INQUINANTI BIOLOGICI: COMPONENTI, TIPOLOGIE E CONSEGUENZE - AMBIENTE - 2025

I contaminanti biologici sono quegli organismi viventi o prodotti derivati ​​da questi mezzi invasori che producono effetti indesiderati dall'uomo. Gli organismi che fanno parte di tutti i gruppi tassonomici conosciuti come batteri, archaea, protisti, funghi, piante e animali possono agire come contaminanti biologici.

Questi inquinanti influenzano l'ambiente in generale, causando problemi al suolo, all'acqua, all'aria, al cibo, alle infrastrutture e agli spazi di lavoro. Piante infestanti, funghi patogeni e nematodi si trovano nei terreni agricoli, mentre batteri e protisti patogeni rappresentano una seria minaccia per la salute pubblica nell'acqua.

Struttura del virus influenzale (influenza), un contaminante biologico ampiamente diffuso.

L'aria è anche un mezzo suscettibile alla contaminazione biologica, nonché un efficiente veicolo per il trasporto di sostanze inquinanti. Virus, batteri e spore fungine dispersi nell'aria vengono trasportati per lunghe distanze.

D'altra parte, organismi come batteri, protozoi, funghi, insetti ed escrementi di mammiferi contaminano il cibo e l'acqua potabile. Allo stesso modo, ci sono contaminanti biologici negli ambienti di lavoro, nei centri educativi, nei centri sanitari e nelle case.

La presenza di inquinanti biologici si traduce in problemi di salute pubblica che comportano perdite economiche nella prevenzione e nella riparazione. La produzione alimentare è anche influenzata da inquinanti biologici che colpiscono le colture o deteriorano gli alimenti già trasformati.

Componenti di contaminanti biologici

Gli inquinanti biologici sono costituiti da organismi viventi e da prodotti derivati ​​dal loro metabolismo. Tra gli organismi viventi sono rappresentati tutti i regni biologici e, nel caso dei derivati ​​metabolici, spiccano le tossine e le scorie metaboliche (feci e urina).

- Organismi viventi

Virus

Sebbene in senso stretto i virus non rientrino nella definizione di vita, sono normalmente considerati in quest'area. Pertanto, i virus sono contaminanti biologici ad alto impatto a causa della loro capacità riproduttiva e invasiva.

Le pandemie virali stanno diventando sempre più frequenti, come la recente crisi con polmonite causata dal coronavirus 2019-nCoV. A seconda del tipo di virus, questi possono diffondersi nell'aria, per contatto o da vettori come le zanzare (zanzare).

Batteri e archaea

I batteri sono un altro dei principali inquinanti biologici che causano problemi di salute nell'uomo, negli animali e nelle piante. Si diffondono tramite acqua, cibo, aria o per contatto diretto. Possono contaminare tutti gli ambienti: suolo, acqua, cibo, infrastrutture e oggetti.

Protozoi

I protozoi possono contaminare gli ambienti acquatici, il suolo e persino essere trasportati nella polvere atmosferica. Alcuni formano cisti che li rendono resistenti alle alte temperature, all'essiccazione e persino alla disinfezione.

Protozoi che causano meningoencefaliti (Naegleria fowleri) (Fonte: Photo Credit: Content Provider (s): CDC / Dr. Govinda S. Visvesvara

I protozoi come l'Acanthamoeba causano encefalite e condizioni corneali, altri come Naegleria fowleri causano malattie gravi come la meningoencefalite amebica primaria. Molte altre specie sono patogeni intestinali che si contaminano attraverso le feci.

Funghi

Esistono molte specie di funghi patogeni che inquinano l'ambiente, danneggiando la salute umana, animale e vegetale. Diffondendosi per spore, vengono dispersi efficacemente nell'aria e inquinano anche il suolo e l'acqua.

Impianti

Molte specie vegetali agiscono come erbacce, contaminando i terreni agricoli e influenzando la produttività delle colture. Sono anche un serbatoio per altri organismi contaminanti come virus, funghi, batteri e insetti. Le erbacce colpiscono le colture nel suolo e nei corpi idrici, dove partecipano al processo di eutrofizzazione.

Animali

Diverse specie animali sono parassiti di colture e animali, così come gli esseri umani e possono essere vettori di malattie. Gli insetti sono il gruppo più problematico a questo riguardo, con specie succhiatori di sangue come pidocchi, zecche, pulci e zanzare.

Allo stesso modo, i roditori, soprattutto quelli domestici come il ratto comune e i topi, sono parassiti importanti. A loro volta, gli escrementi e l'urina di questi animali contaminano il cibo e trasmettono malattie.

