Sunkiųjų Metalų Poveikis Organizmams

Sunkiųjų metalų poveikis

organizmams

Projektinį darbą rengė:

Gintarė Urbonaitė

Greta Kaselytė

Vilniaus Universitetas,

Gamtos mokslų fakultetas,

2012

TurinysĮvadas....................................................................................................................................................1

Sunkieji metalai dirvožemyje................................................................................................................2

Sunkieji metalai vandens telkiniuose.....................................................................................................5

Vandens telkinių valymas......................................................................................................................7

Sunkiųjų metalų poveikis organizmams.................................................................................................8

Sunkiųjų metalų poveikis augalams.......................................................................................................9

Poveikis gyvūnams..............................................................................................................................12

Sunkiųjų metalų poveikis žmogaus organizmui...................................................................................12

Gyvsidabris......................................................................................................................................13

Chromas ir jo junginiai....................................................................................................................13

Manganas........................................................................................................................................13

Volframas........................................................................................................................................14

Kadmis............................................................................................................................................14

Varis................................................................................................................................................14

Švinas..............................................................................................................................................14

Kobaltas...........................................................................................................................................15

Padėtis Lietuvoje.................................................................................................................................16

Dirvožemis......................................................................................................................................16

Vandens telkiniai.............................................................................................................................16

Išvados.................................................................................................................................................17

Literatūros sąrašas...............................................................................................................................20

3 Sunkiųjų metalų poveikis organizmams

Įvadas

Sunkieji metalai yra elementai, kurių 1 cm3 sveria daugiau nei 5 g. Dauguma sunkiųjų

metalų kaip mikroelementai reikalingi augalų augimui ir dalyvauja įvairiose biocheminiuose

procesuose: geležis, kobaltas, cinkas, varis, manganas, molibdenas ir kiti. Tačiau tokie

elementai kaip gyvsidabris, švinas, kadmis, chromas, nikelis, varis, kurių koncentracijos

viršija ribines, yra nuodingos gyviems organizmams, neigiamai veikia žmones, gyvūnus ir

augalus. Gamtoje priskaičiuojami 38 sunkieji metalai, bet ne visi jų priskiriami toksiškiems.

Sunkieji metalai į dirvą ir aplinką patenka iš chemijos ir metalurgijos pramonės įmonių, iš

šiluminių katilinių, su transporto išmetamosiomis dujomis, nutekamaisiais vandenimis, taip

pat su pesticidais ir trąšomis. Sunkieji metalai, patekę į dirvą, stabdo augalui reikalingų

maisto medžiagų įsisavinimą, šaknų augimą, sukelia jaunų augalų chlorozes, lapų nekrozes,

įvairius augalų fiziologijos sutrikimus. Jų prigimtis antropogeninė, todėl jie galėtų būti

traktuojami kaip biotiniai.

XX amžiuje vykstant sparčiai pramonės plėtrai, ypač aktualus tampa sunkiojo metalo

panaudojimas ir jo įtaka žmogaus organizmui. Daug sunkiojo metalo ir jo junginių,

naudojama pramonėje ir įvairiose technikos srityse, lieka gamybos bei buitinėse atliekose.

Šios medžiagos ir yra vienos didžiausių ekologinių nuodų. Kadmio, švino, berilio, cinko ir

kitų sunkiųjų metalų junginiai žmogaus organizmui yra nuodingi. Šie metalai ypatingi tuo,

kad konkuruoja su ląstelių mikroelementais, iš jų ir su kalcio jonais, juos išstumdami.

Sunkieji metalai ir jų junginiai veikia širdies kraujagyslių sistemą, t.y. jiems veikiant greičiau

sklerozuoja širdies, inkstų, smegenų kraujagyslės, randasi komplikacijų: infarktas, insultas

bei trombozė. Gali pasireikšti širdies ir kraujagyslių sistemos veiklos reguliacijos sutrikimų,

audinių hipoksija. Dėl metalų poveikio ištinka paralyžius, žmogus gali susirgti plaučių, inkstų

ir kepenų ligomis, pazeidžiama kaulų sistema, lytinės funkcijos. Taip pat pastebėtas sių

medziagų tiesioginis poveikis vaisiui (jo širdies ir kraujagyslių sistemai). Esant net nedideliai

sunkiųjų metalų koncentracijai, pasireiškia lėtinis nespecifinis veikimas. Nustatyta, kad, be

nuodingo poveikio, sunkieji metalai sutrikdo ir lytinę funkciją. Jie pagreitina aterosklerozę,

piktybinių navikų atsiradimą, pažeidžia genetinį aparatą. Lytines ląsteles veikia kadmis,

cinkas, chromas, nikelis, švinas, gyvsidabris, boras, manganas, berilis ir baris, o

kancerogeninių savybių turi kadmis, chromas, nikelis, švinas, kobaltas ir kt.

Sunkiųjų metalų neigiamas poveikis dažnai nepastebimas, nes pokyčiai organizme

išryškėja po kelerių ar net kelių dešimčių metų, kartais jie pasireiškia tik kitoms kartoms.

Taigi daugelis metalų kaupiasi organizme ir vėliau pasireiškia kancerogeniniu, mutageniniu,


gonadotropiniu ir embriotoksiniu veikimu.

Pagal pavojingumą gyvam organizmui sunkieji metalai yra išsidėstę taip: Hg, As, Cu, Cd,

Zn, Cr, Mn, Fe, Ti, Pb, o kancerogeninis bei mutageninis jų poveikis priklauso nuo

koncentracijos ir gali pasireikšti ne iš karto, bet po tam tikro laiko.

Sunkieji metalai dirvožemyje

Vienas iš teršiamų objektų yra dirvožemis, kuris gamtoje pagal svarbumą žmogui yra

trečioje vietoje (po oro ir vandens). Sunkieji metalai dirvoje pasilieka dėl šių priežasčių: juos

absorbuoja mineralų dalelės, sudaro netirpius kompleksinius junginius su organinių dalelių

humusu, dalyvauja nusodinimo reakcijoje. Pasaulyje pastaraisiais metais sunkiaisiais metalais

itin susidomėta, kadangi, padidėjus jų koncentracijai dirvožemyje, buvo įrodyti gyventojų

apsinuodijimo ir net mirties atvejai. Atskleista daug apsinuodijimų dėl aplinkos užterštumo

švinu, gyvsidarbriu, kadmiu. Pavyzdžiui, Japonijoje ryžių laukai buvo užteršti dęl rūdyno,

kuriame buvo kasamos švino, kadmio, cinko rūdos, vandenimis. Dėl to kadmio kiekis

gyventojų paros maisto racione padidėjo 10 kartų. Be to, Japonijoje būta sunkaus laikmečio,

kai dėl didelio gyvsidabrio kiekio, išmesto pramonės įmonių į Manomatos įlanką bei Argono

upę, žuvyse susikaupė gyvsidabrio kiekiai, tūkstančius kartų viršijantys leistiną normą. Šio

įvykio pasekmės - sunkiai apsinuodijo 1200 žmonių . Sunki nelaimė įvyko ir Irake, kai

suvalgę duonos, kuri buvo iškepta iš grūdų, apdorotų gyvsidabrio fungicidais, į ligoninę

pateko 6500 žmonių, is jų 495 mirė.

Dirvožemis, atlikdamas akumuliacinę ir transformacinę funkcijas, daro įtaką sunkiųjų

metalų apykaitai gamtoje. Sunkiųjų metalų perteklius dirvožemyje neigiamai veikia

mikroorganizmus, dirvožemio fauną ir netgi augmeniją. Nustatyti dirvožemių užterštumą

sunkiaisiais metalais keblu, nes jų kiekis labai priklauso nuo gimtųjų uolienų prigimties.

Vienas iš svarbesnių dirvožemio teršimo sunkiaisiais metalais šaltinių yra mineralinės trąšos.

