Toksik ağır metal, özellikle çevresel bağlamlarda 1 potansiyel toksikitesiyle dikkat çeken, nispeten yoğun herhangi bir metal veya metaloiddir.23 Terim kadmiyum, cıva ve kurşuna4 özel bir uygulamaya sahiptir ve bunların tümü Dünya Sağlık Örgütü'nün "Kamuoyunu İlgilendiren 10 Kimyasal Madde" listesinde yer almaktadır. Diğer örnekler arasında manganez, krom, kobalt, nikel, bakır, çinko, gümüş, antimon ve talyum bulunmaktadır.
Ağır metaller yeryüzünde doğal olarak bulunur. İnsan kaynaklı faaliyetlerin bir sonucu olarak konsantre hale gelirler ve soluma, diyet ve elle kullanım yoluyla bitki ve hayvan (insan dahil) dokularına girebilirler. Daha sonra, hayati hücresel bileşenlerin işleyişine bağlanabilir ve müdahale edebilirler. Arsenik, cıva ve kurşunun toksik etkileri antik çağlardan beri insanlar tarafından biliniyordu, ancak bazı ağır metallerin toksikitesine ilişkin metodik çalışmalar sadece 1868'den beri görülmektedir. İnsanlarda ağır metal zehirlenmesi genellikle şelatlama ajanlarının uygulanmasıyla tedavi edilir. Aksi takdirde toksik ağır metal olarak kabul edilen bazı elementler, insan sağlığı için küçük miktarlarda gereklidir.5
Ağır metaller yeryüzünde doğal olarak bulunur ve insan faaliyetlerinin veya bazı durumlarda turba topraklarında birikme gibi jeokimyasal süreçlerin bir sonucu olarak yoğunlaşır ve daha sonra tarım için süzüldüğünde açığa çıkar.6 Ortak kaynaklar madencilik ve endüstriyel atıklardır; Araç emisyonları, gemiler ve ağır makinelerde kullanılan yakıtlar, inşaat işleri, gübreler, tarım ilaçları, boyalar, boya pigmentleri, yenileme, inşaat ve yıkım atıklarının yasadışı bir şekilde depolanması, üstü açık çöp kutusu, kaynak, sert lehimleme ve lehimleme, cam işleme, 7 beton işleri, yol çalışmaları geri dönüştürülmüş malzemelerin kullanımı, kırsal alanda atıkların açık yakılması; kirli havalandırma sistemleri, çevre veya ambalajla kontamine olmuş yiyecekler, silahlar, kurşun asitli piller, elektronik atık geri dönüşüm sahaları, işlenmiş ahşaplar, yaşlanan su temini altyapısı, 8 ve dünya okyanuslarında yüzen mikroplastikler.9 Çocuk oyuncaklarında yasal standartları aşan seviyelerde arsenik, kadmiyum ve kurşun bulunabilir. Kurşun, oyuncaklarda dengeleyici, renk arttırıcı veya korozyon önleyici madde olarak kullanılabilir. Kadmiyum bazen bir dengeleyici olarak veya oyuncak takıların kütlesini ve parlaklığını artırmak için kullanılır. Arseniğin renklendirici boyalarla bağlantılı olarak kullanıldığı düşünülmektedir.10 Yasadışı olarak damıtılmış alkolün düzenli olarak emilenleri, kaynağı damıtma cihazını lehimlemek için kullanılan arsenikle kirlenmiş kurşun olan arseniğe veya kurşun zehirlenmesine maruz kalabilir. Tahıl ve ezme depolarında kullanılan fare zehri, arseniğin başka bir kaynağı olabilir.11
Kurşun, en yaygın ağır metal kirleticidir.12 Kurşunun bir bileşeni olan Tetraetilkurşun , 1930 - 1970'li yıllarda benzinde yoğun olarak kullanılmıştır.13 Sanayileşmiş toplumların su ortamlarındaki kurşun seviyelerinin sanayi öncesi seviyelerin iki ila üç katı olduğu tahmin edilmektedir.14 Kurşunlu benzin kullanımı 1996 yılına kadar Kuzey Amerika'da büyük ölçüde aşamalı olarak kaldırılmış olsa da, bu zamandan önce inşa edilen yolların yanındaki topraklar hâlen yüksek kurşun konsantrasyonlarını muhafaza etmektedir. Kurşun (ateşli silahlarda kullanılan kurşun (II) azid veya kurşun stifnattan) kademeli olarak ateşli silahların eğitim alanlarında birikerek yerel çevreyi kirletir ve menzil çalışanlarını kurşun zehirlenmesi riskine maruz bırakır.15
