BIOLOGISCHE VERONTREINIGENDE STOFFEN: COMPONENTEN, SOORTEN EN GEVOLGEN - MILIEU - 2025

De biologische verontreinigingen zijn die levende organismen of producten die zijn afgeleid van deze binnendringende middelen die ongewenste door mensen veroorzaakte effecten veroorzaken. Organismen die deel uitmaken van alle bekende taxonomische groepen zoals bacteriën, archaea, protisten, schimmels, planten en dieren, kunnen als biologische contaminanten werken.

Deze vervuilende stoffen tasten het milieu in het algemeen aan en veroorzaken problemen voor bodem, water, lucht, voedsel, infrastructuur en werkplekken. Onkruidplanten, ziekteverwekkende schimmels en nematoden komen voor in landbouwbodems, terwijl ziekteverwekkende bacteriën en protisten een ernstige bedreiging vormen voor de volksgezondheid in water.

Structuur van het influenzavirus (griep), een wijdverspreide biologische contaminant.

Lucht is ook een medium dat vatbaar is voor biologische verontreiniging, evenals een efficiënt voertuig voor het transporteren van verontreinigende stoffen. Virussen, bacteriën en schimmelsporen in de lucht worden over grote afstanden vervoerd.

Aan de andere kant verontreinigen organismen zoals bacteriën, protozoa, schimmels, insecten en uitwerpselen van zoogdieren voedsel en drinkwater. Evenzo zijn er biologische verontreinigingen in werkomgevingen, onderwijscentra, gezondheidscentra en huizen.

De aanwezigheid van biologische verontreinigende stoffen leidt tot volksgezondheidsproblemen die economische verliezen bij preventie en sanering met zich meebrengen. De voedselproductie wordt ook beïnvloed door biologische verontreinigende stoffen die gewassen aantasten of reeds bewerkte voedingsmiddelen bederven.

Componenten van biologische verontreinigingen

Biologische verontreinigende stoffen bestaan ​​uit levende organismen en uit producten die zijn afgeleid van hun metabolisme. Onder levende organismen zijn alle biologische rijken vertegenwoordigd en, in het geval van metabolische derivaten, vallen toxines en metabolisch afval (uitwerpselen en urine) op.

- Levende organismen

Virus

Hoewel virussen in strikte zin niet passen in de definitie van leven, worden ze normaal gesproken op dit gebied beschouwd. Virussen zijn dus biologische contaminanten met een hoge impact vanwege hun reproductieve en invasieve capaciteit.

Virale pandemieën komen steeds vaker voor, zoals het geval is bij de recente crisis met longontsteking veroorzaakt door het coronavirus 2019-nCoV. Afhankelijk van het type virus kunnen deze zich verspreiden via de lucht, door contact of door vectoren zoals muggen (muggen).

Bacteriën en archaea

Bacteriën zijn een van de belangrijkste biologische contaminanten die gezondheidsproblemen veroorzaken bij mensen, dieren en planten. Ze worden verspreid door water, voedsel, door de lucht of door direct contact. Ze kunnen alle omgevingen besmetten: bodem, water, voedsel en infrastructuur en objecten.

Protozoa

Protozoa kunnen aquatische omgevingen en de bodem verontreinigen en zelfs in atmosferisch stof worden vervoerd. Sommige vormen cysten waardoor ze bestand zijn tegen hoge temperaturen, uitdroging en zelfs desinfectie.

Protozoa dat meningoencefalieten veroorzaakt (Naegleria fowleri) (Bron: Photo Credit: Content Providers (s): CDC / Dr. Govinda S. Visvesvara

Protozoa zoals Acanthamoeba veroorzaken encefalitis en cornea-aandoeningen, anderen zoals Naegleria fowleri veroorzaken ernstige ziekten zoals primaire amoeben meningoencefalitis. Veel andere soorten zijn darmpathogenen die via uitwerpselen besmetten.

Paddestoelen

Er zijn veel soorten pathogene schimmels die het milieu vervuilen en de gezondheid van mens, dier en plant aantasten. Door zich via sporen te verspreiden worden ze efficiënt door de lucht verspreid en vervuilen ze ook bodem en water.

Planten

Veel plantensoorten werken als onkruid, verontreinigen landbouwbodems en beïnvloeden de productiviteit van gewassen. Ze zijn ook een reservoir voor andere verontreinigende organismen zoals virussen, schimmels, bacteriën en insecten. Onkruid tast gewassen in de bodem en wateren aan, waar ze deelnemen aan het eutrofiëringsproces.

