Jakie metale są niebezpieczne dla ludzi. Jakie są szkody metali ciężkich dla ludzi i środowiska?

Uwaga: to jest tabela autora, która przedstawia subiektywny pogląd autora i jego doświadczenia w komunikowaniu się z metalami. Autor swoje wnioski wyciąga na podstawie artykułów naukowych, danych ze światowego rynku metali, fakt historyczny i receptury tradycyjnej medycyny. Pamiętaj, że niezależnie od tego, jak bezpieczny wydaje Ci się dany metal, nie powinieneś mieć z nim kontaktu, chyba że jest to konieczne. Ze zdziwieniem odkryłem, że w Internecie praktycznie nie ma nic na temat bezpieczeństwa i niebezpieczeństwa stosowania określonych metali dla człowieka. Zobowiązuję się do wyjaśnienia tej kwestii wszystkim zainteresowanym tą tematyką. Na początek przyjrzyjmy się, z którymi metalami najlepiej nigdy nie mieć do czynienia. Niebezpieczne metale W mojej analizie odwołam się do najbardziej odpowiedniej i wygodnej, moim zdaniem, zatwierdzonej wersji układu okresowego organizacja międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC). Zacznijmy od skreślenia z naszej listy wszystkich niemetali. 1. Wodór, węgiel, azot, tlen, fosfor, siarka, selen - pierwiastki te nazywane są niemetalami. 2. Fluor, chlor, brom, jod, astat, ununsept to halogeny. 3. Hel, neon, argon, krypton, ksenon, radon, ununoctium to gazy obojętne. Następnie pojawiają się hipotetycznie możliwe pierwiastki chemiczne - superaktynoidy (unbiunium, unbibium, unbitrium, unbiquadium, unbipentium, unbihexium). Oni nie istnieją. Śmiertelnie niebezpieczne!!! Aktynoidy (tor, protaktyn, uran, neptun, pluton, ameryk, kiur, berkel, kaliforn, einstein, ferm, mendelew, nobel, lawren) - wszystkie są radioaktywne i zabójcze. Zapomnij o nich. Lantanowce (lantan, prazeodym, promet, samar, gadolin, terb, holm, erb, tul, iterb, lutet). Z lantanowców dysproz, neodym, europ mogą być stosunkowo bezpieczne, a nawet te z zastrzeżeniem. Ogólnie rzecz biorąc, nie kontaktowałbym się z żadnymi lantanowcami, chyba że jest to konieczne. Na pewno nie przyniosą żadnych korzyści zdrowotnych. Metale alkaliczne (lit, sód, potas, rubid, cez, frans, ununennium). Metale te mają tendencję do utleniania się w kontakcie z tlenem, czyli z powietrzem, ale co gorsza, niektóre z nich ulegają samozapaleniu. Inne, takie jak frans, są radioaktywne. Należy je przechowywać pod warstwą parafiny lub nafty, gdzie mniej się utleniają, ale pokrywają się filmem i tracą naturalny kolor, przez co nie jest ich widać. Konkluzja: nie miałbym kontaktu z tymi metalami, chyba że jest to konieczne. Niektóre z nich mogą poważnie Cię zranić. Półmetale (german, arsen, tellur, polon). Nie zaleca się posiadania w domu. Na przykład krzem (nie mylić z użyteczny kamień„krzemień”), mimo że wchodzi w skład wyrobów siluminowych, może być bardzo niebezpieczny dla człowieka. Jego pył wpływa na płuca. Antymon może zatruć organizm i spowodować wzrost Tarczyca i zaburzenia seksualne, arsen jest trucizną, a polon jest radioaktywny. Podejrzane są także german i tellur. Bor można uznać za najbezpieczniejszy z półmetali. Jest wykonany z kwas borowy, który jest sprzedawany w aptekach. Nie oznacza to jednak, że bor jest całkowicie bezpieczny. To jest źle. Razem: wykreślamy półmetale z metali całkowicie bezpiecznych. Metale ziem alkalicznych. Niebezpieczne: beryl, rad, unbinilium. Beryl jest pierwiastkiem silnie toksycznym, jeśli nie chcesz łysieć i mieć innych problemów zdrowotnych, zapomnij o nim. Stront – może być toksyczny i radioaktywny. Bar - w przypadku ciężkiego zatrucia solami baru śmierć następuje nagle lub w ciągu jednego dnia. Rad - sama nazwa mówi sama za siebie. Rad jest radioaktywny i Maria Curie zmarła w wyniku narażenia na rad. Unbinilium nie istnieje. Metale poprzejściowe. Niebezpieczne: tal, ununtrium, flerow, ununpentium, limemor. Tal - silnie toksyczny, szkodliwy system nerwowy. Ununtrium to pierwiastek mało zbadany, niedawno odkryty (w XXI wieku). Flerow jest wysoce radioaktywny. Ununpentium jest pierwiastkiem mało zbadanym, niedawno uzyskanym. Livermorium to słabo zbadany, sztucznie syntetyzowany pierwiastek. Metale przejściowe. Niebezpieczne: technet (radiotoksyczny), kadm (toksyczny), rtęć (opary rtęci są śmiertelne). Mało zbadane (nie mniej niebezpieczne) sztucznie syntetyzowane metale przejściowe: rutherford (wysoce radioaktywny), dubn, seaborg (radioaktywny), bor (radioaktywny), has, meitner, darmsztad, roentgen, kopernik. Metale neutralne Wapń, stront, bar, cer, neodym, dysproz, europ, krzem, bor, antymon, gal, ołów, bizmut, skand, mangan, kobalt, nikiel, cynk, itr (może utleniać się na powietrzu), cyrkon, ren. Są to metale obojętne, ale nie nieszkodliwe. Wpływ skandu i renu na organizm ludzki jest słabo poznany. Nadmiar kobaltu w organizmie może powodować choroby serca. Cyrkon nie jest w stanie regulować ciśnienia krwi, ale pył cyrkonu może samozapalić się w powietrzu. Bezpieczne (warunkowo) metale Są to głównie metale przejściowe, ale także niektóre metale poprzejściowe i metale ziem alkalicznych. Metale ziem alkalicznych (magnez). Magnez jest jednym z najważniejszych składniki odżywcze, V znaczne ilości występuje w tkankach zwierząt i roślin. Kawałek magnezu można wmasować w organizm na bezsenność i chroniczne zmęczenie. Metale poprzejściowe (aluminium, ind, cyna). Aluminium może oczyścić płuca, ale nie można go przyjmować doustnie. Po prostu nakładaj lekko podgrzany czysty aluminium na klatkę piersiową na 10-15 minut dziennie przez dwa do trzech tygodni. Następnie zrób sobie przerwę. Jedzenie z naczyń aluminiowych, pomimo ich rozpowszechnienia w Rosji, jest zabronione, jest szkodliwe dla zdrowia. Ind jest metalem jeszcze bardziej miękkim niż aluminium. Nie stwarza szczególnego zagrożenia dla zdrowia w przypadku kontaktu. Cyna to metal, który może leczyć wątrobę. Aby to zrobić, należy nałożyć kawałek cyny na prawe podżebrze na 10 minut dziennie. Uwaga! W temperaturach poniżej -30C biała cyna ulega rozkładowi, tworząc zjawisko „plagi cynowej” i zamienia się w szary pył(szara puszka), która może zatruć płuca fatalny. Nie możesz przechowywać cyny na zimno. Metale przejściowe (tytan, wanad, chrom, żelazo, miedź, niob, molibden, ruten, rod, pallad, srebro, tantal, wolfram, osm, iryd, platyna, złoto). Wanad - zdolny do strzelania ból głowy. Aby to zrobić, jeśli masz migrenę, powinieneś trzymać kawałek wanadu w dłoni przez 10-15 minut. Chrom jest najtwardszym metalem. (Warunkowo) bezpieczne. Wolfram jest najbardziej ogniotrwałym metalem. Wolfram służy do produkcji żarników do lamp żarowych. Unikaj dostania się wolframu do wody i płynów, ponieważ jest to niebezpieczne dla zdrowia. W przeciwnym razie wolfram jest (warunkowo) bezpieczny. Tytan jest najmocniejszym metalem. Podobnie jak niob i tantal, tytan można sklasyfikować jako metal półszlachetny. Metale te są często wykorzystywane do produkcji artykułów gospodarstwa domowego i są całkowicie bezpieczne w przechowywaniu. Żelazo jest dla nas wszystkim. Żelazo służy do produkcji żeliwnych (najbezpieczniejszych) naczyń i noży stalowych. Miedź jest jednym z najstarszych i leczniczych metali, likwiduje bóle głowy. (Warunkowo) bezpieczne. Molibden jest metalem produkcyjnym. (Warunkowo) bezpieczne. Srebro jest metalem oczyszczającym. Jony srebra mogą oczyszczać krew i dezynfekować wodę. Nic dziwnego, że wszyscy królowie uwielbiali pić i jeść ze srebrnych naczyń. Złoto w rzeczywistości nie przynosi żadnych specjalnych korzyści, z wyjątkiem materiału, ale też nie przynosi szkody. Ruten, rod, pallad, osm, iryd, platyna są platynoidami. (Warunkowo) bezpieczny i metale szlachetne. Tylko osm może utleniać się w powietrzu i to w drobnej postaci. Ponadto osm, w przeciwieństwie do swoich odpowiedników, ma nieprzyjemny zapach. P.S. Uważnie przestudiuj nazwy metali! Rod można bezpiecznie przechowywać, rad jest zabójczy! Bor jest neutralny, a bor jest radioaktywny! Taki błąd może kosztować życie. Dlatego z metalami należy postępować jak z grzybami: jeśli nie jesteś pewien, nie dotykaj ich ani nie dotykaj. Powodzenia wszystkim.

