فلزات سنگین به طور طبیعی و به مقدار بسیار کم در اکو سیستم های زنده یافت می شوند . این عناصر آلاینده های ساده و پایداری هستند که بر خلاف تر کیبات شان از طریق فرایندهای زیستی و یا شیمیایی در طبیعت تجزیه نمی شوند. از پیامدهای مهم پایداری فلزات سنگین، افزایش ان ها در زنجیره غذایی است؛ به طوری که در نتیجه این فرایند، مقدار آنها در مواد غذایی می تواند تا چندین برابر مقداری که در آب یا هوا یافت می شوند افزایش می یابند. بسیاری از این عناصر نه تنها برای حیات بیولوژیکی ضروری نمی باشند، بلکه بسیار سمی نیز هستند. ارگانیسم های زنده برای ادامه رشد و بقا، به بعضی از فلزات سنگین مانند آهن، کبالت، مس، منیزیم، مولیبدن، وانادنیوم، استرانسیوم و روی به مقدار ناچیزی نیاز دارند. به این عناصر اصطلاحا عناصر کمیاب می گویند و اگر مقادیر آن ها بیشتر از حداقل موردنیاز شود موجب مسمومیت و اختلال در رشد می شود.
سایر فلزات سنگین مانند جیوه، سرب و کادمیوم عناصر حیاتی نبوده و اثرات سودمندی بر حیات ندارند، به طوری که تجمع آن ها در بدن موجودات زنده، بخصوص پستانداران، موجب بروز بیماری های خطرناکی می شوند.
یکی از مهم ترین روش های انتشار زیست محیطی فلزات سنگین نشر از طریق هوای آلوده در مناطق صنعتی می باشد. این عناصر از طریق بارندگی وارد خاک و آب های جاری و زیر زمینی شده و در ادامه با ریزش در اقیانوس ها و در یاها باعث ایجاد آلودگی محیطی نیز می شوند.
فلزات سنگین سمی بر سلامت تاثیرات مخرب زیادی دارند. بیش از 20 نوع فلز سمی مختلف وجود دارد که برای سلامتی انسان مضر بوده و هر یک رفتار فیزیولوژیک و تغییرات متفاوتی بر شخص در معرض آلودگی دارند. میزان و درجه سمیت فلزات سنگین بر سلول ها و یا بافت های بدن انسان، بستگی به نوع سم و مدت تماس با آن دارد.
مشخصه فلزات سنگین
تا به امروز تعداد 48 فلز و 18 غیر فلز از این عناصر شناسایی شده اند. فلزات عناصری هستند که به سادگی الکترون از دست داده تا به یون مثبت تبدیل شوند.از مشخصات فلزات سنگین می توان به هدایت کننده جریان الکتریکی، چکش خوار بودن و دانسیته بالا و وزن زیاد اشاره کرد.
منابع انتشار فلزات سنگین
فلزات سنگین دارای دو منشا طبیعی و انسانی هستند. به عنوان مثال منابع طبیعی کادمیوم عمدتا شامل سنگ های رسوبی، سنگ های فسفات دریایی، آتشفشان های فعال و منابع طبیعی انسانی شامل : انتشار از صنایع مصرف کننده محصولات حاوی کادمیوم مانند باتری های نیکل کادمیوم، پلاستیک، سرامیک، شیشه، رنگ، میناکاری، تثبیت کننده های پلی وینیل کلراید، و… می باشد.
تاثیرات فلزات سنگین بر محیط زیست
آلوگی های زیست محیطی ناشی از فلزات سنگین ، در اثر توسعه شهر نشینی و صنایع، که منجر به افزیش کمیت و کیفیت فاضلاب و پساب تولیدی می شود، به طور فزاینده ای در حال رشد است. هم اکنون پیدایش مسمومیت های شدید در جوامع انسانی و حیوانی مصرف کننده آب و محصولات کشاورزی، به یکی از مباحث مهم دنیا تبدیل شده است. فلزات سنگین که در شکل های گوناگون و غلظت های متفاوت به طور عمده از طریق تخلیه پساب های صنعتی و فاضلاب های شهری در رودخانه ها و نیز زهکشی زمین های کشاورزی که با کود های تهیه شده از لجن فاضلاب ها تغذیه می شوند به محیط راه می یابند؛ نه تنها موجودات آبزی و ماهیان را تهدید میکنند بلکه موجب بروز تغییرات در اکو سیستمی که انسان با محیط اطرافش تشکیل داده و خود در راس آن قرار دارد، می شوند.
تاثیرات فلزات سنگین بر انسان
فلزات سنگین غیر ضروری و یا فلزات سمی در بدن اثرات مخربی برجای می گذارند. به طور کلی فلزات سنگین موجود در محیط زیست یک خطر بالقوه برای موجودات زنده به شمار می آیند. به عبارت دیگر، فلزات سنگین از جمله آلاینده های زیست محیطی هستند که مواجهه انسان با بعضی از آن ها از طریق آب و مواد غذایی می تواند مسمومیت های مزمن و بعضا خطرناکی را ایجاد کند. به عنوان مثال جیوه یکی از عناصر سنگینی است که برای بدن مضر بوده و جزو مواد سمی به شمار می آید. این عنصر با آنزیم های درونی بدن ترکیب و موجب ایجاد اختلال در عملکرد آنزیم ها می شود. اگر فلزات سنگین از طریق تنفس، غذا و یا جذب پوستی وارد بدن شوند و با سرعتی بیشتر، از سرعت سم زدایی بدن در بافت ها تجمع یابند، به تدریج سمیت خود را آشکار می کنند.
در آخر، یکی از اساسی ترین مسائل مرتبط با فلزات سنگین، عدم متابولیزه شدن آن ها در بدن است. این عناصر پس از ورود به بدن دفع نشده و یا به مقدار کمی دفع می شوند، بلکه در بافت هایی مانند چربی، عضلات، کبد، استخوان و مفاصل رسوب کرده و این امر موجب بروز بیماری و عوارض های متعددی می گردد. همچنین فلزات سنگین می توانند جایگزین املاح و مواد معدنی بدن نیز شوند (به عنوان مثال در صورت کمبود روی در مواد غذایی، کادمیوم جایگزین آن می شود). به طور کلی اختلالات عصبی (پارکینسون، آلزایمر، افسردگی، اسکیزوفرنی)، انواع سرطلان ها، فقر مواد مغذی، آلرژی و آسم، اختلالات غدد درون ریز، ناباروری، کم خونی، تخریب ژن ها، ریزش مو، پیری زود رس، پوکی استخوان و در موارد حاد مرگ، از اثرات ورود فلزات سنگین در بدن انسان می باشد.
منبع: کتاب فلزات سنگین در محیط زیست
ناشر: انتشارات حک (عضو هلدینگ طرفه)