Dieren

Verschillende diersoorten zijn ongedierte van gewassen en dieren, evenals mensen en kunnen ziektevectoren zijn. Insecten vormen in dit opzicht de meest problematische groep, met bloedzuigende soorten zoals luizen, teken, vlooien en muggen.

Evenzo zijn knaagdieren, vooral huisdieren, zoals de gewone rat en muizen, belangrijke plagen. De uitwerpselen en urine van deze dieren besmetten op hun beurt voedsel en brengen ziekten over.

- Metabole derivaten

In veel gevallen is de biologische besmetting niet direct het levende organisme, maar producten die zijn afgeleid van zijn metabolisme.

Gifstoffen

Soorten bacteriën, schimmels, algen, planten en dieren produceren gifstoffen als verdediging, die eenmaal in het milieu vervuilende stoffen worden. Ze kunnen worden overgebracht langs trofische webben, wat de biodiversiteit en de mens beïnvloedt.

Rode getij. Bron: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:La-Jolla-Red-Tidejpg.780.

Een voorbeeld is giftige algenbloei (rode vloed), die populatie-explosies zijn van giftige fytoplanktonalgen als gevolg van ecologische onevenwichtigheden. De populaties vormen plekken die uitgestrekte zeegebieden bedekken, ze vergiftigen verschillende waterorganismen die het beïnvloeden wanneer ze door mensen worden geconsumeerd.

Uitwerpselen en urine

Het meest voorkomende geval in deze lijn is de besmetting van opgeslagen voedsel door de uitwerpselen en urine van knaagdieren. Leptospirose, een ziekte die wordt veroorzaakt door de bacterie Leptospira interrogans, wordt bijvoorbeeld verspreid door in contact te komen met de urine van ratten of andere dieren.

Eiwit

Hoewel zeldzaam, kunnen bepaalde structurele componenten van levende wezens ook vervuilende stoffen zijn. Dat is het geval met de prionen die boviene spongiforme encefalopathie of 'gekkekoeienziekte' veroorzaken.

Het is een defect eiwit dat een degeneratief beeld van het centrale zenuwstelsel veroorzaakt en de dood veroorzaakt. Het treft zowel dieren als mensen door te worden overgedragen via de consumptie van besmet vlees.

- Genetische verontreinigingen

Met de ontwikkeling van genetische manipulatie, met name van genetisch gemodificeerde organismen, verschijnt een nieuw type biologische contaminant. Dit zijn genen die ongepland zijn geïntegreerd in het genoom van een ander organisme dan zijn soort, en die problemen kunnen veroorzaken voor mensen.

Ongewenste resultaten

Naast menselijke manipulatie gaat de natuur haar gang en kunnen genen die in de ene soort zijn ingebracht, worden overgedragen op een andere ongewenste soort. Bijvoorbeeld een herbicideresistentiegen dat is opgenomen in een gecultiveerde soort die wordt overgedragen op een onkruidgerelateerde soort.

Een ander potentieel probleem is de opname van een gen van de ene soort dat allergie veroorzaakt voor een populatiesegment van een andere soort. Als de persoon niet over voldoende informatie beschikt, kan dit tot ernstige gezondheidsproblemen leiden.

Soorten biologische verontreinigingen

Biologische verontreinigende stoffen kunnen worden geclassificeerd door zowel het verontreinigende organisme als het verontreinigende medium. In het laatste geval dringen deze verontreinigende stoffen alle omgevingen binnen waar de mens zich ontwikkelt.

Biologische verontreiniging. Bron: Centers for Disease Control, Verenigde Staten

- Biologische bodemverontreinigende stoffen

Bodems zijn verontreinigd met onder meer schimmels, bacteriën, protozoa, onkruid en dieren zoals nematoden. Deze organismen veroorzaken gezondheidsproblemen in gewassen, dierlijke productiesystemen en in de menselijke gezondheid.

Bodemschimmels, bacteriën en nematoden zijn de oorzaak van landbouwverliezen door aantasting van het wortelstelsel van planten.

Intestinale ziekten

Contact met door protozoa en platwormen verontreinigde grond is een van de belangrijkste bronnen van darmziekten bij kinderen. Dit type ziekte is de belangrijkste oorzaak van kindersterfte in de wereld.