Metale ciężkie występują w organizmie człowieka w bardzo małych ilościach. Nie jest to niebezpieczne, niektóre metale wchodzą nawet w skład kompleksów witaminowo-mineralnych, co oznacza, że ​​są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Ale nagromadzenie metali ciężkich w organizmie może prowadzić do negatywnych konsekwencji.

Najpierw określmy, które metale są uważane za ciężkie. Ten rtęć, ołów, kadm, chrom, aluminium, żelazo, cynk, miedź, mangan, stront, arsen, nikiel, tal. Metale ciężkie mogą przedostawać się do organizmu przez skórę, przez unoszące się w powietrzu kropelki lub przez przewód żołądkowo-jelitowy. W nadmiarze metale ciężkie mogą zmieniać strukturę białek i kwasy nukleinowe, wpływają na metabolizm, powodują mutacje, zakłócają strukturę i przepuszczalność błony komórkowe, powodować zakłócenia narządy wewnętrzne. W rzeczywistości metale ciężkie prowadzą do spowolnienia wzrostu, osłabienia funkcja rozrodcza, choroba i śmierć.

Zwiększona zawartość w organizmie żelazo prowadzi do zaburzeń metabolicznych, aluminium do encefalopatii u osób z chorobami nerek (wyrażającymi się utratą pamięci, bólami głowy, apatią) i chorobą Alzheimera (upośledzenie funkcji mózgu, zmniejszenie inteligencji, zmniejszenie pamięci i uwagi, utrata orientacji w czasie i przestrzeń).

Chrom powoduje raka płuc ( nowotwory złośliwe), chlorek kobaltu - kardiomiopatia (choroba serca z towarzyszącą niewydolnością serca i upośledzeniem tętno), mangan – choroba Parkinsona (choroba centralnego układu nerwowego, w której człowiekowi trudno jest włożyć nitkę w igłę, dotknąć własnego nosa itp.), nikiel – alergie i rak płuc.

Selen może powodować zapalenie wątroby, wypadanie włosów, depigmentację (zmiany w Naturalny kolor skóry) i neuropatię (choroby obwodowego układu nerwowego). Osoby z wysokim poziomem cyny w organizmie doświadczają zaburzeń motorycznych i psychicznych. Tal i ołów prowadzić do ciężkiego zatrucia (zatrucia), kadm prowadzi do choroby Itai-Itai, w której wszystkie kości stają się łamliwe i łamliwe. Stront zwiększa łamliwość kości, arsen powoduje skurcze mięśni, ostrą niewydolność nerek i wątroby, utratę przytomności, śpiączkę (całkowitą lub częściowa strataświadomość, w której człowiek nie reaguje na bodźce zewnętrzne).

