CARE SUNT IMPLICAȚIILE ASUPRA SĂNĂTĂȚII SAU ASUPRA MEDIULUI ALE METALELOR GRELE? - ŞTIINŢĂ - 2025

De implicațiile asupra sănătății și mediului de metale grele sunt destul de grave, deoarece acestea sunt substanțe toxice la concentrații scăzute. Este format din mai mult de 50 de elemente chimice cu o greutate atomică mai mare de 20 și o densitate mai mare de 4,5 g / cm3.

Unele metale grele sunt esențiale în dieta umană precum fier, cobalt, cupru, fier, mangan, molibden, vanadiu, stronțiu și zinc. Cu toate acestea, alte cazuri, cum ar fi plumb, cadmiu, mercur și arsenic sunt extrem de toxice atât pentru oameni, cât și pentru alte organisme.

Contaminarea cu arsenic. Sursa: Bochr

Metalele grele se găsesc în natură, dar activitățile umane promovează difuzarea și concentrarea artificială a acestora. Mai ales pentru utilizarea sa în vopsele și coloranți, precum și catalizatori în diferite procese, de exemplu în industria hârtiei și a plasticului.

În unele cazuri este contaminarea din surse naturale, ca în unele cazuri cu arsenic și cadmiu. În orice caz, poluarea cu metale grele reprezintă o problemă serioasă pentru societate și pentru ecosistemele naturale.

Concentrațiile maxime de metale grele acceptate în apă și alimente pentru consum uman sunt definite de Organizația Mondială a Sănătății (OMS). Realitatea actuală este că în multe regiuni ale lumii concentrațiile depistate depășesc aceste limite

Implicații asupra sănătății

Fiecare metal greu contaminant are propriul său mecanism de acțiune și se acumulează în țesuturi sau organe specifice.

Boala Minamata (Japonia)

În anii 1950, a fost detectat un sindrom neurologic din copilărie în populația de pe coasta Minamata din Japonia. S-a putut stabili că cauza a fost ingestia de pește contaminat cu mercur dintr-o industrie care a folosit clorură de mercur.

Mercur afectat mamele nenăscute și nou-născuții au dezvoltat probleme neurologice grave. Până în 2009, au fost identificate 2.271 de victime și peste 10.000 de cazuri.

Intoxicații cu plumb sau plumbosis

Această boală este cauzată de ingerarea plumbului, fie din apă, aer sau alimente contaminate. Plumbul este neurotoxic, adică afectează sistemul nervos, provocând leziuni neuronale, în special în creier.

De asemenea, afectează măduva osoasă și, de asemenea, se acumulează în rinichi cauzând insuficiență renală. Plumbul în sânge provoacă anemie prin blocarea sintezei hemoglobinei.

Contaminarea cu cadmiu

Aportul de cadmiu provoacă boala cunoscută sub numele de Itai-Itai sau artroză, care afectează în principal țesutul osos. Această boală provoacă osteoporoză cu multiple fracturi, anemie, leziuni renale și pulmonare.

Cadmiul poate intra atât pe căile respiratorii, cât și pe cale respiratorie, ajungând în sistemul circulator și acumulând în rinichi și ficat. Țigările sunt o sursă de cadmiu datorită contaminării solurilor în care este cultivat tutunul.

Contaminarea cu arsen sau arsenicoza

Populația mondială cu risc de expunere la arsen depășește 150 de milioane de oameni. Arsenicoza provoacă probleme respiratorii, boli cardiovasculare și gastro-intestinale și a fost identificată ca fiind cauza cancerului pulmonar, vezicii urinare și a pielii, printre altele

Contaminarea cu cupru

Contaminarea prin acest metal provoacă leziuni ale ficatului, rinichilor, anemiei, iritațiilor intestinului subțire și gros. Nivelurile ridicate de contaminare cu sulfat de cupru generează necroză a ficatului, provocând moartea.

Alimentele depozitate în recipiente de cupru pot fi, de asemenea, contaminate cu acest metal.

Implicații pentru ecosisteme

Poluarea cu metale grele este una dintre cele mai grave cauze ale degradării mediilor acvatice și terestre. Metalele grele afectează atât plantele, cât și animalele.

Bioacumularea

Metalele sunt persistente și, prin urmare, nu pot fi degradate sau distruse. Astfel, se acumulează în țesuturi și sunt ingerate de la o legătură la alta în lanțurile alimentare.

Bioacumularea peștilor. Sursa: MercuryFoodChain-01.png: Ground Truth Trekking.Moby69 la ro.wikipediaderivative lucrare: Osado

De exemplu, unele specii de bivalve, crustacee și moluște absorb cadmiu și mercur din apă și îl acumulează în corpul lor. Aceste organisme sunt apoi consumate de prădători de următorul nivel trofic, inclusiv de oameni. În cazul cadmiului, un prădător care consumă un kilogram se poate concentra de la 100 la 1000 pg.

Exemplu din Minamata (Japonia)

În Golful Minamata, mercurul eliberat de compania petrochimică Chisso între 1932 și 1968 a fost consumat și procesat de bacterii. Aceste bacterii au fost consumate fie de plancton, fie de mercur solubil în grăsimi excretate, iar de acolo au trecut în restul lanțului alimentar.

Harta Minamata (Japonia). Sursa: http://ro.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345

În acest proces, s-a acumulat în țesuturile adipoase ale peștilor în concentrații crescânde. Ultima verigă a lanțului alimentar a fost ființa umană, cu consecințele nefaste pe care le-a produs.

