KOKS YRA SUNKIŲJŲ METALŲ POVEIKIS SVEIKATAI AR APLINKAI? - MOKSLAS

Į sveikatos ir aplinkos poveikis sunkiųjų metalų yra gana sunkus, nes jie yra nuodingų medžiagų mažomis koncentracijomis. Jį sudaro daugiau kaip 50 cheminių elementų, kurių atominė masė didesnė kaip 20, o tankis didesnis kaip 4,5 g / cm3.

Kai kurie sunkieji metalai yra būtini žmogaus racione, tokie kaip geležis, kobaltas, varis, geležis, manganas, molibdenas, vanadis, stroncis ir cinkas. Tačiau kiti atvejai, tokie kaip švinas, kadmis, gyvsidabris ir arsenas, yra labai toksiški tiek žmonėms, tiek kitiems organizmams.

Užteršimas arsenu. Šaltinis: Bochr

Sunkieji metalai randami gamtoje, tačiau žmogaus veikla skatina jų dirbtinę difuziją ir koncentraciją. Ypač skirtas naudoti dažuose ir dažikliuose, taip pat katalizatoriams įvairiuose procesuose, pavyzdžiui, popieriaus ir plastiko pramonėje.

Kai kuriais atvejais tai yra užterštumas iš natūralių šaltinių, kaip kai kuriais atvejais - arsenas ir kadmis. Bet kokiu atveju sunkiųjų metalų tarša yra rimta visuomenės ir natūralių ekosistemų problema.

Pasaulio sveikatos organizacija (PSO) nustato didžiausias leistinas sunkiųjų metalų koncentracijas vandenyje ir maiste. Dabartinė realybė yra tai, kad daugelyje pasaulio regionų aptiktos koncentracijos viršija šias ribas

Poveikis sveikatai

Kiekvienas užteršiantis sunkusis metalas turi savo veikimo mechanizmą ir kaupiasi konkrečiuose audiniuose ar organuose.

Minamata liga (Japonija)

Šeštajame dešimtmetyje Japonijos Minamatos pakrantės populiacijoje buvo nustatytas vaikų neurologinis sindromas. Buvo įmanoma nustatyti, kad priežastis buvo gyvsidabrio užterštų žuvų praleidimas pramonėje, kurioje buvo naudojamas gyvsidabrio chloridas.

Gyvsidabris paveikė negimusias motinas, o naujagimiai turėjo rimtų neurologinių problemų. Iki 2009 m. Buvo nustatyta 2 271 auka ir daugiau nei 10 000 atvejų.

Apsinuodijimas švinu ar plumbozė

Šią ligą sukelia užterštas vanduo, oras ar maistas. Švinas yra neurotoksiškas, tai yra, jis veikia nervų sistemą, sukeldamas neuronų pažeidimus, ypač smegenyse.

Tai taip pat veikia kaulų čiulpus ir kaupiasi inkstuose, sukeldama inkstų nepakankamumą. Švinas kraujyje sukelia anemiją, blokuodamas hemoglobino sintezę.

Užteršimas kadmiu

Kadmio vartojimas sukelia ligą, vadinamą Itai-Itai, arba osteoartritą, kuris daugiausia pažeidžia kaulinį audinį. Ši liga sukelia osteoporozę su daugybiniais lūžiais, anemija, inkstų ir plaučių pažeidimais.

Kadmis gali patekti tiek per burną, tiek į kvėpavimo takus, pasiekdamas kraujotakos sistemą ir kaupiasi inkstuose bei kepenyse. Cigaretės yra kadmio šaltinis dėl dirvožemio, kuriame auginamas tabakas, užteršimo.

Užteršimas arsenu arba arsenikozė

Pasaulio gyventojų, kuriems gresia arseno ekspozicija, skaičius viršija 150 milijonų žmonių. Arsenikozė sukelia kvėpavimo sutrikimus, širdies ir kraujagyslių bei virškinimo trakto ligas ir, be kita ko, buvo nustatyta kaip plaučių, šlapimo pūslės ir odos vėžio priežastis.

Vario užteršimas

Užteršimas šiuo metalu pažeidžia kepenis, inkstus, mažakraujystę, plonųjų ir storųjų žarnų sudirginimus. Didelis užterštumas vario sulfatais sukelia kepenų nekrozę ir sukelia mirtį.

