КАКВИ СА ПОСЛЕДИЦИТЕ ЗА ТЕЖКИТЕ МЕТАЛИ ВЪРХУ ЗДРАВЕТО ИЛИ ОКОЛНАТА СРЕДА? - НАУКА

На здравето и околната среда последствия от тежки метали са доста сериозни, тъй като те са токсични вещества при ниски концентрации. Състои се от повече от 50 химически елемента с атомно тегло по-голямо от 20 и плътност по-голяма от 4,5 g / cm3.

Някои тежки метали са от съществено значение в човешката диета като желязо, кобалт, мед, желязо, манган, молибден, ванадий, стронций и цинк. Други случаи като олово, кадмий, живак и арсен обаче са изключително токсични както за хората, така и за други организми.

Замърсяване с арсен. Източник: Bochr

Тежките метали се срещат в природата, но човешките дейности насърчават тяхната изкуствена дифузия и концентрация. Специално за използването му в бои и багрила, както и катализатори в различни процеси, например в хартиената и пластмасовата промишленост.

В някои случаи става дума за замърсяване от естествени източници, както в някои случаи с арсен и кадмий. Във всеки случай замърсяването с тежки метали представлява сериозен проблем за обществото и за естествените екосистеми.

Максималните концентрации на тежки метали, приети във вода и храна за консумация от човека, се определят от Световната здравна организация (СЗО). Сегашната реалност е, че в много региони на света откритите концентрации надвишават тези граници

Последствия за здравето

Всеки замърсяващ тежък метал има свой механизъм на действие и се натрупва в специфични тъкани или органи.

Болест на Минамата (Япония)

През 50-те години на миналия век в крайбрежното население на Минамата в Япония е установен детски неврологичен синдром. Можеше да се определи, че причината е поглъщането на риба, замърсена с живак от промишленост, използваща живачен хлорид.

Засегнатият живак неродени майки и новородени развиха сериозни неврологични проблеми. Към 2009 г. са открити 2271 жертви и повече от 10 000 случая.

Отравяне с олово или плумбоза

Това заболяване се причинява от поглъщането на олово, или от замърсена вода, въздух или храна. Оловото е невротоксично, тоест засяга нервната система, причинявайки увреждане на невроните, особено в мозъка.

Освен това засяга костния мозък и също се натрупва в бъбреците, причинявайки бъбречна недостатъчност. Оловото в кръвта причинява анемия, като блокира синтеза на хемоглобин.

Замърсяване с кадмий

Приемът на кадмий причинява заболяването, известно като Itai-Itai или остеоартрит, което засяга главно костната тъкан. Това заболяване причинява остеопороза с множество фрактури, анемия, увреждане на бъбреците и белите дробове.

Кадмият може да навлезе както в оралния, така и в дихателния път, достигайки до кръвоносната система и се натрупва в бъбреците и черния дроб. Цигарите са източник на кадмий поради замърсяване на почвите, където се отглежда тютюн.

Замърсяване с арсен или арсеникоза

Световната популация, изложена на риск от излагане на арсен, надвишава 150 милиона души. Арсеникозата причинява респираторни проблеми, сърдечно-съдови и стомашно-чревни заболявания и е идентифицирана като причина за рак на белите дробове, пикочния мехур и кожата, наред с други

Замърсяване с мед

Замърсяването с този метал причинява увреждане на черния дроб, бъбреците, анемия, дразнене на тънките и дебелите черва. Високите нива на замърсяване с меден сулфат генерират некроза на черния дроб, причинявайки смърт.

Храната, съхранявана в медни контейнери, също може да бъде заразена с този метал.

Последици за екосистемите

Замърсяването с тежки метали е една от най-сериозните причини за разграждане на водни и сухоземни среди. Тежките метали засягат както растенията, така и животните.

биоакумулиране

Металите са устойчиви и следователно не могат да бъдат разрушени или унищожени. Така те се натрупват в тъканите и се поглъщат от една връзка към друга в хранителните вериги.

Биоакумулиране в рибата. Източник: MercuryFoodChain-01.png: Ground Truth Trekking.Moby69 в en.wikipediaderivative work: Osado

Например някои видове двучерупчести миди, миди и мекотели абсорбират кадмий и живак от вода и ги натрупват в телата си. След това тези организми се консумират от хищници от следващото трофично ниво, включително от хора. В случай на кадмий хищник, който консумира един килограм, може да се концентрира от 100 до 1000 µg.

Пример от Минамата (Япония)

В залива Минамата живакът, освободен от нефтохимическата компания Chisso между 1932 и 1968 г., е бил консумиран и обработен от бактерии. Тези бактерии се консумират или от планктон или се отделят жироразтворим живак и оттам преминават в останалата част от хранителната верига.

Карта на Минамата (Япония). Източник:

При този процес той се натрупва в мастните тъкани на рибата в нарастващи концентрации. Последната връзка в тази хранителна верига беше човекът, с тежките последици, които произведе.

Увреждане на растенията

Кадмият например е признат за един от тежките метали с най-голяма склонност към натрупване в растенията. Този метал причинява сериозни дисбаланси в процесите на хранене и воден транспорт в растенията.

