Toksične težke kovine
Toksične težke kovine so vse relativno goste kovine, ki so znane po svoji potencialni toksičnosti, še posebej v naravnem okolju[1]. Izraz ima posebno vlogo za kadmij, živo srebro, svinec, arzen[2], saj spadajo v seznam Svetovne zdravstvene organizacije destih kemikalij velikega zdravstvenega pomena[3]. Drugi primeri vključujejo mangan, krom, kobalt, nikelj, baker, cink, selen, srebro, antimon in talij[4].
Težke kovine najdemo v zemlji. Postanejo koncentrirane kot posledica človeške dejavnosti in lahko preidejo v rastline, živali in človeška tkiva pri vdihavanju, prehranjevanju in njihovemu premeščanju ali uporabi. Potem pa se lahko v telesu vežejo in posegajo v delovanje vitalnih celičnih komponent. Toksični učinki arzena, živega srebra in svinca so poznali že naši predniki, ampak metodične študije toksičnosti nekaterih težkih kovin pa poznalo od leta 1868. Nekatere elemente sicer štejemo za strupene, vendar so v majhnih količinah bistvenega pomena za zdravje ljudi.
Viri kontaminacije
[uredi | uredi kodo]Tetraetil svinec je eden največjih onasneževalcev okolja iz skupine težkih kovin.
Težke kovine najdemo v zemlji in postanejo koncentrirane kot posledica človeških aktivnosti na njej. Skupni viri so iz rudarskih in industrijskih odpadkov; avtomobilskih emisij; svinčevih akumulatorjev; gnojil; barv; obdelanih gozdov; zastarelo vodovodno infrastrukturo in mikroplastike, ki plavajo v oceanih. Arzen, kadmij in svinec so lahko prisotni tudi v otroških igračah, katere presegajo predpisane standarde. Svinec se lahko uporabljaja v igračah kot stabilizator, barvni ojačevalec ali pa kot antikorozijsko sredstvo. Kadmij je ponavadi prisoten kot stabilizator ali, da poveča maso in sijaj otroškega nakita. Arzen je domnevno uporaben v povezavi kot barvilo barvil. Svinec je najbolj razširjena težka kovina kontaminentov, kot komponenta tetraetil svinca, (CH3CH2)4Pb, v veliki meri je bil uporaben v bencinu med letoma 1930-1970. Raven svinca v vodnih okoljih je bila ocenjena na dvakrat do trikrat večja, kot tista v predindustrijskem času. Čeprav je bila uporaba osvinčenega bencina v Seveni Ameriki od leta 1996 v veliki meri opuščena, so tla poleg novozgrajenih cest vsebovala visoko koncentracijo svinca
Škodljivi učinki
[uredi | uredi kodo]Toksične težke kovine se lahko vežejo na vitalne celične komponente, tako kot strukturne beljakovine, encimi, nukleinska kislina in moti njihovo delovanje. Simptomi in učinki se lahko spreminjajo glede na kovine ali kovinske spojine in na velikost odmerka. Na splošno, dolgotrajna izpostavljenost strupenim težkim kovinam ima lahko učinke centralnega in perifernega živčnega sistema, rakotvorne in učinke krvnega obtoka. Za ljudi tipična predstavitev izpostavljenosti katerikoli od klasičnih strupenih težkih kovin ali kroma ( še ena strupena težka kovina ) ali arzen ( metaloid ) je prikazana v tabeli.
Zgodovina
[uredi | uredi kodo]Toksični učinki arzena, živega srebra in svinca so poznali že predniki, ampak metodične študije splošnih toksičnih težkih kovin so se pojavile šele leta 1868. V tem letu sta, Wanklyn in Chapman razmišljala o škodljivih učinkih težkih kovin arzen, svinec, baker, cink, železo in mangan v pitni vodi. Seznanila sta odstop od preiskave in zmanjšala nujnost zbiranja podatkov'. V letu 1884 je Blake opisal razvidno povezavo med toksičnostjo in atomsko maso elementa.