Vario induose laikomas maistas taip pat gali būti užterštas šiuo metalu.

Poveikis ekosistemoms

Sunkiųjų metalų tarša yra viena iš rimčiausių vandens ir sausumos aplinkos blogėjimo priežasčių. Sunkieji metalai veikia augalus ir gyvūnus.

Bioakumuliacija

Metalai yra patvarūs, todėl jų negalima skaidyti ar sunaikinti. Taigi jie kaupiasi audiniuose ir praryjami iš vienos grandinės į kitą maisto grandinėse.

Bioakumuliacija žuvyje. Šaltinis: „MercuryFoodChain-01.png“: „Ground Truth Trekking.Moby69 at en.wikipedia“ išvestinis darbas: „Osado“

Pavyzdžiui, kai kurios dvigeldžių gyvūnų, vėžiagyvių ir moliuskų rūšys absorbuoja kadmį ir gyvsidabrį iš vandens ir kaupia jį savo kūne. Tuomet šiuos organizmus sunaudoja kito trofinio lygio plėšrūnai, įskaitant žmones. Kadmio atveju plėšrūnas, sunaudojantis vieną kilogramą, gali susikaupti nuo 100 iki 1000 μg.

Minamata (Japonija) pavyzdys

Minamata įlankoje gyvsidabrį, kurį 1932–1968 m. Išleido naftos chemijos kompanija „Chisso“, sunaudojo ir perdirbė bakterijos. Šios bakterijos buvo suvartotos planktono arba pašalintos riebaluose tirpaus gyvsidabrio ir iš ten jos patenka į likusią maisto grandinės dalį.

Minamatos (Japonija) žemėlapis. Šaltinis: http://en.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345

Šiame procese jis kaupėsi žuvų riebaliniuose audiniuose didėjančia koncentracija. Paskutinis grandis toje maisto grandinėje buvo žmogus, sukeliantis skaudžias pasekmes.

Žala augalams

Pavyzdžiui, kadmis yra pripažintas vienu iš sunkiųjų metalų, turinčių didžiausią tendenciją kauptis augaluose. Šis metalas sukelia stiprų mitybos ir vandens transportavimo augalų disbalansą.

Augalai, užteršti kadmiu, gali pakeisti gimdos angą, fotosintezę ir transpiraciją.

Gyvūnų prisirišimai

Sunkieji metalai, užteršę ekosistemą, daro didelę žalą laukinei gamtai. Pavyzdžiui, gyvsidabrio užteršimas gyvūnais sukelia sunkias burnos, žarnyno ir inkstų problemas.

Taip pat pažeidžiama kraujotakos sistema, sukelianti širdies ritmo sutrikimus. Tai taip pat sumažina reprodukcinį efektyvumą, paveikdama vaisingumą, vaisiaus apsigimimus ir sukeldama abortus.

Vandens telkinių tarša

Jūrų ir gėlavandenių vandens ekosistemos yra labiausiai paveiktos dėl didelio sunkiųjų metalų judėjimo šioje aplinkoje. Viena iš rimčiausių vandens telkinių užteršimo sunkiaisiais metalais problemų yra gyvsidabris.

Kasybos dumblo dėklai

Omai (Gajana, 1995 m.) Aukso kasykloje buvo užtvankos užtvankos, kurioje yra kasybos dumblas, užtvanka. Šiose kasyklose cianidas naudojamas atskirti metalus nuo pagrindinės uolienos, o atliekos pasiekė Potaro upę ir dėl to žuvo žuvys, paukščiai ir kiti gyvūnai.

Gyvsidabrio naudojimas aukso kasyboje. Šaltinis: commons.wikimedia.org

Panašus atvejis įvyko Aznalcóllar mieste (Ispanija, 1998 m.), Kai pylimas buvo nutrauktas pirito kasykloje. Ta proga vandens nešamos ar tiesiogiai išleidžiamos atliekos užteršė Gvadalkiviro upės baseiną.

Tai užteršė Doñanos biosferos rezervatą Gvadalkiviro žiočių srityje. Tarp sunkiųjų metalų buvo arseno, švino, kadmio, vario, geležies, mangano, stibio ir gyvsidabrio.

