MITKÄ OVAT RASKASMETALLIEN TERVEYS- TAI YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET? - TIEDE - 2026

Terveys- ja ympäristövaikutuksia raskasmetallien ovat varsin vakavia, koska ne ovat myrkyllisiä aineita pieninä pitoisuuksina. Se koostuu yli 50 kemiallisesta elementistä, joiden atomipaino on suurempi kuin 20 ja tiheys yli 4,5 g / cm3.

Jotkut raskasmetallit ovat välttämättömiä ihmisen ruokavaliossa, kuten rauta, koboltti, kupari, rauta, mangaani, molybdeeni, vanadiini, strontium ja sinkki. Muut tapaukset, kuten lyijy, kadmium, elohopea ja arseeni, ovat kuitenkin erittäin myrkyllisiä sekä ihmisille että muille organismeille.

Arseenikontaminaatio. Lähde: Bochr

Raskasmetalleja löytyy luonnosta, mutta ihmisen toiminta edistää niiden keinotekoista leviämistä ja keskittymistä. Erityisesti käytettäväksi maaleissa ja väriaineissa, samoin kuin katalysaattoreina erilaisissa prosesseissa, esimerkiksi paperi- ja muoviteollisuudessa.

Joissakin tapauksissa se on luonnollisista lähteistä peräisin olevaa saastumista, kuten joissakin tapauksissa arseenia ja kadmiumia. Joka tapauksessa raskasmetallien pilaantuminen on vakava ongelma yhteiskunnalle ja luonnollisille ekosysteemeille.

Maailman terveysjärjestö (WHO) määrittelee vedessä ja elintarvikkeissa ihmisravinnoksi hyväksyttävien raskasmetallien enimmäispitoisuudet. Nykyinen todellisuus on, että monilla maailman alueilla havaitut pitoisuudet ylittävät nämä rajat

Terveysvaikutukset

Jokaisella saastuttavalla raskasmetallilla on oma vaikutusmekanismi ja se kertyy tiettyihin kudoksiin tai elimiin.

Minamata-tauti (Japani)

1950-luvulla Japanissa, Minamatan rannikkoväestössä havaittiin lapsuuden neurologinen oireyhtymä. Oli mahdollista määrittää, että syynä oli elohopealla saastuneiden kalojen nauttiminen elohopeakloridia käyttävältä teollisuudelta.

Elohopea vaikutti syntymättömiin äideihin ja vastasyntyneillä kehittyi vakavia neurologisia ongelmia. Vuoteen 2009 mennessä oli todettu 2 271 uhria ja yli 10 000 tapausta.

Lyijymyrkytys tai plumboosi

Tämän taudin syynä on lyijyn nauttiminen joko saastuneesta vedestä, ilmasta tai ruoasta. Lyijy on neurotoksinen, ts. Se vaikuttaa hermostoon, aiheuttaen hermostovaurioita, etenkin aivoissa.

Se vaikuttaa myös luuytimeen ja kertyy myös munuaisiin aiheuttaen munuaisten vajaatoiminnan. Veren lyijy aiheuttaa anemiaa estämällä hemoglobiinin synteesi.

Kadmiumpitoisuus

Kadmiumin saanti aiheuttaa Itai-Itai -nimisen sairauden tai nivelrikon, joka vaikuttaa pääasiassa luukudokseen. Tämä sairaus aiheuttaa osteoporoosia, jossa on useita murtumia, anemia, munuaisten ja keuhkojen vaurioita.

Kadmium voi päästä sekä suun kautta että hengitysteitse, päästäen verenkiertoon ja kertyen munuaisiin ja maksaan. Savukkeet ovat kadmiumin lähde johtuen tupakan viljelyn maaperän saastumisesta.

Arseenikontaminaatio tai arsenikoosi

Maailman väestö, jolla on riski altistua arseenille, on yli 150 miljoonaa ihmistä. Arseenikoosi aiheuttaa hengitysvaikeuksia, sydän- ja verisuonisairauksia sekä maha-suolikanavan sairauksia, ja se on todettu syyksi mm. Keuhko-, virtsarakon ja ihosyöpään

Kuparisaastuminen

Tämän metallin aiheuttama kontaminaatio vaurioittaa maksaa, munuaisia, anemiaa, ohut- ja paksusuoleen ärsytystä. Korkeat kuparisulfaattikontaminaatiot aiheuttavat maksan nekroosin, aiheuttaen kuoleman.