Metale ciężkie najczęściej dostają się do organizmu wraz z pożywieniem. Mogą to być warzywa uprawiane przy użyciu nieodpowiednich nawozów chemicznych, ryby złowione w zbiorniku wodnym o wysokim stężeniu metali ciężkich lub woda zanieczyszczona odpadami z zakładów wydobywczych lub przetwórstwa minerałów. Ponadto zagrożone są osoby pracujące w przedsiębiorstwach zajmujących się metalami ciężkimi: pracownicy przedsiębiorstw wydobywczych i przetwórczych, drukarnie, górnicy, hutnicy.

Mówiąc o pozytywnym wpływie metali na zdrowie człowieka, szczególnie podkreśla się złoto, srebro, platynę i miedź. Metale te są po prostu niezastąpione w leczeniu niektórych chorób. : na przykład złoto służy do leczenia epilepsji, srebro jest dobre na i, platyna działa uspokajająco, a miedź może obniżać ciśnienie krwi w nadciśnieniu.

Pozytywny wpływ metali na organizm człowieka i ich właściwości zdrowotne

Leczenie metalami (metaloterapia) było stosowane od czasów starożytnych. Srebro stosowano do dezynfekcji, trąd leczono solami złota, miedź stosowano na nerwice, a cynę leczono chorobami oczu. Współcześnie wpływ metali na zdrowie wyjaśniono poprzez: punkt naukowy widzenia (chociaż w tym obszarze nadal jest sporo białych plam). Jedna z istniejących hipotez sugeruje, że metale i zdrowie człowieka są ze sobą bezpośrednio powiązane, a przyłożenie metalowych płytek do ciała zmienia przepływ prądów bioelektrycznych w organizmie. W tym przypadku odruchowe podrażnienie występuje biologicznie aktywne punkty związany z tym lub innym narządem.

W ubiegłych stuleciach ołów, rtęć itp. uważano za metale lecznicze. Ale są toksyczne dla organizmu, a ich stosowanie nawet w małych ilościach może powodować ciężkie zatrucie, więc obecnie w leczenie domowe nie są używane.

Do leczenia wykorzystuje się metale w postaci płytek do zastosowań (nadają się do tego monety), oprawek do kamieni o właściwościach leczniczych (pierścionki, wisiorki) oraz bransoletek. Podczas leczenia metaloterapią niektóre z nich, na przykład srebro, służą do oczyszczania wody i zwiększania jej zawartości właściwości lecznicze napary z roślin leczniczych.

Metale lecznicze wpływające na zdrowie człowieka

Co obrabiają metale i czym są? korzystne cechy każda z nich?

Złoty metal żółty kolor, najmiększy i najtrwalszy ze wszystkich, nigdy nie blaknie i jest łatwy w obróbce. Ceniony jest za urodę i odporność na choroby warunki zewnętrzne. Metal ten ma szerokie zastosowanie w przemyśle, jubilerstwie i medycynie.

Złoto– bardzo korzystny dla zdrowia metal, który działa bakteriobójczo i tonizująco na organizm. Stosowany jest w leczeniu epilepsji, chorób serca i utraty sił.

Złoto jest przeciwwskazane przy chorobach nerek, wątroby i układu sercowo-naczyniowego.

Srebro- metal biały. Jego właściwości lecznicze są znane od dawna. Nasi przodkowie wrzucali także do wody srebrne monety lub biżuterię, aby ją zdezynfekować. Jony srebra biorą między innymi udział w syntezie ważnych enzymów w organizmie. Metal ten, wpływający na zdrowie człowieka, jest niezbędny do normalna operacjażołądź wydzielina wewnętrzna, wątroba, nerki, mózg. Metal ten z powodzeniem stosowany jest w leczeniu przyspieszającym stapianie pęknięcie kości. Srebro zalecane jest także osobom z przetrwałym nadciśnieniem tętniczym.

Srebro jest przeciwwskazane przy zawrotach głowy, stan niespokojny, marudzenie itp.

Miedź- czerwony metal. W organizmie człowieka bierze udział w metabolizmie, bez niego proces hematopoezy jest nie do pomyślenia. O wytrzymałość naszego szkieletu dbają także jony miedzi. Pozytywny wpływ Wpływ tego metalu na zdrowie człowieka polega na jego zdolnościach. Z cel terapeutyczny miedź jest stosowana na choroby przewód pokarmowy, procesy zapalne. Miedziane płytki nałożone na miejsce siniaka szybko łagodzą obrzęk i ból. Metal ten jest bardzo korzystny w leczeniu bezsenności, zaburzenia psychiczne, nadciśnienie tętnicze i inni.

Jeśli miedziana płytka nie trzyma się dobrze na ciele, oznacza to, że miejsce aplikacji zostało wybrane nieprawidłowo lub metal nie nadaje się do leczenia.

W przypadku pogorszenia się snu, pogorszenia nastroju i wystąpienia bólu serca, leczenie należy przerwać. Nie ma żadnych przeciwwskazań.

Platyna- srebrno-biały metal. Dobroczynne właściwości tego metalu polegają na tym, że ma on pozytywny wpływ na zdrowie psychiczne osoby (uspokaja, zwiększa odporność).

Platyna jest przeciwwskazana u osób z poważną niestabilnością psychiczną i częste zmiany nastroje.

Jak wykorzystać dobroczynne właściwości metali

Najpopularniejsze w Medycyna ludowa metale - miedź i srebro. Monety miedziane (najlepiej stare) służą do aplikacji na bolące miejsce, przymocowane za pomocą plastra samoprzylepnego. W przypadku bólu w okolicy serca monetę przykleja się w okolicy dołu podobojczykowego po lewej stronie na 10 dni, jeśli nie doprowadzi to do pogorszenia stanu w pierwszych godzinach.

Wpływ metali na organizm wykorzystuje się także w leczeniu nowotworów. Na łagodne nowotwory Miedziane monety macicy przykleja się do podbrzusza przez 3-4 dni.

