W związku z rozwojem przemysłu znacznie wzrosło zagrożenie zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi. Najbardziej narażone na ich szkodliwe działanie są z wielu względów dzieci.

Wstęp

Metale ciężkie są pierwiastkami o masie właściwej większej od 4,5 g/cm3 i podzielono je ze względu na stopień zagrożenia na grupy:

• o bardzo wysokim stopniu potencjalnego zagrożenia (kadm, rtęć, ołów, miedź i cynk),
• o wysokim stopniu potencjalnego zagrożenia (molibden, mangan, żelazo),
• o średnim stopniu potencjalnego zagrożenia (nikiel, kobalt),
• o niskim stopniu potencjalnego zagrożenia (stront, cyrkon).

Przemieszczanie się pierwiastków metali ciężkich do ogniw łańcucha pokarmowego jest ograniczone poprzez bariery biologiczne, jednakże przy dużym stężeniu metali, ich działanie jest mocno ograniczone i wiąże się z utratą zdrowia. Szczególnie narażone na szkodliwe działanie metali ciężkich są dzieci. Jak wykazują badania, najczęstszym sposobem przedostawania się metali ciężkich do organizmów dzieci nie jest żywność, a drogi pozażywieniowe. Połykanie cząsteczek pyłów wnoszonych przez powietrze czy bezpośredni kontakt ust dziecka z brudną zabawką lub rękoma po zabawie w piaskownicy to najczęstsze przyczyny wzrostu stężenia metali ciężkich w ich organizmach. Oczywiście nie można także bagatelizować zanieczyszczeń w naszych ogródkach, gdyż rośliny przy pomocy systemu korzeniowego razem z wodą pochłaniają szkodliwe substancje.

Na podstawie raportu “Stan środowiska w województwie śląskim w 2010 r.” z zakładów naszego województwa wyemitowano około 13,5 tysięcy ton zanieczyszczeń pyłowych i niemal 45 milionów ton zanieczyszczeń gazowych. Zanieczyszczenia te spowodowały skażenie atmosfery, wody oraz gleby poprzez opady deszczu. Nowe strefy ekonomiczne mogą jedynie potęgować to zjawisko.

Metale ciężkie obecne w powietrzu w postaci pyłu przedostają się do gleby wraz z opadami deszczu. Deponowane w powierzchniowych warstwach gruntu stanowią źródło potencjalnego zagrożenia w postaci pylenia wtórnego (np. podczas suszy i dni wietrznych). Dzieci przebywając na placach zabaw, boiskach, piaskownicach są narażone na wdychanie wzbudzonych cząstek kurzu zawierającego metale ciężkie.

Szkodliwość metali ciężkich

Metale ciężkie są wysoce toksycznymi pierwiastkami dla ludzi, a w szczególności dzieci. Powodują choroby układu sercowo-naczyniowego, choroby wątroby, nerek, krwi, układu nerwowego, kostno-stawowego, a także nowotwory. Największym zagrożeniem dla człowieka jest jednak przyjmowanie tych pierwiastków z pożywieniem. Wraz z pożywieniem do organizmu człowieka potrafi się przedostać do 80% całkowitej dziennej dawki tych toksycznych pierwiastków. Dodatkowo, jak wspomniano wcześniej, u dzieci dużym problemem jest przyjmowanie cząstek pyłu metalonośnego wraz z powietrzem lub poprzez kontakt z ustami.

W latach 60 tych XX wieku wykonano pierwsze badania nad szkodliwym wpływem ołowiu na zdrowie dzieci. Wykazano, że u dzieci, u których stężenie ołowiu we krwi wynosiło 10 µg/dl, wystąpiły zaburzenia neurobehawioralne i nefrologiczne, upośledzenia słuchy oraz obniżenie ilorazu inteligencji. Występowały również problemy z koncentracją, opóźniony rozwój, pogorszone wyniki w nauce, wzmożona agresywność. Ołów, którego każde stężenie w organizmie stanowi zagrożenie, powoduje w zależności od wielkości narażenia, wielonarządowe uszkodzenia powodując nawet śmierć.

