أثر المعادن الثقيلة على الصحة والبيئة

أضرار المعادن الثقيلة بشكل عام

تعرف المعادن الثقيلة على أنها عناصر معدنية ذات كثافة مرتفعة نسبياً مقارنة بالماء. تشمل المعادن الثقيلة مثل الكروم (Cr) والكادميوم (Cd) والزئبق (Hg) والرصاص (Pb) والنيكل (Ni) والثاليوم (Tl) التي يمكن أن تكون خطرة في أشكالها سواء كانت مركبة أو أولية. تتميز هذه المعادن العالية القابلية للذوبان في البيئات المائية، مما يسهل على الكائنات الحية امتصاصها.

توجد المعادن الثقيلة بشكل طبيعي في البيئة، حيث تتواجد في الغلاف الجوي والغلاف الصخري والمائي والمحيط الحيوي. بالرغم من انتشار هذه المعادن في النظام البيئي، إلا أن تعرض البشر لها يحدث من خلال أنشطة بشرية متعددة. في قشرة الأرض، توجد المعادن الثقيلة غالباً في الخامات المستخرجة خلال عمليات التعدين.

تظهر المعادن الثقيلة في معظم الخامات مثل الزرنيخ والحديد والرصاص والزنك والذهب والنيكل والفضة والكوبالت في شكل كبريتيد، بينما توجد معادن أخرى مثل المنغنيز والألمنيوم والذهب والسيلينيوم والأنتيمون كأكاسيد. يمكن أن تتواجد بعض المعادن الثقيلة مثل النحاس والحديد والكوبالت كخامات كبريتيد وأكسيد. كما قد تحتوي بعض الكبريتيدات على معادن ثقيلة متعددة مثل الكالكوبايرايت (CuFeS2) الذي يحتوي على النحاس والحديد.

أضرار المعادن الثقيلة في مياه الشرب

تعتبر المعادن الثقيلة في مياه الشرب خطراً كبيراً على صحة الإنسان، حيث تعرض الأفراد لها في المقام الأول عبر استهلاك مياه الشرب. يمكن لبعض المعادن الثقيلة أن تتراكم بيولوجياً في جسم الإنسان مثل الدهون والجهاز الهضمي، مما يؤدي إلى مخاطر صحية مثل السرطان. حتى الآن، تم نشر الآلاف من الدراسات حول مختلف جوانب تأثير المعادن الثقيلة في مياه الشرب.

تشمل تلك الدراسات أنواع المعادن وكمياتها في مياه الشرب، مصادرها، والعوامل المؤثرة على تركيزاتها عند نقاط التعرض، بالإضافة إلى المخاطر الصحية الناتجة عن هذه المعادن. تواجه العديد من الدول النامية تحديات كبيرة في تقليل تعرض الإنسان للمعادن الثقيلة، ويعود ذلك أساساً إلى القيود الاقتصادية على استخدام التقنيات المتقدمة لإزالة هذه المعادن.

أضرار المعادن الثقيلة في الغذاء

يعد الأمن الغذائي قضية ذات أولوية للتنمية المستدامة العالمية من ناحيتي الكمية والنوعية. في العقود الأخيرة، هددت الآثار الضارة للملوثات غير المتوقعة على جودة المحاصيل كل من الأمن الغذائي وصحة الإنسان. يمكن أن تؤثر المعادن الثقيلة والمعادن الأخرى (مثل Hg وAs وPb وCd وCr) على عملية التمثيل الغذائي البشري، مما يسهم في انتشار الأمراض وحتى الوفيات.

تشير الدراسات إلى وجود معادن ثقيلة في أنسجة الخياشيم والكبد والعضلات لأنواع مختلفة من الأسماك في النظم البيئية البحرية الملوثة، وعند دخول المعادن الثقيلة إلى السلسلة الغذائية، قد تؤدي إلى تراكمها في جسم الإنسان.

بما أن معظم المعادن الثقيلة تستخدم على نطاق واسع في الصناعات، فإن تعرض العمال والمقيمين بالقرب من هذه المنشآت للتلوث أمر محتمل. غالبًا ما تسبب المعادن الثقيلة التي تتجاوز الحدود المسموح بها تأثيرات ضارة على البشر والكائنات الحية والبيئة بشكل عام، في حين أن الحدود الآمنة المسموح بها لهذه المعادن في الأغذية ترتبط بمخاطر صحية منخفضة.