Może być w zabawkach, ubraniach, kosmetykach, farbach, biżuterii czy przyborach kuchennych. Może też przedostać się do naszej żywności poprzez glebę lub wodę. Jego działanie jest toksyczne i powoduje szereg zaburzeń w organizmie, zwłaszcza najmłodszych. Ołów zatruwa ponad 260 tysięcy dzieci w Polsce.
Ołów to substancja toksyczna, która powoduje zaburzenia neurologiczne i sercowo-naczyniowe. Warto podkreślić, że nie ma bezpiecznych poziomów tego pierwiastka we krwi. Szkodliwe skutki narażenia na jego działanie pojawiają się już przy bardzo niskich poziomach stężenia ołowiu w krwiobiegu. Ołów wpływa nie tylko na funkcjonowanie organizmów dzieci, ale ma również negatywny wpływ na koncentrację uwagi, pamięć oraz planowanie i rozwiązywanie problemów. Może także zwiększać agresję i zachowania antyspołeczne.
Chłopcy są szczególnie narażeni na uszkodzenia mózgu i zaburzenia funkcji poznawczych w wyniku zatrucia ołowiem. Z kolei narażenie dziewcząt na działanie ołowiu we wczesnym okresie życia, a nawet w łonie matki, może zaburzać ich wzorce hormonalne i wiąże się z opóźnionym dojrzewaniem płciowym.
W Polsce ponad 260 tysięcy dzieci ma podwyższony poziom ołowiu we krwi, alarmuje UNICEF. Organizacja w swoim ostatnim raporcie pt. „Miejsca i przestrzenie: Wpływ środowiska na dobrostan dzieci” analizowała m.in. poziom zatrucia ołowiem u dzieci w krajach bogatych, w tym w Polsce. W rankingu 43 państw UE i OECD, pokazującym, w których krajach dzieci są najbardziej narażone na skażenie ołowiem Polska zajęła 29. miejsce. Najlepsza sytuacja jest w krajach nordyckich (Finlandii, Islandii i Szwecji), a także w Luksemburgu i Wielkiej Brytanii. Najgorzej jest w Meksyku, Kostaryce, Rumunii, Belgii i Malcie.
Ołów jest wszędzie, czyli gdzie?
Historyczne zanieczyszczenia benzyną ołowiową są nadal obecne w glebach na całym świecie. W przeszłości ołów można było znaleźć w produktach dla dzieci, np. malowanych zabawkach. Dziś nadal jest obecny w ceramice szkliwionej ołowiem (głównie w Meksyku), w ołowianym śrucie używanym podczas polowań (Norwegia), w nowych farbach czy w przyprawach, które miesza się z ołowiem w celu zwiększenia masy lub dodania koloru (często produkowanych w Azji Południowej, ale importowanych na całym świecie). Inne źródła narażenia na ołów to:
- woda z rur ołowianych;
- ołów z przemysłu wydobywczego i recyklingu baterii;
- pigmenty na bazie ołowiu;
- ołów w puszkach na żywność;
- ołów w kosmetykach, zabawkach i innych produktach.
Cechą ołowiu jest to, że nie ulega rozpadowi i kumuluje się w organizmie, zwłaszcza najmłodszych. Ten pierwiastek to cichy zabójca, który powoli sieje spustoszenie w zdrowiu dzieci, co może mieć fatalne konsekwencje w przyszłości. Ołów jest odpowiedzialny za więcej zgonów na świecie niż malaria, wojny i terroryzm czy katastrofy naturalne!
Skażenie ołowiem – objawy i rekomendacje
Objawy zatrucia ołowiem początkowo nie są charakterystyczne. To przeważnie bóle głowy, brzucha, nudności i kolka. Po pewnym czasie objawy te ustępują miejsca wymiotom, dodatkowo pojawiają się spadki ciśnienia krwi oraz obniżenie temperatury ciała. Ostre zatrucie prowadzi do niewydolności nerek, wątroby i układu nerwowego. Zatrucie przewlekłe, w wyniku kumulacji ołowiu uszkadza układ nerwowy, szpik kostny, nerki i skórę. Cechą charakterystyczną u osób długotrwale narażonych ołów jest „ołowiana cera” i „rąbek ołowiowy” na dziąsłach w wyniku odkładania się ołowiu. Długotrwała ekspozycja na ołów wpływa na rozrodczość, powoduje zburzenia emocjonalne i układu nerwowego, a także układu sercowo-naczyniowego czy odpornościowego. W Polsce dzięki badaniom diagnostycznym można oznaczyć poziom ołowiu we krwi.