- Biologische waterverontreinigende stoffen

Water is een medium dat zeer vatbaar is voor vervuiling, vooral door biologische verontreinigende stoffen die zorgen voor een adequaat vitale omgeving en verspreidingsmedium. Bacteriën, protozoa en dieren worden in waterlichamen aangetroffen als biologische verontreinigingen in verschillende contexten.

Menselijke ziekteverwekkers

Bacteriën, protozoa en voor de mens pathogene dieren zoals platwormen (lintwormen en andere), komen voornamelijk in het water via besmette uitwerpselen.

Gifstoffen en uitwerpselen in het water

Het water kan vervuild zijn met biologische gifstoffen, bijvoorbeeld die in giftige algen of fytoplankton in giftige algenbloei. Een voorbeeld is de dinoflagellate Gymnodinium catenatum, die een verlammende saxitoxine produceert.

Veroorzaker van toxoplasmose (Toxoplasma gondii). Bron: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Toxoplasma_gondii.jpg

Dierlijke uitwerpselen en uitwerpselen in water zijn ook dragers van ziekteverwekkers zoals de protozoa Toxoplasma gondii (toxoplasmose). Schistosomiasis of bilharzia is een ziekte die wordt opgelopen in wateren die zijn geïnfecteerd door menselijke uitwerpselen en die wordt veroorzaakt door platwormen van het geslacht Schistosoma.

- Biologische luchtverontreinigende stoffen

Lucht is een manier om biologische verontreinigende stoffen te verspreiden, met virale deeltjes, bacteriën, schimmelsporen en stuifmeelkorrels in suspensie. Het geval van stuifmeelkorrels en sporen is met name relevant omdat ze allergieën en aandoeningen van de luchtwegen veroorzaken.

- Biologische contaminanten in voedsel

Omdat levende materie het natuurlijke substraat is voor veel levende organismen, is voedsel vatbaar voor biologische besmetting.

Bacteriën en schimmels zijn de belangrijkste verontreinigende stoffen in voedsel, waarvan er vele bij mensen ziekten kunnen veroorzaken.

Bacteriële voedselvergiftiging

De meeste gevallen van voedselvergiftiging worden veroorzaakt door bacteriën in voedsel of water. Een van de meest voorkomende zijn die veroorzaakt door Escherichia coli, Salmonella-soorten en Staphylococcus.

Microscopisch beeld van de Escherichia coli-bacterie

Gifstoffen en organisch afval

In sommige gevallen kunnen biologische verontreinigingen in voedsel dodelijke gifstoffen afscheiden, zoals de bacterie Clostridium botulinum. De bacteriën die botulisme veroorzaken, kunnen elk voedsel besmetten en zijn zeer goed bestand tegen hoge temperaturen. Het is in staat botulinum-neurotoxine te produceren, dat wordt beschouwd als het krachtigste dat er bestaat.

Clostridium botulinum Bron: EAS

Schimmels kunnen bij het besmetten van voedsel ook mycotoxinen afscheiden, zoals aflatoxinen die kankerverwekkende en mutagene effecten hebben. Voedsel kan ook worden besmet door de uitwerpselen en urine van plaagdieren zoals knaagdieren.

Bij het besmetten van voedselmagazijnen op zoek naar voedsel, verspreiden knaagdieren hun uitwerpselen en urine, waardoor voedselproducten worden verontreinigd. Met name de urine van muizen en ratten draagt ​​Hantavirus, leptospirose en Salmonella.

- Biologische verontreinigingen van infrastructuren, woningen en werkomgevingen

Biologische verontreinigingen, zoals bacteriën, schimmels, insecten, knaagdieren en andere vormen een groot probleem in menselijke omgevingen. Ze zijn niet alleen ziekteoverdragers, maar tasten ook de infrastructuur aan, maken ruimtes onbruikbaar en belemmeren werkactiviteiten.

Medische centra

In medische centra vormt besmetting met bacteriën en schimmels een ernstig probleem, vooral in gebieden waar totale asepsis nodig is, zoals operatiekamers. In gezondheidscentra zonder adequate hygiëne komen vaak gevallen van nosocomiale longontsteking voor, dit is longontsteking die in het gezondheidscentrum zelf wordt opgelopen.

Er is op gewezen dat ongeveer 40% van de gezondheidscomplicaties in het ziekenhuis verband houden met biologische besmetting van het centrum. Dit is een belangrijke doodsoorzaak, vooral als het gaat om bacteriën die meervoudig resistent zijn tegen antibiotica, zoals Pseudomonas aeruginosa 35.