W przypadku utraty słuchu jedną monetę przyczepia się do głowy za uchem, a drugą - na twarzy w pobliżu tragusa małżowina uszna na 1-2 dni.

W przypadku migreny wykorzystuje się również wpływ metali na organizm. Jeśli boli Cię głowa, należy nałożyć miedź w najbardziej bolesne miejsce (czoło, skronie, tył głowy), a ulga zwykle następuje po 15-20 minutach.

Ponadto wpływ metali na organizm ludzki stosuje się w leczeniu siniaków: miedzianą monetę mocuje się za pomocą plastra samoprzylepnego do bolącego miejsca na 3 dni. Jeśli nie przylega dobrze do skóry, zabieg zostaje anulowany.

Noszenie miedzianych bransoletek na dłoni pomaga w leczeniu wielu chorób. Pomagają normalizować temperaturę ciała, uspokajają układ nerwowy, poprawiają sen i łagodzą stany zapalne. Jeśli bransoletki nie powodują zaczerwienienia na skórze, ale stan ogólny ulega poprawie, co oznacza, że ​​miedź korzystnie wpływa na organizm i można kontynuować leczenie. W przypadku wystąpienia podrażnienia skóry lub pogorszenia stanu zdrowia należy przerwać leczenie.

Leczenie metalami: przepisy z wodą miedzianą i srebrną

Przepis 1

Wymagany. Srebrna łyżeczka, 800 ml wody.

Przygotowanie. Srebro włóż do ognioodpornego pojemnika, dodaj wodę i gotuj, aż jej objętość zmniejszy się o połowę.

Notatka. Stosować codziennie do podmywania przy zapaleniu jelita grubego. Przebieg leczenia wynosi 10-15 dni.

Przepis 2

Wymagany. 800 ml srebrnej wody, 3 łyżeczki zielonej herbaty.

Przygotowanie. Zalać herbatę srebrną wodą, odstawić na 15 minut, przecedzić.

Notatka.

Przepis 3

Wymagany. 1 łyżka wody srebrnej, 2 łyżeczki rozdrobnionej kory dębu angielskiego, 200 ml wody.

Przygotowanie. Korę zalać wodą, odstawić na 6 godzin, odcedzić i dodać srebrną wodę.

Notatka. Stosować codziennie do podmywania przy zapaleniu jelita grubego. Przebieg leczenia wynosi 7-10 dni.

Przepis 4

Wymagany. 400 ml srebrnej wody, 3 łyżeczki zmiażdżonych kwiatów rumianku.

Przygotowanie. Kwiaty zalej srebrną wodą, odstaw na 15 minut, odcedź.

Notatka. Stosować codziennie do podmywania przy zapaleniu jelita grubego. Przebieg leczenia wynosi 5-8 dni.

Przepis 5

Wymagany. 13 miedziaków, 200 ml naparu z liści pokrzywy (1 łyżka pokrzywy na 200 ml wody), roztwór sól kuchenna(1 łyżka stołowa na 200 ml wody).

Przygotowanie. Monety należy umieścić w szklance z roztworem soli kuchennej na 1 godzinę, a następnie wysuszyć.

Notatka. Zwilż bolące punkty na ciele naparem z liści pokrzywy i nałóż monety. Przymocuj je paskami gipsu i pozostaw na 3 dni. Po 2 dniach powtórzyć procedurę. Przebieg leczenia to 10 zabiegów.

Przepis 6

Wymagany. 11 srebrnych monet, 200 ml naparu z kwiatów rumianku (1 łyżka kwiatów na 200 ml wody).

Przygotowanie. Umieść monety na słońcu na 1 godzinę.

Notatka. Zwilż punkty bólowe na ciele z osteochondrozą wywar z kwiatów rumianku i nałóż monety. Przymocuj je paskami gipsu i pozostaw na 3 dni. Po 2 dniach powtórzyć procedurę. Przebieg leczenia to 10 zabiegów.

Przepis 7

Wymagany. 4 miedziane monety, 200 ml naparu z kwiatów rumianku (1 łyżka kwiatów na 200 ml wody).

Przygotowanie. Podgrzewaj monety na patelni przez 25 minut, ostudź i oczyść papierem ściernym.

Notatka. Zwilżyć bolące miejsca na ciele naparem reumatoidalnym z naparem z rumianku i nałożyć monety. Przymocuj je paskami gipsu i pozostaw na 3-4 dni. Po 2-3 dniach powtórz procedurę. Przebieg leczenia wynosi 30-40 dni.

Tym bardziej w temacie

Pomimo swoich wysokich dobroczynnych właściwości, orzechy mandżurskie rzadko są wykorzystywane do celów spożywczych bezpośrednio po zbiorze: wiąże się to z dużymi trudnościami...

Dla odpowiednie odżywianie pacjentów, u których zdiagnozowano wrzód trawienny opracowano kilka diet. W ostrej fazie przepisuje się...

W Federacja Rosyjska zatwierdzony i ważny
GOST 17.4.02 ─ 83, zgodnie z którym pierwiastki chemiczne, w tym metale ciężkie, ze względu na stopień toksyczności dzieli się na trzy klasy zagrożenia.

Kiedy metale ciężkie dostają się do organizmu człowieka w dużych ilościach, zaczynają gromadzić się w nerkach i wątrobie. Ich współczynnik koncentracji (Кк) określa się na podstawie stosunku ich rzeczywistej zawartości w glebie (Ср) do tła (Сф):

K k = śr. / Sf.

Należy zaznaczyć, że metale ciężkie odgrywają ważną rolę w biosferze. Metale, obecne w organizmach żywych w znikomych ilościach, sprawdzają się bardzo dobrze ważne funkcje, będąc częścią biologii substancje czynne. Stosunek stężeń metali w organizmach kształtował się przez cały przebieg ewolucji świata organicznego. Znaczące odchylenia od tych proporcji powodują negatywne, często katastrofalne skutki dla organizmów żywych. Będąc przeważnie w stanie rozproszonym, mogą tworzyć lokalne nagromadzenia, gdzie ich stężenie jest setki razy wyższe niż średnie poziomy planetarne. Wreszcie bycie jednym z głównych zasoby naturalne, niezbędny warunek utrzymania i rozwoju współczesnej cywilizacji, metale należą do grupy najniebezpieczniejszych zanieczyszczeń biosfery.