Wiedza o tym jak wszechobecne jest zanieczyszczenie ołowiem i zrozumienie jak negatywnie wpływa na zdrowie dzieci i całych społeczności, obliguje nas wszystkich do podjęcia natychmiastowych działań. UNICEF podkreśla tutaj szczególną rolę państwa w walce z zatruciem ołowiem. Zdaniem organizacji państwo powinno:
- monitorować i testować poziom ołowiu we krwi i zanieczyszczenie ołowiem;
- wprowadzić środki zapobiegawcze i kontrolne;
- umacniać systemy opieki zdrowotnej, aby były w stanie wykrywać i leczyć dzieci narażone na zatrucie ołowiem, zwłaszcza na obszarach szczególnie narażonych na skutki skażenia ołowiem (tereny wydobywcze i hutnicze);
- prowadzić społeczne kampanie edukacyjne na temat zagrożeń i źródeł kontaktu z ołowiem;
- podjąć działania na poziomie globalnym w zakresie ujednolicenia standardów i norm dotyczących recyklingu i transportu zużytych akumulatorów kwasowo-ołowiowych.
Komentarze
[ z 7]
Te dane są niepokojące i pokazują, że konieczne potrzebne są działania aby tą sytuację jak najszybciej zmienić. Doskonale wiemy, że ołów ma bardzo szkodliwy wpływ na nasze zdrowie, a jak się okazuje jego powszechność w otoczeniu jest dosyć duża. Z pewnością konieczne jest przeprowadzanie dużo bardziej restrykcyjnych badań, chociażby przed dopuszczeniem zabawek do sprzedaży. Dziwi mnie fakt, że taki pierwiastek znajduje się w kosmetykach, których skład powinien być dokładnie przeanalizowany. Z pewnością im dany preparat jest droższy tym większe prawdopodobieństwo co do jego bezpieczeństwa.
To wstrząsające wiadomości ! To niewiarygodne, że w organizmach dzieci znajduje się ołów. Pierwiastek ten nie pełni żadnej roli w organizmie człowieka, wręcz przeciwnie – jest dla niego toksyczny. Niestety, ponieważ jest szeroko rozpowszechniony w środowisku, każdy z nas mimowolnie ma z nim styczność. Ołów wchłania się przede wszystkim przez układ pokarmowy (wraz ze spożywaną żywnością i wodą) i oddechowy (wdychamy go np. wraz z dymem papierosowym). Możliwe jest także wniknięcie niewielkiej ilości ołowiu drogą transdermalną – przez skórę. Nie każdy zdaje sobie sprawę, że ołów ma zdolność do kumulowania się tkankach miękkich, krwi oraz kościach - w tych ostatnich może utrzymywać się w niewielkich ilościach przez wiele lat. W znaczącej części jest wydalany z organizmu wraz z moczem i kałem. Ilość ołowiu wchłanianego w jelitach obniża duża obecność fosforu i wapnia w diecie. Obecność ołowiu w ludzkim organizmie określa się przede wszystkim poprzez pomiar stężenia tego pierwiastka we krwi. Choć nie ma czegoś takiego, jak bezpieczny poziom ołowiu, na ogół przyjmuje się, że nie powinien być on wyższy niż 10 mcg/dL. Przekroczenie tej wartości wskazuje na nadmierną ekspozycję na ołów, a bardzo wysoki wynik świadczy o zatruciu ołowiem – tzw. ołowicy. Pierwsze doniesienia na temat toksyczności ołowiu pojawiły się już w starożytności – najstarsze zapisy na temat jego negatywnego wpływu na zdrowie pochodzą z II w p.n.e. Świadomość skali zagrożenia wzrastała przez wieki, zaczęto prowadzić na ten temat wnikliwe badania. Współcześni naukowcy wskazują, że ołów rzutuje na funkcjonowanie całego ludzkiego organizmu. Liczne badania wykazały, że nadmiar ołowiu w znaczący sposób wpływa na układ nerwowy – zmniejsza liczbę komórek nerwowych, zaburza neurotransmisję, w skrajnych przypadkach może prowadzić do uszkodzenia mózgu. Podejrzewa się, że może zwiększać ryzyko wystąpienia choroby Alzheimera. Upośledza też układ immunologiczny – jedną z konsekwencji zatrucia ołowiem może być uszkodzenie szpiku kostnego. Ołów podnosi też ciśnienie tętnicze, przyczynia się do rozwoju miażdżycy, negatywnie wpływa na pracę serca. Uważa się, że jest jednym z czynników zaburzeń płodności u kobiet i mężczyzn. Ponadto może upośledzać