Ağır metaller bitki, hayvan ve insan dokularına hava soluma, diyet ve elle kullanım yoluyla girer. Motorlu taşıt emisyonları, arsenik, kadmiyum, kobalt, nikel, kurşun, antimon, vanadyum, çinko, platin, paladyum ve rodyum dahil olmak üzere önemli bir hava kirletici kaynağıdır.16 Su kaynakları (yeraltı suyu, göller, akarsular ve nehirler) endüstriyel ve tüketici atıklarından sızan ağır metaller tarafından kirletilebilir; asit yağmuru, toprağa hapsolmuş ağır metalleri serbest bırakarak bu süreci daha da kötüleştirebilir.17 Topraktan taşıma, tercihli akış yollarının (makro gözenekler) ve çözünmüş organik bileşiklerin varlığıyla kolaylaştırılabilir.18 Bitkiler, su alımı yoluyla ağır metallere maruz kalırlar; hayvanlar bu bitkileri yerler; Bitki ve hayvan bazlı gıdaların yenmesi, insanlardaki en büyük ağır metal kaynaklarıdır.19 Örneğin toprakla veya metal içeren oyuncaklar ve mücevherlerle temastan cilt teması yoluyla emilim 20, başka bir potansiyel ağır metal kontaminasyonu kaynağıdır.21 Toksik ağır metaller, metabolize edilmeleri zor olduğundan organizmalarda biyolojik olarak birikebilir.22
Ağır metaller "yapısal proteinler, enzimler ve nükleik asitler gibi hayati hücresel bileşenlere bağlanabilir ve bunların işleyişine müdahale edebilir".23 Semptomlar ve etkiler, metal veya metal bileşiğine ve ilgili doza göre değişebilir. Genel olarak, toksik ağır metallere uzun süreli maruz kalma kanserojen, merkezi ve çevresel sinir sistemine ve dolaşım etkilerine sahip olabilir. İnsanlar için, "klasik" 24 toksik ağır metallerden herhangi birine veya krom (başka bir toksik ağır metal) veya arsenik (bir metaloid) maruziyetle ilişkili tipik sunumlar tabloda gösterilmektedir.25
| Eleman | Akut maruz kalma </br> genellikle bir gün veya daha az | Kronik maruziyet </br> genellikle aylar veya yıllar |
| Kadmiyum | Pnömoni (akciğer iltihabı) | Akciğer kanseri </br> Osteomalazi (kemiklerin yumuşaması) </br> Proteinüri (idrarda aşırı protein; olası böbrek hasarı) |
| Merkür | İshal </br> Ateş </br> Kusma | Stomatit (diş etleri ve ağız iltihabı) </br> Mide bulantısı </br> Nefrotik sendrom (nonspesifik böbrek hastalığı) </br> Nörasteni (nevrotik bozukluk) </br> Parageusia (metalik tat) </br> Pembe Hastalık (ellerde ve ayaklarda ağrı ve pembe renk değişikliği) </br> Titreme |
| Öncülük etmek | Ensefalopati (beyin disfonksiyonu) </br> Mide bulantısı </br> Kusma | Anemi </br> Ensefalopati </br> Ayak düşmesi / bilek düşmesi (felç) </br> Nefropati (böbrek hastalığı) |
| Krom | Gastrointestinal kanama (kanama) </br>Hemoliz (kırmızı kan hücresi yıkımı) </br> Akut böbrek yetmezliği | Pulmoner fibroz (akciğer skarlaşması) </br> Akciğer kanseri |
| Arsenik | Mide bulantısı </br> Kusma </br> İshal </br> Ensefalopati </br> Çoklu organ etkileri </br> Aritmi </br> Ağrılı nöropati | Şeker hastalığı </br> Hipopigmentasyon / Hiperkeratoz </br> Kanser |
Arsenik, cıva ve kurşunun toksik etkileri antik çağlardan beri insanlar tarafından biliniyordu, ancak bazı ağır metallerin toksisitesine ilişkin metodik çalışmalar sadece 1868'den beri görülmektedir. O yıl, Wanklyn ve Chapman içme suyundaki ağır metaller "arsenik, kurşun, bakır, çinko, demir ve manganez " in olumsuz etkileri üzerine spekülasyon yaptılar. Bir "soruşturma yokluğunu" kaydettiler ve "verilerin toplanması için yalvarma gerekliliğine" indirgenmişlerdi.26 1884'te Blake, toksisite ile bir elementin atom ağırlığı arasında açık bir bağlantı tanımladı.27 Aşağıdaki bölümler, "klasik" toksik ağır metaller (arsenik, cıva ve kurşun) ve bazı daha yeni örnekler (krom ve kadmiyum) için tarihsel küçük resimler sağlar.
