JAKÉ JSOU DOPADY TĚŽKÝCH KOVŮ NA ZDRAVÍ NEBO ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ? - VĚDA

Na zdraví a životního prostředí důsledky těžkých kovů jsou velmi závažné, protože jsou toxické látky v nízkých koncentracích. Skládá se z více než 50 chemických prvků s atomovou hmotností vyšší než 20 a hustotou vyšší než 4,5 g / cm3.

Některé těžké kovy jsou nezbytné v lidské stravě, jako je železo, kobalt, měď, železo, mangan, molybden, vanad, stroncium a zinek. Jiné případy, jako je olovo, kadmium, rtuť a arsen, jsou však pro člověka i jiné organismy velmi toxické.

Arsenická kontaminace. Zdroj: Bochr

Těžké kovy se vyskytují v přírodě, ale lidské činnosti podporují jejich umělou difúzi a koncentraci. Zejména pro použití v barvách a barvách, jakož i katalyzátorech v různých procesech, například v papírenském a plastikářském průmyslu.

V některých případech je to kontaminace z přírodních zdrojů, jako v některých případech arzénem a kadmiem. V každém případě představuje znečištění těžkými kovy vážný problém pro společnost a pro přírodní ekosystémy.

Maximální koncentrace těžkých kovů přijímaných ve vodě a potravinách pro lidskou spotřebu jsou definovány Světovou zdravotnickou organizací (WHO). Současná realita je taková, že v mnoha regionech světa detekované koncentrace překračují tyto limity

Důsledky na zdraví

Každý kontaminující těžký kov má svůj vlastní mechanismus působení a hromadí se ve specifických tkáních nebo orgánech.

Minamata nemoc (Japonsko)

V 50. letech byl v pobřežní populaci Minamata v Japonsku detekován dětský neurologický syndrom. Bylo možné určit, že příčinou bylo požití ryb kontaminovaných rtutí z průmyslu, který používal chlorid rtuti.

Rtuť zasáhla nenarozené matky a novorozenci se vyvinuly vážné neurologické problémy. Do roku 2009 bylo identifikováno 2 271 obětí a více než 10 000 případů.

Otrava olovem nebo plumbóza

Toto onemocnění je způsobeno požitím olova, buď z kontaminované vody, vzduchu nebo jídla. Olovo je neurotoxické, to znamená, že ovlivňuje nervový systém a způsobuje poškození neuronů, zejména v mozku.

Ovlivňuje také kostní dřeň a také se hromadí v ledvinách, což způsobuje selhání ledvin. Olovo v krvi způsobuje anémii blokováním syntézy hemoglobinu.

Kontaminace kadmiem

Příjem kadmia způsobuje onemocnění známé jako Itai-Itai nebo osteoartritida, které postihuje hlavně kostní tkáň. Toto onemocnění způsobuje osteoporózu s vícenásobnými zlomeninami, anémií, poškozením ledvin a plic.

Kadmium může vstoupit jak do úst, tak do dýchacích cest, dosáhnout oběhového systému a hromadit se v ledvinách a játrech. Cigarety jsou zdrojem kadmia v důsledku kontaminace půdy, kde se pěstuje tabák.

Arsenická kontaminace nebo arsenikóza

Světová populace s rizikem expozice arzenu přesahuje 150 milionů lidí. Arsenikóza způsobuje respirační problémy, kardiovaskulární a gastrointestinální onemocnění a byla mimo jiné identifikována jako příčina rakoviny plic, močového měchýře a kůže.

Kontaminace mědi

Kontaminace tímto kovem způsobuje poškození jater, ledvin, anémie, podráždění tenkého a tlustého střeva. Vysoká úroveň kontaminace síranem měďnatým způsobuje nekrózu jater a způsobuje smrt.

Tímto kovem může být také kontaminováno jídlo uložené v měděných nádobách.

Důsledky pro ekosystémy

Znečištění těžkými kovy je jednou z nejzávažnějších příčin degradace vodního a suchozemského prostředí. Těžké kovy ovlivňují rostliny i zvířata.

Bioakumulace

Kovy jsou perzistentní, a proto nemohou být degradovány nebo zničeny. Hromadí se ve tkáních a jsou přijímány z jednoho článku do druhého v potravních řetězcích.

Bioakumulace u ryb. Zdroj: MercuryFoodChain-01.png: Trekking Ground Truth.Moby69 na en.wikipediaderivativní práce: Osado

Například některé druhy mlžů, měkkýšů a měkkýšů absorbují kadmium a rtuť z vody a akumulují ji ve svých tělech. Tyto organismy jsou potom konzumovány dravci další trofické úrovně, včetně lidí. V případě kadmia se predátor, který spotřebuje jeden kilogram, může koncentrovat od 100 do 1000 µg.

Příklad z Minamata (Japonsko)

V Minamata Bay byla rtuť, kterou v letech 1932 až 1968 vypustila petrochemická společnost Chisso, spotřebována a zpracována bakteriemi. Tyto bakterie byly buď spotřebovány planktonem nebo vyloučené rtuti rozpustné v tucích a odtud přešly do zbytku potravinového řetězce.

Mapa Minamata (Japonsko). Zdroj:

V tomto procesu se hromadí v tukových tkáních ryb ve zvyšujících se koncentracích. Posledním článkem v tomto potravinovém řetězci byla lidská bytost se strašlivými následky, které způsobila.

