APAKAH IMPLIKASI KESIHATAN ATAU ALAM SEKITAR LOGAM BERAT? - SAINS - 2024

The implikasi kesihatan dan alam sekitar logam berat yang agak serius, kerana mereka adalah bahan-bahan toksik pada kepekatan yang rendah. Ia terdiri daripada lebih daripada 50 unsur kimia dengan berat atom lebih besar daripada 20 dan ketumpatan lebih besar daripada 4.5 g / cm3.

Beberapa logam berat sangat penting dalam makanan manusia seperti besi, kobalt, tembaga, besi, mangan, molibdenum, vanadium, strontium dan zink. Walau bagaimanapun, kes lain seperti plumbum, kadmium, merkuri dan arsenik sangat toksik bagi manusia dan organisma lain.

Pencemaran Arsenik. Sumber: Bochr

Logam berat dijumpai di alam semula jadi, tetapi aktiviti manusia mendorong penyebaran dan kepekatan buatan mereka. Terutama untuk penggunaannya dalam cat dan pewarna, serta pemangkin dalam proses yang berbeza, misalnya dalam industri kertas dan plastik.

Dalam beberapa kes, ini adalah pencemaran dari sumber semula jadi, seperti pada arsenik dan kadmium. Walau bagaimanapun, pencemaran logam berat merupakan masalah serius bagi masyarakat dan ekosistem semula jadi.

Kepekatan maksimum logam berat yang diterima dalam air dan makanan untuk penggunaan manusia ditentukan oleh Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO). Realiti semasa adalah bahawa di banyak wilayah di dunia kepekatan yang dikesan melebihi had ini

Implikasi kesihatan

Setiap logam berat yang mencemari mempunyai mekanisme tindakan tersendiri dan terkumpul dalam tisu atau organ tertentu.

Penyakit Minamata (Jepun)

Pada tahun 1950-an, sindrom neurologi kanak-kanak dikesan di populasi pesisir Minamata di Jepun. Adalah mungkin untuk menentukan bahawa penyebabnya adalah pengambilan ikan yang tercemar merkuri dari industri yang menggunakan merkuri klorida.

Merkuri yang dilanda ibu dan bayi yang baru lahir mengalami masalah neurologi yang serius. Pada tahun 2009, 2.271 mangsa dan lebih daripada 10,000 kes telah dikenal pasti.

Keracunan plumbosis atau plumbosis

Penyakit ini disebabkan oleh pengambilan plumbum, baik dari air, udara, atau makanan yang tercemar. Plumbum adalah neurotoksik, iaitu mempengaruhi sistem saraf, menyebabkan kerosakan saraf, terutama di otak.

Ia juga mempengaruhi sumsum tulang dan juga terkumpul di buah pinggang menyebabkan kegagalan buah pinggang. Plumbum dalam darah menyebabkan anemia dengan menyekat sintesis hemoglobin.

Pencemaran kadmium

Pengambilan kadmium menyebabkan penyakit yang dikenali sebagai Itai-Itai atau osteoartritis, yang terutama mempengaruhi tisu tulang. Penyakit ini menyebabkan osteoporosis dengan pelbagai patah tulang, anemia, kerosakan buah pinggang dan paru-paru.

Kadmium boleh memasuki laluan oral dan pernafasan, sampai ke sistem peredaran darah dan terkumpul di buah pinggang dan hati. Rokok adalah sumber kadmium kerana pencemaran tanah di mana tembakau ditanam.

Pencemaran arsenik atau arsenikosis

Populasi dunia yang berisiko terkena arsenik melebihi 150 juta orang. Arsenikosis menyebabkan masalah pernafasan, penyakit kardiovaskular dan gastrousus dan telah dikenalpasti sebagai penyebab barah paru-paru, pundi kencing dan kulit.

Pencemaran tembaga

Pencemaran oleh logam ini menyebabkan kerosakan pada hati, ginjal, anemia, kerengsaan usus kecil dan besar. Tahap pencemaran sulfat tembaga yang tinggi menimbulkan nekrosis hati, menyebabkan kematian.

