КАКОВЫ ПОСЛЕДСТВИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ИЛИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ? - НАУКА - 2026

В последствиях для здоровья и окружающей среды тяжелых металлов являются весьма серьезными, так как они являются токсичными веществами при низких концентрациях. Он состоит из более чем 50 химических элементов с атомной массой более 20 и плотностью более 4,5 г / см3.

Некоторые тяжелые металлы, такие как железо, кобальт, медь, железо, марганец, молибден, ванадий, стронций и цинк, необходимы человеку. Однако другие случаи, такие как свинец, кадмий, ртуть и мышьяк, чрезвычайно токсичны как для человека, так и для других организмов.

Загрязнение мышьяком. Источник: Bochr

Тяжелые металлы встречаются в природе, но деятельность человека способствует их искусственному распространению и концентрации. Особенно для использования в красках и красителях, а также в качестве катализаторов в различных процессах, например, в бумажной и пластмассовой промышленности.

В некоторых случаях это загрязнение из естественных источников, например, мышьяком и кадмием. В любом случае загрязнение тяжелыми металлами представляет собой серьезную проблему для общества и природных экосистем.

Максимальные концентрации тяжелых металлов, допустимые в воде и пищевых продуктах для потребления человеком, определены Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Текущая реальность такова, что во многих регионах мира обнаруженные концентрации превышают эти пределы.

Последствия для здоровья

Каждый загрязняющий тяжелый металл имеет свой собственный механизм действия и накапливается в определенных тканях или органах.

Болезнь Минамата (Япония)

В 1950-х годах у жителей прибрежных районов Минаматы в Японии был обнаружен детский неврологический синдром. Удалось определить, что причиной послужило употребление в пищу рыбы, загрязненной ртутью, на предприятии, которое использовало хлорид ртути.

Ртуть поразила еще не родившихся матерей, а у новорожденных развились серьезные неврологические проблемы. К 2009 году выявлено 2 271 пострадавшего и более 10 000 заболевших.

Свинцовое отравление или плюмбоз

Это заболевание вызывается приемом свинца в организм с загрязненной водой, воздухом или пищей. Свинец нейротоксичен, то есть он влияет на нервную систему, вызывая повреждение нейронов, особенно в головном мозге.

Он также влияет на костный мозг и накапливается в почках, вызывая почечную недостаточность. Свинец в крови вызывает анемию, блокируя синтез гемоглобина.

Загрязнение кадмием

Поступление кадмия вызывает заболевание, известное как Итаи-Итаи, или остеоартрит, которое в основном поражает костную ткань. Это заболевание вызывает остеопороз с множественными переломами, анемию, поражение почек и легких.

Кадмий может попадать как оральным, так и респираторным путем, достигая кровеносной системы и накапливаясь в почках и печени. Сигареты являются источником кадмия из-за загрязнения почвы, на которой выращивают табак.

Загрязнение мышьяком или арсеникоз

Население мира, подверженное риску воздействия мышьяка, превышает 150 миллионов человек. Арсеникоз вызывает респираторные проблемы, сердечно-сосудистые и желудочно-кишечные заболевания и, среди прочего, был определен как причина рака легких, мочевого пузыря и кожи.

Загрязнение медью

Загрязнение этим металлом вызывает поражение печени, почек, анемию, раздражение тонкого и толстого кишечника. Высокий уровень загрязнения сульфатом меди вызывает некроз печени, вызывая смерть.

Продукты, хранящиеся в медных контейнерах, также могут быть загрязнены этим металлом.

Последствия для экосистем

Загрязнение тяжелыми металлами - одна из самых серьезных причин деградации водной и наземной среды. Тяжелые металлы поражают как растения, так и животных.

Биоаккумулирование

Металлы стойкие, поэтому их нельзя разложить или разрушить. Таким образом, они накапливаются в тканях и попадают от одного звена к другому в пищевых цепях.

Биоаккумуляция в рыбе. Источник: MercuryFoodChain-01.png: Ground Truth Trekking.Moby69 на en.wikipediaпроизводная работа: Осадо

Например, некоторые виды двустворчатых, моллюсков и моллюсков поглощают кадмий и ртуть из воды и накапливают их в своих телах. Затем эти организмы поедаются хищниками следующего трофического уровня, включая человека. В случае кадмия хищник, потребляющий один килограмм, может сконцентрировать от 100 до 1000 мкг.

Пример из Минаматы (Япония)

В заливе Минамата ртуть, выпущенная нефтехимической компанией Chisso в период с 1932 по 1968 год, потреблялась и обрабатывалась бактериями. Эти бактерии либо потреблялись планктоном, либо выделяли жирорастворимую ртуть, а оттуда переходили к остальной части пищевой цепи.

Карта Минаматы (Япония). Источник: http://en.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345

При этом он накапливается в жировой ткани рыб в увеличивающихся концентрациях. Последним звеном в этой пищевой цепи был человек с ужасными последствиями, которые он имел.

Повреждение растений

Кадмий, например, признан одним из тяжелых металлов с наибольшей тенденцией к накоплению в растениях. Этот металл вызывает серьезные дисбалансы в процессах питания и переноса воды у растений.

У растений, загрязненных кадмием, наблюдаются изменения в открытии устьиц, фотосинтезе и транспирации.

Привязанности животных

Загрязняющие экосистему тяжелые металлы наносят серьезный ущерб дикой природе. Например, заражение животных ртутью вызывает серьезные проблемы со ртом, кишечником и почками.

