Ťažke kovy

1 Uacutevod

Celyacute vyacutevoj ľudskej spoločnosti je spojenyacute s technoloacutegiou ziacuteskavania a spracovania kovov Je prirodzeneacute že dobyacutevaniacutem spracovaacutevaniacutem a čisteniacutem kovov od priacutemesiacute im človek daacuteva nielen novuacute formu ale spocircsobuje aj ich intenziacutevne rozširovanie v životnom prostrediacute Tieto noveacute koncentraacutecie prvkov v zložkaacutech životneacuteho prostredia vytvaacuterajuacute pre živeacute organizmy noveacute podmienky existencie a v konečnom docircsledku zapriacutečiňujuacute osobitneacute probleacutemy v potravovom i v potravinovom reťazci a ohrozujuacute zdravotnyacute stav populaacutecie

Ťažkeacute kovy suacute docircležiteacute z niekoľkyacutech docircvodovu niektoreacute suacute fyziologicky docircležiteacute pre rastliny a zvierataacute a tak majuacute priamu suacutevislosť s ľudskyacutem zdraviacutem a poľnohospodaacuterskou produkciouu mnoheacute suacute vyacuteznamneacute ako znečistenia ekosysteacutemu na celom sveteu často sa použiacutevajuacute priemyselne najmauml v technologicky vyspelyacutech krajinaacutech

Aktuaacutelnosť problematiky ťažkyacutech kovov je i v tom že pre ťažkeacute kovy v princiacutepe neexistujuacute mechanizmy samočistenia ndash ony sa len premiestňujuacute z jedneacuteho priacuterodneacuteho rezervoaacutera do druheacuteho pri vzaacutejomnom pocircsobeniacute s rocircznymi kategoacuteriami rocircznych živyacutech organizmov a všade ostaacutevajuacute zreteľneacute neželateľneacute docircsledky tohto vzaacutejomneacuteho pocircsobenia

2 Ťažkeacute kovy

Ťažkeacute kovy patria medzi zaacutekladneacute skupiny kontaminujuacutecich laacutetok Pojem ťažkeacute kovy sa zvyčajne spaacuteja s prvkami ktoreacute spocircsobujuacute nežiaduce toxickeacute uacutečinky a kontaminujuacute životneacute prostredie Za najškodlivejšie pre zvierataacute a ľudiacute suacute považovaneacute Hg Cd Cr a Pb

Toxickyacute uacutečinok kovov na organizmus zaacutevisiacute od niekoľkyacutech faktorov Spocircsobu jeho kontaktu s organizmom Použitej daacutevky Času pocircsobenia Spocircsobu adsorbcie Bioakumulaacutecie Charakteru samotneacuteho exponovaneacuteho organizmu

Vlastnostiacute samotneacuteho prvku a jeho bio priacutestupnosti - biologickaacute priacutestupnosť kovov zaacutevisiacute od oxidačneacuteho stupňa a formy vyacuteskytu (ovplyvneneacute Eh a pH) štruktuacutery molekuly reaktivity rozpustnosti schopnosti tvorby organo-kovyacutech zluacutečeniacuten fyzikaacutelnych vlastnostiacute ich zluacutečeniacuten ako aj od priacutetomnosti rozpustnej organickej hmoty vo vode

Do skupiny ťažkyacutech kovov patria aj prvky esenciaacutelne pre človeka a ineacute organizmy (napr Zn a Cu) Suacute docircležitou suacutečasťou niektoryacutech proteiacutenov (metaloproteiacutenov)

Reaktiacutevne metabolity kysliacuteka (napr HO HO2 H2O2) vznikajuacute v organizme zafioziologickyacutech podmienok po kontrolovanej stimulaacutecii kedy suacute nevyhnutnou suacutečasťouniektoryacutech procesov Ak však docircjde k trvaleacutemu narušeniu rovnovaacutehy dvojice systeacutemuoxidant-antioxidant v prospech prooxidanta nastaacuteva v organizme oxidačnyacute stres

5

Reaktiacutevne metabolity kysliacuteka spocircsobujuacute poškodenie biologicky vyacuteznamnyacutech molekuacutel prevažne tyacutem že ich oxidujuacute rarr preto sa všeobecne volajuacute prooxidanty

Toxickyacute uacutečinok ťažkyacutech kovov sa potom prejavuje Priamym oxidačnyacutem poškodeniacutem vyacuteznamnyacutech biomolekuacutel Nepriamym uacutečinkom prostredniacutectvom katalytickej tvorby RMK (napr HO) ktoreacute

poškodzujuacute biologicky vyacuteznamneacute molekuly Taktiež mocircže docircjsť k premene relatiacutevne maacutelo uacutečinnyacutech laacutetok na vysoko toxickeacute

reaktiacutevne metabolity

Z ťažkyacutech kovov sa v jednotlivyacutech zložkaacutech životneacuteho prostredia a potravinaacutech v najvyššiacutech koncentraacuteciaacutech nachaacutedzajuacute Hg Pb a Cd suacute to zaacuteroveň najviac preskuacutemaneacute ťažkeacute kovy z hľadiska uacutečinku na ľudskyacute organizmus

