KAKŠNE POSLEDICE IMAJO TEŽKE KOVINE ZA ZDRAVJE ALI OKOLJE? - ZNANOST - 2026

Na posledice na zdravje in okolje težkih kovin so zelo resne, saj so toksične snovi pri nizkih koncentracijah. Sestavljen je iz več kot 50 kemičnih elementov z atomsko maso večjo od 20 in gostoto večjo od 4,5 g / cm3.

Nekatere težke kovine so ključne v prehrani ljudi, kot so železo, kobalt, baker, železo, mangan, molibden, vanadij, stroncij in cink. Vendar so drugi primeri, kot so svinec, kadmij, živo srebro in arzen, izjemno strupeni tako za ljudi kot za druge organizme.

Kontaminacija arzena Vir: Bochr

Težke kovine najdemo v naravi, vendar človekove dejavnosti spodbujajo njihovo umetno difuzijo in koncentracijo. Zlasti za njegovo uporabo v barvah in barvilih, pa tudi katalizatorjih v različnih procesih, na primer v papirni in plastični industriji.

V nekaterih primerih gre za kontaminacijo iz naravnih virov, kot v nekaterih primerih za arzen in kadmij. Vsekakor onesnaževanje s težkimi kovinami predstavlja resen problem družbe in naravnih ekosistemov.

Najvišje koncentracije težkih kovin, sprejetih v vodi in hrani za prehrano ljudi, določa Svetovna zdravstvena organizacija (WHO). Trenutna realnost je ta, da v mnogih regijah sveta zaznane koncentracije presegajo te meje

Posledice za zdravje

Vsaka kontaminacija težke kovine ima svoj mehanizem delovanja in se kopiči v določenih tkivih ali organih.

Bolezen Minamata (Japonska)

V petdesetih letih prejšnjega stoletja so pri obalnem prebivalstvu Minamate na Japonskem odkrili otroški nevrološki sindrom. Ugotoviti je bilo mogoče, da je vzrok zaužitje rib, onesnaženih z živim srebrom, iz industrije, ki je uporabljala živosrebrni klorid.

Pri živem srebru nerojene matere in novorojenčki so razvili resne nevrološke težave. Do leta 2009 je bilo ugotovljenih 2.271 žrtev in več kot 10.000 primerov.

Zastrupitev s svincem ali plumboza

To bolezen povzroča zaužitje svinca bodisi iz onesnažene vode, zraka ali hrane. Svinec je nevrotoksičen, torej vpliva na živčni sistem, povzroča poškodbe nevronov, zlasti v možganih.

Vpliva tudi na kostni mozeg in se nabira tudi v ledvicah, kar povzroča odpoved ledvic. Svinec v krvi povzroči anemijo z blokiranjem sinteze hemoglobina.

Kontaminacija kadmija

Vnos kadmija povzroči bolezen, znano kot Itai-Itai ali osteoartritis, ki prizadene predvsem kostno tkivo. Ta bolezen povzroča osteoporozo z več zlomi, anemijo, poškodbe ledvic in pljuč.

Kadmij lahko vstopi tako v ustno kot dihalno pot, doseže krvni sistem in se nabira v ledvicah in jetrih. Cigarete so vir kadmija zaradi onesnaženja tal, na katerih gojijo tobak.

Kontaminacija arzena ali arsenicoza

Svetovna populacija, ki ji je izpostavljena arzen, presega 150 milijonov ljudi. Arsenicoza povzroča težave z dihali, bolezni srca in ožilja ter prebavil, med drugim je bila prepoznana kot vzrok raka pljuč, mehurja in kože

Kontaminacija z bakrom

Kontaminacija s to kovino povzroči poškodbe jeter, ledvic, anemijo, draženje tankega in debelega črevesa. Visoka stopnja kontaminacije z bakrovim sulfatom povzroča nekrozo jeter, kar povzroči smrt.

S to kovino je mogoče onesnažiti tudi hrano, shranjeno v bakrenih posodah.

Posledice za ekosisteme

Onesnaženje s težkimi kovinami je eden najresnejših vzrokov za propadanje vodnega in kopenskega okolja. Težke kovine vplivajo tako na rastline kot na živali.

Bioakumulacija

Kovine so obstojne in jih zato ni mogoče razgraditi ali uničiti. Tako se kopičijo v tkivih in se zaužijejo iz ene povezave v drugo v prehranskih verigah.

Bioakumulacija v ribah. Vir: MercuryFoodChain-01.png: Ground Truth Trekking.Moby69 pri en.wikipediaderivative work: Osado

Na primer, nekatere vrste školjk, školjk in mehkužcev absorbirajo kadmij in živo srebro iz vode in ga kopičijo v svojih telesih. Te organizme nato zaužijejo plenilci naslednje trofične ravni, vključno s človekom. V primeru kadmija lahko plenilec, ki zaužije en kilogram, koncentrira od 100 do 1000 µg.

Primer iz Minamate (Japonska)

V zalivu Minamata je živo srebro, ki ga je petrokemijska družba Chisso odvajala med leti 1932 in 1968, zaužile in predelale bakterije. Te bakterije so zaužile plankton ali izločale v maščobi topivo živo srebro in od tam prešle v preostalo prehransko verigo.

Zemljevid Minamata (Japonska). Vir: http://en.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345

Pri tem se je nabiral v maščobnih tkivih rib v vedno večjih koncentracijah. Človek je bil zadnji člen v prehranski verigi s strašnimi posledicami.

Škoda na rastlinah

Kadmij je na primer prepoznan kot ena težkih kovin z največjo nagnjenostjo k kopičenju v rastlinah. Ta kovina povzroča hudo neravnovesje v prehrani in vodnem prometu v rastlinah.