Arsenik gibi realgardan ve orpiment, eski zamanlarda biliniyordu. Strabo (MÖ 64–50 - M.Ö. MS 24?)28, realgar ve orpiment madenlerinde yalnızca kölelerin çalıştırıldığını, çünkü bunların cevherlerden yayılan dumanların toksik etkilerinden kaçınılmaz olarak öleceğini yazmıştır. Arsenikle kirlenmiş bira, 1900'de İngiltere'nin Manchester bölgesinde 6.000'den fazla insanı zehirledi ve en az 70 kişiyi öldürdüğü düşünülüyor.29 1953'ten 1956'ya kadar Amerika'nın İtalya büyükelçisi Clare Luce , arsenik zehirlenmesinden muzdaripti. Kaynağı, yatak odasının tavanında arsenik yüklü boyanın dökülmesine kadar uzanıyordu. Ayrıca, elçiliğin yemek odasında dökülen tavan boyasında arsenikle kirlenmiş yiyecekleri yemiş olabilir.30 Arsenikle kirlenmiş yer altı suları, 2014 itibarıyla "hala Asya'da milyonlarca insanı zehirliyor".31
Birleşik Çin'in ilk imparatoru Qin Shi Huang'ın kendisine sonsuz yaşam vermeyi amaçlayan cıva haplarını yutmaktan öldüğü bildirildi.32 Cıva bazlı bileşikler bir zamanlar 18. ve 19. yüzyılda keçe şapka yapımında kullanıldığından, "bir şapkacı kadar deli" ifadesi, muhtemelen değirmenciler arasındaki cıva zehirlenmesine (" deli şapkacı hastalığı" olarak adlandırılır) bir göndermedir.33 Tarihsel olarak, altın amalgam (cıva içeren bir alaşım) yaldızlamada yaygın olarak kullanıldı ve işçiler arasında sayısız can kaybına yol açtı. Sadece Aziz İshak Katedrali'nin yapımı sırasında ana kubbenin yaldızından 60 işçinin öldüğü tahmin edilmektedir.34 1950'lerde Japonya'nın çeşitli yerlerinde cıvanın nehirlere ve kıyı sularına endüstriyel deşarjı nedeniyle metil cıva zehirlenmesi salgınları meydana geldi. En iyi bilinen örnekler Minamata ve Niigata'da idi . Yalnızca Minamata'da, Minamata hastalığı olarak bilinen hastalık nedeniyle 600'den fazla kişi öldü. Japon hükümetine 21.000'den fazla kişi şikayette bulundu ve bunlardan yaklaşık 3000'i hastalığa sahip olduğu onaylandı. Belgelenen 22 vakada, kontamine balık tüketen hamile kadınlar hafif semptomlar gösterdi veya hiç semptom göstermedi, ancak ciddi gelişimsel engelli bebekler doğurdu.35 Sanayi Devrimi'nden bu yana, cıva seviyeleri yüzeye yakın birçok deniz suyunda, özellikle İzlanda ve Antarktika çevresinde üç katına çıktı.36
Kurşunun olumsuz etkileri antik çağlarda da tarafından biliniyordu. MÖ 2. yüzyılda Yunan botanikçi Nicander, kurşunla zehirlenmiş insanlarda görülen kolik ve felci tanımladı.37 MS 1. yüzyılda yaşadığı düşünülen Yunan bir doktor olan Dioscorides 38 kurşunun "zihne yol verdiğini" yazdı. Kurşun, MÖ 500'den MS 300'e kadar Roma su kemerlerinde yaygın olarak kullanılmıştır.39 Julius Caesar'ın mühendisi Vitruvius, "Su, kurşun borulardan ziyade toprak borulardan çok daha sağlıklıdır. Çünkü kurşun tarafından zararlı hale getirilmiş