Yleistä ympäristömyrkyistä

Ympäristömyrkyllä tarkoitetaan elinympäristöön kertyvää ja rikastuvaa haitallista ainetta. Jotkut aineet ovat elimistölle haitallisia hyvinkin pieninä pitoisuuksina. Tällainen aine on esimerkiksi elohopea. Toiset aineet taas ovat pieninä pitoisuuksina ihmiselle jopa välttämättömiä, mutta suurempina pitoisuuksina myrkyllisiä. Tällainen aine on esimerkiksi hivenaineena tarvittava kupari.

Tällä hetkellä arvioidaan ihmisen käytössä olevan yli 80 000 keinotekoisesti tuotettua yhdistettä ja määrä kasvaa jakuvasti. Tämän lisäksi luonnosta löytyy monia myrkyllisiä aineita. Uusien kemikaalien myrkyllisyys on testattava ennen kuin ne voidaan ottaa käyttöön. Yhdisteen myrkyllisyyttä kuvataan LD₅₀ - arvolla (engl. lethal dosis = kuolettava annos). Se tarkoittaa elopainokiloa kohti laskettua milligrammamäärää ainetta, joka kerta-annoksena aiheuttaa kuoleman puolelle koe-eläimistä tiettynä aikana, tavallisesti 24 tunnissa. Mitä alhaisempi LD₅₀ - arvo on, sitä myrkyllisempi aine on. Alla olevasta taulukosta havaitaan, että ruokasuolan tapauksessa kuolettava annos on noin 4 grammaa painokiloa kohti. 75 kilogramman painoisella aikuisella tämä tarkoittaa tappavan annoksen olevan 300 grammaa ruokasuolaa. Vastaavasti samanpainoisella ihmisellä 75 milligrammaa nikotiinia on jo tappava annos.

Taulukko 1. Eräitä LD₅₀ - arvoja (yksikkönä mg/painokilo)

ruokasuola	4000
etanoli	10 000
DDT	100
nikotiini	1

LD₅₀ - arvojen mukaisesti kemikaalit luokitellaan seuraavan taulukon mukaisesti:

Taulukko 2. Aineiden myrkyllisyyden luokittelu LD₅₀ - arvojen mukaisesti

Hyvin myrkyllinen	Myrkyllinen	Terveydelle haitallinen
LD₅₀ £ 25 mg/kg (rotta/suun kautta otettuna)	25 £ LD₅₀ £ 200 mg/kg (rotta/suun kautta otettuna)	200 £ LD₅₀ £ 2000 mg/kg (rotta/suun kautta otettuna)
LD₅₀ £ 50 mg/kg (kani/iholla)	50 £ LD₅₀ £ 400 mg/kg (kani/iholla)	400 £ LD₅₀ £ 2000 mg/kg (kani/iholla)
LD₅₀ £ 0,5 mg/l/4 h (rotta/hengitettynä)	0,5 £ LD₅₀ £ 2 mg/l/4 h (rotta/hengitettynä)	2 £ LD₅₀ £ 20 mg/l/4 h (rotta/hengitettynä)

Aina ei tutkita aineen tappavuutta. Toinen tapa testata aineen myrkyllisyyttä on ns. LOEL-arvo (engl. lowest observed effect level). Se on pienin annos, jolla koe-eläimissä havaitaan vaikutusta. Tähän perustuvat laskelmat mm. saman aineen sallituista pitoisuuksista ihmisille. LOEL-arvoja tutkittaessa voidaan arvioida aineen mutageenisyyttä (vaikutusta perimään), karsinogeenisuutta (syöpävaikutusta) tai teratogeenisuutta (vaikutusta sikiöön ja sen kehitykseen).

Arvioitaessa aineen ympäristövaikutuksia on otettava huomioon seuraavat tekijät:

Liukenevuus. Vesiliukoiset aineet erittyvät tavallisesti elimistöstä nopeasti pois virtsan mukana. Sen sijaan rasvaliukoiset aineet kerääntyvät rasvakudoksiin.
Pysyvyys. Aineen pysyvyyttä mitaan puoliintumisajalla samaan tapaan kuin radioaktiivisessa hajoamisessakin. Se on erilainen aineen ollessa vedessä, ilmassa, maassa tai kudoksessa. Kemikaali luokitellaan pysyväksi myrkyksi, jos sen puoliintumisaika maassa ylittää 90 päivää. Esimerkiksi nykyiset torjunta-aineet hajoavat ympäristössä nopeasti kun taas aikaisemmin käytetyn torjunta-aineeen, DDT:n, puoliintumisaika on jopa 10 vuotta.
Rikastuminen. Rikastumista tapahtuu aineen kulkeutuessa ravintoketjussa lajista toiseen. Yleensä myrkkykonsentraatiot kasvavat mentäessä ravintoketjussa ylöspäin. Ravintoketjun yläpäässä pitoisuudet voivat olla tuhat kertaa suuremmat kuin alapäässä.
Biotransformaatio eli myrkyllisyyden muuttuminen. Esimerkiksi elohopea metallisena on myrkyllinen, mutta kun se metyloituu ympäristössä niin se muuttuu eläimille ja ihmisille moninverroin myrkyllisemmäksi metyylielohopeaksi.
Synergismi eli yhteisvaikutus. Tämä tarkoittaa sitä, että kahdella myrkyllä voi olla yhdistettyvä moninkertainen haitallinen vaikutus verrattuna siihen, että aineet toimisivat erillisinä.