Poveikis visuomenei

Sergamumas ir mirtingumas

Ligos, atsirandančios dėl užteršimo sunkiaisiais metalais, sukelia sergamumą ir mirtingumą. Ligos, tokios kaip Minamata ar apsinuodijimas švinu, sukelia rimtą mokymosi atidėjimą dėl jų sukeltų neurologinių problemų.

Maisto sauga

Naujausi tyrimai rodo, kad tokiose daržovėse kaip salotos, kopūstai, moliūgai, brokoliai ir bulvės yra sunkiųjų metalų ir metaloidų. Tarp taršių sunkiųjų metalų yra gyvsidabris (Hg), arsenas (As), švinas (Pb), kadmis (Cd), cinkas (Zn), nikelis (Ni) ir chromas (Cr).

Pagrindinė šio užteršimo terpė yra užterštas laistymo vanduo. Sunkiųjų metalų taip pat rasta skirtingose koncentracijose žuvyje, mėsoje ir piene, susidariusiems bioakumuliacijos metu.

Geriamojo vandens nuostoliai

Geriamasis vanduo yra vienas iš strateginių išteklių šiais laikais, nes jo vis trūksta. Upių ir požeminių vandeningųjų sluoksnių užterštumas sunkiaisiais metalais sumažina geriamojo vandens šaltinius.

Ekonominiai nuostoliai

Didelės ekonominės išlaidos yra vandens ir dirvožemio, kurį paveikė sunkieji metalai, dezaktyvacija, taip pat sveikatos problemų patiriamos išlaidos.

Kita vertus, sunkiųjų metalų tarša gali paneigti svarbius pajamų šaltinius. To pavyzdys yra kakavos eksporto iš tam tikrų Venesuelos sričių apribojimai dėl dirvožemyje esančio kadmio užteršimo.

Japonijos atvejis ir Itai-Itai liga

Japonijoje dėl žemės ūkio paskirties žemės užteršimo kasybos išgaunamu kadmiu tokiose žemėse buvo uždrausta auginti ryžius. Dėl to ūkininkams padaryta didelių ekonominių nuostolių.

1992 m. Dėl kadmio užteršimo sveikatos priežiūros išlaidos sudarė 743 mln. Dolerių. Kompensacija už žalą žemės ūkiui siekė 1,75 milijardo dolerių, o per metus Jinzú upės valymui buvo investuota 620 milijonų dolerių.

Nuorodos

„Bejarano-González F“ (2015). Visuotinė cheminė tarša. Ekologas Nr. 38: 34-36.
ELIKA (2017). Maisto užteršimo rūšys. Baskų maisto saugos fondas. 5 psl. (Žiūrėta 2019 m. Rugpjūčio 26 d.). https://alimentos.elika.eus/wp-content/uploads/sites/2/2017/10/6.Tipos-de-contaminaci%C3%B3n-alimentaria.pdf
„Londoño-Franco“, LF, „Londoño-Muñoz“, PT ir „Muñoz-García“, FG (2016). Sunkiųjų metalų rizika žmonių ir gyvūnų sveikatai. Biotechnologijos žemės ūkio ir žemės ūkio pramonėje.
López-Sardi E. Chemija ir aplinka. Palermo universitetas. Argentina. (Žiūrėta 2019 m. Rugpjūčio 26 d.) Https://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT5/CYT507.pdf
Martorelis, JJV (2010). Sunkiųjų metalų biologinis prieinamumas dviejose Andalūzijos Pietų Atlanto vandenyno pakrančių vandens ekosistemose, kurias paveikė pasklidioji tarša. Kadiso universiteto Mokslų fakultetas.
Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. ir González, EE (2016). Sunkiųjų metalų tarša: poveikis sveikatai, aplinkai ir maisto saugai. Inžinerinių tyrimų ir plėtros žurnalas.
Reza R ir G Singh (2010). Sunkiųjų metalų užterštumas ir jo indeksavimo metodas upių vandenims. Tarptautinis aplinkos mokslo ir technologijos žurnalas, 7 (4), 785–792.
Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, MC, Del Río, LA ir Sandalio, LM (2008). Kadmio toksiškumas augaluose. Ekosistemos.
„Travis CC“ ir „Hester ST“ (1991). Visuotinė cheminė tarša. Aplinkos mokslas ir technologijos, 25 (5), 814–819.

KOKS YRA SUNKIŲJŲ METALŲ POVEIKIS SVEIKATAI AR APLINKAI? - MOKSLAS - 2025