Makanan yang disimpan di dalam bekas tembaga juga boleh tercemar dengan logam ini.

Implikasi terhadap ekosistem

Pencemaran logam berat adalah salah satu penyebab degradasi persekitaran akuatik dan daratan yang paling serius. Logam berat mempengaruhi tumbuh-tumbuhan dan haiwan.

Pengumpulan bio

Logam bersifat berterusan dan oleh itu tidak boleh direndahkan atau dimusnahkan. Oleh itu, mereka terkumpul di dalam tisu dan tertelan dari satu pautan ke pautan yang lain dalam rantai makanan.

Bioakumulasi dalam ikan. Sumber: MercuryFoodChain-01.png: Ground Truth Trekking.Moby69 di en.wikipediaderivatif kerja: Osado

Contohnya, beberapa spesies bivalves, kerang, dan moluska menyerap kadmium dan merkuri dari air dan mengumpulnya di dalam badan mereka. Organisma ini kemudian dimakan oleh pemangsa tahap trofik seterusnya, termasuk manusia. Dalam kes kadmium, pemangsa yang menggunakan satu kilo dapat menumpukan perhatian dari 100 hingga 1000 µg.

Contoh dari Minamata (Jepun)

Di Teluk Minamata, merkuri yang dikeluarkan oleh syarikat petrokimia Chisso antara tahun 1932 dan 1968 telah dimakan dan diproses oleh bakteria. Bakteria ini dimakan oleh plankton atau mengeluarkan merkuri yang larut dalam lemak dan dari sana mereka masuk ke rantai makanan yang lain.

Peta Minamata (Jepun). Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345

Dalam proses ini, ia terkumpul dalam tisu adiposa ikan dalam peningkatan kepekatan. Pautan terakhir dalam rantai makanan itu adalah manusia, dengan akibat buruk yang dihasilkannya.

Kerosakan pada tanaman

Kadmium, misalnya, diakui sebagai salah satu logam berat dengan kecenderungan terkumpul di tumbuh-tumbuhan. Logam ini menyebabkan ketidakseimbangan teruk dalam proses pemakanan dan pengangkutan air pada tanaman.

Tumbuhan yang terkontaminasi dengan kadmium menunjukkan perubahan pada pembukaan stomatal, fotosintesis dan transpirasi.

Kasih sayang haiwan

Logam berat apabila mereka mencemarkan ekosistem menyebabkan kerosakan serius pada hidupan liar. Contohnya, pencemaran merkuri pada haiwan menyebabkan masalah mulut, usus, dan buah pinggang yang teruk.

Sistem peredaran darah juga terjejas, menyebabkan gangguan irama jantung. Ia juga mengurangkan kecekapan pembiakan dengan mempengaruhi kesuburan, kecacatan pada janin dan menyebabkan pengguguran.

Pencemaran badan air

Ekosistem perairan laut dan air tawar adalah antara yang paling terjejas kerana mobiliti tinggi logam berat di persekitaran ini. Salah satu masalah pencemaran badan air dengan logam berat yang paling serius adalah merkuri.

Kes enapcemar perlombongan

Di Omai (Guyana, 1995) terdapat kerosakan di tanggul empangan yang mengandungi lumpur penambangan di lombong emas. Di lombong ini, sianida digunakan untuk memisahkan logam dari batuan dasar dan sampah mencapai Sungai Potaro, menyebabkan kematian ikan, burung dan binatang lain.

Penggunaan merkuri dalam perlombongan emas. Sumber: commons.wikimedia.org

Kes serupa berlaku di Aznalcóllar (Sepanyol, 1998) dengan pecahnya tanggul di lombong pirit. Pada kesempatan ini, sampah yang dibawa oleh air atau langsung dibuang mencemari lembangan sungai Guadalquivir.

Ini menghasilkan pencemaran rizab biosfer Doñana di muara Guadalquivir. Pencemaran logam berat termasuk arsenik, plumbum, kadmium, tembaga, besi, mangan, antimoni, dan merkuri.