Kolejnym szkodliwym pierwiastkiem dla człowieka jest kadm. Oznacza się dużą toksycznością w uszkadzaniu czynności nerek, zaburzeniami metabolizmu wapnia oraz witaminy D. Skutkami zatrucia kadmem są zaburzenia neurotoksyczne lub kancerogenność. Obecność kadmu w organizmie może powodować niedobory żelaza, nadciśnienie, anemię, uszkodzenie wątroby, zaburzenia funkcjonowania układu immunologicznego. Co ważne, wegetarianie, dzieci oraz osoby mieszkające na terenach o wysokim zanieczyszczeniu środowiska kadmem mogą pobierać około 5 µg kadmu tygodniowo na 1 kilogram masy ciała.

Cynk jest pierwiastkiem, którego zarówno nadwyżki jak niedobory prowadzą do pojawienia się negatywnych skutków zdrowotnych. Jego nadwyżka powoduje spadek poziomu miedzi, co prowadzi do zniszczenia komórek, do supresji szpiku kostnego. Cynk działa uczulająco i podrażniająco na układ oddechowy.

Dzieci są bardziej narażone niż dorośli na działanie metali ciężkich nie tylko ze względu na nieświadomość zagrożenia, lecz ze względu na większe pobieranie pokarmów i napojów w przeliczeniu na jednostkę masy ciała. Szybki rozwój dziecka wymusza przyjmowanie większej ilości składników odżywczych, a tym samym istnieje większe zagrożenie przyjęcia metali ciężkich. Podobnie jest z oddychaniem – dzieci mają większą częstotliwość oddechów na minutę, a ze względu na swój niski wzrost są bardziej narażone na działalność pyłów lub toksycznych substancji z rur wydechowych samochodów. Dzieci posiadają także inne pH w żołądku niż dorośli, a wiele enzymów jest jeszcze nieaktywnych, co powodować może zwiększone wchłanianie toksyn przez ich organizmy. Dodatkowo do absorpcji metali ciężkich może dojść poprzez wchłanianie przez skórę (na drodze transportu transfolikularnego).

Podsumowanie

Gleba jest elementem środowiska który dwojako oddziałuje na zdrowie populacji – poprzez bezpośredni wpływ (pylenie) oraz pośredni (zanieczyszczenie roślin jadalnych). Przekroczenia wartości normatywnych występują obecnie nie tylko na terenach przemysłowych, kopalnianych, wzdłuż autostrad. Na dzień dzisiejszy występują już na obszarach rekreacyjnych lub domostw. Co ważne metale ciężkie nie ulegają biodegradacji.

Co w takim razie robić? Całkowicie przyswajania szkodliwych ilości metali ciężkich nie da się wyeliminować podczas życia w sąsiedztwie np. obszarów przemysłowych. Jednakże są sposoby na zniwelowanie zagrożenia do minimum. Przede wszystkim należy przestrzec dzieci przed wkładaniem brudnych rąk do ust i zachęcać do częstszej higieny rąk. Należy kontrolować to co jedzą i pochodzenie tych produktów.

Osoby posiadające własne nieruchomości gruntowe mogą zlecić badania zanieczyszczenia gleby. Gleba przy wysokim stężeniu metali ciężkich, benzyn, olejów, pestycydów itd. może nieść nieodwracalne skutki dla zdrowia człowieka. Firma GEOdev  przy współpracy z akredytowanymi, najlepszymi laboratoriami, wykonuje na terenie śląska oraz okolic badania  stopnia zdegradowania gleb i gruntów. Czynności te wykonywane są zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 1 września 2016 r. w sprawie sposobu prowadzenia oceny zanieczyszczenia powierzchni ziemi (Dz.U. 2016 poz. 1395). Po uzyskaniu wyników, są one przedstawiane w formie tabelarycznej z zaznaczonymi przekroczonymi stężeniami dla danej grupy gruntów. Opcjonalnie wyniki można przedstawić w formie map na podstawie izolinii zawartości danego pierwiastka. Szczególnie poleca się wykonanie takich badań na etapie badań geotechnicznych gruntu, gdyż w znacznym stopniu obniża to koszty całościowego opracowania.

Źródło

Nieć, Joanna, et al. “Narażenie środowiskowe dzieci na metale ciężkie zawarte w glebach z placów zabaw, boisk, piaskownic i terenów przedszkoli z obszaru Górnego Śląska.” Journal of Ecology and Health 17.2 (2013): 55-62.

http://www.katowice.wios.gov.pl/monitoring/raporty/2010/raport2010.pdf