Agrocheminių tyrimų centro duomenimis Kėdainių chemijos gamyklos superfosfate kadmio

yra 2.75, švino - 14.50, chromo -7.50, nikelio 12.50, vario - 26.25, cinko - 18.25, mangano -

130.0 mg/kg. Dažniausiai iš Baltarusijos gaunamame kalio chloride kadmio yra 3.25, chromo

- 5.0, švino - 27.0, nikelio - 20.0, vario - 3.0, cinko - 11.50, mangano - 130 mg/kg. Vadinasi,

laikydamiesi vidutinio trešimo normų, kasmet į dirvožemį įterpiame kadmio 1.1-1.8, chromo

- 2.0-3.2, švino - 5.9-10.3, nikelio - 5.0-8.5, vario - 5.7-8.7, cinko - 6.4- 10.2, mangano -

27.8-42.3 g/ha. Tai palyginti nedideli kiekiai, tačiau kadangi sunkieji metalai turi savybę

kauptis, jie kelia potencialų pavojų gyvajai gamtai ir žmogui, todėl sunkiųjų metalų kontrolei

visame pasaulyje skiriama daug demėsio. Taip pat sunkiųjų metalų kiekiams labai didelę


įtaką daro dirvožemio mechaninė ir mineraloginė sudėtis. Panašiai trešiamose sunkesnėse

dirvose metalų yra daugiau, negu lengvos mechaninės sudėties dirvožemiuose. Sunkaus

priemolio ir molio dirvose jų yra vidutiniškai bent 2-3 kartus daugiau negu smėlio. Artimos

mechaninės struktūros žemese koncentracijų skirtumai mažesni, tačiau beveik visų elementų

(Cr, Pb, Ni, Cu, Zn) pakankamai raiškūs.

Šiuo metu Lietuvoje vienam iš pavojingesnių toksiškų metalų - švinui - foninė riba

laikoma 12 mg/kg dirvožemio. Tačiau švino, kaip ir kitų elementų, kiekiai net ir toliau nuo

kelių esančiuose plotuose Lietuvoje nevienodi ir taip pat priklauso nuo dirvožemio

mechaninės sudėties bei nuo dirvožemių zonos. Lietuvos pietryčių smėlynų lygumos Varėnos

rajono Valkininkų smėliuose vidutiniškai yra 9.8 mg/kg švino, Baltijos aukštumų - Utenos

Utenėlės priesmėlių ir lengvų priemolių ant lengvo priemolio dirvožemiuose - 11.5 mg/kg,

Lietuvos Rytų aukštumos vakarinių atšlaičių Anykščių rajono Atžalyno ūkyje - 12.5 mg/ kg,

tuo tarpu daugumoje Vakarų zonos dirvožemių (daugiausia priesmėlio ir lengvo priemolio)

švino yra 13.1 - 15.5 mg/kg, o Mūšos baseino intensyviausios karstinės zonos

limnoglacialiniuose Biržų raj. Kirdonių moliuose - jo yra 16 mg/kg. Sunkiųjų metalų kiekiai

gilesniuose dirvožemių sluoksniuose (20 - 40 ir 40 - 60 cm gylyje) mažai skiriasi nuo

humingojo sluoksnio, nors neretais atvejais, išskyrus smėlius, nežymiai didesni, o kai kuriose

dirvose pasiskirstę netolygiai ir nedėsningai. Metalų kiekiai gilesniuose dirvožemio

sluoksniuose, t.y. 20–40, 40–60 cm gylyje, mažai skiriasi nuo jų kiekio paviršiniame

dirvožemio sluoksnyje . Bet Lietuvoje kasmet vis didėja sunaudotų trąšų kiekis, o

mineralinėse trąšose yra daug sunkiųjų metalų. Laikantis vidutinių tręšimo normų, kasmet 1

kg dirvožemio papildomai užteršiame 1,8 g kadmio, iki 3,2 g chromo, 10,3 g švino, 8,5 g

nikelio, 8,7 g vario, 10,2 g cinko, iki 42,3 g mangano. Nors tai nėra dideli kiekiai, tačiau

dirvožemyje jie kaupiasi, todėl jie yra pavojingi ir gyvajai gamtai, ir žmogui.

Šiuo metu miestuose gyvenančių žmonių labai sparčiai daugėja. Lietuvos urbanizacijos

rodiklis 2000 metais siekė apie 68%. Miestų gamtinė aplinka nuolatos patiria antropogeninį

krūvį. Anot Adomaičio ir Mažvilos ekologinė situacija sudėtingiausia yra Kaune ir aplink jį.

Lietuvos centras yra patekęs į jautrią cheminiam poveikiui teritoriją, kadangi Jonavos,

Kauno ir Kėdainių rajonai yra maksimalios apkrovos įtakos zonoje. Kaunas išsidėstęs

raižytame 157,15 km2 kraštovaizdyje. Jį galima rajonuoti, atsižvelgiant į reljefą,

gyvenamųjų namų ir pramonės įmonių išsidėstymą, taip pat mikroklimatą. Rajonų ribos

sutampa su ryškiomis reljefo linijomis. Nemuno ir Neries slėnių rajonai – Centras,

Vilijampolė, Žemieji Šančiai, Panemunė atskirti nuo plynaukščių – Aleksoto, Aukštųjų

Šančių, Žaliakalnio, Šilainių, Palemono reljefo ribomis, o vienas nuo kito jie skiriasi

antropogenine apkrova ir kitais ypatumais. Reljefo aukščių skirtumas Kaune siekia 79,2 m.

Žemesnėse vietose oro srovės yra silpnesnės, būtent dėl šios priežasties technogeniniai


teršalai nusėda sparčiau. Tuo ypatingai pasižymi upių slėniuose išsidėsčiusių rajonų

mikroklimatas, kur dažniausia vyrauja silpnas vėjas ir greitai kaupiasi teršalai. Be to,

dėl temperatūrų skirtumo miesto centre ir pakraščiuose teršalai juda nuo pramonės rajonų

centro link. Pasak T. Adomaičio ir J. Mažvilos, antropogeninė apkrova miesto rajonuose labai

nevienoda, kadangi Kaune labai mažai neurbanizuotų vietų. Daugiausiai pramonės įmonių

yra Petrašiūnuose, Žemuosiuose Šančiuose, Vilijampolėje ir Aleksote. Daugiaaukščiai

gyvenamieji namai vyrauja Cento, Dainavos, Kalniečių, Šilainių, o mažaaukščiai –

Aleksoto, Žemųjų Šančių, Vilijampolės, Žaliakalnio ir Panemunės rajonuose. Miesto

savivaldybės duomenimis 2000 metais 1000 gyventojų Kaune teko 287 lengvieji

automobiliai, veikė 17 529 ūkio subjektai. 2008 m. Liepos 1 d. gyventojų skaičius Kaune

siekė 353 800, gyventojų tankumas 1 km2 – 2 253. Per metus vienas gyventojas

„sukuria“ vidutiniškai 280 kg atliekų.

Pramonės bei transporto teršalai nusėda ant viršutinio dirvožemio sluoksnio, iš kurio

vėliau kritulių pagalba migruoja į gilesnius dirvožemio sluoksnius ir pasiekia gruntinį

vandenį. Šis procesas ypatingai agresyvus urbanizuotoje vietovėje. Dažnai sunkieji metalai

į dirvožemį patenka augalų trešimui naudojant įvairias mineralines, kalkines, organines

trąšas. Neorganinės trąšos perdirbimo metu gali būti nepakankamai išvalytos ir turėti įvairių

priemaišų, tarp jų ir sunkiųjų metalų. Lietuvoje kasmet didėja sunaudotų trąšų kiekis, o

mineralinėse trąšose yra daug sunkiųjų metalų.

