ЯКІ НАСЛІДКИ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ ДЛЯ ЗДОРОВ'Я ЧИ ДОВКІЛЛЯ ДЛЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА? - НАУКА - 2025

В наслідки для здоров'я і навколишнього середовища важких металів є досить серйозними, так як вони є токсичними речовинами при низьких концентраціях. Він складається з більш ніж 50 хімічних елементів з атомною масою більше 20 і щільністю більше 4,5 г / см3.

Деякі важкі метали є важливими в раціоні людини, такі як залізо, кобальт, мідь, залізо, марганець, молібден, ванадій, стронцій та цинк. Однак інші випадки, такі як свинець, кадмій, ртуть та миш’як, надзвичайно токсичні як для людини, так і для інших організмів.

Забруднення миш'яком. Джерело: Бохр

Важкі метали зустрічаються в природі, але діяльність людини сприяє їх штучній дифузії та концентрації. Спеціально для його використання в фарбах і барвниках, а також каталізаторах в різних процесах, наприклад в паперовій і пластмасовій промисловості.

У деяких випадках це забруднення з природних джерел, як в деяких випадках миш'яком та кадмієм. У будь-якому випадку забруднення важкими металами є серйозною проблемою для суспільства та природних екосистем.

Максимальні концентрації важких металів, прийнятих у воді та їжі для споживання людиною, визначені Всесвітньою організацією охорони здоров'я (ВООЗ). Сучасна реальність полягає в тому, що в багатьох регіонах світу виявлені концентрації перевищують ці межі

Наслідки для здоров'я

Кожен забруднюючий важкий метал має свій механізм дії і накопичується у конкретних тканинах чи органах.

Хвороба Мінамата (Японія)

У 1950-х роках у прибережного населення Мінамата в Японії був виявлений дитячий неврологічний синдром. Можна було визначити, що причиною було потрапляння риби, забрудненої ртуттю, із галузі, яка використовувала хлорид ртуті.

Ртуть, уражена ненародженими матерями та новонародженими, розвинула серйозні неврологічні проблеми. До 2009 року було виявлено 2771 жертву та понад 10 000 випадків.

Отруєння свинцем або плюмбоз

Ця хвороба викликається прийомом всередину свинцю із забрудненої води, повітря чи їжі. Свинець нейротоксичний, тобто впливає на нервову систему, спричиняючи пошкодження нейронів, особливо в головному мозку.

Він також впливає на кістковий мозок, а також накопичується в нирках, викликаючи ниркову недостатність. Свинець у крові викликає анемію, блокуючи синтез гемоглобіну.

Забруднення кадмієм

Прийом кадмію викликає захворювання, відоме як ітаї-ітай, або остеоартрит, яке вражає головним чином кісткову тканину. Це захворювання викликає остеопороз із множинними переломами, анемією, ураженням нирок та легенів.

Кадмій може потрапляти як в оральний, так і дихальний шляхи, досягаючи кровоносної системи і накопичуючись в нирках і печінці. Сигарети є джерелом кадмію через забруднення ґрунтів, де вирощують тютюн.

Забруднення миш'яком або арсенікоз

Населення світу, що загрожує впливом миш'яку, перевищує 150 мільйонів людей. Арсенікоз спричиняє проблеми з диханням, серцево-судинні та шлунково-кишкові захворювання та був визначений як причина раку легенів, сечового міхура та шкіри, серед інших

Забруднення міддю

Забруднення цим металом спричинює пошкодження печінки, нирок, анемію, подразнення тонкої та товстої кишок. Високий рівень забруднення мідним купоросом породжує некроз печінки, спричиняючи смерть.

Їжа, що зберігається в мідних контейнерах, також може бути забруднена цим металом.

Наслідки для екосистем

Забруднення важкими металами є однією з найсерйозніших причин деградації водних і наземних середовищ. Важкі метали впливають і на рослини, і на тварин.

Біоакумуляція

Метали стійкі, тому їх не можна деградувати або руйнувати. Таким чином, вони накопичуються в тканинах і потрапляють з однієї ланки в іншу в харчових ланцюгах.

Біоакумуляція в рибі. Джерело: MercuryFoodChain-01.png: Ground Truth Trekking.Moby69 на en.wikipediaderivative work: Osado

Наприклад, деякі види двостулкових молюсків, молюсків та молюсків поглинають кадмій та ртуть з води та накопичують її у своїх тілах. Ці організми потім споживаються хижаками наступного трофічного рівня, включаючи людину. Що стосується кадмію, хижак, який споживає один кілограм, може сконцентруватися від 100 до 1000 мкг.

Приклад з Мінамата (Японія)

У затоці Мінамата ртуть, випущена нафтохімічною компанією Chisso між 1932 та 1968 роками, споживалася та перероблялася бактеріями. Ці бактерії або споживалися планктоном, або виділяли жиророзчинні ртуті, і звідти вони переходили до решти харчового ланцюга.

Карта Мінамата (Японія). Джерело: http://en.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345

У цьому процесі він накопичувався в жирових тканинах риби в зростаючих концентраціях. Останньою ланкою харчового ланцюга була людина, з тяжкими наслідками, які вона спричинила.

