AĞIR METALLERIN SAĞLIK VEYA ÇEVRESEL ETKILERI NELERDIR? - BILIM - 2025

Ağır metallerin sağlık ve çevre etkileri de düşük konsantrasyonlarda toksik maddelerdir gibi, oldukça ciddidir. Atom ağırlığı 20'den büyük ve yoğunluğu 4,5 g / cm3'ten büyük 50'den fazla kimyasal elementten oluşur.

İnsan diyetinde demir, kobalt, bakır, demir, manganez, molibden, vanadyum, stronsiyum ve çinko gibi bazı ağır metaller gereklidir. Bununla birlikte, kurşun, kadmiyum, cıva ve arsenik gibi diğer durumlar hem insanlar hem de diğer organizmalar için son derece toksiktir.

Arsenik kirliliği. Kaynak: Bochr

Ağır metaller doğada bulunur, ancak insan faaliyetleri yapay difüzyon ve konsantrasyonlarını destekler. Özellikle boya ve boyalarda ve ayrıca farklı işlemlerde katalizörlerde, örneğin kağıt ve plastik endüstrisinde kullanımı için.

Bazı durumlarda, arsenik ve kadmiyum gibi bazı durumlarda doğal kaynaklardan gelen kirliliktir. Her halükarda, ağır metal kirliliği toplum ve doğal ekosistemler için ciddi bir problemdir.

İnsan tüketimi için suda ve gıdada kabul edilen maksimum ağır metal konsantrasyonları Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından tanımlanmaktadır. Mevcut gerçek şu ki, dünyanın birçok bölgesinde tespit edilen konsantrasyonlar bu sınırları aşıyor

Sağlık etkileri

Her bir ağır metal kirletici kendi etki mekanizmasına sahiptir ve belirli dokularda veya organlarda birikir.

Minamata hastalığı (Japonya)

1950'lerde, Japonya'daki Minamata kıyı popülasyonunda bir çocukluk nörolojik sendromu tespit edildi. Nedenin cıva klorür kullanan bir endüstriden cıva bulaşmış balıkların yenmesi olduğunu belirlemek mümkündü.

Cıva, doğmamış anneleri etkiledi ve yenidoğanlar ciddi nörolojik problemler geliştirdi. 2009 yılına kadar 2.271 kurban ve 10.000'den fazla vaka tespit edildi.

Kurşun zehirlenmesi veya plumbosis

Bu hastalığa, kurşunun kirli su, hava veya gıdalardan alınması neden olur. Kurşun nörotoksiktir yani sinir sistemini etkiler, özellikle beyinde nöron hasarına neden olur.

Aynı zamanda kemik iliğini de etkiler ve böbreklerde birikerek böbrek yetmezliğine neden olur. Kandaki kurşun, hemoglobin sentezini bloke ederek anemiye neden olur.

Kadmiyum kontaminasyonu

Kadmiyum alımı, esas olarak kemik dokusunu etkileyen Itai-Itai veya osteoartrit olarak bilinen hastalığa neden olur. Bu hastalık, birden çok kırık, anemi, böbrek ve akciğer hasarı ile birlikte osteoporoza neden olur.

Kadmiyum hem oral hem de solunum yollarına girerek dolaşım sistemine ulaşarak böbreklerde ve karaciğerde birikebilir. Tütün yetiştirilen toprakların kirlenmesinden dolayı sigara kadmiyum kaynağıdır.

Arsenik kontaminasyonu veya arsenikoz

Arseniğe maruz kalma riski altındaki dünya nüfusu 150 milyonu aşıyor. Arsenicosis, solunum problemlerine, kardiyovasküler ve gastrointestinal hastalıklara neden olur ve diğerleri arasında akciğer, mesane ve cilt kanserinin bir nedeni olarak tanımlanmıştır.

Bakır kirliliği

Bu metalin bulaşması karaciğere, böbreklere, kansızlığa, ince ve kalın bağırsakta tahrişe neden olur. Yüksek düzeyde bakır sülfat kontaminasyonu, karaciğerde nekroz oluşturarak ölüme neden olur.