funkcje nerek. Zwiększona ekspozycja na ołów jest szczególnie niebezpieczna dla kobiet w ciąży, ponieważ pierwiastek ten przenika przez łożysko i trafia do krwiobiegu płodu, wywierając destrukcyjny wpływ na jego rozwój. Powoduje wzrost ryzyka wystąpienia wad wrodzonych u dziecka oraz różnych zaburzeń w późniejszym życiu. Istnieją badania sugerujące, że dzieci matek z podwyższonym poziomem ołowiu częściej cierpią na zaburzenia snu, mają problemy z pamięcią i trudności w nauce. Osoba, u której dojdzie do zatrucia ołowiem bezwzględnie wymaga pomocy medycznej. Ponieważ nie istnieje jedna konkretna odtrutka, leczenie jest w dużej mierze. Jedną z metod oczyszczania organizmu z metali ciężkich jest chelatacja EDTA, czasem przeprowadza się też płukanie żołądka. Kluczową kwestią jest jednak zidentyfikowanie i wyeliminowanie źródła nadmiernej ekspozycji.
Bardzo ciekawy komentarz. Wydaje mi się, że na co dzień nie zdajemy sobie sprawy jak groźny jest to pierwiastek - oraz w jak dużym stopniu wystepuje w naszym środowisku i najbliższym otoczeniu. Zanieczyszczeniu ołowiem ulegają przede wszystkim rośliny, które absorbują go ze skażonej gleby i, częściowo, z powietrza. Wykorzystywane do produkcji paszy trafiają do organizmów zwierząt hodowlanych, a także ludzi – w formie produktów spożywczych. Aby temu zapobiec i chronić konsumentów, prowadzi się badania stopnia zanieczyszczenia gleby; istnieją tez odgórne normy maksymalnych stężeń metali ciężkich dla gotowych produktach żywnościowych. Wysoką zawartość ołowiu wykazują też niektóre gatunki ryb hodowlanych, w szczególności panga i tilapia. Niektórzy naukowcy zalecają ostrożność w spożywaniu śledzia, szprota i łososia; nie najlepszą sławą „cieszą się” też sardynki. Nie oznacza to jednak, że należy trwale wyeliminować je z jadłospisu – ważny jest jednak wybór ryb wiadomego pochodzenia i zachowanie umiaru. Zagrożeniem jest też potencjalna obecność ołowiu w wodzie, zwłaszcza w tzw. kranówce. Wprawdzie woda dostarczana za pośrednictwem wodociągów jest regularnie kontrolowana i badana pod kątem zanieczyszczeń, jednak finalnie na jej jakość wpływa też stan instalacji w budynku, w którym mieszkamy. Zwłaszcza w bardzo starych domach może ona pozostawiać wiele do życzenia. W takich przypadkach warto rozważyć korzystanie ze specjalnych filtrów oczyszczających wodę. Zdając sobie sprawę z destrukcyjnego wpływu, jaki może mieć nadmiar ołowiu na zdrowie człowieka, wiele osób może odczuwać uzasadniony niepokój. W rzeczywistości współcześnie ciężkie zatrucia ołowiem zdarzają się w Polsce stosunkowo rzadko. Fakt ten ma związek z wprowadzeniem licznych regulacji ograniczających niegdyś powszechne sposoby wykorzystywania ołowiu, np. dodawanie go do benzyny czy farb. Obecnie na nadmierne kumulowanie się ołowiu w organizmie najbardziej narażone są osoby, które mają stały kontakt z tym pierwiastkiem ze względów zawodowych, np. pracownicy hut szkła kryształowego bądź fabryk akumulatorów. Zdarzały się też przypadki zatrucia u instruktorów strzelania i osób regularnie korzystających ze strzelnicy, spowodowane wdychaniem oparów prochu strzelniczego w kiepsko wentylowanych obiektach. W grupie ryzyka znajdują się też dzieci – ołów może być obecny w niektórych zabawkach (zwłaszcza tych niewiadomego pochodzenia), plastelinie, czy kredkach świecowych. Niestety nie jesteśmy w stanie całkowicie uniknąć kontaktu z ołowiem. Większym problemem jest jednak wciąż stosunkowo mała wiedza w społeczeństwie na temat tego pierwiastka. Podczas gdy większość z nas doskonale orientuje się w zagrożeniu, jakie stwarza np. rtęć, mało kto w ogóle zastanawia się nad ołowiem. Tymczasem warto znać jego oddziaływanie i objawy, jakie może powodować zbyt duża obecność tego metalu w organizmie.
