnionych w latach 1963 – 1993. Obliczono iloraz szans, regresję logistyczną oraz wykonano analizęprzeżycia.Wyniki: Badana grupa obejmowała 1348 (29%) pracowników nie narażonych oraz 3274 narażonych (71%). U 4222(91%) pracowników nie rozpoznano choroby nowotworowej, raka stwierdzono natomiast u 400 pracowników (9%).Pośród pracowników z wykrytą chorobą nowotworową większość (52% przypadków) była zatrudniona w dzialewytwórczym, przy czym 42% przypadków to osoby o stażu zatrudnienia w hucie niklu przekraczającym 20 lat. 36%zatrudnionych ze stwierdzoną chorobą nowotworową rozpoczęło pracę w hucie w wieku 31 – 40 lat. Wraz ze wzrastającymwiekiem zatrudnienia w hucie wzrasta ryzyko zachorowania na raka (OR = 1,48, CI = 1,30 – 1,69, P ≤ 0,001). Ponadto,95%im dłuższy staż pracy tym większe ryzyko raka (OR = 2,23, CI = 2,05 – 2,41, P ≤ 0,001). Ryzyko to wzrasta też wraz95%z wydłużeniem okresu narażenia (OR = 1,46, CI = 1,22 – 1,75, P ≤ 0,001).95%Wnioski: Zaprezentowane badania stanowią pierwszą próbę omówienia aspektów potencjalnego narażenia zawodowegowystępującego w hucie niklu w Sereď, Słowacja.Keywords: nickel, occupational exposure, cancerSłowa kluczowe: nikiel, narażenie zawodowe, choroby nowotworoweNickel, in the form of various alloys and compounds, hasbeen in widespread commercial use for over 100 years.* Dr Eva Gallová, Department of Public Health, School of Health Care andSocial Work, Trnava University, Univerzitné Námestie 1, 917 00 Trnava,Slovakia, e-mail: eva.gallova@truni.sk.150JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011Exposures by inhalation, ingestion or skin contact occur innickel and nickel alloy production plants as well as inwelding, electroplating, grinding and cutting operations.Chronic exposure to nickel and nickel compounds can haveadverse effects on human health because of their toxic andcarcinogenic activity [1,2].


The first brief report on occupational respiratory cancer status was focused on occurrence of cancer type. Otherdiseases among nickel refinery workers was reported from source of information related to the occupational environ-Clydach, Wales in 1933. Next epidemiological evidence of ment and work process were occupational records fromelevated lung cancer risk in the same cohort was published the Regional Office of Public Health. Additional sources25 years later [3,4]. Other Norwegian and Finland studies of information were the National Health informationalso indicated an increased risk of lung cancer among Center of the Slovak Republic. There were 5413 registeredworkers in the nickel refinery [5-7].employees. During the years 2007 – 2008 database wasDuring the years 1963 to 1993 was in Slovakia the prosuchas risk exposure by occupation position. The ano-finished and supplemented with missing informationduction and processing of heavy metals in Sereď (Galantadistrict) oriented on nickel and nickel compounds. There nymity of participant was assigned by identification num-were more than 5000 employees in nickel smelter during bers.the last 30 years of nickel production.From the 5413 total registered employees we excludeSince there were not any occupational exposure inforthestudents and employees who were not exactly working inmation and research about one and only nickel refinery insmelter but they were registered as a full-time staffSlovakia published, it was of interest by professionals (employees in recreational facilities, vocational school andfrom Department of Public Health, Trnava University daily care). Afterward were analyzed a total of 4622(Slovakia) to collect an available data about employees and records, which represented 85% of all registeredother determinants.employees from nickel smelter.The nickel production and processing was done in manydifferent production departments. Overall, nickel smelterhad more that 40 section, which were part of the 5 de-partments (economy management, wet and dry operationsof manufacture, metallurgy production and administrativedepartment). In individual departments employees workedat more than 80 various jobs as well as in different exposureto risk factors. After the processing of all available data,the risks in the workplaces were divided into 4 categoriesand jobs were grouped into 8 main groups (administration,temporary job, chemistry, mechanization, fire guard,maintenance, manufacture, research & development).Because the nickel is registered as chemical carcinogen, weassumed that occupational exposure, length of work andage of began work could have negative impact on the healthamong exposed workers, especially of developingmalignancies of respiratory, gastrointestinal