Растенията, замърсени с кадмий, представляват промени в отвора на стомаха, фотосинтезата и транспирацията.

Привързаности към животните

Тежките метали, след като замърсят екосистемата, причиняват сериозни щети на дивата природа. Например замърсяването с живак при животни причинява тежки проблеми с устата, червата и бъбреците.

Засегната е и кръвоносната система, причинявайки нарушения на сърдечния ритъм. Освен това намалява репродуктивната ефективност, като влияе върху плодовитостта, малформациите в плода и причинява аборти.

Замърсяване на водни тела

Както морските, така и сладководни водни екосистеми са сред най-засегнатите поради високата мобилност на тежките метали в тази среда. Един от най-сериозните проблеми на замърсяването на водни тела с тежки метали е случаят с живак.

Случаи за отлагане на утайки

В Омаи (Гвиана, 1995) е имало счупване на дигата на язовир, съдържащ минна утайка в златна мина. В тези мини цианидът се използва за отделяне на металите от основата и отпадъците достигат до река Потаро, причинявайки смъртта на риби, птици и други животни.

Използване на живак при добив на злато. Източник: commons.wikimedia.org

Подобен случай се случи в Aznalcóllar (Испания, 1998 г.) при счупването на дигата в пиритна мина. По този повод отпадъците, пренасяни от водата или директно зауствани, замърсяват басейна на река Гуадалквивир.

Това доведе до замърсяване на биосферния резерват Doñana в устието на Гуадалквивир. Замърсяващи тежки метали включват арсен, олово, кадмий, мед, желязо, манган, антимон и живак.

Последици за обществото

Заболеваемост и смъртност

Болестите, причинени от замърсяване с тежки метали, причиняват заболеваемост и смъртност. Заболявания като Минамата или отравяне с олово причиняват сериозни забавяния в обучението поради неврологичните проблеми, които причиняват.

Безопасност на храните

Последните проучвания показват наличието на тежки метали и металоиди в зеленчуци като маруля, зеле, тиква, броколи и картофи. Сред замърсяващите тежки метали са живак (Hg), арсен (As), олово (Pb), кадмий (Cd), цинк (Zn), никел (Ni) и хром (Cr).

Основната среда за това замърсяване е замърсената вода за напояване. Тежки метали са открити и в различни концентрации в риба, месо и мляко, получени в резултат на биоакумулиране.

Загуби на питейна вода

Питейната вода е един от стратегическите ресурси днес, защото става все по-оскъдна. Замърсяването с тежки метали в реки и подземни водоносни хоризонти намалява наличните източници на питейна вода.

Икономически загуби

Както обеззаразяването на водите и почвите, засегнати от тежки метали, така и разходите, породени от здравословни проблеми, представляват големи икономически разходи.

От друга страна, замърсяването с тежки метали може да отмени важни източници на доходи. Пример за това са ограниченията за износ на какао от определени райони на Венецуела поради замърсяване с кадмий в почвата.

Случаят с Япония и болестта Itai-Itai

В Япония, поради замърсяването на земеделските земи с кадмий от добив, отглеждането на ориз върху такава земя беше забранено. Това причини сериозни икономически загуби на земеделските производители.

През 1992 г. разходите, генерирани от замърсяване с кадмий, възлизат на 743 милиона долара за здравни разходи. Обезщетението за щети на селското стопанство достигна 1,75 милиарда долара, а 620 милиона долара годишно са инвестирани в обеззаразяването на река Jinzú.

Препратки

Bejarano-González F (2015). Глобално химическо замърсяване. Еколог № 38: 34-36.
ELIKA (2017). Видове замърсяване с храна. Баска фондация за безопасност на храните. 5 стр. (Гледан на 26 август 2019 г.).
Londoño-Franco, LF, Londoño-Muñoz, PT и Muñoz-García, FG (2016). Рисковете от тежките метали за здравето на хората и животните. Биотехнологии в селскостопанския и агроиндустриалния сектор.
Лопес-Сарди Е. Химия и околна среда. Университет в Палермо. Аржентина. (Преглед на 26 август 2019 г.)
Martorell, JJV (2010). Бионаличност на тежки метали в две водни екосистеми на Андалуския южноатлантически бряг, засегнати от дифузно замърсяване. Факултет на науките, Университет на Кадис.
Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. and González, EE (2016). Замърсяване с тежки метали: последствия за здравето, околната среда и безопасността на храните. Списание за инженерни изследвания и развитие.
Reza R и G Singh (2010). Замърсяване с тежки метали и неговият подход за индексиране на речните води. International Journal of Environmental Science & Technology, 7 (4), 785–792.
Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, MC, Del Río, LA и Sandalio, LM (2008). Токсичност на кадмий в растенията. Екосистеми.
Travis CC и Hester ST (1991). Глобално химическо замърсяване. Наука и технологии за околната среда, 25 (5), 814–819.

КАКВИ СА ПОСЛЕДИЦИТЕ ЗА ТЕЖКИТЕ МЕТАЛИ ВЪРХУ ЗДРАВЕТО ИЛИ ОКОЛНАТА СРЕДА? - НАУКА - 2025