Zwróciło moją uwagę jedno zdanie, mianowicie fragment dotyczący tego, że kontakt z tym pierwiastkiem jest mimowolny. To w tym przypadku wydaje mi się bardzo problematyczne, ponieważ nawet osoby, które prowadzą bardzo zdrowy styl życia mogą nie mieć świadomości, że w wielu sytuacjach mogą mieć kontakt z ołowiem. Metale ciężkie, nawet w niewielkich ilościach mogą w znacznym stopniu negatywnie wpłynąć na nasze zdrowie. Z pewnością tak jak Pani wspomniała, wiedza na ich temat jest niezmiernie ważna jednak dokładniejsze kontrole również są niezbędne.
Związki ołowiu są nadal jedną z najgroźniejszych trucizn. Zjawisko zatrucia tym metalem występuje głównie wskutek narażenia środowiskowego – kontakt z farbami ołowiowymi, zanieczyszczoną glebą, wodą pitną czy pyłem. W Polsce ołów można traktować jako jedną z najgroźniejszych trucizn. Najnowsze dane wskazują, że narażenie nawet na niskie dawki ołowiu może skutkować zatruciem przejawiającym się zaburzeniami funkcji układu nerwowego, nadciśnieniem tętniczym czy zaburzeniami czynności nerek. W ostrym zatruciu jonami ołowiu, zwykle będącym skutkiem narażenia zawodowego, stosuje się jako metodę z wyboru preparaty chelatujące. Więcej trudności sprawia leczenie przewlekłego zatrucia niskimi dawkami ołowiu, które może występować zarówno na skutek narażenia zawodowego, jak i środowiskowego. Dlatego też farmakoterapia ołowicy stanowi aktualny problem i jest nadal szeroko badana. Współcześnie za środowiskowe narażenie na ołów w znacznej mierze odpowiadają farby ołowiane stosowane w budownictwie. Ich starzenie się skutkuje rozprzestrzenianiem się ołowiu wraz z pyłem oraz jego przedostawaniem się do gleby. Woda pitna stanowi kolejne ważne źródło ekspozycji na ołów, ponieważ nadal nie wszystkie rury doprowadzające wodę wykonane ze stopów ołowiowych zostały wyłączone z użytku. Ołów można znaleźć również w żywności przechowywanej w pojemnikach malowanych farbami zawierającymi ołów. Natomiast zawodowe narażenie na oddziaływanie ołowiu występuje głównie w hutnictwie cynku i ołowiu, miedzi i metali nieżelaznych, a w nieco mniejszym stopniu – przy produkcji akumulatorów, remontach statków, renowacji i oczyszczaniu zbiorników przemysłowych, przy przerobie odpadów i złomu. Incydentalnie narażenie może występować przy produkcji kabli, czcionek drukarskich, barwników, insektycydów oraz w szeroko pojętym przemyśle chemicznym i zbrojeniowym. Wchłanianie ołowiu następuje głównie poprzez układ oddechowy i przewód pokarmowy. W przybliżeniu 30–40% wdychanego ołowiu jest wchłaniane do krwi. Natomiast absorpcja poprzez układ pokarmowy waha się w zależności od stanu odżywienia i wieku. Wchłanianie ołowiu jest największe w dzieciństwie; niemowlęta mogą wchłonąć do 50% ołowiu z żywności, wody, kurzu lub zanieczyszczonej gleby, podczas gdy dorośli pochłaniają tylko 5–10%. Organiczne związki ołowiu dobrze wchłaniają się przez skórę. Ołów rozprzestrzenia się w organizmie za pośrednictwem krwioobiegu w trzech przedziałach farmakokinetycznych: łatwo wymiennym (krew i narządy miąższowe), o pośredniej szybkości wymiany (skóra i mięśnie) oraz wolno wymiennym (kości i zęby). U dorosłych około 80–95% ołowiu jest zmagazynowane w kościach. Nieorganiczny ołów podlega wydalaniu w postaci niezmienionej. Odbywa się ono głównie z moczem, a ponadto z żółcią, potem, śliną i sokiem żołądkowym. Natomiast organiczne związki ołowiu metabolizowane są w wątrobie do wysoko neurotoksycznego trietylo- i trimetyloołowiu. Wiele badań sugeruje, że za toksyczne oddziaływanie ołowiu na organizmy w znacznej mierze odpowiada stres oksydacyjny. Pierwiastek