Kuparisäiliöissä varastoidut ruoat voivat myös olla saastuneet tällä metallilla.

Vaikutus ekosysteemeihin

Raskasmetallien pilaantuminen on yksi vakavimmista vesi- ja maaympäristön pilaantumisen syistä. Raskasmetallit vaikuttavat sekä kasveihin että eläimiin.

bioakkumulaatio

Metallit ovat pysyviä, joten niitä ei voida hajottaa tai tuhota. Siten ne kertyvät kudoksiin ja nautitaan yhdestä linkistä toiseen ravintoketjuissa.

Biokertyvyys kaloissa. Lähde: MercuryFoodChain-01.png: Ground Truth Trekking.Moby69 en.wikipediaderivaattorityö: Osado

Esimerkiksi jotkut simpukkalajit, äyriäiset ja nilviäiset absorboivat kadmiumia ja elohopeaa vedestä ja keräävät sen kehoonsa. Seuraavan troofisen tason saalistajat, mukaan lukien ihmiset, kuluttavat nämä organismit. Kadmiumin tapauksessa kiloa kuluttava saalistaja voi tiivistyä 100: sta 1 000 μg: iin.

Esimerkki: Minamata (Japani)

Minamata-lahdella bakteerit kuluttivat jalostivat elohopeaa, jonka Chisso-petrokemian yritys oli ajanut vuosina 1932–1968. Nämä bakteerit joko kuluttivat planktonin kautta tai erittivät rasvaliukoisen elohopean ja sieltä ne siirtyivät muuhun ravintoketjuun.

Minamatan (Japani) kartta. Lähde: http://fi.wikipedia.org/wiki/Käyttäjä: Bobo12345

Tässä prosessissa se kertyi kalojen rasvakudoksiin kasvavina pitoisuuksina. Viimeinen lenkki kyseisessä ruokaketjussa oli ihminen, jonka aiheuttamat vakavat seuraukset olivat.

Kasvien vahingot

Esimerkiksi kadmium tunnetaan yhtenä raskasmetalleista, jolla on suurin taipumus kerääntyä kasveihin. Tämä metalli aiheuttaa vakavia epätasapainoja kasvien ravinto- ja vedenkuljetusprosesseissa.

Kadmiumin saastuttamat kasvit aiheuttavat muutoksia kohdun aukkoon, fotosynteesiin ja verenkiertoon.

Eläinten kiintymykset

Raskasmetallit saastuttaessaan ekosysteemit aiheuttavat vakavia vahinkoja villieläimille. Esimerkiksi elohopeakontaminaatio eläimissä aiheuttaa vakavia suu-, suolisto- ja munuaisongelmia.

Myös verenkiertoelimistö vaikuttaa, aiheuttaen sydämen rytmihäiriöitä. Se vähentää myös lisääntymiskykyä vaikuttamalla hedelmällisyyteen, sikiöiden epämuodostumiin ja aiheuttaen abortteja.

Vesistöjen pilaantuminen

Sekä meri- että makean veden ekosysteemit ovat eniten vaikutuksia raskasmetallien suuren liikkuvuuden vuoksi tässä ympäristössä. Yksi vakavimmista vesimuodostumien ongelmista raskasmetalleilla on elohopea.

Kaivos lietteen kotelot

Omaissa (Guyana, 1995) oli katkeaminen kaivoksen lietettä sisältävän padon padossa kultakaivoksessa. Näissä kaivoksissa syanidia käytetään metallien erottamiseen kallioperästä ja jätteet saavuttivat Potaro-joen aiheuttaen kalojen, lintujen ja muiden eläinten kuoleman.

Elohopean käyttö kullan louhinnassa. Lähde: commons.wikimedia.org

Samanlainen tapaus tapahtui Aznalcóllarissa (Espanja, 1998), kun oja murtui pyriteiylikaivoksessa. Tällöin veden kuljettamat tai suoraan tyhjennetyt jätteet saastuttivat Guadalquivir-vesistöalueen.