Bakır kaplarda saklanan yiyecekler de bu metalle kontamine olabilir.

Ekosistemler için çıkarımlar

Ağır metal kirliliği, sucul ve karasal ortamların bozulmasının en ciddi nedenlerinden biridir. Ağır metaller hem bitkileri hem de hayvanları etkiler.

Biyobirikim

Metaller kalıcıdır ve bu nedenle bozunamaz veya yok edilemez. Böylece dokularda birikerek besin zincirlerinde bir bağlantıdan diğerine yutulurlar.

Balıklarda biyoakümülasyon. Kaynak: MercuryFoodChain-01.png: Ground Truth Trekking.Moby69 at en.wikipediaderivative work: Osado

Örneğin, bazı çift kabuklular, kabuklu deniz hayvanları ve yumuşakça türleri kadmiyum ve civayı sudan emer ve vücutlarında biriktirir. Bu organizmalar daha sonra insanlar da dahil olmak üzere bir sonraki trofik seviyedeki avcılar tarafından tüketilir. Kadmiyum söz konusu olduğunda, bir kilo tüketen bir avcı, 100 ila 1000 µg arasında konsantre olabilir.

Minamata'dan (Japonya) örnek

Minamata Körfezi'nde, Chisso petrokimya şirketi tarafından 1932-1968 yılları arasında boşaltılan cıva, bakteriler tarafından tüketildi ve işlendi. Bu bakteriler ya plankton tarafından tüketildi ya da yağda çözünen cıva salgılandı ve oradan besin zincirinin geri kalanına geçtiler.

Minamata (Japonya) haritası. Kaynak: http://en.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345

Bu süreçte balıkların yağ dokularında artan konsantrasyonlarda birikmiştir. Bu besin zincirindeki son halka, ürettiği korkunç sonuçlarla birlikte insandı.

Bitkilere zarar

Örneğin kadmiyum, bitkilerde birikme eğilimi en yüksek olan ağır metallerden biri olarak kabul edilmektedir. Bu metal bitkilerde beslenme ve su taşıma süreçlerinde ciddi dengesizliklere neden olur.

Kadmiyum ile kontamine olmuş bitkiler, stomatal açılma, fotosentez ve terlemede değişikliklere neden olur.

Hayvan sevgisi

Ekosistemi kirleten ağır metaller, yaban hayatına ciddi zararlar verir. Örneğin hayvanlarda cıva kontaminasyonu ciddi ağız, bağırsak ve böbrek sorunlarına neden olur.

Dolaşım sistemi de etkilenerek kalp ritim bozukluğuna neden olur. Ayrıca doğurganlığı, fetüslerdeki malformasyonları etkileyerek ve düşüklere neden olarak üreme verimliliğini azaltır.

Su kütlelerinin kirlenmesi

Hem deniz hem de tatlı su ekosistemleri, bu ortamdaki ağır metallerin yüksek hareketliliği nedeniyle en çok etkilenenler arasındadır. Su kütlelerinin ağır metallerle kirlenmesinin en ciddi sorunlarından biri cıva durumudur.

Maden çamuru vakaları

Omai'de (Guyana, 1995) bir altın madenindeki maden çamuru içeren bir barajın hendekinde bir kırılma oldu. Bu madenlerde siyanür metalleri ana kayadan ayırmak için kullanılır ve atıklar Potaro Nehri'ne ulaşarak balıkların, kuşların ve diğer hayvanların ölümüne neden olur.

Altın madenciliğinde civa kullanımı. Kaynak: commons.wikimedia.org

Benzer bir durum Aznalcóllar'da (İspanya, 1998) bir pirit madenindeki setin kırılmasıyla meydana geldi. Bu vesileyle, su ile taşınan veya doğrudan boşaltılan atıklar Guadalquivir nehir havzasını kirletmiştir.

Bu, Guadalquivir halicindeki Doñana biyosfer rezervinin kirlenmesine neden oldu. Kirletici ağır metaller arasında arsenik, kurşun, kadmiyum, bakır, demir, manganez, antimon ve cıva sayılabilir.