ten nie tylko posiada zdolność do generowania reaktywnych form tlenu (RFT), lecz także modyfikuje funkcję układu antyoksydacyjnego. Wykazano między innymi, że wpływa na ekspresję i aktywność enzymów antyoksydacyjnych, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) czy peroksydaza glutationowa (GPx). Ponadto pojawiły się doniesienia, że ołów ma właściwości prozapalne, ponieważ przyczynia się do wzrostu aktywności cyklooksygenazy 2 (COX-2) oraz stężeń interleukiny 6 (Il-6), czynnika martwicy nowotworów α (TNF-α), a także białka C-reaktywnego (CRP). Ołów jest dwuwartościowym kationem o silnej zdolności do wiązania się z grupami sulfhydrylowymi (tiolowymi) białek, co skutkuje zakłóceniem funkcji wielu enzymów, czym można uzasadnić związek pomiędzy zatruciem ołowiem a przewlekłym zmęczeniem i niedokrwistością. Dodatkowo ołów może pośrednio zwiększać poziom nukleotydów pirymidynowych w krwinkach czerwonych, co prowadzi do niedokrwistości. W zatruciu ołowiem dochodzi do zaburzeń neurologicznych i behawioralnych. Neurologiczne objawy ołowicy można uzasadnić konkurencją jonów ołowiu z jonami wapnia, co jest szczególnie szkodliwe dla rozwijającego się układu nerwowego płodu. Ponadto ołów osłabia także barierę krew– mózg, co może skutkować obrzękiem mózgu, podwyższonym ciśnieniem śródczaszkowym i encefalopatią. Wczesne objawy ołowicy, zarówno u dorosłych jak i dzieci, to m.in. rozdrażnienie, bóle głowy, zmniejszenie koncentracji, utrata pamięci i obniżenie zdolności poznawczych. Zatrucie ołowiem w dzieciństwie skutkuje zaburzeniem impulsywności, niezdolnością do naśladowania, zmniejszoną aktywnością, obniżonym ilorazem inteligencji oraz słabą koncentracją uwagi. Natomiast najpowszechniej udokumentowane objawy neurologiczne zatrucia u dorosłych to obwodowa neuropatia, zwykle z udziałem grup mięśni prostowników, która objawia się najczęściej opadaniem nadgarstka lub stopy. Chociaż kolka ołowicza (colica saturnina) obecnie występuje niezmiernie rzadko, należy o niej pamiętać w ogólnych algorytmach diagnostycznych nawracających bólów brzucha. Przejawia się silnymi, rozlanymi, kurczowymi bólami, które mogą być poprzedzone uczuciem gniecenia w nadbrzuszu, brakiem łaknienia czy zaparciami. Dolegliwościom bólowym towarzyszą nudności, wymioty, a także bezmocz. W badaniach laboratoryjnych stwierdza się wzrost wartości biomarkerów narażenia – stężenia ołowiu we krwi, cynkoprotoporfiryny w erytrocytach, kwasu delta-aminolewulinowego w moczu. Ponadto obserwuje się przejściową hiperbilirubinemię, wzrost aktywności enzymów wątrobowych, białkomocz oraz wzrost stężenia kreatyniny. Kolce ołowiczej może także towarzyszyć niedokrwistość. W treści pokarmowej ołów występuje głównie w postaci kompleksów fosforanowych, które nie są transportowane przez nabłonek jelitowy. Dlatego też u osób dorosłych jedynie około 5–10% przyjętej dawki ołowiu ulega wchłanianiu w przewodzie pokarmowym, a pozostała część jest eliminowana z kałem. Jednak są to tylko wartości szacunkowe podlegające wahaniom zależnym od zmienności osobniczej, wieku oraz szeregu czynników związanych z dietą. Przykładowo dieta wysokotłuszczowa, bogata w wapń, żelazo, magnez czy fosforany, a także spożywanie etanolu zmniejszają wchłanianie ołowiu. Natomiast ograniczenie spożycia pokarmów powoduje wzrost ilości wchłoniętego ołowiu. Podobnie skutkuje niedobór żelaza czy podawanie cytrynianu sodu lub D-penicylaminy. W badaniach wykazano, że ołów wpływa na funkcję żołądka za pośrednictwem tlenku azotu (NO). W narażeniu na ten metal obserwuje się wzrost stężenia NO, który jest wprost