Implikasi kepada masyarakat

Morbiditi dan kematian

Penyakit yang disebabkan oleh pencemaran logam berat menyebabkan morbiditi dan kematian. Penyakit seperti Minamata atau keracunan plumbum menyebabkan kelewatan pembelajaran yang serius kerana masalah neurologi yang ditimbulkannya.

Keselamatan makanan

Kajian terbaru menunjukkan adanya logam berat dan metalloid dalam sayur-sayuran seperti selada, kubis, labu, brokoli dan kentang. Antara logam berat yang mencemarkan ialah merkuri (Hg), arsenik (As), plumbum (Pb), kadmium (Cd), zink (Zn), nikel (Ni) dan kromium (Cr).

Medium asas untuk pencemaran ini adalah air pengairan yang tercemar. Logam berat juga ditemukan dalam kepekatan yang berbeza dalam ikan, daging dan susu yang dihasilkan dari pengumpulan bio.

Kerugian air minuman

Air minuman adalah salah satu sumber strategik hari ini, kerana semakin jarang. Pencemaran logam berat di sungai dan akuarium bawah tanah mengurangkan sumber air minuman yang ada.

Kerugian ekonomi

Baik pencemaran air dan tanah yang terkena logam berat, serta perbelanjaan yang disebabkan oleh masalah kesihatan, merupakan pengeluaran ekonomi yang besar.

Sebaliknya, pencemaran logam berat dapat menafikan sumber pendapatan yang penting. Contohnya ialah sekatan eksport koko dari kawasan tertentu di Venezuela kerana pencemaran dengan kadmium di dalam tanah.

Kes Jepun dan penyakit Itai-Itai

Di Jepun, kerana pencemaran tanah pertanian oleh kadmium dari perlombongan, penanaman padi di tanah tersebut dilarang. Ini menyebabkan kerugian ekonomi yang serius kepada petani.

Pada tahun 1992, perbelanjaan yang disebabkan oleh pencemaran kadmium berjumlah 743 juta dolar untuk perbelanjaan kesihatan. Pampasan untuk kerosakan pada pertanian mencapai 1.75 bilion dolar dan 620 juta dolar per tahun dilaburkan dalam proses pencemaran sungai Jinzú.

Rujukan

1. Bejarano-González F (2015). Pencemaran kimia global. Ahli Ekologi Nº 38: 34-36.
2. ELIKA (2017). Jenis pencemaran makanan. Asas Basque untuk Keselamatan Makanan. 5 p. (Dilihat pada 26 Ogos 2019). https://alimentos.elika.eus/wp-content/uploads/sites/2/2017/10/6.Tipos-de-contaminaci%C3%B3n-alimentaria.pdf
3. Londoño-Franco, LF, Londoño-Muñoz, PT dan Muñoz-García, FG (2016). Risiko logam berat dalam kesihatan manusia dan haiwan. Bioteknologi di Sektor Pertanian dan Agroindustri.
4. López-Sardi E. Kimia dan persekitaran. Universiti Palermo. Argentina. (Dilihat pada 26 Ogos 2019) https://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT5/CYT507.pdf
5. Martorell, JJV (2010). Ketersediaan bio logam berat di dua ekosistem akuatik di pantai Atlantik Selatan Andalusia yang terjejas oleh pencemaran yang meresap. Fakulti Sains, Universiti Cádiz.
6. Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. dan González, EE (2016). Pencemaran Logam Berat: Implikasi kepada Kesihatan, Persekitaran dan Keselamatan Makanan. Majalah Penyelidikan dan Pembangunan Kejuruteraan.
7. Reza R dan G Singh (2010). Pencemaran logam berat dan pendekatan pengindeksannya untuk air sungai. Jurnal Antarabangsa Sains & Teknologi Alam Sekitar, 7 (4), 785-792.
8. Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, MC, Del Río, LA dan Sandalio, LM (2008). Ketoksikan Kadmium dalam Tumbuhan. Ekosistem.
9. Travis CC dan Hester ST (1991). Pencemaran kimia global. Sains & Teknologi Alam Sekitar, 25 (5), 814-819.