Augalų apsaugai nuo ligų ir kenkėjų vartojama nemažai įvairių pesticidų bei kitų

cheminių medžiagų. Šiuo metu hektarui ariamos žemės tenka tik 0,58 kg pesticidų,

todėl mažesnis ir taršos pavojus. Tačiau atskiriems augalams, ypatingai miesto

gyventojų soduose, daržuose ir šiltnamiuose, cheminių medžiagų bei trąšų dar ir šiuo

metu suvartojama daug.

Pesticidai taip pat gali turėti sunkiųjų metalų, kurie gali būti kaip aktyvusis

komponentas ar kaip paprasčiausios priemaišos. Pesticidai ir jų skilimo produktai gali

paplisti aplinkoje daugeliu įvairių būdų: lašeliais bei garais atmosferoje, su požeminiais

bei paviršiniais vandenimis, taip pat tiesiogiai per kitus organizmus.

Kartu su pramone ir transportu, trąšomis ir pesticidais į dirvožemį patenka gana dideli

kiekiai sunkiųjų metalų, kurie per augalinius maisto produktus ar vandenį patekę į

žmogaus organizmą sukelia įvairius organizmo sutrikimus. Todėl svarbu žinoti ir

kontroliuoti jų kiekį dirvožemyje bei augaluose.

Mikroelementų stygius ar perteklius dirvožemyje sąlygoja vandens ir augalų cheminę

sudėtį. Dėl to zmonėms ir gyvūnams gali atsirasti būdingų ligų, pasireiskiančių medžiagų

apykaitos sutrikimais. Pvz., didelės molibdeno koncentracijos dirvoje gali skatinti


molibdenozės atsiradimą, švinas pažeidžia nervų sistemą, stroncis sukelia kremzlinio ir

kaulinio audinio distrofiją, selenas sutrikdo kepenų ir virškinimo trakto veiklą.

Šiuo metu sukaupta pakankamai duomenų, bylojančių apie užteršto dirvožemio neigiamą

įtaką augalams, gyvūnams ir žmogui. Šis poveikis perduodamas per mitybines grandines: per

augalus, auginamus užterštame dirvožemyje, vandenį, gyvūnų mėsą arba pieną, kurie buvo

šeriami užterštais augalais arba girdomi uzterstu vandeniu. Įrodymui pakaktų vieno

pavyzdzio: mokslininkai nustatė, kad arseno kiekis daržovėse, auginamose 50 metrų atstumu

nuo gamyklos, išmetančios į atmosferą arseno junginius, buvo 9 kartus didesnis negu tose

pačiose daržovėse, auginamose 3 kilometrus nuo minėtos gamyklos .

Tiriant sunkiųjų metalų kiekį dirvožemyje aplink spalvotosios metalurgijos įmonę, buvo rasti

padidėję švino, vario, cinko ir kitų metalų kiekiai. Gyvulių, besiganiusių šioje teritorijoje,

kauluose švino kiekis virsijo leistiną 20 kartų, kepenyse - 18 kartų, o raumenyse - 27 kartus.

Sunkiaisiais metalais užterstų regionų dirvožemyje šių metalų koncentracija gali būti labai

didelė.

Sunkieji metalai vandens telkiniuose

Nemaža dalis organinės ir neorganinės kilmės teršalų į gamtinius vandenis patenka iš žemės

ūkio, kurio vystymasis yra vienas pagrindinių veiksnių, nulemiančių požeminio vandens

kokybę.

Siekiant išsaugoti gerą vandens kokybę, pagrindinis dėmesys skiriamas vandens

eutrofizacijos, rūgštėjimo procesus sukeliančioms priežastims, taip pat apsaugai nuo

pesticidų, patvarių organinių teršalų, sunkiųjų metalų patekimo į vandenį.

Sunkieji metalai į vandenis patenka iš įvairių pramonės įmonių bei buitinių atliekų. Žemės

ūkyje su neorganinėmis trąšomis bei augalų apsaugos priemonėmis, beicais gali patekti

nemažai sunkiųjų metalų, tokių kaip cinkas, geležis, varis, manganas, švinas. Patekę į

vandenį, tirpūs sunkiųjų metalų junginiai palyginti greitai išplinta dideliame jo tūryje. Dažnai

jų jonai sąveikauja su karbonatų, sulfatų, fosfatų ar sulfidų jonais ir iškrenta netirpiomis

nuosėdomis, dalinai adsorbuojasi ant vandens telkinių dugne esančių mineralinių ar organinių

dalelių. Todėl dugne sunkiųjų metalų koncentracija pastoviai didėja. Pavasario polaidžio

metu, kai didelės vandens srovės pakelia dugno nuosėdas, sunkiųjų metalų koncentracija

vandenyje padidėja.


Galima kai kurių sunkiųjų metalų užterštuose vandens telkiniuose koncentracija

Elementas Jūros vanduo

(µg/l)

Jūros sedimentai

(mg/kg)

Gėlasis vanduo

(µg/l)

Gėlavandenių

telkinių sedimentai

(mg/kg)

Gyvsidabris 0,001−0,7 0,01−800 0,01−30 0,02−10

Varis 0,2−500 2,00−700 0,3−9 000 < 5−2 000

Švinas 0,005−0,4 10−200 0,2−900 3−20 000

Cinkas 0,01−20 5−100 000 0,1−50 000 < 10−10 000

Taršos šaltiniai:

Vario (Cu): kalnakasyba ir lydymas; plieno gamyba, akmens anglies deginimas.

Gyvsidabrio (Hg): anglies deginimas, acetaldehido ir chloro dujų gamyba (natrio chlorido

elektrolizė panaudojant katodiniam rezervuarui gyvsidabrio talpyklą; chlorkalkių gamyba,

popieriaus pramonė (balinimas chloravimu), baktericidų

ir fungicidų naudojimas (dažų gamybai).

Švino (Pb): a) gamtiniai − erozija (11 000 t/m. išplaunama į okeanus) b) antropogeniniai iš

žemės ūkio (33 000 t/m. pasaulyje) − kalnakasyba (iškasama 4 mln. t/m.), švino lydymas,

pramonė (140 000 t/m. patenka į vandenis), alkilšvino (pvz., tetraetilšvino) gamyba ir

transportavimas (300 000 t/m.).

Cinko (Zn): kalnakasyba, miestų buitinės nuotekos (cinkuoti vamzdynai).

Alavo (Sn): a) gamtiniai − oksidų rūdos ir organiniai durpių ir anglių kompleksai; b)

antropogeniniai − kalnakasyba (iškasama 200 000 t/m. pasaulyje), metalų padengimo (50

proc.), litavimo (25 proc.), bronzavimo darbai (7 proc.); Sn (IV) organiniai junginiai (25 000

t/m.) − polivinilchlorido stabilzatoriai, biocidinės medžiagos (pesticidai, dezinfektantai,

moliuskicidai, pavyzdžiui., laivų korpusų dažuose − tributiltinas ir kt. Sn organinės

medžiagos).

Kadmio (Cd): antropogeniniai (šalutinis cinko metalurgijos produktas, 20 000 t/m.

pasaulyje), galvanizavimas (34 proc.), nikelio ir kadmio baterijos (15 proc.), polivinilchlorido

stabilizatorius (15 proc.), lydmetalis ir kt. − 1970−1980 metų duomenys [5].


Chromo (Cr): plačiai naudojamas pramonėje, pavyzdžiui, metalurgijos − plieno

gamybai, ketaus legiravimui, metalų gamubai.

Fizikiniai ir cheminiai aplinkos veiksniai, darantys įtaką sunkiųjų metalų nuodingumui

vandens organizmams:

Vandens kietumas.

Vandens pH.

Gamtinių vandenų oksidacijos-redukcijos (redokso) potencialas (Eh). Veiksnys

charakterizuojantis, kiek aplinka yra aerobinė ar anaerobinė. Tai galima iliustruoti

vario (Cu) junginių pavyzdžiu.Vandens ir deguonies sistemoje atitinkami Cu junginiai

egzistuoja tik jiems būdingose pH ir Eh zonose.