proporcjonalny do czasu trwania ekspozycji. Z kolei wzrost stężenia NO zwiększa napięcie nerwu błędnego. Mediator ten poprawia także ukrwienie żołądka oraz bezpośrednio wpływa na miocyty, zwiększając ich kurczliwość, co przekłada się na wzmożoną perystaltykę. Wątroba jest pierwszym organem narażonym na wchłaniane w przewodzie pokarmowym ksenobiotyki. Narząd ten składa się z wysokoaktywnej metabolicznie tkanki. Pełni ona m. in. funkcję detoksykacyjną. W badaniach stwierdzono, że wymiary wątroby są znamiennie większe u pracowników zawodowo narażonych na oddziaływanie ołowiu w porównaniu do grupy kontrolnej. Ponadto pracownicy ci mieli objawy wskazujące na przewlekły proces zapalny toczący się w obrębie ścian dróg żółciowych i pęcherzyka żółciowego.
Obecność tego pierwiastka w środowisku stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia, a nawet życia. Czytając to, gdzie znajduje się ten pierwiastek wydaje mi się, że jego szybkie wyeliminowanie ze środowiska niestety może potrwać wiele lat. Nie zmienia to jednak faktu, że trzeba ten proces rozpocząć, aby skończył się możliwie jak najwcześniej. Każdego roku słyszymy doniesienia, na temat tego, jak zanieczyszczone środowisko wpływa na nasze zdrowie, dlatego ważne jest aby robić coś w kierunku aby to zmienić.
W związku z szybkim rozwojem przemysłowym świata znacznie wzrosło niebezpieczeństwo zatrucia środowiska metalami ciężkimi. Metale ciężkie to pierwiastki o masie właściwej większej od 4,5 g/cm3 , które w reakcjach chemicznych wykazują tendencję do oddawania elektronów, tworząc proste kationy. W stanach stałym i ciekłym charakteryzują się dobrą przewodnością cieplną i elektryczną, posiadają połysk i są nieprzezroczyste. Mają wysoką temperaturę topnienia i wrzenia. Są kowalne i ciągliwe, a ich pary są najczęściej jednoatomowe. Wykazują właściwości redukujące. Przemieszczanie pierwiastków do kolejnych ogniw łańcucha pokarmowego, a w konsekwencji do organizmu człowieka jest ograniczone działaniem barier biologicznych . Należy jednak podkreślić, że przy nadmiernym stężeniu metali ciężkich działanie tych barier jest ograniczone, co wiąże się z ryzykiem negatywnego ich oddziaływania na środowisko, a przede wszystkim na zdrowie ludzi. Zagrożenie ze strony metali ciężkich wynika bezpośrednio z ich przemieszczania się w łańcuchu troficznym gleba - roślina - zwierzę - człowiek i z możliwości kumulacji w ostatnim ogniwie, czyli organizmie człowieka . Do najważniejszych źródeł metali ciężkich w glebie zaliczyć należy skałę macierzystą, emisje przemysłowe, komunikacyjne, gospodarkę komunalną oraz rolnictwo. Spośród najbardziej istotnych antropogenicznych źródeł zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi wymienia się: górnictwo i hutnictwo metali nieżelaznych, przemysł metalurgiczny, chemiczny, składowanie odpadów, stosowanie w wysokich dawkach zanieczyszczonych nawozów mineralnych (głównie fosforowych), stosowanie odpadowego wapna do odkwaszania gleb, środków ochrony roślin, nawożenie osadami, a także spływy powierzchniowe z dróg o dużym natężeniu ruchu. Do organizmów ludzi i zwierząt metale ciężkie dostają się najczęściej drogą pokarmową. Skutki zdrowotne regularnego spożywania produktów zawierających nawet niewielkie ilości tych pierwiastków mogą ujawnić się po wielu latach. Absorpcja metali ciężkich poprzez wdychanie skutkuje najłatwiejszym pochłanianiem i szybkim rozprowadzeniem przez układ krążenia. Szczególnie proces ten zachodzi efektywnie, gdy metal występuje w postaci dających się wchłonąć cząstek o wymiarach mniejszych od 100 um, na przykład w postaci lotnych związków