and skin.Among workers employed in nickel smelter in Sereď (Slo-vakia) during 1963 – 1993 an elevated risk of cancer dis-eases has been demonstrated in retrospective cohort study.The objective of this study was to demonstrate an occupa-tion exposure impact on incidence of cancer diseasesamong nickel smelter workers in Sereď, Slovakia. The firstaim was to analyze the occurrence of cancer diseasesamong smelter workers. Than were made a risk assessmentand survival analyses in selected group of workers.We assume that professional exposure to nickel hada significant impact on the emergence of cancer diseasesas well as to survival proportion.MethodsStatistical analyses were done by program R project(http://www.r-project.org). The lowest level of significancewas P ≤ 0,05. Confidence interval (CI) was 95% forall results. For statistical analyses were calculate Odds ratio(OR), logistic regression and survival analyses throughKapplan-Meier survival curves. The confounders weresmoking and over-occupational exposure.Presented retrospective cohort study is based on data aboutoutcomes of work-related exposures in the present and alsoResultson the date about known nickel exposure in the past among The results described the proportions according to differentsmelter workers. Observed historical cohort group were type of workplaces and exposures are presented in Table 1.workers in the nickel smelter in Sereď (Galanta district) The study group was divided to 2 groups according towho were employed during the years 1963 – 1993. The nickel exposure. There were 1348 non-exposed employeesstudied parameter were: gender, date of birth, education, (29%) and 3274 exposed employees (71%). The mostmarital status, work position, work start date and end date participants had basic and secondary school education.of employment, nickel level exposure, a type of cancer and The major proportion of employees worked on manudateof death due to cancer. Given that nickel is a proven facture department (33% of non-exposed, 64% ofcarcinogen, the study was not based only on the type of exposed). Occupation duration was in range from 0,1 tocancer, but also on survival period from the disease 48,6 years. The average work duration was 9,1 (CI 95% = 8,8histology confirmation.– 9,4) years. Median was 5,0 years. The most workers wereData collection was in the period 2005 – 2007. Data were employed until 5 years (50% of non-exposed, 51% ofobtained from work records. Information about health exposed).JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011151


Tab. 1. Description by Ni exposure in an occupational environmentParameterGenderFemaleMaleTotalEducationBasicSecondary without GraduationSecondary with GraduationUniversityTotalPositionAdministrationTemporary jobChemistryMechanizationFire guardMaintenanceManufactureResearch & DevelopmentTotalWork duration (years)0 - 56 - 1011 - 1516 - 20> 20TotalNon-exposed to Nin = 13484648844463494747921411197443334144464663218140109218%34 %66 %100%33 %26 %35 %6 %100%16 %8 %7 %3 %3 %25 %33 %5 %100%50 %16 %10 %8 %16 %100%ExposureExposed to Nin = 3274423285112411084838111491301897426626210080Tab. 2. Health status and occupational exposure among nickel smelter workersParameterGenderFemaleMaleTotalExposure to NiNon-exposed (I.+II. cat.)Exposed (III. + IV. cat)TotalPositionAdministrationTemporary jobChemistryMechanizationFire guardMaintenanceManufactureResearch & DevelopmentTotalAge of first employment≤ 2021- 3031- 40> 40Totalno Can = 422281434081265295723523127211349853233613311241825716557%19 %81 %100%30 %70 %100%6 %6 %6 %3 %1 %20 %55 %3 %100%27 %43 %17 %13 %100%1656448307232631Health statuswith Can = 4007332783317281014510114208115413114669%13 %87 %100%38 %33 %26 %3 %100%2 %4 %6 %2 %1 %19 %64 %2 %100%51 %14 %9 %7 %19 %100%%18 %82 %100%21 %79 %100%7 %2 %4 %1 %2 %29 %52 %3 %100%14 %33 %36 %17 %100%P valueP ≤ 0,001P ≤ 0,001P ≤ 0,001P ≤ 0,05P valuen.s.P ≤ 0,001P ≤ 0,001P ≤ 0,001152 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