Druskingumas.

Azoto junginiai, amonis.

Temperatūra. Kylant vandens temperatūrai, didėja daugelio medžiagų nuodingas

poveikis hidrobiontams. Pirma, kylant gėlojo vandens temperatūrai, mažėja ištirpusių

vandenyje dujų ir deguonies kiekis. Antra, pagal Vant-Hoffo taisyklæ, kylant 11

temperatūrai, intensyvėja cheminių (taip pat fiziologinių ir biocheminių!) reakcijų

greitis. Todėl ir nuodingosios (inhibavimo) reakcijos vyksta greičiau ir didėja įvairių

kumuliatyvių toksinių efektų tikimybė.

Ištirpusio vandenyje deguonies kiekis.

Biometilinimas Svarbus veiksnys, darantis įtaką sunkiųjų metalų nuodingumui

gamtiniuose vandenyse. Tai dalis bendrojo biogeocheminio ciklo reakcijų, vykstančių

su gyvsidabriu (Hg), švinu (Pb) ir alavu (Sn); šis procesas didina šių sunkiųjų metalų

ekologinį nuodingumą.


Vandens telkinių valymasVandens telkiniai nuo sunkiųjų metalų yra valomi įprastiniais būdasi: įvairiais filtrais ir

valymo sistemomis. Yra naudojami

mechaniniai, cheminiai, biologiniai būdai.

Visai neseniai buvo atrastas naujas itin

veiksmingas sunkiujų metalų pašalinimo būdas.

Jo metu buvo panaudojama banano žievė.

Eksperimento metu, banano žievės buvo

išdžiovintos, vėliau jos buvo sudėtos į vandens

indus su įvairiais sunkiaisiais metalais. Buvo

išbandytas ir pažangesnis metodas – tyrėjų grupė iš bananų žievių sukonstravo filtrus ir

pumpavo per juos vandenį. Abu būdai pasirodė labai efektyvus – sunkiųjų metalų vandenyje

nebebuvo. Šis būdas yra daug pigesnis, neteršia aplinkos, taip pat nekensmingas žmogui. Be

to, labai veiksmingas, gautą valymo priemonę galima naudoti 11 kartų, neprarandant

naudingų savybių.

Sunkiųjų metalų poveikis organizmams

Mikroelementų stygius ar perteklius dirvožemyje sąlygoja vandens ir augalų cheminę sudėtį.

Dėl to žmonėms ir gyvūnams gali atsirasti būdingų ligų, pasireiškiančių medžiagų apykaitos

sutrikimais. Šiuo metu sukaupta pakankamai duomenų, bylojančių apie užteršto dirvožemio

neigiamą įtaką augalams, gyvūnams ir žmogui. Šis poveikis perduodamas per mitybines

grandines: per augalus, auginamus užterštame dirvožemyje, vandenį, gyvūnų mėsą arba

pieną, kurie buvo šeriami užterštais augalais arba girdomi užterštu vandeniu. Įrodymui

pakaktų vieno pavyzdžio: mokslininkai nustatė, kad arseno kiekis daržovėse, auginamose 50

metrų atstumu nuo gamyklos, išmetančios į atmosferą arseno junginius, buvo 9 kartus

didesnis negu tose pačiose daržovėse, auginamose 3 kilometrus nuo minėtos gamyklos.

Sunkieji metalai į aplinką patenka ir kartu su pramonės įmonių atmosferos teršalais ir

kietomis atliekomis. Itin daug atliekų susikaupia galvaninių cechų šlame, kuris paprastai

išvežamas į sąvartynus. Tokį šlamą reikia išdžiovinti ir, jei galima, sudeginti. Jeigu to


padaryti negalima, jį reikia saugoti specialiai įrengtose talpose. Kitaip sunkieji metalai

lengvai praeina molio ir kitus sluoksnius, ir gali patekti į gruntinius ir požeminius vandenis.

Jų plitimą palengvina pavasario polaidžio vandenys ir rūgštūs lietūs.

Autotransportas taip pat labai teršia dirvožemį. Itin pavojingi į dirvožemį patenkantys

sunkieji metalai. Tam tikruose Žemės regionuose jų koncentracija dirvožemyje yra nuo 100

iki 1000 kartų didesnė už gamtinį foną. JAV atlikti tyrimai parodė, kad kadmio, nikelio, švino

ir cinko koncentracija dirvožemyje 32 m atstumu nuo automagistralių net 10 – 15 cm gylyje

gerokai viršydavo leistiną lygį. Tokiame dirvožemyje augančioje žolėje taip pat susikaupia

labai daug švino ir cinko. Lenkų mokslininkų duomenimis, 1 kg pakelėse augančios žolės

randama net 250 mg švino.

Sunkiųjų metalų patekimą į žmogaus organizmą sąlygoja ne tik dirvožemio, oro bei vandens

šaltinių užteršimas. Žmonės dažnai kontaktuoja su retais metalais tiesiog savo darbo vietoje.

Sunkiųjų metalų poveikis augalams

Nors nemaža dalis sunkiųjų metalų yra būtini augalų augimui ir vystymuisi mikroelementai,

tačiau jų perteklius sukelia toksinius simptomus: slopina fotosintezę, keičia žiotelių veikimą,

vandens balansą, slopina fermentų aktyvumą, pažeidžia protoplazmą bei membranas, sukelia

oksidacinį stresą, slopina medžiagų apykaitą, sutrikdo augalų augimą bei vystymąsi. Augalų

reakciją į metalus lemia metalų specifinis poveikis, koncentracija, augalų rūšis bei veislė.

Šaknys jautresnės sunkiųjų metalų poveikiui negu antžeminė dalis.

Įvairių autorių ištirta, kad sunkiųjų metalų poveikis fotosintetinei sistemai yra įvairiapusis.

Vieni autoriai teigia, kad sunkieji metalai slopina chlorofilų sintezę, sumažina chlorofilo

kiekį, chlorofilą b labiau veikia negu chlorofilą a, o kiti autoriai nurodo, kad sunkieji metalai

skatina fotosintetinių pigmentų sintezę.

Vienas iš svarbiausių dabartinių teorinių ir praktinių klausimų yra įvertinti augalų

prisitaikymą prie besikeičiančios aplinkos ir klimato sąlygų. Paveikti nedidelėmis sunkiųjų

metalų koncentracijomis augalai tampa atsparesni ir subletalinėms koncentracijoms.

Nustatyta, kad dėl išorinių stresorių siaurėja augalų tolerancijos kitiems veiksniams

intervalai, o augalai, išeikvoję vidinius ištklius prisitaikyti prie vieno išorinio veiksnio, turi

mažesnes galimybes prisitaikyti prie kitų nepalankių veiksnių, šiuo atveju teršalų. Tačiau tais

atvejais, kai augalų adaptacijos prie skirtingų nepalankių veiksnių ar teršalų mechanizmai yra

panašūs, prisitaikę prie vieno nepalankaus veiksnio augalai tampa atsparesni ir kitų veiksnių

(teršalų) poveikiui. Kadangi dauguma nepalankių aplinkos ir klimato veiksnių be kitų

neigiamų poveikių sukelia augalų oksidacinį stresą, tai tokia dviguba adaptacija pastebima


dažnai.