Tämä aiheutti Doñanan biosfäärialueen saastumisen Guadalquivirin suistoalueella. Saastuttavia raskasmetalleja olivat arseeni, lyijy, kadmium, kupari, rauta, mangaani, antimoni ja elohopea.

Vaikutukset yhteiskuntaan

Sairastuvuus ja kuolleisuus

Raskasmetallikontaminaation aiheuttamat sairaudet aiheuttavat sairastuvuutta ja kuolleisuutta. Sairaudet, kuten minamata tai lyijymyrkytys, aiheuttavat vakavia oppimisviiveitä niiden aiheuttamista neurologisista ongelmista.

Elintarviketurvallisuus

Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että raskasmetalleja ja metalloideja on vihanneksissa, kuten salaatissa, kaali, kurpitsa, parsakaali ja peruna. Saastuttavia raskasmetalleja ovat elohopea (Hg), arseeni (As), lyijy (Pb), kadmium (Cd), sinkki (Zn), nikkeli (Ni) ja kromi (Cr).

Tämän saastumisen perusaine on saastunut kasteluvesi. Raskasmetalleja on löydetty myös bioakkumulaation seurauksena erilaisina pitoisuuksina kaloissa, lihassa ja maidossa.

Juomaveden menetykset

Juomavesi on yksi strategisista lähteistä nykyään, koska se on yhä vähäisempi. Jokien ja maanalaisten pohjavesien raskasmetallikontaminaatio vähentää käytettävissä olevia juomaveden lähteitä.

Taloudelliset tappiot

Sekä vesien ja raskasmetallien maaperän puhdistaminen että terveysongelmien aiheuttamat kulut ovat suuria taloudellisia menoja.

Toisaalta raskasmetallien pilaantuminen voi mitätöidä tärkeät tulolähteet. Esimerkki tästä on kaakaon viennin rajoitukset tietyiltä Venezuelan alueilta maaperän kadmiumisaastumisen vuoksi.

Japanin tapaus ja Itai-Itai-tauti

Japanissa riisin viljely kyseisellä maalla oli kiellettyä, koska maatalousmaa on saastuttanut kaivostoiminnasta peräisin olevan kadmiumin. Tämä aiheutti viljelijöille vakavia taloudellisia menetyksiä.

Vuonna 1992 kadmiumsaastumisesta aiheutuneet kulut olivat 743 miljoonaa dollaria terveysmenoja. Maatalouden vahingonkorvaus oli 1,75 miljardia dollaria ja Jinzú-joen puhdistamiseen investoitiin 620 miljoonaa dollaria vuodessa.

Viitteet

1. Bejarano-González F (2015). Globaali kemiallinen pilaantuminen. Ekologi Nº 38: 34-36.
2. ELIKA (2017). Ruokakontaminaatiot. Baskimaan elintarviketurvallisuuden säätiö. 5 s. (Katsottu 26. elokuuta 2019).
3. Londoño-Franco, LF, Londoño-Muñoz, PT ja Muñoz-García, FG (2016). Raskasmetallien vaarat ihmisten ja eläinten terveydelle. Biotekniikka maataloudessa ja maatalouden teollisuudessa.
4. López-Sardi E. Kemia ja ympäristö. Palermon yliopisto. Argentiina. (Katsottu 26. elokuuta 2019)
5. Martorell, JJV (2010). Raskasmetallien biologinen hyötyosuus kahdessa Andalusian eteläisen Atlantin rannikon vesiekosysteemissä, joihin hajakuormitus vaikuttaa. Tiedekunta, Cádizin yliopisto.
6. Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. ja González, EE (2016). Raskasmetallien pilaantuminen: vaikutukset terveyteen, ympäristöön ja elintarvikkeiden turvallisuuteen. Tekninen tutkimus- ja kehityslehti.
7. Reza R ja G Singh (2010). Raskasmetallien saastuminen ja sen indeksointimenetelmä jokivedelle. 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 ja Sandalio, LM (2008). Kadmiummyrkyllisyys kasveissa. Ekosysteemeihin.
9. Travis CC ja Hester ST (1991). Globaali kemiallinen pilaantuminen. Ympäristötiede ja -teknologia, 25 (5), 814–819.