metaloorganicznych lub jako pary metalu w postaci pierwiastkowej. Metale ciężkie mogą również być wchłanianie przez skórę na drodze transportu transfolikularnego. Proces ten zachodzi przez przydatki skóry, głównie gruczoły łojowe i mieszki włosów, w mniejszym stopniu przez gruczoły potowe. Metale ciężkie w organizmach zwierzęcych czy ludzkich wywołują przede wszystkim zmiany w syntezie białka i zaburzenia wytwarzania ATP, w następstwie których może dochodzić do poważnych zmian chorobowych łącznie z nowotworowymi. Skala zaburzeń uzależniona jest w dużym stopniu od ilości wprowadzonego do organizmu pierwiastka. Należy podkreślić, że stopień toksyczności pierwiastków śladowych dla organizmów zależy również od rodzajów związków, w jakich metale występują, ich formy chemicznej, rozpuszczalności w płynach ustrojowych i lipidach, czasu ekspozycji organizmu, a także odporności danego osobnika . Metale w postaci nieorganicznych kationów wykazują w większości przypadków skłonności do silnego powiązania z białkami i innymi tkankami. Wiązanie takie zwiększa bioakumulację i hamuje ich wydzielanie z organizmu. Jony metali najczęściej wiążą się z aminokwasami. Grupami elektronodonorowymi najłatwiej dostępnymi dla wiązania jonów metali są grupy: aminowa i karboksylowa. Wiązanie jest szczególnie silne w przypadku wielu metali i grup tiolowych, jest to szczególnie ważne, ponieważ grupy –SH często stanowią miejsca aktywne wielu enzymów. Na absorpcję przez przewód pokarmowy ma wpływ pH, szybkość przechodzenia przez przewód oraz obecność innych substancji. Określone kombinacje tych czynników mogą powodować, że absorpcja będzie albo bardzo silna, albo bardzo słaba. Toksyczne działanie metali na ludzi i zwierzęta jest bardzo szerokie. Do najbardziej toksycznych metali ciężkich należą: ołów, rtęć i kadm. Metale łatwo ulegają kumulacji w określonych organach, a kancerogenne oddziaływanie występuje, gdy poziom metalu w danym organizmie osiągnie lub przekroczy dawkę progową. Często organami najbardziej atakowanymi są te organy, które są związane z detoksykacją lub eliminacją metalu. Dlatego też metale ciężkie głównie atakują wątrobę i nerki. Ponadto często stwierdza się kumulację metali w kościach, mózgu i mięśniach. 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. Zmiany mutagenne, których etapy przedstawiono poniżej, mogą prowadzić do schorzeń nowotworowych. Poszczególne etapy karcynogenezy: 1. Inicjacja - powstanie jednej lub kilku mutacji w materiale genetycznym komórki pod wpływem substancji chemicznych lub czynników fizycznych, w wyniku infekcji wirusowej. 2. Promocja - rozumiana jako szybki wzrost i niekontrolowany podział komórek. Białka stymulujące komórki, zwane czynnikami wzrostowymi, mogą być produkowane przez same zmutowane komórki. Może więc rozpocząć się proces samonapędzania i braku kontroli. Karcynogeneza może również polegać na nieprawidłowym różnicowaniu się tkanek. Wymienione powyżej etapy karcynogenezy odnoszą się też do nowotworów, które można określić jako łagodne. 3. Progresja - polega na klonowej ekspansji zmienionych genetycznie komórek i zmianie samych komórek do stanu brodawczakowego, włókniakowego, tłuszczakowego. Dalsza progresja polega na: 1. Kolejnych zmianach genetycznych w protoonkogenach lub w genach supresorowych hamujących niekontrolowany rozwój takich tkanek. 2. Zaprzestaniu syntezy enzymów kontrolujących wzrost komórki lub niekontrolowaną syntezę enzymów powodujących rozrost komórki. 3. Przechodzeniu komórek ze stanu np. brodawczakowego do stanu rakowego. 4. Inwazji na sąsiednie tkanki. 