Lietuvos Žemės ir Ūkio Universitete 2005m. buvo atliktas tyrimas, kurio tikslas – ištirti

kadmio ir vario poveikį vasarinių medžių augimui ir fotosintetinių pigmentų kompleksui bei

miežių adaptaciją prie diferencijuoto ir kompleksinio šių veiksnių poveikio. Tyrimų rezultatai

parodė, kad esant nedidelėms kadmio sulfato koncentracijoms, augalų aukštis mažai pakito,

tik nuo 0,005 mM kadmio sulfato koncentracijos pastebėtas statistiškai patikimas augalų

aukščio mažėjimas. Paveikti 0,5 mM kadmio sulfato koncentracija augalai tik sudygo, bet

nebeaugo. Taip pat didėjant kadmio koncentracijai, mažėjo šaknų ilgis. Šaknų sausoji

biomasė mažėjo daug lėčiau negu lapų. Didžiausios kadmio koncentracijos variante (0,5 mM)

lapų sausoji biomasė buvo beveik 64 kartus mažesnė negu kontroliniame variante, o šaknų

sausoji biomasė nuo kontrolinio varianto skyrėsi apie 12 kartų. Dėsningų chlorofilų ir

karotinoidų kiekio pokyčių dėl skirtingų kadmio koncentracijų mitybinėje terpėje

neužfiksuota, nors panašiai kaip ir šaknų sausosios biomasės atveju užfiksuota fotosintetinių

pigmentų padidėjimo nuo sąlygiškai nedidelių kadmio koncentracijų tendencija. Didėjant

vario koncentracijai, lapų sausoji biomasė, kaip ir kadmio, mažėjo labiau negu šaknų sausoji

biomasė, tačiau šis skirtumas buvo nedidelis. Esant 0,5 mM vario sulfato koncentracijai, lapų

sausoji biomasė buvo 4,2 karto mažesnė negu kontroliniame variante, o šaknų sausoji

biomasė nuo kontrolinio varianto skyrėsi 2,6 karto. Didėjant vario koncentracijai, beveik

visuose variantuose miežių lapuose šiek tiek padaugėjo chlorofilų ir karotinoidų.

Iš tyrimo rezultatų akivaizdžiai matyti, kad tie augalai, kurie pirmame bandymo etape

auginti grynoje mitybinėje terpėje (kontrolinis variantas), perkelti į mitybinę terpę su

vidutinio stiprumo arba stipriomis kadmio ar vario sulfato koncentracijomis augo silpniau

negu prieš tai auginti mitybinėje terpėje su silpnomis šių metalų koncentracijomis. Tai rodo,

kad adaptacinio periodo metu patyrę silpnesnės koncentracijos sunkiųjų metalų poveikį

augalai fiziologiškai prisitaikė ne tiek prie vieno, bet ir prie kito sunkiojo metalo. Chlorofilų

kiekio miežių lapuose pokyčiai skirtingo adaptacinio poveikio variantuose gana artimai

sutapo su miežių aukščio prieaugio pokyčiais, tai yra, tuose variantuose, kurie adaptaciniame

etape buvo paveikti sąlygiškai silpnomis sunkiųjų metalų koncentracijomis, bendras

chlorofilų kiekis buvo didesnis negu variante, kur miežiai auginti grynoje mitybinėje terpėje.

Karotinoidų miežių lapuose padaugėjo tuose variantuose, kurie pirmojo (adaptacinio) etapo

metu buvo paveikti silpnomis kadmio ir vario koncentracijomis, tačiau tie skirtumai buvo

mažiau ryškūs negu chlorofilų atveju.

Iš atlikto tyrimo matyti, kad kadmis labiau veikė miežių augimą negu varis. Tik nuo

sąlygiškai silpnų ir vidutinių vario sulfato koncentracijų miežių šaknys augostipriau negu nuo

analogiškos koncentracijos kadmio sulfato. Šaknų sausosios biomasės didėjimo tendencija,

kai miežiai veikiami nedidelėmis kadmio koncentracijomis, atrodo neįtikėtina, tačiau


mokslinėje literatūroje vis dažniau pateikiama duomenų apie stimuliuojantį mažų kadmio

koncentracijų poveikį augalų augimui. Esant mažoms ir vidutinėms sunkiųjų metalų

koncentracijoms, šoninių šaknų kiekis sumažėja mažiau negu pagrindinės šaknies ilgis, ir

šaknys sutankėja.

Tyrimai patvirtino, kad augalai, prisitaikę prie sąlygiškai silpnų sunkiųjų metalų

koncentracijų, būna atsparesni ir vidutiniškų bei stiprių koncentracijų poveikiui. Miežiai,

kurie adaptacinio periodo metu paveikti sunkiaisiais metalais, per pagrindinio poveikio

periodą augo geriau negu grynoje mitybinėje terpėje (kontrolinis variantas). Adaptacinio

periodo metu paveikti silpnomis sunkiųjų metalų koncentracijomis miežiai prisitaikė ne tik

prie vieno, bet ir prie kito sunkiojo metalo poveikio, tačiau adaptacija prie vieno metalo

dvigubai efektyvesnė negu prie abiejų.

Pagal kiekį augalinėje medžiagoje sunkieji metalai skirstomi į 4 grupes: padidintos

koncentracijos elementai – Fe, Sr, Mn, Zn, vidutinės – Cu, Ni, Pb, Cr, mažos – Mo, Cd, Se,

Co ir labai mažos – Hg. Ypač aktyvi kadmio bioakumuliacija augaluose aiškinama jo

dideliu judrumu ir cheminių savybių panašumu į cinką. Kadmis, kaip cheminis cinko

analogas, dalyvauja daugelyje biocheminių procesų. Metalai toksiški augalams: didelės

koncentracijos sutrikdo augimą. Jų fitotoksiškumas priklauso nuo daugelio sąlygų,

dirvožemio veiksnių: pH, organinės medžiagos kiekio, mainų katijonų gebos, kritulių, augalo

biologinių savybių ir kt. Sunkiųjų metalų kaupimuisi augaluose didžiausią įtaką turi jų

rūšis, taip pat augimo sąlygos ir išsivystymo tarpsnis. Augalų geriausiai pasisavinama

sunkiųjų metalų forma – mainų. Ištirta, kad sunkiųjų metalų patekimas į augalus didėja

šia tvarka: Cd>Pb>Zn>Cu ir priklauso nuo jų judrumo ir kiekio dirvožemyje, tačiau

patikimo ryšio tarp jų kiekio dirvožemyje ir augaluose nerasta. Pagal turimą

informaciją, kalkinimą šiuo metu galima laikyti viena iš efektyviausių ir realiausiai

įvykdomų dirvožemių užterštumo sunkiaisiais metalais detoksikacijos priemonių.

Tyrinėtojų teigimu, daugiausiai sunkiųjų metalų į daržovių šaknis patenka iš dirvožemio, o į

jų lapus – iš atmosferos.


Poveikis gyvūnams

Sunkiųjų metalų poveikis žmogaus ir gyvūnų organizmui įvairus, jis priklauso nuo metalo

tipo, kiekio, nuo kitų teršalų koncentracijų aplinkos ore, nuo individualaus kiekvieno

žmogaus jautrumo, taip pat priklauso nuo teršalų poveikio trukmės (kaip ilgai individas būna

užterštoje aplinkoje), kas atitinkamai sukelia atitinkamus sveikatos sutrikimus ir kt.