Metale ciężkie obejmują ponad 40 pierwiastki chemiczne układ okresowy D.I. Mendelejew, którego masa atomów wynosi od 45 lub więcej jednostek atomowych. Ta grupa pierwiastków zawarta w organizmie w mikrofazie aktywnie uczestniczy w procesy biologiczne, będąc częścią wielu enzymów. Dlatego grupę „metali ciężkich” w niektórych przypadkach można przypisać pojęciu „mikroelementów”. W przypadku egzogennych podwyższonych stężeń pierwiastków termin „mikroelementy” nie jest odpowiedni, w takich przypadkach zwykle używa się terminu „metale ciężkie”. Zatem termin „metale ciężkie” odnosi się do pierwiastków takich jak ołów, cynk, kadm, rtęć, molibden, mangan, nikiel, cyna, kobalt, tytan, miedź, wanad itp.

Źródła metali ciężkich są podzielone do naturalnego(wietrzenie skał, minerałów, procesy erozji, aktywność wulkaniczna) i stworzone przez człowieka(wydobywanie i przetwarzanie minerałów, spalanie paliw, wpływ transportu samochodowego itp.). Część emisji spowodowanych działalnością człowieka dostających się do środowiska w postaci aerozoli jest transportowana na znaczne odległości i tym samym powoduje globalne zanieczyszczenie.

Intensywny działalność gospodarcza tworzy strefy lokalnego zanieczyszczenia metalami ciężkimi lub obejmuje duże obszary użytków rolnych, np. w trakcie chemizacji Rolnictwo. O stopniu ich akumulacji w roślinach decyduje ilość pierwiastków zanieczyszczających w glebie. Istnieje ścisła dodatnia korelacja pomiędzy zawartością pierwiastka w roślinie a jego mobilnością w glebie. W zależności od stopnia zmniejszenia współczynnika akumulacji powstają metale ciężkie następny rząd: kadm > nikiel > cynk > miedź > ołów > kobalt. Wartość współczynnika akumulacji dla różne rośliny różni się zauważalnie, co jest związane z warunkami glebowymi i cechy biologiczne uprawiane rośliny rolne. Choć pestycydy zawierają metale ciężkie: cynk, miedź i żelazo, to ich nie reprezentują Wielkie niebezpieczeństwo dla środowiska naturalnego ze względu na niski poziom nakładów na działania ochronne.

Ocena stopnia skażenia gleb metalami ciężkimi opiera się na porównaniu danych o ich tle i zawartości całkowitej na glebach niezanieczyszczonych, co nie powoduje negatywnych skutków. efekt biologiczny i zwiększenie maksymalnego dopuszczalnego stężenia.

Na podstawie bezwzględnej zawartości metali ciężkich w roślinach można je podzielić na 3 grupy: pierwiastki o podwyższonym stężeniu – Cr, Mn, Zn; średni – Cu, Ni, Pb, Cr; niska – Hg.

Wybierając gatunek rośliny do detoksykacji, należy wziąć pod uwagę dwa czynniki:

· tolerancja różne rodzaje roślin w związku z nadmiarem zawartości substancje toksyczne w glebie i stopień ich akumulacji;

· wpływ nie tylko na organizmy żywe żyjące w glebie, ale także na uprawiane rośliny rolnicze. Wysokie stężenie metali ciężkich, które w roztworze glebowym występują w stanie labilnym, przyczynia się do ich przedostawania się przez system korzeniowy do organów wegetatywnych roślin uprawnych, co niekorzystnie wpływa na ich kondycję. Przy dużej akumulacji metali ciężkich w komórkach rośliny najpierw zaczynają więdnąć, a następnie umierają.

Wskaźnik negatywny wpływ Wiele pierwiastków i związków wpływa na organizmy żywe ze względu na ich toksyczność.

Toksyczność i rakotwórczość ─ są to właściwości pierwiastków i związków, które negatywnie wpływają na organizmy żywe i prowadzą do skrócenia średniej długości życia. Ilość, przy której składniki chemiczne stają się niebezpieczne środowisko, zależy nie tylko od stopnia zanieczyszczenia nimi biosfery, ale także od cechy chemiczne te składniki i szczegóły ich cyklu biochemicznego. Porównanie stopnia toksykologicznego działania składników chemicznych na różne organizmy Cieszyć się toksyczność molowa, na którym opiera się szereg toksyczności, odzwierciedlający wzrost ilości molowej metalu wymaganej do wykazania efektu toksyczności przy minimalnej wartości molowej w odniesieniu do metalu o największej toksyczności.

Globalne przenoszenie substancji toksycznych odbywa się poprzez atmosferę, a duże rzeki niosące wodę do oceanów, na ziemię, a koryta rzek, mórz i oceanów służą jako zbiorniki do ich akumulacji. Czynniki środowiskowe wpływające na toksyczność obejmują temperaturę, rozpuszczony tlen, pH, twardość i zasadowość wody, obecność środków chelatujących i innych zanieczyszczeń w wodzie. Odporność organizmu żywego na substancje toksyczne można osiągnąć:

1) gdy zmniejszają się ich dochody;

2) zwiększenie współczynnika jego uwalniania;

3) przejście substancji toksycznej do postaci nieaktywnej w wyniku jej wydzielenia lub wytrącenia.

O toksyczności metali ciężkich dla organizmów żywych decydują zarówno właściwości i poziom stężeń pierwiastków, jak i ich zdolność do migracji w różnych elementach ekosystemu, a także stopień ich akumulacji w narządach i tkankach. Obecnie z 92 naturalnie występujących pierwiastków chemicznych 81 występuje u zwierząt i ludzi. Jednocześnie wiele mikroelementów uznawanych jest za niezbędne, czyli niezbędne. Jednocześnie większość z nich należy do metali ciężkich i kiedy wysokie stężenia wykazują silną toksyczność. Prawie każdy pierwiastek, w zależności od jego stężenia, może mieć dodatni lub negatywny wpływ na organizmy żywe, co obejmuje karcynogenezę.