Work duration (years)0 - 56 - 1011 - 1516 - 20> 20Total230765135225266055 %15 %8 %6 %16 %100%121595891893 %4 %24 %22 %47 %100%P ≤ 0,001Table 2 displays the health status by various type and length Discussionof occupational exposure. There were 4222 employeeswithout recorded cancer (91%) and 400 employees had Other published studies dealing with the emergence ofrecorded cancer disease (9%). Among cancer cases we can malignances among workers in a nickel refinery alsoassess that they mostly work on manufacture department worked with the cohort of employees. The first information(52% of cases). The most cases were employed in nickel about professional respiratory cancers in nickel refinerysmelter over the 20 years (42%). The 36% of cases were workers came from Wales in UK in 1993 [8]. The sourcefirst time employed in nickel smelter at the age of 31 – 40 data are from the period 1902 to 1934. In the observedyears old.cohort were 679 men from the refiners, who were thanmonitored by “follow up in the period 1934 to 1981 [9].Among the all cases, there were respiratory cancers (24%),Other refineries, which had been also previously investidigestivecancers (24%), melanoma (15%), lip and oralgated, were in Finland, Norway and Canada. Cohort incavity cancers (9%), reproductive organ cancers (9%),Finland consisted of 1385 employees in the period 1953 tourinary cancers (6%), breast cancer (4%) and other cancer1987. In the Norway there were 5297 refinery worker sincetypes (9%).1910 to 1977 and in the Canada were 1659 followed menThe results from the regression analyses describe the in- cohort in nickel refineries since 1954 to 1995 (KARJAteractionof various selected parameters (gender, LAINEN 1992, GRIMSRUD 2003, EGEDAHL 2001) [7,8].education, marital status, age of the first employment,From 1992 to 1996 were published the results of researchduration of work and level of risk in the workplace)examining the relationship of the risk of cancer among twobetween sick and healthy workers. Depended variablehigh-risk cohorts of South Wales and Norway. The main(effector) was a health status (sick = 1, healthy = 0). We didobjective of research in Norway was to find out thatnot detected a statistically significance difference in thethe forms and nickel compounds contribute most tovariable of gender. We found that with the higher educationthe carcinogenic risk (water-soluble, sulphides, oxides oris less chance to be sick (OR = 0,79, CI 95% = 0,69 – 0,91,metallic nickel).P ≤ 0,01). Furthermore, we found that marriage reduces thechance to have cancer disease (OR = 0,73, CI = 0,56 –It was the first study which used the statistical analysis of95%cumulative exposure measurement [9-11].0,96, P ≤ 0,05). From the perspective of age of the firstemployment, we found that with increasing age to start Sorahan (2004, 2005) presents quite similar results fromwork is increasing chance to be sick (OR = 1,48, CI = the cohort of nickel refinery workers in Clydach, South95%1,30 – 1,69, P ≤0,001). Furthermore, with increasing durefinerysince 1953 to 1992. Similar to our study methods,Wales. In observed cohort were 812 men employed at theration of employment is also higher chance to have cancerSorahan excluded from monitoring those workers who(OR = 2,23, CI 95% = 2,05 – 2,41, P ≤ 0,001). Also the higherworked in the canteen and other administrative workrisk exposure has impact on higher chance to have canceroutside the company. Saharan’s results are also oriented on(OR = 1,46, CI 95% = 1,22 – 1,75, P ≤ 0,001) (Table 3). type of work, length of work in the company, the type ofcancer and the mortality rate for selected types of tumors.Tab. 3. Logistic regression analyses by selected parameters The highest mortality was within lung cancer and bronchi,with the health status as a depended variable (sick = 1, and stomach tumors and prostate tumors. Again, confirm tohealthy = 0)our finding that with increasing duration of employmentis risk of lung cancer 1,21 times higher. Furthermore,the authors found that higher mortality for lung cancerStandard Error z value P value OR (95% CI)were among those workers who worked directly in theGender0,150 -1,350 n.s. 0,82 (0,61-1,10)Education0,070 -3,269 P ≤ 0,01 0,79 (0,69-0,91)manufacturing process of nickel processing). Sorahan alsoFamily status0,139 -2,277 P ≤ 0,05 0,73 (0,56-0,96) followed among workers in a nickel refinery in SouthStarting Age (years) 0,067 5,854 P ≤ 0,001 1,48 (1,30-1,69) Wales, mortality and fatality by different types of cancersWork duration (years)Occup. Risks0,0410,09219,4564,132P ≤ 0,001P ≤ 0,0012,23 (2,05-2,41)1,46 (1,22-1,75)[12,13]. His results confirm to our finding that the highestproportion had respiratory and digestive cancers.JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011153