Cheminiams elementams patekus į vandenį, jų migraciją veikia vandens organizmai, kurie

juos akumuliuoja, dideliais kiekiais sukaupia savo organizmuose ir mitybos grandinėmis

perduoda aukštesniems trofiniams lygiams. Pavyzdžiui, chromą ir vanadį intensyviausiai

kaupia daugiašerės kirmėlės, sidabrą – dvigeldžiai moliuskai, šviną, cinką, gyvsidabrį –

šoniplaukos. Taip pat mitybos grandine cheminiai elementai ir jų junginiai patenka ir į žuvų

organizmą ir jame kaupiasi. Be to, cheminiai elementai į žuvų organizmą patenka ne tik su

maistu – taip pat ir tiesiogiai iš vandens per žiaunas ir odą. Gyviems organizmams ypač

pavojingi sunkieji metalai – švinas, gyvsidabris, varis, cinkas, nikelis, geležis, manganas,

arsenas ir kt. Nedideliais kiekiais jie yra būtini organizmui, tačiau didelės jų koncentracijos

yra nuodingos ir net mirtinos. Daugelis sunkiųjų metalų turi kancerogeninį bei mutageninį

poveikį. Nustatyta, kad sunkiesiems metalams kaupiantis žuvyse sutrinka atskiros jų

organizmo sistemos, pakinta imuninės reakcijos, kraujo rodiklių, charakteristikos, išsenka

organizmo adaptacinės galimybės. Dauguma teršalų žuvims turi mutageninį poveikį,

sukeliantį chromosomų struktūros pakitimus, chromosomų mozaikiškumą bei genomines

mutacijas lytinėse ląstelėse. Cu sankaupos kepenyse dažnai sukelia hepacitų citoplazmos

vakuolizaciją ir labai sumažina baltymų kiekį jose. Visgi sunkiųjų metalų neigiamas poveikis

dažnai nepastebimas, nes pokyčiai organizme išryškėja po kelerių ar net kelių dešimčių metų,

kartais jie pasireiškia tik kitoms kartoms. Daugelis metalų kaupiasi organizme ir vėliau

pasireiškia mutageniniu veikimu.

Poveikis žmogaus organizmuiSunkieji metalai ir jų junginiai yra toksiškos medžiagos, kurios patenka į organizmą įvairiais

būdais ir sukelia įvairias ligos, todėl būtina mažinti jų koncentraciją aplinkoje, supančią

žmogų.

Sunkieji metalai patenka į žmogaus organizmą su maistu (dirvožemio užterštumas

sunkiaisiais metalais atsiliepia žmogaus mitybai per augalus, auginamus užterštuose plotuose,

vandenį, gyvūnų mėsą arba pieną, kurie buvo šeriami užterštais augalais arba girdomi

užterštu vandeniu) ir su įkvepiamu oru (dažniausiai metalų ar jų junginių aerozolių arba

dulkių pavidalu).


Gyvsidabris

Gyvsidabriu apsinuodijama, kai patalpų oras užteršiamas jo garais. Dažniausiai taip atsitinka

metalui išsiliejus ant grindų, garuojant iš atvirų indų, sandėliuojant sudužusias neonines

lempas ir kt. Galima apsinuodyti net nuo vieno sudužusio medicininio termometro. Patekęs

per burną, gyvsidabris yra praktiškai nekenksmingas, išsiskiria su išmatomis. Patekęs pro

kvėpavimo takus, jis gali susikaupti parenchiminiuose organuose, smegenyse ir kauluose.

Išsiskiria lėtai su šlapimu, seilėmis, prakaitu, motinos pienu.

Gyvsidabris sutrikdo fermentų veiklą. Fermentų inaktyvavimas sukelia įvairų organizmo

sistemų, pirmiausia centrinės nervų sistemos, pažeidimus. Taip pat gali sukelti inkstų ligas,

galvos skausmus ir svaigimą, bendrą silpnumą, atminties susilpnėjimą, nemigą, nervingumą,

depresiją.

Chromas

Chromo junginiai patenka į organizmą pro kvėpavimo takus ir odą, kaupiasi kepenyse,

inkstuose ir endokrininėse liaukose. Išsiskiria iš organizmo su tulžimi ir šlapimu.

Apsinuodijimo simptomatika priklauso nuo į organizmą patekusio chromo kiekio. Lengvai

apsinuodijus, sudirginama viršutinių kvėpavimo takų gleivinė (sloga, čiaudulys, perštėjimas

gerklėje, nosiaryklėje, sausas kosulys ir kt.). Veikiant didesnėms chromo koncentracijoms,

prie minėtų simptomų prisideda kraujavimas iš nosies, kvėpavimo takų gleivinėse atsiranda

opelės, gali išopėti ir prakiurti nosies pertvara. Chromo junginiai, veikdami odą, gali sukelti

dermatitą, odos išopėjimus. Dėl odos sensibilizacijos chromui gali išsivystyti egzema. Šalia

specifinio poveikio odai ir gleivinėms, chromo junginiai pasižymi ir bendru toksiniu

poveikiu. Dažnai pažeidžiamas virškinimo traktas (gastritai, opaligė), inkstai (nefrozė) ir

kvėpavimo organai (plaučių uždegimas, bronchinė astma, pneumosklerozė, plaučių vėžys).

Manganas

Manganas į organizmą patenka inhaliaciniu keliu, įkvepiant jo dulkių ir aerozolių. Patekęs į

organizmą, manganas susijungia į nepatvarų kompleksą su baltymais. Deponuojasi kauluose,

plaučiuose, kepenyse, inkstuose, blužnyje. Pasišalina iš organizmo su tulžimi, šlapimu.

Apsinuodijimai manganu būna tik lėtiniai. Manganas labiausiai pažeidžia nervų sistemą.


Volframas

Naudojant volframą pramonėje, gali susidaryti žymios šio metalo koncentracijos ore dulkių

pavidalu. Tokiu būdu jis veikia darbininkų kvėpavimo organus. Po ilgalaikio darbo tokiose

sąlygose išsivysto difuzinė plaučių skleroze. Taip pat volframas veikia virškinimo traktą,

nervų sistemą.

Kadmis Kadmis yra mikroelementas, kuris pastoviai aptinkamas gyvūnų bei žmogaus organizmuose.

Elementas būtinas daugeliui fermentų. Nepaisant to, didelio jo kiekio patekimas į organizmą

nepageidautinas ir veda prie apsinuodijimo. Sukelia galvos skausmmus, svaigulį,

susierzinimą, nemigą, blogą apetitą, pykinimą bei vėmimą, uoslės jautrumo sutrikimus,

nosies kraujagyslių trūkinėjimą (kraujavimą).

VarisŽmogaus organizme taip pat yra vario, o jo trūkumas gali sukelti anemiją. Varis padeda

organizmui kovoti su infekcijomis. Yra duomenų, kad choleros epidemijos metu žmonės,

kurie maitinosi iš varinių indų ir nešiojo vario papuošalus, nesirgo.

Varis yra labai svarbus mikroelementas organizmui, nes dalyvauja oksidacijos - redukcijos

procesuose, lipidų peroksidavime, kraujo, jungiamojo audinio gamyboje. Varis į organizmą

patenka per maistą, todėl esant apykaitos problemoms jis nepasisavinamas. Vario patekimas į

organizmą galimas išoriškai (variniai indai, šalia esančios gamyklos, užterštumas ir kt).

Per didelis vario kiekis organizme gali sąlygoti kepenų ligas, infarktą, cholesterolio

padidėjimą, imuniteto sumažėjimą, migreną, epilepsiją, sąnarių

uždegimus, odos pigmentaciją ir kitus susirgimus.

Esant vario trūkumui padidėja rizika atsirasti diabetui, anemijai, laukopenijai, odos, kaulų

ligoms, alergijomis. Vario trūkumas trukdo lytiniam brendimui. Vario pasisavinimas sutrinka

dar ir tuomet, kai vartojama per daug vitamino C, organizme per didelis kitų mikroelementų

(mangano, cinko, kadmio) kiekis.

Vario dienos norma apie 1mg. Vario yra bulvėse, miltuose, vaisiuose, mėsoje, žuvyje,

kiaušiniuose, daržovėse, ledinukuose ir gėrimuose, kuriuose yra šokolado, kavoje ir arbatoje.