gibi görünüyor, çünkü ondan beyaz kurşun üretiliyor ve bunun insan vücuduna zararlı olduğu söyleniyor." demiştir.40 Çin'deki Moğol döneminde (MS 1271-1368), Yunnan bölgesindeki gümüş eritme işleminden kaynaklanan kurşun kirliliği, modern madencilik faaliyetlerinden kaynaklanan kirlilik seviyelerini yaklaşık dört kat aşmıştır.41 17. ve 18. yüzyıllarda Devon'daki insanlar kurşun zehirlenmesinden muzdarip olmuşlardır; bunun kurşunla kontamine elma şarabının içilmesinden kaynaklandığı keşfedildi. 2013 yılında, Dünya Sağlık Örgütü kurşun zehirlenmesinin 143.000 ölümle sonuçlandığını ve her yıl "600.000 yeni zihinsel engelli çocuk vakasına katkıda bulunduğunu" tahmin ediyor.42 ABD'nin Michigan eyaletinin Flint şehrinde, içme suyunda kurşun kirliliği 2014'ten beri bir sorun olmuştur . Kirlenmenin kaynağı "şehir sakinlerine su dağıtan kurşun ve demir borulardaki korozyon" olarak açıklandı.43 2015 yılında, Avustralya'nın kuzey doğusundaki Tazmanya'da içme suyunun kurşun konsantrasyonu, öngörülen ulusal içme suyu yönergelerinin 50 katının üzerine çıktı. Kirlenmenin kaynağı, "kurşun eklemli boru hatları, ömrünü tamamlamış polivinil klorür boruları ve ev tesisatı dahil olmak üzere harap içme suyu altyapısının bir kombinasyonu" olarak gösterildi.44
Krom(III) bileşikleri ve krom metali bir sağlık tehlikesi olarak kabul edilmezken, krom(VI)' nın toksisitesi ve kanserojen özellikleri en azından 19. yüzyılın sonlarından beri bilinmektedir.45 1890'da Newman, bir kromat boya şirketinde çalışanların yüksek kanser riskini tanımladı.46 İkinci Dünya Savaşı sırasında uçak işçilerinde kromat kaynaklı dermatit bildirilmiştir.47 1963'te İngiltere'de 60 otomobil fabrikası işçisi arasında eritemden eksüdatif egzamaya kadar değişen bir dermatit salgını meydana geldi. İşçiler, araba gövdelerine uygulanan kromat bazlı astar boyayı ıslak zımparalıyordu.48 Avustralya'da, 8 Ağustos 2011'de Newcastle Orica patlayıcı tesisinden krom serbest bırakıldı. Fabrikadaki 20 kadar işçi ve Stockton'daki 70 yakındaki ev de maruz kaldı. Kasaba, tahliyeden sadece üç gün sonra bilgilendirildi ve kaza, kamuoyunda büyük bir tartışmaya yol açtı, Orica sızıntının kapsamını ve olası risklerini göz ardı ettiği için eleştirildi ve eyalet Hükümeti olaya yavaş yanıt verdikleri için saldırdı.49
Kadmiyum maruziyeti, 20. yüzyılın başlarında ve sonrasında bir fenomendir. 