Karcynogeneza to zdolność metalu do przenikania do komórki i reagowania z cząsteczką DNA, co prowadzi do nieprawidłowości chromosomalnych komórki. Substancjami rakotwórczymi są nikiel, kobalt, chrom, arsen, beryl, kadm. O różnicy w działaniu rakotwórczym decyduje biodostępność pochodnych metali: najbardziej potencjalna związki aktywne zawierają jony metali rakotwórczych, które z łatwością przenikają do komórek i wpływają na cząsteczkę DNA.

Według B.A. Jagodina, za kompleksowa ocena wpływ metali ciężkich dla każdego pierwiastka należy rozróżnić cztery poziomy stężeń:

– niedobór pierwiastka, gdy organizm cierpi na jego niedobór;

– optymalna zawartość sprzyjająca zdrowiu organizmu;

– dopuszczalne stężenia powodujące początkową depresję organizmu;

– szkodliwe treści dla danego organizmu stężenia.

Kadm. Ustalono, że kadm w znikomych ilościach może pobudzać ostrość wzroku, aktywować czynność układu krążenia, regulować poziom cukru we krwi, jednak najmniejsze odchylenie od ultramikrodawek ma negatywny wpływ na aktywność mózgu. Podnosi ciśnienie krwi i może powodować udar i rozwój choroby onkologiczne. Przy systematycznym spożywaniu żywności o bardzo wysokiej zawartości
(1 – 2 mg/kg) z zawartością kadmu, kości pacjentów dosłownie kruszą się od nieostrożnego, nagłego ruchu, a czasem nawet głęboki oddech może spowodować złamanie żeber. Zwiększona zawartość kadmu blokuje grupy sulfhydrylowe enzymów, zakłóca wymianę żelaza i wapnia oraz zakłóca syntezę DNA. Przyczyny nadmiaru kadmu w żywności choroby układu oddechowego i dysfunkcja nerek. Obecnie ustalono właściwości mutagenne i teratogenne tego pierwiastka. Organizacja światowa Zdrowia Publicznego (WHO) uznaje, że maksymalne dopuszczalne spożycie kadmu wynosi 1 mg/kg masy ciała na dzień. Według wrażliwości na kadm rośliny ułożone są w następującej kolejności: pomidory< овес < салат< trawa łąkowa < морковь < редька < фасоль <горох <шпинат.

Cynk. Cynk występuje we wszystkich tkankach ciała zwierzęcia, ale jego większe ilości gromadzą się w kościach. Wysoki poziom cynku występuje w skórze, sierści i sierści zwierząt. On ─ składnik enzymów anhydrazy węglanowej, która bierze udział w wiązaniu i usuwaniu dwutlenku węgla z krwi przez karboksypeptydazę trzustkową i dehydrogenazę kwasu glutaminowego. Klinicznymi objawami niedoboru cynku u dzieci i młodzieży są opóźniony wzrost i dojrzewanie, sucha, szorstka skóra, długotrwałe rany, zwiększona podatność na infekcje, senność, depresja i luźne stolce. Niski poziom cynku we krwi może powodować chorobę niedokrwienną serca. Ustalono, że zapotrzebowanie na cynk wzrasta w okresie ciąży, laktacji oraz w okresie nastoletniego szybkiego wzrostu. Patologie wynikające z nadmiaru cynku w środowiskach podtrzymujących życie są najczęściej związane z wtórnym niedoborem wapnia i innych niezbędnych pierwiastków. Nadmiernemu przyjmowaniu cynku do organizmu ludzi i zwierząt towarzyszy spadek poziomu wapnia we krwi i kościach oraz upośledzenie wchłaniania fosforu, co prowadzi do rozwoju osteoporozy. Wysokie stężenia cynku mogą powodować zagrożenie mutagenne i onkogenne. Wdychanie oparów tlenku cynku powoduje gorączkę, bóle stawów i mięśni, dreszcze, kaszel itp. (gorączka cynkowa). Średnia zawartość cynku w organizmie człowieka wynosi
1,4 – 2,3 g. Dzienne spożycie do organizmu – 10 – 5 mg.

Miedź. Miedź należy do grupy pierwiastków niezbędnych organizmom. W organizmie zwierzęcia miedź jest niezbędna do prawidłowej pigmentacji, tworzenia tkanki nerwowej, funkcji rozrodczych, a także bierze udział w syntezie hemoglobiny i procesach hematopoezy. Zwiększa przepuszczalność komórkową. Wchodzi w skład lub jest aktywatorem wielu enzymów, wpływających na procesy metabolizmu węglowodanów i działanie hormonów płciowych. Jednakże przy wysokich poziomach zawartości ma szerokie spektrum działania toksycznego z różnorodnymi objawami klinicznymi. Decydującą rolę w mechanizmie toksycznego działania miedzi odgrywa zdolność jonów do blokowania grup SH białek, zwłaszcza enzymów, powodując zatrucie. Ostremu zatruciu jonami Cu 2+ towarzyszy ciężka hemoliza erytrocytów. Zatruciu związkami miedzi mogą towarzyszyć reakcje autoimmunologiczne i zaburzenia metabolizmu monoamin. Przy niskich stężeniach miedzi w glebie (6–15 mg/kg) możliwa jest anemia i choroby układu kostnego, a nadmiar – powyżej 60 mg – wpływa na wątrobę i powoduje żółtaczkę. Dzienne spożycie miedzi u człowieka powinno wynosić około 2 mg. Kliniczne objawy niedoboru miedzi powodują osteoporozę, depigmentację włosów i skóry oraz zaburzenia centralnego układu nerwowego. Jedną z przyczyn kryzysu nadciśnieniowego u człowieka jest podwyższony poziom miedzi w surowicy krwi, ale jednocześnie miedź sprzyja gojeniu się ran i pomaga przy żylakach.