Arzen
[uredi | uredi kodo]Arzen kot realgar (As4S4 ) in avripigment ( As2S3 ) je bil znan v starodavnih časih. Strabon (64–50 BCE – c. AD 24?), Grški geograf in zgodovinar je zapisal, da so bili samo sužnji zaposleni v rudniku realgarja in avripigmenta, saj bi neizogibno umrli zaradi toksičnih učinkov dima iz rude. Z arzenom onesnaženo pivo je zastrupilo več kot 6,000 ljudi na območju Manchestra v Angliji leta 1900 in se sumi, da je ubil najmanj 70 žrtev. Clare Luce ameriška veleposlanica Italije je od leta 1953 do 1956 trpela zaradi zastrupitve z arzenom. Njegovi viri so bili odkriti z luščenjem arzena v stropni barvi njene spalnice. Morda je tudi jedla hrano onesnaženo z arzenom v luščeni stropni barvi veleposlaniške jedilnice. Podtalna voda onesnažena z arzenom od leta 2014 še vedno zastruplja milijone ljudi v Aziji.
Živo Srebro
[uredi | uredi kodo]Prvi cesar združene Kitajske Qin Shi Huang, kot poročajo je umrl zaradi zaužitja tablet z živim srebrom, ki so bile namenjene da mu omogočijo večno življenje. Izraz nor kot klobučar je verjetno sklic na zastrupitev z živim srebrom med prodajalci klobukov ( tako imenovana bolezen norih klobučarjev ), živo srebro kot spojina je bila nekoč uporabljena v proizvodnji klobukov v 18. in 19. stoletju. Zgodovinsko, so zlati amaglam ( zlitina z živim srebrom ) pogosto uporabljali v pozlatitvi, ki je vodila do številnih žrtev med delavci. Ocenjuje se, da je med gradnjo samo katedrale Svetega Izaka, umrlo 60 delavcev zaradi pozlatitve glavne kupole. Do izbruhov zastrupitve z metiliranim živim srebrom je prišlo v več mestih na Japonskem v letu 1950 zaradi industrijskih izpustov živega srebra v reke in obalne vode. Najbolj znani primeri so bili v Minamata in Nigata. V Minamati sami, je umrlo več kot 600 ljudi zaradi katere je postal poznan kot Minamatska bolezen. Več kot 21,000 ljudi je vložilo zahtevek Japonski vladi, od katerih so 3000-im potrdili, da imajo to bolezen. V 22 dokumentiranih primerih, so noseče ženske, ki so konzumirale onesnažene ribe kazale blage simptome bolezni ali pa jih niso imele ampak se je rodil dojenček s hudimi motnjami v razvoju. Od industrijske revolucije, se je vrednost živega srebra potrojila v morskih vodah, še posebno okoli Islandije in Antarktike.
Svinec
[uredi | uredi kodo]Škodljive učinke svinca so poznali že predniki. V 2.stoletju pred našim štetjem je grški botanik Nicander opisal kolike in paralizo vidno pri ljudeh zastrupljenih s svincem. Dioscorides grški zdravnik, ki je mislil da je živel v 1.stoletju našega štetja, je pisal da svinecmakes the mind give way. Svinec je bil v veliki meri uporabljen v rimskih akvaduktih od okoli 500 pred našim štetjem do leta 300 našega štetja. Julij Cezarjev inženir Vitruvij je poročal voda je veliko bolj zdrava iz glinenih kot iz svinca narejenih pip. Za to se zdi, da je svinec škodljiv , ker je beli svinec pripravljen od njega samega in naj bi bil škodljiv za človeško telo. Med mongolskim obdobjem na Kitajskem ( 1271-1368 ), je onesnaženost s svincem zaradi taljenja srebra v Yunnan regiji presegla stopnjo onesnaženosti v sodobni rudarski dejavnosti za skoraj štirikrat. V 17. in 18. stoletju so ljudje v Devonu zboleli za boleznijo po imenu Devon kolik; odkrita je bila med pitjem iz svinca onesnaženem jabolčniku. Leta 2013 je Svetovna zdravstvena organizacija ocenila, da je zastrupitev s svincem terjala 143,000 smrtnih žrtev in prispevala h 600,000-im novim primerom otrok z motnjami v duševnem razvoju, vsako leto v severovzhodni Ameriki v mestih Flint in Michigan je problem z onesnaženostjo svinca v pitni vodi od leta 2014. Vir onesnaženosti je bil pripisan koroziji v svinčenih in železnih ceveh, ki distribuirajo vodo za prebivalce mesta. V letu 2015 raven pitne vode vodi v severovzhodno Tasmanijo in Avstralijo, kjer so poročali da so dosegli več kot 50-krat smernice v nacionalni pitni vodi. Vir onesnaženosti je bil pripisan kombinaciji razpadajoče infrastrukture pitne vode, vključno s svinčenim spojem cevovodov, polivinilkloridovim pipam in domači vodovodni napeljavi.