- Derivati ​​metabolici

In molte occasioni l'agente di contaminazione biologica non è direttamente l'organismo vivente, ma i prodotti derivati ​​dal suo metabolismo.

tossine

Specie di batteri, funghi, alghe, piante e animali producono tossine come difesa, che una volta nell'ambiente diventano inquinanti. Possono essere trasferiti lungo reti trofiche, influenzando la biodiversità e l'uomo.

Marea rossa. Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:La-Jolla-Red-Tidejpg.780.

Un esempio sono le fioriture di alghe tossiche (maree rosse) che sono esplosioni di popolazione di alghe fitoplanctoniche tossiche dovute a squilibri ecologici. Le popolazioni formano chiazze che coprono vaste aree marine, avvelenano vari organismi acquatici che lo influenzano quando vengono consumati dall'uomo.

Feci e urina

Il caso più comune in questa linea è la contaminazione del cibo immagazzinato dalle feci e dalle urine dei roditori. Ad esempio, la leptospirosi, una malattia causata dal batterio Leptospira interrogans, si diffonde entrando in contatto con l'urina di ratti o altri animali.

Proteina

Sebbene rari, alcuni componenti strutturali degli esseri viventi possono anche essere inquinanti. È il caso dei prioni che causano l'encefalopatia spongiforme bovina o "malattia della mucca pazza".

È una proteina difettosa che condiziona un quadro degenerativo del sistema nervoso centrale, causando la morte. Colpisce sia gli animali che gli esseri umani essendo trasmesso attraverso il consumo di carne infetta.

- Contaminanti genetici

Con lo sviluppo dell'ingegneria genetica, in particolare degli organismi geneticamente modificati, appare un nuovo tipo di contaminante biologico. Si tratta di geni che non pianificati sono integrati nel genoma di un altro organismo diverso dalla sua specie e possono causare problemi all'uomo.

Risultati indesiderati

Al di là della manipolazione umana, la natura fa il suo corso ei geni inseriti in una specie possono essere trasferiti a un'altra non desiderata. Ad esempio, un gene di resistenza agli erbicidi incluso in una specie coltivata che viene trasmesso a una specie correlata alle infestanti.

Un altro potenziale problema è l'inclusione di un gene di una specie che provoca allergia a un segmento di popolazione di un'altra specie. Se l'individuo non dispone di informazioni adeguate, ciò può portare a gravi problemi di salute.

Tipi di contaminanti biologici

Gli inquinanti biologici possono essere classificati sia dall'organismo inquinante che dal mezzo inquinante. In quest'ultimo caso, questi inquinanti invadono tutti gli ambienti in cui si sviluppa l'essere umano.

Contaminante biologico. Fonte: Centers for Disease Control, Stati Uniti

- Inquinanti biologici del suolo

I terreni sono contaminati da funghi, batteri, protozoi, erbe infestanti e animali come i nematodi, tra gli altri. Questi organismi causano problemi di salute nelle colture, nei sistemi di produzione animale e nella salute umana.

Funghi del suolo, batteri e nematodi sono la causa delle perdite agricole che colpiscono i sistemi radicali delle piante.

Malattie intestinali

Il contatto con il suolo contaminato da protozoi e vermi piatti è una delle principali fonti di malattie intestinali infantili. Questo tipo di malattia è la principale causa di mortalità infantile nel mondo.

- Inquinanti biologici dell'acqua

L'acqua è un mezzo molto suscettibile alla contaminazione, soprattutto da inquinanti biologici che raggiungono un ambiente vitale e mezzo di dispersione adeguati. Batteri, protozoi e animali si trovano nei corpi idrici come contaminanti biologici in diversi contesti.

Agenti patogeni per l'uomo

I batteri, i protozoi e gli animali patogeni per l'uomo come i vermi piatti (tenie e altri), raggiungono l'acqua principalmente attraverso gli escrementi contaminati.

Tossine ed escrementi nell'acqua

L'acqua può essere contaminata da tossine biologiche, ad esempio quelle contenute nelle alghe tossiche del fitoplancton nelle fioriture algali tossiche. Un esempio è il dinoflagellate Gymnodinium catenatum, che produce una sassitossina paralizzante.

Agente causale della toxoplasmosi (Toxoplasma gondii). Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Toxoplasma_gondii.jpg

Gli escrementi e le feci animali nell'acqua sono anche portatori di agenti patogeni come il protozoo Toxoplasma gondii (toxoplasmosi). La schistosomiasi o bilharzia è una malattia che viene contratta nelle acque infette da escrementi umani ed è causata da vermi piatti del genere Schistosoma.