ŠvinasĮ organizmą elementas daugiausia patenka pro kvėpavimo takus įkvėpus jo turinčių dažų,

šlifavimo aerozolio, rečiau – pro burną, kai valgoma neplautomis rankomis, taip pat ir

vartojant maisto produktus, kurie buvo laikomi glazūruotuose induose. Reikia pabrėžti, kad

švinas į organizmą gali patekti ir būna kenksmingas tik jonų pavidale, t. y. kai tai yra


vandenyje tirpus švino junginys. Todėl pavydžiui švininiai šratai ar lydmetalis nėra

nuodingas, o dažai "su švinu" gali būti net mirtinai nuodingi. Iš organizmo išsiskiria pro

žarnyną, inkstus, pieno liaukas, su prakaitu. Patekęs į organizmą švinas sudaro pastovias

sankaupas kauluose (apie 70 % jo kiekio). Tačiau švino galima rasti

ir kepenyse,inkstuose, kraujyje, seilėse, tulžies sekrete, motinos piene, cerebrospinaliniame

skystyje ir kitose biologinėse terpėse.

Švinas blokuoja sulfhidrilines (SH) grupes ir

pažeidžia baltymų, angliavandenių ir fosforo apykaitą organizme. Taip pat

pažeidžiama hemoglobino sintezė ir išsivysto ferodeficitinė anemija.

Pažeidžiamos nervų, kraujo ir virškinimo sistemos, kepenys bei širdies ir kraujagyslių

sistema. Atsiranda odos ir gleivinės pakitimų. Veido odos spalva pasidaro žemės pilkumo dėl

švino vazokonstrikcinio poveikio smulkiosioms kraujagyslėms. Pažeidžiama virškinimo

organų sistema. Ligoniai skundžiasi vidurių užkietėjimu, pykinimu, vėmimu, kitais

dispersiniais reiškiniais. Dažni pilvo skausmo priepuoliai, vadinami „švino kolikomis“.

Išsivysto lėtinis hepatitas, todėl padidėja kepenys ir sutrinka jų funkcija: vystosi

hiperbilirubinemija, kraujo serume padaugėja gamaglobulinų, išryškėja patologinė cukraus

kreivė, sumažėjęs protrombino kiekis, galima ūminė kepenų distrofija. Švinas sukelia sunkius

nervų sistemos sutrikimus. Atsiranda galvos skausmai, greitas nuovargis, pablogėja atmintis,

regėjimas ir protinis darbingumas. Sunkesniais apsinuodijimo atvejais vystosi encefalopatija.

KobaltasKobalto yra labai mažai žmogaus organizme, jis svarbus. Mikroelemento yra vitamino B12

sudėtyje, jis reikalingas normaliam žmogaus ląstelių, kraujo, smegenų, kaulų čiulpų, nervų,

virškinamojo trakto funkcionavimui, pačio vitamino B12 gamybai organizme. Kobaltas lemia

plaukų stiprumą.

Kai organizme yra kobalto trūkumas, gali atsirasti anemija. Moterims dėl kobalto trūkumo

gali sutrikti menstruacijų ciklas. Kobaltas dažnai vartojamas nukraujavus ir po traumų.

Kobalto trūkumas gali pasireikšti dėl per didelio alkoholio vartojimo,

virškinimo trakto sutrikimų. Kobalto įsisavinimą skatina citrusinės sultys.

Per didelis kobalto kiekis gali kilti kai organizme trūksta geležies ir sukelti kaulų čiulpų

hiperplaziją, retikuliocitozę, kraujo tūrio padidėjimą.

Suaugusio žmogaus paros dozė 0,15 mg kobalto. Kobalto yra jautienoje, jos kepenyse,

austrėse, ridikėliuose, paukštienoje, piene, žuvyje.


Padėtis Lietuvoje

DirvožemisLietuvai nebūdingas didelis sunkiųjų metalų kiekis dirvožemyje, jų koncentracijos paprastai

ne tik neviršija dirvožemio DLK, bet yra vadinamas vienas švariausių žemyne. Sunkiųjų

metalų kiekiai gilesniuose dirvožemio sluoksniuose, t. y. 20–40, 40–60 cm gylyje, mažai

skiriasi nuo jų kiekio paviršiniame dirvožemio sluoksnyje.

RegionasVidutiniai kiekiai (mg/kg dirvožemio)

Cr Cd Pb Ni Cu Zn Fe

Vakarų

Lietuva10,2 0,48 14,1 9,4 5,3 37,2 7331

Vidurio

Lietuva11,4 0,63 13,7 10,9 7,0 31,0 7754

Rytų

Lietuva7,9 0,49 10,9 7,4 5,0 23,5 5687

Vandens telkiniaiDidžiausios leidžiamos koncentracijos buvo viršytos:

Vario Nemune, Nevėžyje, Neryje, šventojoje, Sidabroje, Merkyje, Laukesoje, šalčioje

nuo 1,1 iki 2,6 kartų;

Cinko - Nemune 1,7 k. ir Merkyje 1,2 karto;

Švino - Nemune, Nevėžyje, šušvėje, Neryje, šventojoje, Sidabroje, Obelėje, Merkyje,

Skrobluje nuo 1,2 iki 5,3 karto.

Nikelio - Kulpėje 1,2 karto.

Chromo, kadmio ir gyvsidabrio koncentracijos neviršijo didžiausių leidžiamų dydžių.

Dauguma ežerų Lietuvoje nėra užteržti sunkiaisiais metalai. Tačiau esančiuose šalia

žuvininkysės ūkiams, gamyklų, buitinių nuotekų nutekėjimo buvo dugne rasta toksinių

medžiagų (Dailidės, Mastis, Talkša, Širvenos, Šalčininkų ir kt.).


Naftos angliavandenilių ir sunkiųjų metalų vidutinės koncentracijos Baltijos jūros dugno

nuosėdose

Sunkujų metalų koncentracija vandens telkiniuose nuolat kinta. Kita vertus Lietuvoje kasmet

vis didėja sunaudotų trąšų kiekis, o mineralinėse trąšose yra daug sunkiųjų metalų. Toksinės

medžiagos patenka ne tik į dirvožemį, bet ir į vandenį. Tad norint išsaugoti neužterštus

vandens telkinius, reikia griežtai tikrinti koncentraciją ir riboti bei drausti teršalų patekimą.

Išvados

Visi sunkieji metalai ir jų junginiai toksiškai veikia žmogaus organizmą. Praktiškai

neegzistuoja „pasyvių“ sunkiųjų metalų. Jie įsijungia į įvairiausius organizmo metabolinius

procesus, trikdo baltymų sintezę bei kitus ląstelės transdukcijos mechanizmus. Žmogaus

organizmas savo evoliucijos eigoje beveik nesurado apsivalymo būdų nuo sunkiųjų metalų,

todėl dažnai jie kaupiasi organizme ir išvalyti juos yra be galo sunku, arba net neįmanoma.

Todėl sunkieji metalai yra daugelio specifinių ligų sukėlėjai.

Sunkieji metalai patenka į žmogaus organizmą su maistu (dirvožemio užterštumas

sunkiaisiais metalais atsiliepia žmogaus mitybai per augalus, auginamus užterštuose plotuose,

vandenį, gyvūnų mėsą arba pieną, kurie buvo šeriami užterštais augalais arba girdomi

užterštu vandeniu) ir su įkvepiamu oru (dažniausiai metalų ar jų junginių aerozolių arba

dulkių pavidalu).


Kadangi dirvožemyje esantys sunkieji metalai per mitybos grandis patenka į žmogaus

organizmą, reikėtų atsisakyti arba bent jau sumažinti trąšų, kuriose jų yra, naudojimo kiekį.

Pavyzdžiui, Kėdainių chemijos gamyklos gaminamame superfosfate kadmio yra 2,75, švino -

14,5, chromo - 7,5, nikelio - 12,5, vario - 26,2, cinko - 18,2, mangano – 130 mg/kg. Laikantis

vidutinių tręšimo normų, kasmet 1 kg dirvožemio papildomai užteršiame 1,8 g kadmio, iki

3,2 g chromo, 10,3 g švino, 8,5 g nikelio, 8,7 g vario, 10,2 g cinko, iki 42,3 g mangano. Nors

tai nėra dideli kiekiai, tačiau dirvožemyje jie kaupiasi, todėl jie esti pavojingi ir gyvajai

gamtai, ir žmogui. Reikia pabrėžti, kad šiuolaikiški viso pasaulio agrariniai ūkiai pereina prie

taip vadinamosios „organinės“ įvairių kultūrų auginimo technologijos.