Krom
[uredi | uredi kodo]Kromove spojine in kovinski krom se ne karakterizirata kot nevarna za zdravje, medtem ko sta bila toksičnost in karcinogene lastnosti kroma poznana že od poznega 19. stoletja. Leta 1890 je Newman opisal povečano tveganje za nastanek raka pri delavcih v kromovem podjetju barvil. Kromat- povzroča dermatitis so poročali delavci letal med drugo svetovno vojno. V letu 1963 izbruh dermatitisa, ki sega od eriteme do eksudativnega ekcema je prišlo v stik z 60-im delavcem v avtomobilski tovarni v Angliji. The workers had been wet-sanding chromate-based primer paint that had been applied to car bodies. V Avstraliji je bil krom izpuščen iz Newcastle Orica obrata za eksplozive 8.avgusta 2011. Do 20 delavcev je bilo v tovarni izpostavljenih tako kot 70 hiš blizu Stocktona. Mesto je bilo obveščeno šele tri dni po sprostitvi kroma in nesreča je sprožila veliko javno polemiko, ki so kritizirali Orico zaradi omalovaževanja obsega in možnih nevarnosti uhajanja, javnost je napadla tudi državno vlado zaradi počasnega odziva na incident.
Kadmij
[uredi | uredi kodo]Izpostavljenost kadmija je fenomen začetka 20.stoletja in naprej. Na Japonskem leta 1910 je Mitsui Minning in Smelting Company začelo praznjenje kadmija v reko Jinzugawa, kot stranski produkt rudarjenja. Prebivalci v okolici nato za gojenje riža uporabijo v kadmiju onesnaženo vodo za namakanje. Znaki so mehčanje kosti in ledvična odpoved. Izvor teh simptomov ni bil jasen; možnosti postavljene v tistem času so bile regionalne ali bakterijske bolezni ali zastrupitev s svincem. Leta 1955 je bil kadmij opredeljen kot možni vzrok, v letu 1961 pa je bil vir neposredno povezan z rudarjenjem na tem območju. Februarja leta 2010 so kadmij odkrili v Wal-Martu izključno v nakitu Miley Cyrus. Wal-Mart je nadaljeval s prodajo nakita do maja, ko je skrivno testiranje organizirala Associated Press in potrdila izvirne rezultate. V Juniju leta 2010 so kadmij zasledili v barvi, ki so jo uporabljali za promocijske kozarce za film Shrek Forever After, ki jih je prodal Mcdonald's restavracija in sprožil odpoklic 12 milijonov kozarcev.
Sanacija
[uredi | uredi kodo]Onesnažena tla s težkimi kovinami je možno sanirati z enim ali več od naslednjih tehnologij: izolacijo; imobilizacije; zmanjšanje toksičnosti; fizična ločitev; ali ekstrakcija. Izolacija vključuje uporabo kape, membran in pod-talnih ovir v poskusu, da bi Karantena onesnaženo zemljo. Cilj imobilizacija spremeniti lastnosti tal, tako da ovira mobilnost težkih onesnaževalcev. Zmanjšanje toksičnosti poskuša oksidacijo ali zmanjšanje strupenih težkih kovinskih ionov, s pomočjo kemičnih ali bioloških sredstev v manj strupenih ali mobilnih oblikah. Fizično ločevanje vključuje odstranitev onesnaženih tal in ločevanje kovinskih onesnaževalcev z mehanskimi sredstvi. Pridobivanje je ali izven kraja proces, ki se uporablja kemikalij, visoke temperature izhlapevanja ali elektrolize izvleči onesnaževalcev iz zemlje. Proces ali procesi uporabljajo se razlikujejo glede na onesnaževalca in značilnosti območja.
Prednosti
[uredi | uredi kodo]Nekateri elementi sicer štejejo za strupene težke kovine so bistvenega pomena, v majhnih količinah, za zdravje ljudi. Ti elementi vključujejo vanadij, mangan, železo, kobalt, baker, cink, selen, stroncij in molibdena. Pomanjkanje teh bistvenih kovin lahko povečajo dovzetnost za zastrupitev s težkimi kovinami.