5. Przerzutach - komórki tracą przyczepność do pozostałych komórek i roznoszone są po całym organizmie. Metale ciężkie nie podlegają degradacji biologicznej. Ich detoksykacja przez organizmy polega na „ukrywaniu” aktywnych jonów metali w obrębie białek, takich jak metalotioneiny, lub na odkładaniu ich w formie nierozpuszczalnej w granulach międzykomórkowych w celu długotrwałego składowania lub wydalenia wraz z odchodami. Postać metalu może decydować, który organ będzie zaatakowany. Na przykład rozpuszczalna w tłuszczach rtęć pierwiastkowa albo w postaci związku rtęcioorganicznego niszczy mózg i układ nerwowy, a jon Hg2+ może atakować nerki. Również toksyczne oddziaływanie kadmu związane jest głównie z jego występowaniem w organizmie w postaci wolnych jonów kadmowych. Obserwuje się znaczną selektywność w wiązaniu metali do tkanki. Toksyczny ołów i radioaktywny radon gromadzą się w tkance kostnej, natomiast nerki i wątroba gromadzą głównie kadm i rtęć. Poniżej przedstawiono toksyczne oddziaływanie wybranych metali na organizmy ludzi i zwierząt. Ołów wchłaniany jest do organizmu człowieka głównie przez drogi oddechowe i skórę, w niższym stopniu przez układ pokarmowy. Wszystkie związki ołowiu są trujące. Najczęściej spotykaną chorobą jest ołowica. Jest to przewlekłe zatrucie ołowiem i jego solami występujące u pracowników drukarń, fabryk akumulatorów i fabryk farb ołowiowych. Zatrucia ostre są rzadko spotykane. Zatrucia przewlekłe dotyczą przede wszystkim układu pokarmowego i nerwowego. Główne objawy to znużenie, zmęczenie, porażenie mięśni, szara obwódka wokół zębów, osłabienie pamięci, zaburzenia neurologiczne i psychiczne. Szczególnie toksycznie oddziałuje na układ nerwowy ludzi młodych, u których bariera krew-mózg nie jest jeszcze dobrze wykształcona. Już przy stężeniu 0,2 mg/kg we krwi ołów uszkadza ośrodkowy i obwodowy układ nerwowy. Na zatrucie ołowiem narażone są ponadto układy krwionośny i sercowo-naczyniowy, oddechowy, a także nerki i wątroba. Powoduje zaburzenia funkcji rozrodczych i metabolizmu wapnia, przez co jego nadmiar w organizmie jest przyczyną deformacji kości . Toksyczne działanie ołowiu na ludzi i zwierzęta jest bardzo szerokie: 1. Embriotoksyczne - zmniejszenie liczebności i wielkości płodów, wzrost śmiertelności noworodków. 2. Rakotwórcze - u zwierząt łagodne i złośliwe nowotwory nerek, guzy gruczołów wydzielania wewnętrznego, gruczolaki płuc. 3. Mutagenne - uszkodzenie leukocytów u myszy. Maksymalna dawka ołowiu wchłaniana przez człowieka dorosłego w ciągu tygodnia nie powinna przekraczać 3 mg (wg WHO), a dawka dla dzieci 1 mg. W grupie metali ciężkich występują zarówno pierwiastki niezbędne dla organizmów żywych, jak i pierwiastki o nieznanej roli fizjologicznej. Wspólną cechą jest to, że po przekroczeniu dopuszczalnej dawki nawet te, które są niezbędne w niewielkich czy śladowych ilościach, działają toksycznie na organizmy roślin, zwierząt i ludzi. Do najbardziej toksycznych, wywołujących liczne schorzenia, zalicza się kadm, rtęć i ołów - metale zbędne dla organizmów żywych. Metale ciężkie w organizmach zwierzęcych czy ludzkich wywołują przede wszystkim zmiany w syntezie białka i zaburzenia wytwarzania ATP, w następstwie których może dochodzić do poważnych zmian chorobowych łącznie z nowotworowymi. Toksyczne oddziaływanie zależy w dużym stopniu od ilości wprowadzonego do organizmu pierwiastka. Należy podkreślić, że stopień toksyczności zależy również od postaci chemicznej, w jakiej metale występują, rozpuszczalności w płynach ustrojowych i lipidach, czasu ekspozycji organizmu, a także odporności danego organizmu.