Poškození rostlin

Například kadmium je považováno za jeden z těžkých kovů s největší tendencí hromadit se v rostlinách. Tento kov způsobuje vážné nerovnováhy ve výživě a ve vodních procesech v rostlinách.

Rostliny kontaminované kadmiem vykazují změny ve stomatálním otevření, fotosyntéze a transpiraci.

Postižení zvířat

Těžké kovy, jakmile znečišťují ekosystém, způsobují vážné poškození přírody. Například kontaminace rtutí u zvířat způsobuje vážné potíže v ústech, střevech a ledvinách.

Ovlivněn je také oběhový systém, který způsobuje poruchy srdečního rytmu. Rovněž snižuje reprodukční účinnost ovlivněním plodnosti, malformací plodu a způsobením potratů.

Znečištění vodních útvarů

Mořský i sladkovodní vodní ekosystémy patří mezi nejvíce postižené kvůli vysoké mobilitě těžkých kovů v tomto prostředí. Jedním z nejzávažnějších problémů kontaminace vodních útvarů těžkými kovy je případ rtuti.

Těžební kaly

V Omai (Guyana, 1995) došlo k přerušení hrázi hráze obsahujícího těžební kal ve zlatém dole. V těchto dolech se kyanid používá k oddělení kovů od skalního podloží a odpad dosáhl řeky Potaro, což způsobilo smrt ryb, ptáků a jiných zvířat.

Využití rtuti při těžbě zlata. Zdroj: commons.wikimedia.org

Podobný případ nastal v Aznalcóllar (Španělsko, 1998) se zlomením hráze v pyritovém dole. Při této příležitosti znečištěný povodí řeky Guadalquivir byl znečištěn odpadem přenášeným vodou nebo přímo vypouštěným.

To způsobilo kontaminaci biosférické rezervace Doñana v ústí řeky Guadalquivir. Kontaminující těžké kovy zahrnovaly arsen, olovo, kadmium, měď, železo, mangan, antimon a rtuť.

Důsledky pro společnost

Morbidita a úmrtnost

Nemoci způsobené kontaminací těžkými kovy způsobují nemocnost a úmrtnost. Nemoci, jako je Minamata nebo otrava olovem, způsobují vážné zpoždění učení kvůli neurologickým problémům, které způsobují.

Bezpečnost potravin

Nedávné studie naznačují přítomnost těžkých kovů a metaloidů v zelenině, jako je salát, zelí, tykev, brokolice a brambory. Mezi znečišťující těžké kovy patří rtuť (Hg), arsen (As), olovo (Pb), kadmium (Cd), zinek (Zn), nikl (Ni) a chrom (Cr).

Základním médiem pro tuto kontaminaci je kontaminovaná zavlažovací voda. Těžké kovy byly také nalezeny v různých koncentracích v rybách, masu a mléce v důsledku bioakumulace.

Ztráty pitné vody

Pitná voda je dnes jedním ze strategických zdrojů, protože je stále vzácnější. Kontaminace těžkými kovy v řekách a podzemních kolektorech snižuje dostupné zdroje pitné vody.

Ekonomické ztráty

Jak dekontaminace vod a půd postižených těžkými kovy, tak i náklady vzniklé zdravotními problémy, představují velké ekonomické výdaje.

Na druhé straně znečištění těžkými kovy může negovat důležité zdroje příjmů. Příkladem je omezení vývozu kakaa z určitých oblastí Venezuely v důsledku kontaminace kadmiem v půdě.

Japonsko a případ Itai-Itai

V Japonsku bylo kvůli kontaminaci zemědělské půdy kadmiem těžbou zakázáno pěstování rýže na této půdě. To způsobilo zemědělcům vážné hospodářské ztráty.

V roce 1992 činily náklady na kontaminaci kadmiem 743 milionů dolarů na výdaje na zdraví. Náhrady za škody způsobené zemědělství dosáhly 1,75 miliardy dolarů a do dekontaminace řeky Jinzú bylo investováno 620 milionů dolarů ročně.

Reference

Bejarano-González F (2015). Globální chemické znečištění. Ekolog 38: 34-36.
ELIKA (2017). Druhy kontaminace potravin. Basque Foundation for Food Food. 5 str. (Zobrazeno 26. srpna 2019).
Londoño-Franco, LF, Londoño-Muñoz, PT a Muñoz-García, FG (2016). Rizika těžkých kovů pro zdraví lidí a zvířat. Biotechnologie v zemědělském a agroprůmyslovém sektoru.
López-Sardi E. Chemie a životní prostředí. University of Palermo. Argentina. (Zobrazeno 26. srpna 2019)
Martorell, JJV (2010). Biologická dostupnost těžkých kovů ve dvou vodních ekosystémech na andaluském pobřeží jižního Atlantiku postižených difúzním znečištěním. Přírodovědecká fakulta Univerzity v Cádizu.
Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. a González, EE (2016). Znečištění těžkými kovy: důsledky pro zdraví, životní prostředí a bezpečnost potravin. Časopis technického výzkumu a vývoje.
Reza R a G Singh (2010). Kontaminace těžkými kovy a její indexování pro říční vodu. International Journal of Environmental Science & Technology, 7 (4), 785–792.
Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, MC, Del Río, LA a Sandalio, LM (2008). Toxicita kadmia v rostlinách. Ekosystémy.
Travis CC a Hester ST (1991). Globální chemické znečištění. Environmental Science & Technology, 25 (5), 814–819.

JAKÉ JSOU DOPADY TĚŽKÝCH KOVŮ NA ZDRAVÍ NEBO ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ? - VĚDA - 2025