Svarbu žinoti, kad net aktyviai dalyvaujančių žmogaus organizmo metaboliniuose procesuose

metalų didelių kiekių poveikis gali būti labai žalingas ir net sukelti mirtiną pavojų. Geru

pavyzdžiu gali tarnauti cinkas (Zn), kuris įeina į dešimtis žmogaus organizmo veiklai būtinų

katalizatorių, fermentų ir hormonų sudėtį; jis būtinas normaliai endokrininių liaukų veiklai,

svarbus baltymų sintezei, skatina ląstelių dauginimąsi. Tačiau dabar nustatyta, kad padidėjęs

cinko kiekis veikia kancerogeniškai, t.y. sukelia vėžinių ląstelių dauginimąsi.

Kai kurie sunkieji metalai, tokie kaip tantalas (Ta) ir niobis (Nb), plačiai naudojami

chirurgijoje pažeistų kaulų sutvirtinimui ir kitų implantų gamybai. Ankščiau buvo manyta,

kad pastarieji metalai yra puikiai adaptuojami įvairiais organizmo audiniais, bet neseniai

atlikti tyrimai parodė, jog dažnai kontakto vietoje audinys išretėja arba prasideda uždegiminė

reakcija. Tai parodo, kad „pasyvių“ žmogaus organizmui metalų praktiškai neegzistuoja.

Naujosios pramonės šakos reikalauja vis naujesnių medžiagų su pagerintomis

charakteristikomis. Todėl vis daugiau žmonių savo darbo vietose kontaktuoja su sunkiaisiais

metalais ir jų junginiais. Ilgalaikis net nelabai pavojingų sunkiųjų metalų koncentracijos

poveikis žmogaus organizmui sukelia įvairių lėtinių susirgimų atsiradimą. Dėl to ypač svarbu

įmonėse laikytis nustatytų sunkiųjų metalų koncentracijų ore normų.

Žmonėms, kurių profesinė veikla susijusi su sunkiaisiais metalais (Lietuvoje tai chemijos

pramonė, keramikos gamyba, radiotechnikos pramonė, puslaidininkų gamyba, laivų statyba,

galvanizacija ir kt.) būtina laikytis saugos taisyklių, naudotis tokiomis priemonėmis kaip

respiratoriai (kad sunkiųjų metalų aerozoliai nepatektų į kvėpavimo takus), specdrabužiais ir

pirštinėmis (kad nebūtų kontakto su sunkiaisiais metalais) ir kas pusė metų būtinai praeiti

visapusišką medicininę apžiūrą.

Pramonės bei transporto teršalai nusėda ant viršutinio dirvožemio sluoksnio, iš kurio

vėliau kritulių pagalba migruoja į gilesnius dirvožemio sluoksnius ir pasiekia gruntinį


vandenį. Šis procesas ypatingai agresyvus urbanizuotoje vietovėje. Lietuvoje kasmet vis

didėja sunaudotų trąšų kiekis, o mineralinėse trąšose yra daug sunkiųjų metalų.

Augalai, prisitaikę prie sąlygiškai silpnų sunkiųjų metalų koncentracijų, būna atsparesni ir

vidutiniškų bei stiprių koncentracijų poveikiui. Adaptacinio periodo metu paveikti silpnomis

sunkiųjų metalų koncentracijomis kai kurie augalai prisitaiko ne tik prie vieno, bet ir prie kito

sunkiojo metalo poveikio, tačiau adaptacija prie vieno metalo dvigubai efektyvesnė negu prie

abiejų.


Literatūros sąrašas

http://www.bef.lt/chemines_medziagos/cheminis_kokteilis.php?&m=1164703531

http://vddb.laba.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:J.04~2005~ISSN_0236-

4212.V_24.N_2.PG_113-121/DS.002.0.01.ARTIC

http://www.scritube.com/limba/lituaniana/Metalai-ir-gamtos-apsauga23215231523.php

www.mokslai.lt

http://www.grynas.lt/mintys/bananu-zieve-galima-naudoti-vandens-telkiniu-valymui.d?

id=43228243&pictureID=43228311

http://www.bbk.gf.vu.lt/images/Skyr%20II_SUNKMET1%201999%20Knyga.pdf

http://vddb.library.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:E.02~2009~D_20090615_114321-82528/

DS.005.0.02.ETD


http://www.grynas.lt/mintys/bananu-zieve-galima-naudoti-vandens-telkiniu-valymui.d?

id=43228243#ixzz1ufNjUPtL

http://www.ekodiena.lt/bananu-zieves-pades-pasalinti-is-vandens-nuodinguosius-metalus/

http://www.mokslai.lt/referatai/dokumentas/22042.html

http://193.219.133.6/aaa/pranesimai/aplinkos_bukle/vanduo.html

http://www.lntpa.lt/index.php?id=51

Ašmenskas J., Baublinas A., Obelinis V., Šimkūnienė B. Aplinkos medicina // Avicena,

1997.

I.T. Brachnova Metalų ir jų junginių miltelių toksiškumas // Medicina, 1971.

http://www.gaspadine.lt/maisto_medziagos/varis.html

http://www.mokslai.lt/referatai/referatas/28584.html

http://vanduo.gamta.lt/files/REST%20EZERU%20GALUTINE%20ATASKAITA%20I

%20dalis.pdf

http://vanduo.gamta.lt/files/REST%20EZERU%20GALUTINE%20ATASKAITA%20I%20dalis.pdf

http://vanduo.gamta.lt/files/REST%20EZERU%20GALUTINE%20ATASKAITA%20I%20dalis.pdf

http://www.mokslai.lt/referatai/referatas/28584.html

http://www.gaspadine.lt/maisto_medziagos/varis.html

http://www.lntpa.lt/index.php?id=51

http://193.219.133.6/aaa/pranesimai/aplinkos_bukle/vanduo.html

http://www.mokslai.lt/referatai/dokumentas/22042.html

http://www.ekodiena.lt/bananu-zieves-pades-pasalinti-is-vandens-nuodinguosius-metalus/

http://www.grynas.lt/mintys/bananu-zieve-galima-naudoti-vandens-telkiniu-valymui.d?id=43228243#ixzz1ufNjUPtL

http://www.grynas.lt/mintys/bananu-zieve-galima-naudoti-vandens-telkiniu-valymui.d?id=43228243#ixzz1ufNjUPtL


http://vddb.library.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:E.02~2009~D_20090615_114321-82528/DS.005.0.02.ETD

http://vddb.library.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:E.02~2009~D_20090615_114321-82528/DS.005.0.02.ETD

http://www.bbk.gf.vu.lt/images/Skyr%20II_SUNKMET1%201999%20Knyga.pdf

http://www.grynas.lt/mintys/bananu-zieve-galima-naudoti-vandens-telkiniu-valymui.d?id=43228243&pictureID=43228311

http://www.grynas.lt/mintys/bananu-zieve-galima-naudoti-vandens-telkiniu-valymui.d?id=43228243&pictureID=43228311

http://www.mokslai.lt/


http://vddb.laba.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:J.04~2005~ISSN_0236-4212.V_24.N_2.PG_113-121/DS.002.0.01.ARTIC

http://vddb.laba.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:J.04~2005~ISSN_0236-4212.V_24.N_2.PG_113-121/DS.002.0.01.ARTIC

http://www.bef.lt/chemines_medziagos/cheminis_kokteilis.php?&m=1164703531

Documents

Sunkiųjų Metalų Poveikis Organizmams