Molibden. Szczególnie ważną rolą molibdenu jest aktywacja procesów wiązania azotu atmosferycznego przez bakterie brodawkowe żyjące na korzeniach roślin strączkowych. Nasila redukcję azotu azotanowego do amonu, bez którego synteza substancji białkowych w roślinie nie jest możliwa. Dolną granicę zawartości molibdenu dla większości roślin przyjmuje się na poziomie 0,01 mg/kg suchej masy, a dla roślin strączkowych – 0,40 m/kg. Zawartość molibdenu poniżej tych wartości uważa się za niewystarczającą. Przy braku molibdenu w roślinach metabolizm azotu zostaje zakłócony, a w tkankach gromadzą się duże ilości azotanów. Jest składnikiem enzymu oksydazy ksantynowej, który w organizmie zwierzęcia odgrywa ważną rolę w metabolizmie puryn, a także reduktazy azotanowej i hydroazy bakteryjnej. Jeśli w paszy występuje nadmiar molibdenu, zwierzęta doświadczają ostrej biegunki, pogarsza się ich stan ogólny, zatrzymuje się wzrost, zmniejsza się produkcja mleka, a czasami zwiększa się łamliwość kości. Niebezpieczna dla zdrowia zwierząt jest zawartość molibdenu na poziomie 3–10 mg/kg paszy.

Kobalt. Wpływa pozytywnie na system wiązania azotu oraz zwiększa zawartość chlorofilu w roślinach. Jest szczególnie niezbędny w przypadku roślin strączkowych i daje większe działanie na glebach uprawnych, gdy zawartość tego pierwiastka wynosi około 1,0 - 1,1 mg/kg gleby. Stosowanie kobaltu jest bardzo istotne dla zwiększenia wartości dietetycznej produktów. Kobalt jest częścią witaminy B12. Przy braku tej witaminy zmniejsza się tworzenie się hemoglobiny, białek i kwasów nukleinowych we krwi, w wyniku czego u zwierząt rozwijają się tabsy i niedobór witamin. Niskie stężenie kobaltu w glebie (
2 – 7 mg/kg) prowadzi do anemii, wola endemicznego i niedostatecznej syntezy lub braku witaminy B12. Z braku kobaltu u zwierząt rozwija się ciężka anemia, utrata apetytu i postępujące wyczerpanie. Kobalt nie utrzymuje się długo w organizmie, dlatego zatrucie tą substancją zdarza się niezwykle rzadko.

Mangan. Badania wykazały pozytywny wpływ manganu na fotosyntezę, zwiększa on zawartość cukrów i chlorofilu. Mangan zwiększa intensywność oddychania roślin, poprawia odpływ cukrów, wspomaga przepływ fosforu ze starych liści do młodych, a także do narządów rozrodczych. Zwiększa zdolność zatrzymywania wody w tkankach, ogranicza transpirację i wpływa na owocowanie roślin. Mangan koncentruje się w kościach, wątrobie, nerkach, trzustce i przysadce mózgowej zwierząt, reaguje i aktywuje szereg procesów enzymatycznych związanych z metabolizmem białek, tłuszczów i węglowodanów. W przypadku niedoboru lub nadmiaru manganu w organizmie człowieka występują pewne choroby. Zatem miażdżycy towarzyszy zwiększona zawartość manganu i żelaza we krwi, a cukrzycy, wręcz przeciwnie, towarzyszy spadek stężenia manganu we krwi. Zawartość manganu w wodach naturalnych waha się od setnych do 1 – 2 mg/l.

Chrom i lit – substancje związane z mikroelementami niezbędnymi do aktywnego funkcjonowania organizmu. Dzienna i wystarczająca dawka chrom zwykle dla większości zdrowych ludzi jest to 0,05 – 0,2 mg. Usunięcie chromu z diety zwierząt prowadzi do gromadzenia się glukozy we krwi i moczu. Podobny obraz jest charakterystyczny dla cukrzycy, gdy organizm nie wytwarza insuliny. Klinicznym objawem niedoboru chromu jest upośledzenie wykorzystania glukozy. Nadmiar chromu w organizmie człowieka powoduje raka płuc, nowotwory złośliwe przewodu pokarmowego i zapalenie skóry.

Lit reguluje aktywność umysłową człowieka, łagodzi stres, leczy zaburzenia maniakalno-psychotyczne, schizofrenię. Pierwiastek ten bierze udział w metabolizmie substancji zawierających azot, białek i kwasów nukleinowych, przyczynia się do zwiększenia zawartości azotu całkowitego i białkowego, niezbędnych aminokwasów, a także znacząco wpływa na metabolizm biokoloidów protoplazmatycznych.

Rtęć. Rtęć ma szerokie spektrum i różnorodne objawy kliniczne działania toksycznego, w zależności od ilości i właściwości związków, w postaci których dostaje się do organizmu, a także drogi wnikania. Mechanizm działania rtęci polega na blokowaniu biologicznie aktywnych grup cząsteczki białka (sulfhydrylowej, aminowej, karboksylowej) i związków o niskiej masie cząsteczkowej z utworzeniem odwracalnych kompleksów charakteryzujących się ligandami nukleofilowymi. W zależności od stopnia toksyczności wyróżnia się następujące formy związków rtęci:

• metal (elementarny);
• związki nieorganiczne;
• związki organiczne.

Rtęć metaliczna stwarza duże zagrożenie dla ludzi ze względu na opary. Ostre zatrucie parami objawia się ogólnym osłabieniem, bólem głowy, bólem przy połykaniu, metalicznym posmakiem w ustach, gorączką, objawami nieżytowymi dróg oddechowych (nieżyt nosa, zapalenie gardła, rzadziej zapalenie oskrzeli). Następnie rozwija się zespół krwotoczny. Do tego dochodzi ból dziąseł, wyraźne zmiany zapalne w jamie ustnej, zaburzenia żołądkowe, oznaki uszkodzenia nerek i rzadziej zapalenie płuc. Odnotowuje się neurotoksyczność oparów rtęci, przy czym szczególnie dotknięte są wyższe partie układu nerwowego.

Nieorganiczne związki rtęci Są mało lotne, więc zagrożenie wynika głównie z spożycia z żywnością i wodą, a także przez skórę. W przypadku narażenia człowieka na działanie par rtęci lub jej soli w stężeniach nawet nieznacznie przekraczających normę sanitarną przez kilka miesięcy, a czasami lat, dochodzi do przewlekłego zatrucia ─ merkurializm. W przypadku przewlekłego zatrucia atakowany jest przede wszystkim centralny układ nerwowy, co powoduje szybkie zmęczenie, bóle głowy i utratę pamięci. Stopniowo rozwija się drżenie (drżenie rtęciowe) palców, następnie powiek, ust, nasila się podniecenie ─ nogi i całe ciało.