Other researches investigated further accumulation ofnickel in the lung between smokers and nonsmokers inthe different professional exposure to nickel. Their resultsshow that cumulative exposure is a cause of lung cancerwith high risk. On the other hand, the differences of nickelconcentration in plasma and urine among smokers andnonsmokers were not significant [15,16].step for the analysis of the impact on human health may beby secondary exposure from the environment.ConclusionThe relationship between nickel exposure and cancer ofthe lung was further examined in the study of cases andcontrols, which is based on a cohort of Norwegian workers.There was a new matrix used for detection of nickelexposure in respect of smoking and other carcinogenicrisks in the workplace as well as in the internal and externalenvironment of refineries. To the analysis were includedalso other factors that can make the emergence of lungcancer among exposed workers (age, length of employ-ment, working hours, work at different departments,changes in production and the manufacturing process,changes in the occupational environment. The incidence ofcancers was compared with national male population withregard to age and smoking habits [8,14].Presented study was the first study, which discussedaspects of the possible occupational exposure in the nickelrefinery in Sereď in the Slovak Republic. Available data onDepartment of Public Health (Trnava University) areunique collection of information about all registeredrefinery employees during 30 years of production. Thus,despite the systematic errors from confounding smoking tothe analysis, is this study challenge for dealing with theimpact of nickel refinery on population health in the SlovakRepublic in the future. We see the necessary cooperationwith experts from the meteorological monitoring, the re-gional public health authorities but mainly by people fromGalanta district in Trnava region.R E F E R E N C E S:[1] IARC Monograph on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans;Chromium Nickel and Welding, International Agency on Cancer, Lyon,1990, vol. 49, pp. 318-389.[2] International Committee on Nickel Carcinogenesis in Man. Report of theInternational Committee on Nickel Carcinogenesis in Man. Scand J WorkEnviron Health 1990; 16: 1–82.[3] Morgan R.G.: Some Observations on the incidence of respiratory Cancer inIn our monitoring and analyzing of cancer occurrenceamong workers in the nickel refinery in Sereď we relied onthe available data (gender, age, length of employment,work at different departments and levels of nickel exposureNickel Workers. British Journal of Industrial Medicine 1958; 15: 224-234.in the workplace). Since data about smoking and intensity [4] Doll R.: Cancer of the Lung and Nose in Nickel Workers. British Journal ofof smoking were not collected, we could only rely that theIndustrial Medicine 1958; 15: 217-223.[5] Pedersen E.: Cancer of respiratory organs among workers at a nickelestimated 65% of all smokers in the cohort will spread refinery in Norway. International Journal of Cancer 1973; 12: 32-41.evenly between the exposed and non-exposed.[6] Magnus K., Andersen A.A., Hogetveit A.C.: Cancer of respiratory organsamong workers at a nickel refinery in Norway. International Journal ofCancer 1982; 30: 681-5.[7] Karjalainen S., Kerttula R., Pukkala E.: Cancer risk among workers ata copper/nickel smelter and nickel refinery in Finland. InternationalArchives of Occupational and Environmental Health 1992; vol. 63:547-551.The reason of this bias is that the data collection was notbased on interview but only on medical records andemployment records. And these sources did not haveinformation about smoking habits because this information[8] Grimsrud T.K., Berge S.R., Martinsen J.I., Andersen A.: Lung cancerwas not required for recording the medical records of every incidence among Norwegian nickel-refinery workers 1953-2000. Journalemployee. For valid and comprehensive analysis about of environmental monitoring 2003; 5: 190-197.[9] Morabia A., Have T.T., Landis J.R.: Empirical evaluation of the influenceimpact of heavy metal exposure on health is necessary to of control selection schemes on relative risk estimation: the Welsh nickeladd any missing information. There were also missing workers study. Occupational and Environmental Medicine 1995; vol. 52:489-493.information about over-occupational exposure or about[10] Easton D.F., Peto J., Morgan L.G., et al.: Respiratory cancer mortalityprevious jobs.in Welsh nickel refiners: which nickel compounds are responsible?In: Advances in environmental sciences and technology. New York 1992:[13] Sorahan T., Williams S.P.: Mortality of workers at a nickel carbonylrefinery, 1958-2000. Occup Envir Medicine 2005; 62: 80-85.