Rastline, onesnažene s kadmijem, predstavljajo spremembe pri odpiranju želodca, fotosintezo in transpiracijo.

Naklonjenosti živali

Težke kovine, ko onesnažijo ekosistem, povzročijo resno škodo divjadi. Na primer, onesnaženje z živim srebrom pri živalih povzroča hude težave z usti, črevesjem in ledvicami.

Prizadene tudi krvožilni sistem, kar povzroča motnje srčnega ritma. Prav tako zmanjšuje reproduktivno učinkovitost, saj vpliva na plodnost, nepravilnosti plodov in povzroča splave.

Onesnaženje vodnih teles

Morski in sladkovodni vodni ekosistemi so med najbolj prizadeti zaradi velike mobilnosti težkih kovin v tem okolju. Ena najresnejših težav onesnaženja vodnih teles s težkimi kovinami je živo srebro.

Primeri za rudarjenje blata

V Omai (Gvajana, 1995) je prišlo do prekinitve nasipa jezu, ki je vseboval rudniško blato v rudniku zlata. V teh rudnikih se cianid uporablja za ločevanje kovin iz korita in odpadki so dosegli reko Potaro, kar povzroči smrt rib, ptic in drugih živali.

Uporaba živega srebra pri pridobivanju zlata. Vir: commons.wikimedia.org

Podoben primer se je zgodil v Aznalcóllarju (Španija, 1998) z razbitjem nasipa v rudniku pirita. Ob tej priložnosti so odpadki, ki jih je voda ali neposredno odvajala onesnažili porečje reke Guadalquivir.

To je povzročilo onesnaženje biosfernega rezervata Doñana v ustju Guadalquivir. Onesnažujoče težke kovine so vključevale arzen, svinec, kadmij, baker, železo, mangan, antimon in živo srebro.

Posledice za družbo

Bolezen in umrljivost

Bolezni, ki jih povzroča onesnaženje s težkimi kovinami, povzročajo obolevnost in smrtnost. Bolezni, kot sta Minamata ali zastrupitev s svincem, povzročajo resne zamude pri učenju zaradi nevroloških težav, ki jih povzročajo.

Varnost hrane

Nedavne študije kažejo na prisotnost težkih kovin in metaloidov v zelenjavi, kot so zelena solata, zelje, squash, brokoli in krompir. Med onesnažujoče težke kovine so živo srebro (Hg), arzen (As), svinec (Pb), kadmij (Cd), cink (Zn), nikelj (Ni) in krom (Cr).

Temeljni medij za to onesnaženje je onesnažena namakalna voda. Ugotovljene so bile tudi težke kovine v različnih koncentracijah v ribah, mesu in mleku, ki so posledica bioakumulacije.

Izgube pitne vode

Pitna voda je danes eden izmed strateških virov, saj je čedalje manj. Kontaminacija težkih kovin v rekah in podzemnih vodonosnikih zmanjšuje razpoložljive vire pitne vode.

Gospodarske izgube

Tako dekontaminacija voda in tal, ki jih prizadenejo težke kovine, kot tudi stroški, nastali zaradi zdravstvenih težav, predstavljajo velike gospodarske izdatke.

Po drugi strani onesnaževanje s težkimi kovinami lahko izniči pomembne vire dohodka. Primer tega so omejitve izvoza kakava z nekaterih območij Venezuele zaradi onesnaženja s kadmijem v tleh.

Primer Japonske in bolezen Itai-Itai

Na Japonskem je bila zaradi onesnaženja kmetijskih zemljišč s kadmijem iz rudarjenja gojenje riža na takšnih zemljiščih prepovedano. To je kmetom povzročilo resne gospodarske izgube.

Leta 1992 so stroški za zdravje zaradi onesnaženja s kadmijem znašali 743 milijonov dolarjev. Nadomestilo škode za kmetijstvo je doseglo 1,75 milijarde dolarjev, 620 milijonov dolarjev na leto pa je bilo vloženih v dekontaminacijo reke Jinzú.

Reference

1. Bejarano-González F (2015). Globalno kemično onesnaževanje. Ekolog št. 38: 34–36.
2. ELIKA (2017). Vrste kontaminacije hrane. Baskovska fundacija za varnost hrane. 5 str. (Ogledano 26. avgusta 2019). https://alimentos.elika.eus/wp-content/uploads/sites/2/2017/10/6.Tipos-de-contaminaci%C3%B3n-alimentaria.pdf
3. Londoño-Franco, LF, Londoño-Muñoz, PT in Muñoz-García, FG (2016). Tveganja težkih kovin za zdravje ljudi in živali. Biotehnologija v kmetijskem in agroindustrijskem sektorju.
4. López-Sardi E. Kemija in okolje. Univerza v Palermu. Argentina. (Gledano 26. avgusta 2019) https://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT5/CYT507.pdf
5. Martorell, JJV (2010). Biološka uporabnost težkih kovin v dveh vodnih ekosistemih andaluzijske južne atlantske obale, ki jih vpliva razpršeno onesnaževanje. Fakulteta za znanost, Univerza v Cádizu.
6. Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. in González, EE (2016). Onesnaževanje s težkimi kovinami: Posledice za zdravje, okolje in varnost hrane. Revija za inženirske raziskave in razvoj.
7. Reza R in G Singh (2010). Kontaminacija težkih kovin in njen indeksni pristop za rečno vodo. International Journal of Environmental Science & Technology, 7 (4), 785–792.
8. Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, MC, Del Río, LA in Sandalio, LM (2008). Toksičnost kadmija v rastlinah. Ekosistemi.
9. Travis CC in Hester ST (1991). Globalno kemično onesnaževanje. Okoljska znanost in tehnologija, 25 (5), 814–819.