Sick building-syndroom

Het concept van het sick building-syndroom genereert dat verslechterde infrastructuren chronische problemen van biologische besmetting opleveren. Tot de meest karakteristieke biologische contaminanten van dit syndroom behoren virussen, schimmels, bacteriën en mijten.

Gevolgen

Volksgezondheid

Het belangrijkste gevolg en de grootste impact zijn de aantasting van de menselijke gezondheid veroorzaakt door biologische verontreinigende stoffen. Besmettelijke besmettelijke ziekten zijn een van de belangrijkste ziekten en worden veroorzaakt door biologische agentia die alle soorten omgevingen en voedingsmiddelen besmetten.

Verstrekking van voedsel

Biologische verontreinigingen in de vorm van ongedierte en onkruid hebben invloed op de opbrengst en productiviteit van gewassen en landbouwhuisdieren. Evenzo nemen voedselreserves af wanneer ze worden geconsumeerd of besmet.

Drinkwater

Water is een essentieel element voor het leven en de biologische verontreinigende stoffen die erin aanwezig zijn, maken het gevaarlijk voor consumptie. Momenteel kampt de mensheid met een tekort aan drinkwater, zodat de besmetting van de weinige beschikbare bronnen een wereldwijd probleem is.

Ecologische onevenwichtigheden en verlies van biodiversiteit

Biologische verontreinigende stoffen zijn betrokken bij een groot deel van de milieuveranderingen die ecologische onevenwichtigheden veroorzaken. Dit resulteert op zijn beurt in het verlies van biodiversiteit, doordat populaties afnemen en zelfs soorten uitsterven.

De besmetting van gebieden met exoten is een belangrijke oorzaak van het verdwijnen van lokale soorten door predatie of voordelige concurrentie. Eutrofiëring van zijn kant is een van de belangrijkste problemen in aquatische ecosystemen, veroorzaakt door een overmatige opname van nutriënten in het milieu.

Huisvesting, werkomgeving en infrastructuur

De gebieden huisvesting, basisvoorzieningen en mensenwerk zijn verslechterd en zelfs uitgeschakeld door biologische verontreinigende stoffen.

Referenties

1. Wereldgezondheidsvergadering. (2001). Door de bodem overgedragen schistosomiasis en helminthiasis. 54e WERELDGEZONDHEIDSVERGADERING WHA54.19 Agendapunt 13.3 22 mei 2001.
2. Chu, FS (1991). Mycotoxinen: voedselverontreiniging, mechanisme, kankerverwekkend potentieel en preventieve maatregelen. Mutatieonderzoek / genetische toxicologie.
3. Codex Alimentarius. Internationale voedselnormen. (Zoals te zien op 25 september 2019). http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/es/
4. Elika. Baskische Stichting voor Voedselveiligheid. Soorten voedselbesmetting (Gezien op 25 september 2019). https://alimentos.elika.eus/wp-content/uploads/sites/2/2017/10/6.Tipos-de-contaminaci%C3%B3n-alimentaria.pdf
5. Gadgil, A. (1998). Drinkwater in ontwikkelingslanden. Jaaroverzicht van energie en milieu.
6. Hernández-Calleja, A. en Martí-Solé, M. del C. (1989). NTP 203: Biologische contaminanten: evaluatie in werkomgevingen. Nationaal centrum voor arbeidsomstandigheden. Nationaal instituut voor veiligheid en hygiëne op het werk. Ministerie van Arbeid en Sociale Zaken.
7. Hernández-Calleja (1993). NTP 409: Biologische contaminanten: eindpunten. Nationaal centrum voor arbeidsomstandigheden. Nationaal instituut voor veiligheid en hygiëne op het werk. Ministerie van Arbeid en Sociale Zaken.
8. Hung, L., Miller, JD en Dillon, HK (2005). Veldgids voor de bepaling van biologische contaminanten in milieumonsters. Commissie Bioveiligheid en Milieumicrobiologie. 2e editie.
9. Morey, PR, Feeley, JC Sr., en Otten, JA (redactie, 1990). Biologische verontreinigingen in binnenomgevingen. ASTM.
10. Wereldgezondheidsorganisatie. Beschrijvende opmerkingen: Infectieziekten. (Gezien op 8 februari 2020). https://www.who.int/topics/infectious_diseases/factsheets/es/
11. Universiteit van de Balearen (2003). Preventie van beroepsrisico's.