[14] Berge S.R., Skyberg K.: Radiographic evidence of pulmonary fibrosis andpossible etiologic factors at a nickel refinery Norway. Journal of Environ-The above biases of the monitoring are reasonable 603-19.criticism by experts in the field of public health as well asother professionals. For follow-up and statisticalprocessing should be considered another selection criteria Medicine 1996; 53: 708-13.of employees. Based on experience with the processing1958-2000. Occupational Medicine 2004; 54: 28-34.of this database would be useful to exclude all employeeswho were employed less than 12 months. We should avoidto confounding the results, because there were 20%short-employed workers in the refinery in Sereď.mental Monitoring 2003; vol. 5: 681-688.[11] Andersen A., Berge S.R., Engeland A., Norseth T.: Exposure to nickelcompounds and smoking in relation to incidence of lung and nasal canceramong nickel refinery workers. Occupational and Environmental[12] Sorahan T.: Mortality of Workers at a Plant Manufacturing Nickel Alloys,[15] Torjussen W., Zachariasen H., Andersen I.: Cigarette smoking and nickelexposure. Journal of Environmental Monitoring 2003; vol. 5: 198-201.[16] Edelman D.A., Roggli V.L.: The Accumulation of Nickel in Human Lungs.The nickel production in Sereď is finished sine 1993. Atthis time exist other fact, that in addition to the separation Environmental Health Perspectives 1989; 81: 221-224.of pollutants, there were produced solid waste contain 78%iron in the form of ferric oxide. This means that the next154 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011


journaleh@wsew.edu.plJEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011155


Guidelines to Authors15. Manuscript structure:- Research articles1. The periodical Journal of Ecology and Health is a two-monthly which Text – the research article should be divided into the following sections:publishes research articles and reviews from the broadly understood area Introduction, Materials and Methods, Results, Discussion, Conclusions.of ecology, with special focus on sustainable development and health as Abstract – should be structured of the following four paragraphs:well as other closely related disciplines.Introduction, Materials and Methods, Results, Conclusions.2. Manuscripts published in the Journal of Ecology and Health become the - Case studiesproperty of the Publisher and the Editor. Reprinting in full or in fragments Text – a concise description of the case together with the results of theas well as translation into another language requires a prior written laboratory research, initial recognition and the differentiation diagnosis,consent issued by the Editor.final recognition proved by the documented result of a histopathological3. Manuscripts describing research on humans must meet the requirements test.of the Declaration of Helsinki. In the case of research with the use of Abstract – a short summary of the article without the need to makeanimals the rules must be followed which are set up in the a division into paragraphs as indicated aboveInterdisciplinary Principles and Guidelines for the Use of Animals in - ReviewsResearch, Testing and Education issued by the New York Academy and Text – a proposed structure includes division into: Introduction and FinalSciences` Adhoc Committee on Animal Research. Information on Conclusions (Summary)observing these rules must be included in the manuscript. Research Abstract – a short summary of the article without the need to makeaddressing humans or animals must be subject to a prior approval by the a division into paragraphs as indicated abovelocal Ethics Committee which must be also indicated in the text of themanuscript. Information on the informed consent of the patients to16. Length of the Manuscript: preferred length of the textparticipate in the research should be enclosed as well.17. Literature – it must contain a specification of all literature sources4. Authors of research works are obliged to disclose any financialmentioned in the text in order of their appearance. Subsequent numbers ofrelationship towards a company which product is described in the articlethe literature sources mentioned in the text should be provided in squareor a competitive company. This information will not be published neitherbrackets.will influence the decision on the publication of the article.