Toplum için çıkarımlar

Morbidite ve mortalite

Ağır metal kontaminasyonunun neden olduğu hastalıklar morbidite ve mortaliteye neden olur. Minamata veya kurşun zehirlenmesi gibi hastalıklar, neden oldukları nörolojik problemler nedeniyle ciddi öğrenme gecikmelerine neden olur.

Besin Güvenliği

Son araştırmalar marul, lahana, kabak, brokoli ve patates gibi sebzelerde ağır metallerin ve metaloidlerin varlığını göstermektedir. Kirletici ağır metaller arasında cıva (Hg), arsenik (As), kurşun (Pb), kadmiyum (Cd), çinko (Zn), nikel (Ni) ve krom (Cr) bulunmaktadır.

Bu kontaminasyon için temel ortam kontamine sulama suyudur. Biyoakümülasyondan kaynaklanan balık, et ve sütte farklı konsantrasyonlarda ağır metaller bulunmuştur.

İçme suyu kayıpları

İçme suyu günümüzde stratejik kaynaklardan biridir, çünkü giderek daha kıt hale gelmektedir. Nehirler ve yer altı akiferlerindeki ağır metal kirliliği mevcut içme suyu kaynaklarını azaltır.

Ekonomik kayıplar

Hem ağır metallerden etkilenen suların ve toprakların dekontaminasyonu hem de sağlık sorunlarından kaynaklanan masraflar büyük ekonomik harcamaları temsil etmektedir.

Öte yandan, ağır metal kirliliği önemli gelir kaynaklarını olumsuz etkileyebilir. Bunun bir örneği, topraktaki kadmiyum ile kontaminasyon nedeniyle Venezuela'nın belirli bölgelerinden kakao ihracatına getirilen kısıtlamalar.

Japonya vakası ve Itai-Itai hastalığı

Japonya'da, tarım arazilerinin madencilikten gelen kadmiyum ile kirlenmesi nedeniyle, bu tür arazilerde pirinç ekimi yasaklandı. Bu çiftçiler için ciddi ekonomik kayıplara neden oldu.

1992'de kadmiyum kirliliğinin yarattığı giderler 743 milyon dolar sağlık harcamasına ulaştı. Tarıma verilen zararların tazminatı 1.75 milyar dolara ulaştı ve Jinzú Nehri'nin dekontaminasyonu için yılda 620 milyon dolar yatırım yapıldı.

Referanslar

1. Bejarano-González F (2015). Küresel kimyasal kirlilik. Ekolojist No 38: 34-36.
2. ELIKA (2017). Gıda kontaminasyonu türleri. Bask Gıda Güvenliği Vakfı. 5 s. (26 Ağustos 2019'da görüntülendi). 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 ve Muñoz-García, FG (2016). İnsan ve hayvan sağlığında ağır metallerin riskleri. Tarım ve Tarıma Dayalı Sanayi Sektöründe Biyoteknoloji.
4. López-Sardi E. Kimya ve çevre. Palermo Üniversitesi. Arjantin. (26 Ağustos 2019'da görüntülendi) https://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT5/CYT507.pdf
5. Martorell, JJV (2010). Yaygın kirlilikten etkilenen Endülüs Güney Atlantik kıyılarındaki iki su ekosistemindeki ağır metallerin biyoyararlanımı. Bilimler Fakültesi, Cádiz Üniversitesi.
6. Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. and González, EE (2016). Ağır Metal Kirliliği: Sağlık, Çevre ve Gıda Güvenliği için Çıkarımlar. Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi.
7. Reza R ve G Singh (2010). Nehir suyu için ağır metal kirliliği ve indeksleme yaklaşımı. Uluslararası Çevre Bilimi ve Teknolojisi Dergisi, 7 (4), 785–792.
8. Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, MC, Del Río, LA ve Sandalio, LM (2008). Bitkilerde Kadmiyum Toksisitesi. Ekosistemler.
9. Travis CC ve Hester ST (1991). Küresel kimyasal kirlilik. Çevre Bilimi ve Teknolojisi, 25 (5), 814–819.