Toksyczne oddziaływanie metali ciężkich na rośliny, zwierzęta i ludzi

• Autorzy: Ociepa-Kubicka A. , Ociepa E.

Warianty tytułu

EN

Toxic effects of heavy metals on plants, animals and humans

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zanieczyszczenie środowiska metalami ciężkimi jest jednym z ważniejszych zagrożeń dla zdrowia ludzi. Do organizmu człowieka metale ciężkie są wchłaniane przez skórę, wdychane, spożywane z produktami roślinnymi i zwierzęcymi. Przechodzenie pierwiastków do kolejnych ogniw łańcucha pokarmowego, a w konsekwencji do organizmu człowieka jest ograniczone działaniem barier biologicznych. Należy jednak podkreślić, że przy nadmiernym stężeniu pierwiastków działanie tych barier jest zmniejszone, co wiąże się z ryzykiem negatywnego ich oddziaływania na środowisko, a przede wszystkim na zdrowie człowieka. Metale mogą wywołać natychmiastowe ostre zatrucia lub stany przewlekłe. Zatrucia ostre powodują takie metale, jak: As, Zn, Cd, Cu, i Hg. Zatrucia przewlekłe mogą wywoływać m.in. As, Zn, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Sn, Co, Ni, Mn, Se, Fe i Ag. Schorzenia przewlekłe występują przez długi czas w formie utajonej. Po pewnym czasie mogą wywołać bardzo niebezpieczne zmiany mutagenne lub uszkodzenia centralnego systemu nerwowego. Do najbardziej toksycznych metali ciężkich należą: ołów, rtęć i kadm. Stwierdzono istotne zależności między stężeniami metali ciężkich w spożywanych pokarmach czy wdychanym powietrzu a umieralnością na nowotwory.

EN

Contamination of the environment with heavy metals is one of the major threats for human health. Heavy metals are absorbed by skin, inhaled and consumed with plant and animal products. Transport of elements to subsequent links of food chain, and in consequence to a human organism, is limited by functioning of biological barriers. It has to be pointed out that at the excessive concentration of these elements the functioning of these barriers is impaired, and thus leading to risk of negative impact on the environment, and primarily on human health. Heavy metals do not undergo biological degradation. Detoxification of heavy metals by living organisms mostly occurs through "hiding" active ions of heavy metals in protein structures such as metallothioneins or storing heavy metals in insoluble forms in intracellular granules for long-time accumulation or excretion with faeces. Heavy metals can cause acute toxicity or persistent conditions. Acute toxicity is caused by As, Zn, Cd, Cu, and Hg whereas persistent conditions are mostly due to As, Zn, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Sn, Co, Ni, Mn, Se, Fe and Ag. Persistent conditions are in latent form for long periods. After some time they can cause extremely dangerous mutanogenic changes or damages to the central nervous system. The most toxic heavy metals include lead, mercury and cadmium. There is a significant correlation between the concentrations of heavy metals in consumed foods or inhaled air and cancer mortality. The correlations between malicious cancers of the gastro-intestinal tract, lymphatic system, bone marrow, breasts and the intake of cadmium or lead have been proven.

Słowa kluczowe

PL

toksyczne oddziaływanie; metale ciężkie; toksyczność ostra; toksyczność przewlekła

EN

toxic effects; heavy metals; acute toxicity; chronic toxicity

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 15, nr 2
• Strony: 169--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz.

Twórcy

autor

Ociepa-Kubicka A.