21 Ťažkeacute kovy a životneacute prostredie

Do životneacuteho prostredia sa dostaacutevajuacute cestou priacuterodnyacutech a antropogeacutennych procesov Priacuterodneacute procesy zahŕňajuacute zvetraacutevanie atmosfeacuterickuacute depoziacuteciu kovov z pocircvodnyacutech procesov oceaacutenovyacutech procesov a vulkanickyacutech erupciiacute Antropogeacutenne zdroje suacutevisia s ľudskou činnosťou predovšetkyacutem so spaľovaniacutem fosiacutelnych paliacutev priemyselnyacutemi procesmi a prevaacutedzkou motorovyacutech vozidiel

Najvaumlčšiacute podiel ťažkyacutech kovov sa dostaacuteva do priacuterodneacuteho prostredia vo forme emisiiacute do ovzdušia a ich naacuteslednej depoziacutecii v docircsledku vymyacutevania dažďom alebo v podobe prašneacuteho spadu [1]

Ťažkeacute kovy suacute pretrvaacutevajuacutece uacuteplne pretože ich atoacutemovaacute štruktuacutera sa nemeniacute V prostrediacute mocircže docircjsť k nahromadeniu škodliviacuten a tyacutem predstavujuacute jednu z najnebezpečnejšiacutech skupiacuten škodliviacuten

Ich veľkosť v životnom prostrediacute je danaacute obsahom množstvom a pohybom vo všetkyacutech sfeacuterach prostredia Vedľajšie uacutečinky emisiiacute ťažkyacutech kovov suacute nebezpečneacute lebo sa do prostredia ndash ovzdušia obyčajne dostanuacute nekontrolovane [2]

6

2896

076

1626

8031408

218

1576

191

1207

Podiel ťažkyacutech kovov

Pb Hg As Ni Cu Se Zn Cd Cr

Obr 1 Podiel jednotlivyacutech prvkov na emisiaacutech ťažkyacutech kovov [ViolovaAMagulovaacuteK Ťažkeacute kovy v ovzdušiacute 1995]

Prvyacute odhad emisiiacute ťažkyacutech kovov do ovzdušia v SR sa uskutočnil v roku 1994 a jeho vyacutesledky suacute zobrazeneacute na obr 1

211 Vstup ťažkyacutech kovov do organizmu človeka

Spocircsob vstupu kovov do organizmu Inhalaacuteciou (vdyacutechnutiacutem) ndash z hľadiska toxikologickeacuteho najdocircležitejšia cesta vstupu Transdermaacutelne (kožou) ndash transdermaacutelne vstrebaacutevanie paacuter a plynov vaumlčšinou

nepostačuje na vyvolanie vaacutežnej otravy kontakt s kvapalinou mocircže mať vaacutežnejšie docircsledky uvaacutedza sa že neporušenou pokožkou prenikajuacute chemikaacutelie ťažšie ako inyacutemi cestami ale nemusiacute to tak byť vždy (rozhodujuacute o tom vlastnosti chemikaacutelie atď) dermaacutelne vstrebaacutevanie sa radikaacutelne meniacute pri mechanickom alebo chemickom porušeniacute pokožky (popaacutelenie poleptanie rocirczne ochorenia porezanie odreniny)

Intravenoacutezne (injekčne alebo poraneniacutem) Peroraacutelne (uacutestami) ndash laacutetky vstrebaneacute v raacutemci gastrointestinaacutelneho traktu (okrem

tučneacuteho čreva a konečniacuteku) podliehajuacute biotransformaacutecii v pečeni pred vstupom do veľkeacuteho krvneacuteho obehu rarr rozdiel v toxicite laacutetok podanyacutech uacutestami alebo inou cestou

Spocircsob vstupu rozhoduje o ryacutechlosti a miere vstrebaacutevania o množstve chemikaacutelie ktoraacute sadostane do krvneacuteho obehu o ryacutechlosti biotransformaacutecie chemikaacutelie a o ryacutechlosti jej vyluacutečenia Chemikaacutelia vstrebanaacute do krvi v pľuacutecach sa ihneď dostaacuteva v celom množstvedo veľkeacuteho krvneacuteho obehu

7

3 Toxickeacute uacutečinky niektoryacutech ťažkyacutech kovov

31 ARZEN

Arzeacuten je kov sivej farby s kovovyacutem leskom (sivyacute arzeacuten) Arzeacuten vo forme siacuternikov je prakticky nejedovatyacute Arzeacuten a seleacuten nie suacute kovy ale vzhľadom na to že sa na tieto prvky vzťahuje charakteristika ťažkyacutech kovov byacutevajuacute radeneacute do skupiny ťažkyacutech kovovO arzeacutene sa vaumlčšinou hovoriacute ako o prvku ktoreacuteho vyacuteznam v životnom prostrediacute sa obmedzuje len na toxickeacute vlastnosti reakciou na to suacute limity koncentraacuteciiacute arzeacutenuv jednotlivyacutech zložkaacutech životneacuteho prostredia Avšak v rozpore s tyacutemto presvedčeniacutem suacutepraacutece poukazujuacutece na priaznivyacute vplyv arzeacutenu na niektoreacute živeacute organizmy