1910'da Japonya'da faaliyet gösteren Mitsui Madencilik ve Eritme Şirketi, madencilik faaliyetlerinin bir yan ürünü olarak kadmiyumu Jinzugawa nehrine boşaltmaya başladı. Çevredeki sakinler daha sonra kadmiyumla kirlenmiş sulama suyunda yetiştirilen pirinci tükettiler. Kemiklerde yumuşama ve böbrek yetmezliği yaşadılar. Bu semptomların kaynağı net değildi; "bölgesel veya bakteriyel bir hastalık veya kurşun zehirlenmesi" o sırada değerlendirilen olasılıklar arasındaydı.50 1955'te kadmiyum olası neden olarak tanımlandı ve 1961'de kaynak doğrudan bölgedeki madencilik operasyonlarıyla bağlantılıydı.51 Şubat 2010'da Walmart'a özel Miley Cyrus mücevherlerinde kadmiyum bulundu. Wal-Mart, Associated Press tarafından düzenlenen gizli testlerin orijinal sonuçları doğruladığı Mayıs ayına kadar mücevherleri satmaya devam etti.52 Haziran 2010'da McDonald's Restoranları tarafından satılan Shrek Forever After filminin tanıtım amaçlı bardaklarında kullanılan boyada kadmiyum tespit edilmesi 12 milyon bardağın geri çağrılmasına neden oldu.53
İnsanlarda ağır metal zehirlenmesi genellikle şelatlama ajanlarının uygulanmasıyla tedavi edilir.54 Bunlar, (kalsiyum disodyum etilendiamintetraasetat) gibi ağır metalleri vücutla daha fazla etkileşime girmeden atılabilen kimyasal olarak inert formlara dönüştüren kimyasal bileşiklerdir. Şelatların yan etkileri yoktur ve vücuttaki faydalı metalleri de uzaklaştırabilirler. Vitamin ve mineral takviyeleri bazen bu nedenle birlikte uygulanır.55
Ağır metallerle kirlenmiş topraklar, aşağıdaki teknolojilerden biri veya daha fazlası ile düzeltilebilir: izolasyon; immobilizasyon; toksisite azaltma; fiziksel ayırma; veya çıkarma. İzolasyon, kirlenmiş toprağı karantinaya almak amacıyla kapaklar, membranlar veya yer altı bariyerlerinin kullanılmasını içerir. Hareketsizleştirme, ağır kirleticilerin hareketliliğini engellemek için toprağın özelliklerini değiştirmeyi amaçlar. Toksisite azaltma, toksik ağır metal iyonlarını kimyasal veya biyolojik yollarla daha az toksik veya hareketli formlara oksitlemeye veya azaltmaya çalışır. Fiziksel ayırma, kirlenmiş toprağın uzaklaştırılmasını ve metal kirleticilerin mekanik yollarla ayrılmasını içerir. Ekstraksiyon, kirleticileri topraktan çıkarmak için kimyasallar, yüksek sıcaklıkta buharlaştırma veya elektroliz kullanan saha içi veya saha dışı bir işlemdir. Kullanılan proses veya prosesler kirleticiye ve sahanın özelliklerine göre değişiklik gösterecektir.56
Toksik ağır metaller olarak kabul edilen bazı elementler, küçük miktarlarda insan sağlığı için gereklidir. Bu elementler vanadyum, manganez, demir, kobalt, bakır, çinko, selenyum, stronsiyum ve molibden içerir.57 Bu temel metallerin eksikliği, ağır metal zehirlenmesine yatkınlığı artırabilir.58
Orijinal kaynak: toksik ağır metal. Creative Commons Atıf-BenzerPaylaşım Lisansı ile paylaşılmıştır.
Ne Demek sitesindeki bilgiler kullanıcılar vasıtasıyla veya otomatik oluşturulmuştur. Buradaki bilgilerin doğru olduğu garanti edilmez. Düzeltilmesi gereken bilgi olduğunu düşünüyorsanız bizimle iletişime geçiniz. Her türlü görüş, destek ve önerileriniz için iletisim@nedemek.page