Также страдает кровеносная система, вызывая нарушения сердечного ритма. Он также снижает репродуктивную эффективность, влияя на фертильность, пороки развития плода и вызывая аборты.

Загрязнение водоемов

И морские, и пресноводные водные экосистемы являются одними из наиболее пострадавших из-за высокой подвижности тяжелых металлов в этой среде. Одна из самых серьезных проблем загрязнения водоемов тяжелыми металлами - это ртуть.

Ящики для горного шлама

В Омаи (Гайана, 1995 г.) произошел прорыв дамбы дамбы, содержащей горный шлам на золотом руднике. В этих рудниках цианид используется для отделения металлов от коренных пород, а отходы достигают реки Потаро, вызывая гибель рыб, птиц и других животных.

Использование ртути в золотодобыче. Источник: commons.wikimedia.org

Аналогичный случай произошел в Азнальколларе (Испания, 1998 г.) с проломом дамбы в колчеданном руднике. В этом случае отходы, унесенные водой или непосредственно сброшенные, загрязнили бассейн реки Гвадалквивир.

Это привело к загрязнению биосферного заповедника Доньяна в устье Гвадалквивира. Загрязняющие тяжелые металлы включали мышьяк, свинец, кадмий, медь, железо, марганец, сурьму и ртуть.

Последствия для общества

Заболеваемость и смертность

Заболевания, вызванные загрязнением тяжелыми металлами, вызывают заболеваемость и смертность. Такие заболевания, как минамата или отравление свинцом, вызывают серьезную задержку обучения из-за вызываемых ими неврологических проблем.

Безопасности пищевых продуктов

Недавние исследования указывают на присутствие тяжелых металлов и металлоидов в овощах, таких как салат, капуста, кабачки, брокколи и картофель. Среди тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду, - ртуть (Hg), мышьяк (As), свинец (Pb), кадмий (Cd), цинк (Zn), никель (Ni) и хром (Cr).

Основная среда для этого загрязнения - загрязненная оросительная вода. Тяжелые металлы также были обнаружены в различных концентрациях в рыбе, мясе и молоке в результате биоаккумуляции.

Потери питьевой воды

Питьевая вода сегодня является одним из стратегических ресурсов, потому что ее становится все меньше и меньше. Загрязнение рек и подземных водоносных горизонтов тяжелыми металлами сокращает количество доступных источников питьевой воды.

Экономические потери

Обеззараживание воды и почвы, пораженных тяжелыми металлами, а также расходы, связанные со здоровьем, представляют собой большие экономические затраты.

С другой стороны, загрязнение тяжелыми металлами может свести на нет важные источники дохода. Примером этого являются ограничения на экспорт какао из определенных районов Венесуэлы из-за загрязнения почвы кадмием.

Случай в Японии и болезнь Итаи-Итай

В Японии из-за загрязнения сельскохозяйственных земель кадмием в результате добычи, выращивание риса на таких землях было запрещено. Это нанесло фермерам серьезные экономические потери.

В 1992 году расходы на здравоохранение, вызванные загрязнением кадмием, составили 743 миллиона долларов. Компенсация за ущерб, нанесенный сельскому хозяйству, достигла 1,75 миллиарда долларов, и 620 миллионов долларов в год было инвестировано в дезактивацию реки Дзиндзу.

Ссылки

1. Бехарано-Гонсалес Ф (2015). Глобальное химическое загрязнение. Эколог № 38: 34-36.
2. ЭЛИКА (2017). Типы загрязнения пищевых продуктов. Баскский фонд безопасности пищевых продуктов. 5 шт. (Дата просмотра 26 августа 2019 г.). https://alimentos.elika.eus/wp-content/uploads/sites/2/2017/10/6.Tipos-de-contaminaci%C3%B3n-alimentaria.pdf
3. Лондоньо-Франко, Л. Ф., Лондоньо-Муньос, П. Т. и Муньос-Гарсия, Ф. Г. (2016). Риски тяжелых металлов для здоровья человека и животных. Биотехнология в аграрном и агропромышленном секторе.
4. Лопес-Сарди Э. Химия и окружающая среда. Университет Палермо. Аргентина. (Проверено 26 августа 2019 г.) https://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT5/CYT507.pdf
5. Марторелл, СП (2010). Биодоступность тяжелых металлов в двух водных экосистемах Андалузского побережья Южной Атлантики, подверженных диффузному загрязнению. Факультет естественных наук, Кадисский университет.
6. Рейес, Ю.С., Вергара, И., Торрес, О.Е., Диас-Лагос, М., и Гонсалес, Е.Е. (2016). Загрязнение тяжелыми металлами: последствия для здоровья, окружающей среды и безопасности пищевых продуктов. Журнал инженерных исследований и разработок.
7. Реза Р. и Дж. Сингх (2010). Загрязнение тяжелыми металлами и подход к его индексации для речной воды. Международный журнал экологических наук и технологий, 7 (4), 785–792.
8. Родрикес-Серрано, М., Мартинес-де-ла-Каса, Н., Ромеро-Пуэртас, М.С., Дель Рио, Лос-Анджелес, и Сандалио, Л.М. (2008). Токсичность кадмия для растений. Экосистемы.
9. Трэвис CC и Хестер ST (1991). Глобальное химическое загрязнение. Наука об окружающей среде и технологии, 25 (5), 814–819.