Пошкодження рослин

Наприклад, кадмій визнаний одним із важких металів з найбільшою тенденцією до накопичення в рослинах. Цей метал викликає сильні дисбаланси в процесах живлення та транспортування води у рослинах.

Рослини, забруднені кадмієм, вносять зміни в устьове отвір, фотосинтез та транспірацію.

Афекти до тварин

Важкі метали, коли вони забруднюють екосистему, завдають серйозної шкоди дикій природі. Наприклад, забруднення ртуттю у тварин викликає серйозні проблеми з ротом, кишечником та нирками.

Також порушується кровоносна система, викликаючи порушення серцевого ритму. Це також знижує репродуктивну ефективність, впливаючи на фертильність, пороки розвитку плоду та спричиняючи аборти.

Забруднення водойм

Як морські, так і прісноводні водні екосистеми є одними з найбільш постраждалих через високу мобільність важких металів у цьому середовищі. Однією з найсерйозніших проблем забруднення водойм важкими металами є справа з ртуттю.

Шафи для видобутку шламу

В Омаї (Гайана, 1995 р.) Гребля, що містить шахтний шлам, прорвалася в золотодобувній шахті. У цих копальнях ціанід використовується для відділення металів від основи, а відходи доходили до р. Потаро, спричиняючи загибель риби, птахів та інших тварин.

Використання ртуті у видобутку золота. Джерело: commons.wikimedia.org

Аналогічний випадок трапився в Асналколар (Іспанія, 1998 р.) З розривом дамби в піритовій шахті. З цієї нагоди відходи, що перевозяться водою або безпосередньо скидаються, забруднюють басейн басейну річки Гуадалквівір.

Це призвело до забруднення біосферного заповідника Doñana в лимані Гуадалквівіру. Забруднюючі важкі метали включали миш'як, свинець, кадмій, мідь, залізо, марганець, сурму та ртуть.

Наслідки для суспільства

Захворюваність та смертність

Захворювання, спричинені забрудненням важкими металами, викликають захворюваність та смертність. Такі хвороби, як Мінамата або отруєння свинцем, викликають серйозні затримки у навчанні через неврологічні проблеми, які вони викликають.

Безпека харчових продуктів

Останні дослідження свідчать про наявність важких металів та металоїдів у таких овочах, як салат, капуста, кабачки, брокколі та картопля. Серед забруднюючих важких металів - ртуть (Hg), миш’як (As), свинець (Pb), кадмій (Cd), цинк (Zn), нікель (Ni) та хром (Cr).

Основним середовищем цього забруднення є забруднена зрошувальна вода. Важкі метали також були виявлені в різних концентраціях у рибі, м'ясі та молоці внаслідок біоакумуляції.

Втрати питної води

Питна вода є одним із стратегічних ресурсів сьогодні, оскільки вона стає дедалі дефіцитнішою. Забруднення важкими металами в річках та підземних водоносних горизонтах зменшує доступні джерела питної води.

Економічні втрати

Як дезактивація вод та ґрунтів, уражених важкими металами, так і витрати, спричинені проблемами зі здоров’ям, становлять великі економічні витрати.

З іншого боку, забруднення важкими металами може заперечувати важливі джерела доходу. Прикладом цього є обмеження на вивезення какао з певних районів Венесуели через забруднення кадмієм у ґрунті.

Випадок Японії та хвороба Ітаї-Ітая

У Японії через забруднення сільськогосподарських земель кадмієм від видобутку заборонено вирощування рису на таких землях. Це спричинило серйозні економічні втрати фермерам.

У 1992 році витрати, пов'язані із забрудненням кадмієм, становили 743 мільйони доларів на витрати на охорону здоров'я. Відшкодування збитків сільського господарства сягнуло 1,75 мільярда доларів, а 620 мільйонів доларів на рік було вкладено в дезактивацію річки Цзіньцу.

Список літератури

1. Bejarano-González F (2015). Глобальне хімічне забруднення. Еколог № 38: 34-36.
2. ELIKA (2017). Види забруднення їжі. Баський фонд безпеки харчових продуктів. 5 с. (Переглянуто 26 серпня 2019 року). 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 та Muñoz-García, FG (2016). Ризики важких металів для здоров'я людини та тварин. Біотехнологія в сільськогосподарському та агропромисловому секторі.
4. Лопес-Сарді Е. Хімія та навколишнє середовище. Університет Палермо. Аргентина. (Переглянуто 26 серпня 2019 року) https://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT5/CYT507.pdf
5. Марторелл, JJV (2010). Біодоступність важких металів у двох водних екосистемах Андалузького узбережжя Південної Атлантики, що зазнають дифузного забруднення. Факультет наук, Університет Кадіса.
6. Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. and González, EE (2016). Забруднення важкими металами: наслідки для здоров'я, навколишнього середовища та безпеки харчових продуктів. Журнал інженерних досліджень та розробок.
7. Реза Р і Г Сінгх (2010). Забруднення важкими металами та його підхід до індексації річкових вод. Міжнародний журнал екологічних наук і технологій, 7 (4), 785–792.
8. Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, MC, Del Río, LA та Sandalio, LM (2008). Токсичність кадмію в рослинах. Екосистеми.
9. Travis CC та Hester ST (1991). Глобальне хімічне забруднення. Екологічна наука та технології, 25 (5), 814–819.