Najniebezpieczniejsze są związki rtęci organiczne, ponieważ ich toksyczne działanie objawia się i staje się zauważalne dopiero po kilku tygodniach. Charakteryzuje się zaburzeniami emocjonalnymi i psychicznymi. Pojawia się pobudliwość, irytacja, niezdolność do koncentracji, nieśmiałość, uczucie zmęczenia, uszkodzenia psychiczne, krwawienia z nosa i uszkodzenia oczu. U dorosłych spożycie około 350 mg rtęci może spowodować śmierć. Metylortęć jest związkiem o wyraźnym działaniu teratogennym (brzydotą).

Wartość MPC ustalona przez WHO dla rtęci podawanej z pożywieniem wynosi 5 mcg na 1 kg masy ciała na tydzień.

Selen. Na niektórych terenach kraju kwaśne gleby zawierają nadmiar selenu, na którym rośnie trująca, niebezpieczna dla zwierząt roślinność. W takich paszach selen zastępuje siarkę w aminokwasach metioninie i cystynie. Te ostatnie, nie biorące udziału w metabolizmie białek zwierząt, przyczyniają się do utraty włosów i paznokci, sierści i kopyt. Zjawisko to obserwuje się, gdy w roślinach występuje nadmiar tego mikroelementu, a jego zawartość nie powinna przekraczać 5∙10–6%. Dzienne spożycie selenu z paszy dla zwierząt w ilości do 2 mg jest wystarczające, aby wywołać objawy przewlekłego zatrucia. Selen ─ jedyny pierwiastek, który występujący w dużych ilościach w roślinach może spowodować nagłą śmierć zwierząt i ludzi. Znane są przypadki masowej śmierci owiec w ciągu jednej nocy pasących się w obrębie selenowej anomalii geochemicznej. Ze względu na dużą zawartość selenu muchomor jest śmiertelnie trujący, który pod względem poziomu działania przewyższa ukąszenie żmii. Selen jest pierwiastkiem wysoce toksycznym i należy do grupy biofili, które koniecznie występują w każdym organizmie. U zwierząt, które nie otrzymują selenu, czerwone krwinki ulegają zniszczeniu. Jego znaczne stężenie w siatkówce sugeruje, że jest on niezbędny do percepcji światła.

Arsen. Trująca, wysoce toksyczna substancja powodująca raka płuc, choroby skóry i choroby krwi (krwawienia) u ludzi. Hamuje różne enzymy i ma negatywny wpływ na metabolizm.

Nikiel sprzyja chorobom układu oddechowego, astmie, zakłóceniom układu obronnego dróg oddechowych, pojawieniu się raka nosa, płuc, wad wrodzonych, inhibitorem oksydazy, ma właściwości mutagenne.

Wanad prowadzi do podrażnienia dróg oddechowych, astmy, zaburzeń nerwowych i zmian w składzie krwi.

Tal powoduje zaburzenie ogólnego metabolizmu, jest wysoce toksyczny dla roślin i zwierząt.

Nadmiar beryl sprzyja pojawieniu się zapalenia skóry, wrzodów i powoduje stany zapalne błon śluzowych.

Obszary, w których występuje nadmierne stężenie metali ciężkich, zlokalizowane są w pobliżu fabryk, w których spalane są śmieci lub przetwarzane są substancje o dużym stężeniu (farby, lakiery itp.). Ołów w postaci pyłu trafia do gleby i roślin, przez które przedostaje się do organizmu człowieka. Wysokie stężenia metali ciężkich są niezwykle niebezpieczne dla dzieci, gdyż znacznie spowalniają ich rozwój psychiczny i fizyczny.

Ołów nie jest wydalany z organizmu. Ma tendencję do kumulowania się, powodując pogorszenie chorób przewlekłych. Często dochodzi do uszkodzeń mózgu, skutkujących upośledzeniem umysłowym, agresywnością i halucynacjami. Szczególnie podatne na to są dzieci. Ołów kilkakrotnie wzmacnia działanie każdego czynnika rakotwórczego, który dostanie się do organizmu. W niektórych przypadkach może pojawić się guz nowotworowy.

Kadm i rtęć (zwłaszcza jej związki metaloorganiczne) w nadmiernych ilościach mogą powodować raka. Zatruciu rtęcią towarzyszy gwałtowna zmiana nastroju i drżenie rąk. Wysokie stężenie pyłu kadmu w powietrzu może powodować trudności w oddychaniu na skutek uszkodzenia dróg oddechowych.

W latach 20-tych ubiegłego wieku w USA zbudowano zakład wzbogacania benzyny w tetraetyloołów, związek bardzo toksyczny. Poziom ołowiu w organizmie wszystkich mieszkańców kraju był przez kolejne 50 lat kilkukrotnie wyższy niż normalnie. Dziś kraje rozwinięte porzuciły produkcję tak szkodliwą dla człowieka. Zakazano także pierwotnej przeróbki rud metali nieżelaznych.

Szkodliwość metali ciężkich dla środowiska

Metale ciężkie są jednym z naturalnych składników litosfery. Ich stężenie w skorupie ziemskiej i glebie jest bardzo małe, ale z powodu różnych emisji odpadów i działalności fabryk może gwałtownie wzrosnąć. W takim przypadku ucierpią wszystkie żywe organizmy. Równowaga biologiczna obszaru, na którym występuje wysokie stężenie metali toksycznych, jest znacznie zakłócona. W organizmie zwierząt zachodzą nieodwracalne zmiany.

Jeśli ktoś spożywa ich mięso, może również zostać zatruty. Zdarzają się przypadki, gdy po zjedzeniu ryb z nadmierną zawartością kadmu rozwinęła się choroba itai-itai. Towarzyszy mu nieznośny ból kręgosłupa i dolnej części pleców. Niewłaściwie leczone kończy się śmiercią.