Deteriorarea plantelor

Cadmiu, de exemplu, este recunoscut ca unul dintre metalele grele cu cea mai mare tendință de a se acumula în plante. Acest metal provoacă dezechilibre severe în procesul de nutriție și de transport al apei în plante.

Plantele contaminate cu cadmiu prezintă modificări ale deschiderii stomatale, fotosintezei și transpirației.

Afecțiunile animalelor

Metalele grele odată ce poluează ecosistemul provoacă daune grave vieții sălbatice. De exemplu, contaminarea cu mercur la animale cauzează probleme severe ale gurii, intestinale și renale.

De asemenea, sistemul circulator este afectat, provocând tulburări ale ritmului cardiac. De asemenea, reduce eficiența reproducerii prin afectarea fertilității, malformații la făt și provocând avorturi.

Poluarea corpurilor de apă

Atât ecosistemele acvatice marine, cât și cele de apă dulce sunt printre cele mai afectate datorită mobilității mari a metalelor grele din acest mediu. Una dintre cele mai grave probleme de contaminare a corpurilor de apă cu metale grele este cazul mercurului.

Carcase de nămoluri miniere

În Omai (Guyana, 1995) a existat o întrerupere în digul unui baraj care conținea nămoluri miniere într-o mină de aur. În aceste mine, cianura este folosită pentru a separa metalele de pe baza roșii și deșeurile care au ajuns în râul Potaro, provocând moartea peștilor, păsărilor și a altor animale.

Utilizarea mercurului în exploatarea aurului. Sursa: commons.wikimedia.org

Un caz similar a avut loc în Aznalcóllar (Spania, 1998) cu ruperea digului într-o mină de pirită. Cu această ocazie, deșeurile transportate de apă sau evacuate direct au contaminat bazinul râului Guadalquivir.

Aceasta a produs contaminarea rezervației biosferei Doñana în estuarul Guadalquivir. Contaminarea metalelor grele a inclus arsen, plumb, cadmiu, cupru, fier, mangan, antimoniu și mercur.

Implicații pentru societate

Morbiditate si mortalitate

Bolile cauzate de contaminarea cu metale grele provoacă morbiditate și mortalitate. Bolile precum Minamata sau intoxicația cu plumb provoacă întârzieri grave în învățare din cauza problemelor neurologice pe care le provoacă.

Siguranța alimentară

Studii recente indică prezența metalelor grele și a metaloidelor în legume precum salată, varză, dovlecei, broccoli și cartofi. Printre metalele grele care poluează se numără mercurul (Hg), arsenul (As), plumbul (Pb), cadmiul (Cd), zincul (Zn), nichelul (Ni) și cromul (Cr).

Mediul fundamental pentru această contaminare este apa de irigare contaminată. Metalele grele s-au găsit, de asemenea, în diferite concentrații în pește, carne și lapte rezultate din bioacumulare.

Pierderi de apă potabilă

Apa potabilă este una dintre resursele strategice de astăzi, deoarece devine din ce în ce mai rară. Contaminarea cu metale grele în râuri și acvifere subterane reduce sursele de apă potabilă disponibile.

Pierderi economice

Atât decontaminarea apelor și solurilor afectate de metale grele, cât și cheltuielile generate de problemele de sănătate reprezintă cheltuieli economice mari.

Pe de altă parte, poluarea cu metale grele poate anula surse importante de venit. Un exemplu în acest sens sunt restricțiile la exportul de cacao din anumite zone din Venezuela din cauza contaminării cu cadmiu în sol.

Cazul Japoniei și boala Itai-Itai

În Japonia, din cauza contaminării terenurilor agricole de cadmiu de la minerit, cultivarea orezului pe astfel de pământ a fost interzisă. Acest lucru a provocat grave pierderi economice fermierilor.

În 1992, cheltuielile generate de contaminarea cu cadmiu au însumat 743 milioane de dolari în cheltuieli de sănătate. Compensarea pentru daune aduse agriculturii a ajuns la 1,75 miliarde de dolari și s-au investit 620 milioane de dolari pe an în decontaminarea râului Jinzú.

Referințe

1. Bejarano-González F (2015). Poluarea chimică globală. Ecolog Nr.38: 34-36.
2. ELIKA (2017). Tipuri de contaminare alimentară. Fundația Bască pentru Siguranța Alimentelor. 5 p. (Vizionat 26 august 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 și Muñoz-García, FG (2016). Riscurile metalelor grele în sănătatea umană și animală. Biotehnologie în sectorul agricol și agroindustrial.
4. López-Sardi E. Chimie și mediu. Universitatea din Palermo. Argentina. (Vizionat pe 26 august 2019) https://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT5/CYT507.pdf
5. Martorell, JJV (2010). Biodisponibilitatea metalelor grele în două ecosisteme acvatice din coasta andaluzică a Atlanticului de Sud afectate de poluarea difuză. Facultatea de Științe, Universitatea din Cádiz.
6. Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. și González, EE (2016). Poluarea cu metale grele: implicații pentru sănătate, mediu și siguranța alimentelor. Revista de Cercetare și Dezvoltare Inginerie.
7. Reza R și G Singh (2010). Contaminarea cu metale grele și abordarea sa de indexare a apei râurilor. Revista internațională de știință și tehnologie a mediului, 7 (4), 785–792.
8. Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, MC, Del Río, LA și Sandalio, LM (2008). Toxicitatea cadmiului la plante. Ecosistemele.
9. Travis CC și Hester ST (1991). Poluarea chimică globală. Știința și tehnologia mediului, 25 (5), 814–819.