مخاطر المعادن الثقيلة على الصحة والبيئة

فهرس المحتويات

المعادن الثقيلة: تعريفها ومصادرها

تُعرّف المعادن الثقيلة بأنها عناصر كيميائية معدنية تتميز بكثافة عالية نسبياً مقارنة بالماء. تشمل الأمثلة على هذه المعادن الخطرة، سواءً بأشكالها الأولية أو المركبة: الكروم (Cr)، والكادميوم (Cd)، والزئبق (Hg)، والرصاص (Pb)، والنيكل (Ni)، والثاليوم (Tl). تتميز هذه المعادن بقدرتها العالية على الذوبان في البيئات المائية، مما يُسهل امتصاصها من قبل الكائنات الحية. [1]

توجد المعادن الثقيلة بشكل طبيعي في بيئتنا، في الغلاف الجوي، والغلاف الصخري، والغلاف المائي، والمحيط الحيوي. مع ذلك، فإن تعرض البشر لهذه المعادن غالباً ما يكون نتيجة لأنشطة بشرية متنوعة. في قشرة الأرض، توجد هذه المعادن في الخامات التي يتم استخراجها خلال عمليات التعدين. [2]

تتواجد المعادن الثقيلة في العديد من الخامات، مثل الزرنيخ، والحديد، والرصاص، والزنك، والذهب، والنيكل، والفضة، والكوبالت على شكل كبريتيدات، بينما توجد معادن أخرى مثل المنغنيز، والألمنيوم، والذهب، والسيلينيوم، والأنتيمون على شكل أكاسيد. بعض المعادن، مثل النحاس، والحديد، والكوبالت، قد توجد كخامات كبريتيدية وأكسيدية. بعض الكبريتيدات قد تحتوي على معدنين ثقيلين أو أكثر، مثل الكالكوبايرايت (CuFeS2) الذي يحتوي على النحاس والحديد. [2]

تأثير المعادن الثقيلة على جودة مياه الشرب

تُشكل المعادن الثقيلة الموجودة في مياه الشرب تهديداً خطيراً على صحة الإنسان. يتعرض الأفراد لهذه المعادن بشكل رئيسي من خلال مياه الشرب. لكن بعض المعادن الثقيلة قد تتراكم بيولوجياً في الجسم، مثلاً في الدهون والأمعاء، مما قد يُسبب السرطان وغيره من الأمراض. تُشير العديد من الدراسات إلى جوانب مختلفة من مشكلة المعادن الثقيلة في مياه الشرب، بما في ذلك أنواعها وكمياتها، ومصادرها، والعوامل المؤثرة على تركيزاتها، والتعرض البشري لها، والمخاطر المحتملة، وطرق إزالتها. تواجه العديد من الدول النامية تحدياً كبيراً في الحد من تعرض السكان لهذه المعادن، ويعود ذلك في المقام الأول إلى محدودية إمكانياتها الاقتصادية في استخدام تقنيات متطورة لإزالة المعادن الثقيلة من المياه. [3]

خطورة المعادن الثقيلة في سلسلة الغذاء

يُعتبر الأمن الغذائي قضية ذات أولوية قصوى للتنمية المستدامة، من حيث الكم والنوع. في العقود الأخيرة، هددت الملوثات، بما فيها المعادن الثقيلة، جودة المحاصيل، مما أثر على الأمن الغذائي وصحة الإنسان. يمكن أن تُخل المعادن الثقيلة (مثل الزئبق، والزرنيخ، والرصاص، والكادميوم، والكروم) بالعمليات الأيضية في الجسم، مما يُساهم في الأمراض وحتى الوفاة. [4]

أظهرت الدراسات وجود معادن ثقيلة في أنسجة الخياشيم، والكبد، والعضلات لدى أنواع مختلفة من الأسماك في النظم البيئية البحرية الملوثة. بمجرد دخول هذه المعادن إلى السلسلة الغذائية، تتراكم في أجسام الكائنات الحية، بما في ذلك الإنسان. نظراً لاستخدام المعادن الثقيلة على نطاق واسع في الصناعات، فإن العمال والسكان المقيمين بالقرب من هذه المنشآت معرضون للتلوث. غالباً ما تُسبب مستويات المعادن الثقيلة التي تتجاوز الحدود المسموح بها تأثيرات ضارة على البشر، والكائنات الحية الأخرى، والبيئة بشكل عام. أما الحدود الآمنة للمعادن الثقيلة في الأغذية، فمن المفترض أن تُقلل من المخاطر الصحية على الإنسان. [1]

المراجع

1. Geoffrey K. Kinuthia, Veronica Ngure, Dunstone Beti, and others (21/5/2020),”Levels of heavy metals in wastewater and soil samples from open drainage channels in Nairobi, Kenya: community health implication”,Scientific Reports, Retrieved 23/1/2022. Edited.
2. Godwill Azeh Engwa, Paschaline Udoka Ferdinand, Friday Nweke Nwalo and others (19/6/2019),”Mechanism and Health Effects of Heavy Metal Toxicity in Humans”,Intech Open, Retrieved 23/1/2022. Edited.
3. Shakhawat Chowdhury, M.A. Jafar Mazumder, Omar Al-Attas, and others (1/11/2016),”Heavy metals in drinking water: Occurrences, implications, and future needs in developing countries”,Science Direct, Retrieved 23/1/2022. Edited.
4. Prabhat Rai, Sang SooLee, MingZhang, and others (1/4/2019),”Heavy metals in food crops: Health risks, fate, mechanisms, and management”,Science Direct, Retrieved 23/1/2022. Edited.