- Journals – the following literature source number, family names andinitials of the first names of the authors, title of the article, title of the5. Each manuscript submitted for publication must include a statement of thejournal, year, volume, number of the first and last page of the article.Author (Authors) that the text has not been published before or submittedExample: [1] Brault D., Vever-Bizet C., Dellinger M.: Fundamentalfor publication to Editor of another journal. The statement should alsoaspects in tumor photochemotherapy: interactions of porphyrins withinclude information on the free of charge transfer of copyrights to themembrane model systems and cells. Biochimie 1986; 68: 913-921.publication and dissemination of the materials on the Publisher (in linewith Article 50 of the Act on Copyrights and Related Rights Act) if the - Books – the following literature source number, family names and initialsmanuscript is accepted for publishing. At the same time the Author of the first names of the authors, title, publisher, place and year of(Authors) are obliged not to publish the article anywhere else in any publication.language without a written consent of the Publisher.Example: [2] Buchowicz J.: Biotechnologia molekularna. Wydawnic-two Naukowe PWN, Warszawa 2009.6. A written consent of the Publisher and the Authors of the original articlefor reprinting must be attached to any materials published before.- A chapter in a book – the following literature source number, familynames and initials of the first names of the authors, title of the chapter,7. The Editor does not take any responsibility for the opinions expressed infamily names of the authors of the book (editors) , title of the book,the articles or advertising materials.publisher, place and date of publication8. The Editor reserves the right to select manuscripts for publication inExample: [3] Ziółkowski M: Zarządzanie strategiczne w polskimsubsequent issues.samorządzie terytorialnym, W: Zalewski A. (red.). Nowe zarządzanie9. The Editor reserves the right to shorten the texts and introduce relevant publiczne w polskim samorządzie terytorial-nym, SGH, Warszawa 2005.stylistic and nomenclature modifications into the text without contacting- Text from an internet page – the following literature source number,the Author (Authors).family names and initials of the first names of the authors, web page10. Articles are published in the Journal of Ecology and Heath free of charge address, date of downloading in square brackets. If the text has no authorwhich means that the Authors do not incur any costs related to the or title – web page address and the date of downloading in square bracketspublication of the articles neither do they receive any remuneration for it.Example: [4] Nowak J.: Co nowego w polskiej historiografii, dostępny w:11. All articles published in the Journal of Ecology and Heath are per- http//www.gazetawyborcza.pl/wydawnictwa_naukowe [downloaded onreviewed. 12.07.2008].12. Manuscripts for publication should be submitted to the Editor in an Example: [5]: http//www.epa.gov [12.07.2009].electronic form under the following e-mail address:18. The text should be written in WORD format with “doc” extension. It isjournaleh@wsew.edu.pl or by post under the following address:recommended to use standard fonts, size 12 points.19. Tables – may be included in the same file as the manuscript.The Cardinal August Hlond University of Educationin Myslowice20. Pictures and photographs can be made be in colour or black and white.ul. Powstańców 19, 41-400 Mysłowice, PolandThey should be attached as separate files and saved in JPG format of thehighest possible resolution. They should be numbered with Arabic13. Each manuscript should include:numerals according to their order of appearance in the text, relevant- Title in Polish and in English, the title should be short and express the references to the pictures and figures should be made in the text. Thecontent of the article;descriptions should be made in Polish and in English.- First names and family names of the Authors together with affiliations 21. Acronyms – should be spelled out when they appear in the text for the first(full names and complete addresses of the organizations);time.- Contact details of the Author to whom all correspondence will be sent22. Results of laboratory research, norms and standard deviations must be(name and family names of the Author, name of the organisation, address,expressed in units of the International System of Units SI.telephone and/or fax number and e-mail address);- Abstract (in Polish and in English);23. After publication of the article each Author receives one author’s copy of- Key words (in Polish and in English) – min 3 max 6 words;the journal free of charge.- Consent of all Authors for the publication of the manuscript; Redakcja- A statement that the manuscript has been neither published before in otherjournals or submitted for publication to another Editor;- Information on the transfer of the copyright on the Publisher;- Information on the funding sources.14. The manuscripts should be written in Polish or in English.156 JEcolHealth, vol. 15, nr 3, maj-czerwiec 2011

More magazines by this user
Similar magazines