- Inquinanti atmosferici biologici

L'aria è un mezzo di dispersione di inquinanti biologici, con particelle virali, batteri, spore fungine e granuli di polline in sospensione. Il caso dei granuli di polline e delle spore è particolarmente rilevante in quanto provocano allergie e malattie respiratorie.

- Contaminanti biologici negli alimenti

Poiché la materia vivente è il substrato naturale per molti organismi viventi, il cibo è suscettibile alla contaminazione biologica.

I batteri e i funghi sono i principali contaminanti negli alimenti, molti dei quali in grado di provocare malattie negli esseri umani.

Intossicazione alimentare batterica

La maggior parte dei casi di intossicazione alimentare sono causati da batteri nel cibo o nell'acqua. Tra i più comuni ci sono quelli causati da Escherichia coli, specie Salmonella e Staphylococcus.

Vista microscopica del batterio Escherichia coli

Tossine e rifiuti organici

In alcuni casi, i contaminanti biologici nel cibo possono secernere tossine mortali, come il batterio Clostridium botulinum. I batteri che causano il botulismo possono contaminare qualsiasi alimento, essendo molto resistenti alle alte temperature. È in grado di produrre neurotossina botulinica, considerata la più potente esistente.

Clostridium botulinum Fonte: EAS

I funghi contaminando il cibo possono anche secernere micotossine, come le aflatossine che hanno effetti cancerogeni e mutageni. Il cibo può anche essere contaminato dagli escrementi e dalle urine di animali infestanti come i roditori.

Quando contaminano i magazzini alimentari in cerca di cibo, i roditori disperdono le loro feci e l'urina, contaminando i prodotti alimentari. In particolare, l'urina di topi e ratti trasporta Hantavirus, leptospirosi e Salmonella.

- Contaminanti biologici di infrastrutture, abitazioni e ambienti di lavoro

I contaminanti biologici, come batteri, funghi, insetti, roditori e altri, sono un grave problema negli ambienti umani. Oltre ad essere trasmettitori di malattie, deteriorano le infrastrutture, rendono gli spazi inutili e ostacolano le attività lavorative.

Centri medici

Nei centri medici la contaminazione con batteri e funghi rappresenta un grave problema, soprattutto nelle aree che richiedono un'asepsi totale, come le sale operatorie. Nei centri sanitari privi di un'igiene adeguata sono frequenti i casi di polmonite nosocomiale, ovvero polmonite contratta nel centro sanitario stesso.

È stato rilevato che circa il 40% delle complicanze sanitarie ospedaliere sono legate alla contaminazione biologica del centro. Questa è un'importante causa di morte, soprattutto quando si tratta di batteri multi-resistenti agli antibiotici come Pseudomonas aeruginosa 35.

Sindrome da edificio malato

Il concetto di sindrome dell'edificio malato genera che le infrastrutture deteriorate presentano problemi cronici di contaminazione biologica. Tra i contaminanti biologici più caratteristici di questa sindrome ci sono virus, funghi, batteri e acari.

conseguenze

Salute pubblica

La principale conseguenza e il maggiore impatto sono gli effetti sulla salute umana causati da inquinanti biologici. Le malattie infettive contagiose sono una delle principali malattie e sono causate da agenti biologici che contaminano tutti i tipi di ambienti e alimenti.

Fornitura di cibo

I contaminanti biologici sotto forma di parassiti ed erbe infestanti influenzano la resa e la produttività delle colture e degli animali da allevamento. Allo stesso modo, le riserve di cibo diminuiscono se consumate in magazzino o contaminate.

Bevendo acqua

L'acqua è un elemento vitale per la vita e gli inquinanti biologici in essa presenti la rendono pericolosa per il consumo. Attualmente l'umanità deve affrontare una carenza di acqua potabile, per cui la contaminazione delle poche fonti disponibili è un problema globale.

Squilibri ecologici e perdita di biodiversità

Gli inquinanti biologici sono coinvolti in gran parte delle alterazioni ambientali che causano squilibri ecologici. Ciò a sua volta provoca la perdita di biodiversità, riducendo le popolazioni e persino l'estinzione delle specie.

La contaminazione di aree con specie esotiche è una causa importante della scomparsa di specie locali attraverso predazione o competizione vantaggiosa. Da parte sua, l'eutrofizzazione è uno dei principali problemi negli ecosistemi acquatici, causato da un eccessivo ingresso di nutrienti nell'ambiente.

Abitazioni, ambiente di lavoro e infrastrutture

Le aree degli alloggi, dei servizi di base e del lavoro umano sono deteriorate e persino disabilitate dagli inquinanti biologici.

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