autor

Ociepa E.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Zarządzania, al. Armii Krajowej 19b, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Walker C.H., Hopkin S.P., Sibly R.M., Peakall D.B., Podstawy ekotoksykologii, WN PWN, Warszawa 2002.
• [2] Ociepa A., Pruszek K., Lach J., Ociepa E., Wpływ długotrwałego nawożenia gleb obornikiem i osadem ściekowym na wzrost zawartości metali ciężkich w glebach, Ecol. Chem. Eng. S 2008, 1(15), 1037109.
• [3] Gouder de Beauregard A.C., Mahy G., Phytoremediation of heavy metals: the role of macro7phytes in stormwater basin, Ecohydrol. Hydrobiol. 2002, 2(174), 2907294.
• [4] Vasquez7Murrieta M.S., Migules7Garduno I., Franco7Hernandez O., Govaerts B., Dendooven L., C and N mineralization and microbial biomass in heavy7metal contaminated soil, Eur. J. Soil Biol. 2006, 42, 89798.
• [5] Bień J.B., Osady ściekowe: teoria i praktyka, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007.
• [6] Sas7Nowosielska A., Fitotechnologie w remediacji terenów zanieczyszczonych przez przemysł cynkowo7ołowiowy, Monografia nr 189, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2009.
• [7] Wang Q., Cui Y., Liu X., Dong Y., Christie P., Soil contamination and plant uptake of heavy metals at polluted sites in China, Journ. Environ. Sci. Health Part A 2003, 38, 8237838.
• [8] Pueyo M., Lopez7Sanchez J.F., Rauret G., Assessment of CaCl2, NaNO3,and NH4NO3extrac7tion procedures for the study of Cd, Cu, Pb and Zn extractability in contaminated soils, Anal. Chim. Acta 2004, 504, 2177225.
• [9] Wójcik W., Odum H.T., Szilder Ł., Ołów i cynk w środowisku oraz rola mokradeł w ich usuwa7niu, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo7Dydaktyczne, Kraków 2004.
• [10] Hander K., Dyckmans J., Joergensen R.G., Meyer B., Raubuch M., Different sources of heavy metals and their long7term effects on soil microbial properties, Biol. Fertil. Soils 2001, 34, 2417247.
• [11] Badura L., Krupa P., Mikroorganizmy glebowe i ich znaczeniedla rozwoju roślin, Mat. Konf. Dlaczego mikoryza jest szansą sukcesu dla roślin ogrodniczych i leśnych? Wyd. SGGW, War7szawa 2004.
• [12] Becker J.M., Parkin T., Nakatsu C.H., Wilbur J.D., Konopka A., Bacterial activity, community structure and centimeter7scale spatial heterogeneity in contaminated soil, Microbial. Ecol. 2006, 51, 2217231.
• [13] B??th E., Diaz7Ravi?a M., Frostegard A., Campbell C.D., Effect of metal7rich sludge amend7ments on the soil microbial community, Appl. Environ. Microbiol. 1998, 64(1), 238745.
• [14] Kacprzak M., Wspomaganie procesów remediacji gleb zdegradowanych, Monografia 128, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007.
• [15] Kabata7Pendias A., Pendias H., Biogeochemia pierwiastków śladowych, WN PWN, Warszawa 2001.
• [16] Meers E., Samson R., Tack F.M.G., Ruttens A., Vandegehuchte M., Vangronsveld J., Verloo M.G., Phytoavailability assessment of heavy metals in soils by single extractions and accumula7tion by Phaseolus vulgaris, Environ. Experim. Bot. 2007, 60, 3857396.
• [17] Fijałkowski K., Kacprzak M., Grobelak A., Placek A., Wpływ wybranych parametrów na mo7bilność metali ciężkich, Inżynieria i Ochrona Środowiska 2012, 15(1), 81792.
• [18] Caussy D., Gochfeld M., Gurzau E., Neagu C., Ruedel H., Lessons from case studies of metals: investigating exposure, bioavailability, and risk, Ecotoxicol. Environ. Saf. 2003, 56, 45750.
• [19] Adamus M.L., Zhao F.J., McGrath S.P., Nicholson F.A., Chambers B.J., Technical report. Heavy metals in the environment. Predicting cadmium concentrations in wheat and barley grain using soil properties, J. Environ. Qual. 2004, 33, 5337541.
• [20] Yanai J., Fang7Jie Zhao, McGrath S.P., Kosaki T., Effect of soil characteristics on Cd uptake by the hyperaccumulator Thlaspi caerulescens, Environ. Pollut. 2006, 139, 1677174.
• [21] Chaney R., Malik M., Li Y.M., Brown S.L., Brewer E.P., Angle J.S., Baker A.J.M., Phytoreme7diation of soil metals, Current Options in Biotechnology 1998, 8, 2797284.
• [22] Inal A., Gunes A., Zhang F., Cakmak I., Peanut/maize intercropping induced changes in rhizosphere and nutrient concentrations in shoots, Plant Physiology and Biochemistry 2007, 45, 3507356.
• [23] Jin C.W., Zheng S.J., He Y.F., Zhou G.D., Zhou Z.X., Lead contamination in tea garden soils and factors affecting its bioavailability, Chemosphere 2005, 59, 115171159.
• [24] Kabata7Pendias A., Mukherjee A.B., Trace elements from soilto human, Springer7Verlag, Berlin7Heidelberg 2007.
• [25] Gruca7Królikowska S., Wacławek W., Metale w środowisku cz. II, Wpływ metali ciężkich na rośliny, Chemia Dydaktyka Ekologia Metrologia 2006, 172, 41755.
• [26] Więckowski S., Ekologia ogólna, Oficyna Wydawnicza Branta, 2008.
• [27] Manahan S.E., Toksykologia środowiska. Aspekty chemiczne i biochemiczne, WN PWN, War7szawa 2006.
• [28] Marzec Z., Żywieniowa i zdrowotna ocean pobierania kadmu, ołowiu, rtęci, chromu, niklu i selenu z całodziennymi racjami pokarmowymi osób dorosłych, Wyd. Akademii Medycznej w Lublinie, Lublin 2006.
• [29] Chmielnicka J., Metale i metaloidy, [w:] Toksykologia, red. W. Seńczuka, Wydawnictwo Lekar7skie PZWL, Warszawa 1999, 4337511.
• [30] Siemiński M., Środowiskowe zagrożenia zdrowia, WN PWN, Warszawa 2008.
• [31] Ware G.W. (red.), Reviews of Environmental Contaminationand Toxicology, Springer7Verlag, Heidelberg 2001.
• [32] Walker C.H., Hopkin S.P., Sibly R.M., Peakall D.B., Podstawy ekotoksykologii, WN PWN, Warszawa 2002.
• [33] Kołacz R., Bodak E., Toksyczność metali ciężkich, [w:] Ekotoksykologiczne problemy chowu zwierząt w rejonach skażeń metalami ciężkimi, red. B. Bodak, Z. Dobrzyński, ELMA, Wrocław77Rudna 1997, 43754.
• [34] Szymański K., Związki ołowiu i chromu w środowisku naturalnymi odpadach, Rocznik Ochro7na Środow. 2009, 11, 1737181.
• [35] Zwoździak J., Człowiek, środowisko, zagrożenie, Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2002.
• [36] Brandys J., Toksykologia wybrane zagadnienia, Wyd. Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 1999.
• [37] Albińska J., Góralski J., Szynkowska M., Leśniewska E., Paryjczak T., Rtęć w tłuszczach zwie7rząt łownych pochodzących z terenu województwa łódzkiego, Rocznik Ochrona Środow. 2011, 13, 5257539.