Toxickyacute uacutečinok arzeacutenu zaacutevisiacute od formy a oxidačneacuteho stupňa v akom vystupuje Za toxickejšiacute sa vo všeobecnosti považuje As(III) ako As(V) Smrteľnaacute daacutevka pre dospeleacuteho človeka je 1-3 mgkg anorganickeacuteho arzeacutenu Anorganickyacute arzeacuten je toxickejšiacute ako organicky viazanyacute arzeacuten Metylaacutecia sa považuje za detoxikačnyacute mechanizmus (napr kyselina dimetylarzeničnaacute (DMA(V)) jeden z metabolitov arzeacutenu maacute nižšiu akuacutetnu toxicitu v porovnaniacute s anorganickyacutem arzeacutenom) Toxickyacute uacutečinok As(V) spočiacuteva v jeho schopnosti nahradiť fosforečnany v niektoryacutech biochemickyacutech rekciaacutech prebiehajuacutecich v organizme (napr pri fosforylaacutecii)

Chronickyacute toxickyacute uacutečinok arzeacutenu sa u ľudiacute prejavuje kožnyacutemi leacuteziami typickaacute je hyperpigmentaacutecia a hyperkeratoacuteza Tieto symptoacutemy boli zaznamenaneacute u veľkej časti populaacutecie Bangladeacuteša kde koncentraacutecie arzeacutenu v pitnej vode vysoko prekračujuacute limitneacute hodnoty Okrem kožnyacutech leacuteziiacute sa mocircže akuacutetna otrava arzeacutenom prejaviť aj celou škaacutelou ďalšiacutech priacuteznakov akyacutemi suacute gastrointestinaacutelne hematologickeacute hepataacutelne kardiovaskulaacuterne apľuacutecne probleacutemy

V priacuterode sa arzeacuten vyskytuje prakticky všade najmauml vo forme sulfidov a najčastejšie ako arzenopyrit FeAsS Arzeacuten sa vo forme As2O3 (oxidu arzeniteacuteho) uvoľňuje do ovzdušia pri spracovaniacute kovovyacutech ruacuted Arzeacuten nemaacute schopnosť vyplavovať sa zo zložiek životneacuteho prostredia avšak maacute tendenciu sa transformovať do inej formy Z ovzdušia sa na zem dostaacuteva usadzovaniacutem alebo spadom dažďa Vaumlčšina zluacutečeniacuten arzeacutenu je dobre rozpustnaacute vo vodnej zložke a akumuluje sa v telaacutech ryacuteb a maacute negatiacutevny vplyv na vodnyacute ekosysteacutem Do organizmu sa dostaacuteva konzumaacuteciou kontaminovanej pitnej vody potravy inhalaacuteciou kontaminovaneacuteho vzduchu s obsahom piliacuten alebo popola zo spaacuteleneacuteho dreva v pracovnom prostrediacute a v tele rastliacuten a živočiacutechov sa viaže s uhliacutekom a vodiacutekom do formy organickeacuteho arzeacutenu

Arzeacuten je jednyacutem z toxickyacutech prvkov ktoryacute je v niektoryacutech oblastiach nebezpečnou

vzdušnou škodlivinou Arzeacuten a jeho zluacutečeniny sa dostaacutevajuacute do ovzdušia pri tepelnom

spracovaniacute sulfidovyacutech ruacuted a pri nedokonalom zachytaacutevaniacute exhalaacutetov

8

Značneacute množstvo arzeacutenu sa dostaacuteva do ovzdušia pri spaľovaniacute uhlia s vysokyacutem

obsahom arzeacutenu U naacutes sa veľkeacute množstvo arzeacutenu zistilo v okoliacute tepelnej elektraacuterne

v Novaacutekoch Do ovzdušia sa dostaacutevajuacute zluacutečeniny arzeacutenu aj pri použitiacute pesticiacutedov na podklade

arzeacutenu čiacutem sa mocircžu dostať cez potravnyacute reťazec aj do organizmu človeka

Zluacutečeniny arzeniteacute pocircsobia toxickejšie ako arzeničneacute Z chronickyacutech uacutečinkov arzeacutenu

maacute osobitnyacute vyacuteznam vyacuteskyt rakoviny Maleacute množstvaacute arzeacutenu v ľudskom organizme pocircsobia

ako kumulatiacutevny protoplazmatickyacute jed ktoryacute znižuje aktivitu SH-skupiacuten v enzyacutemoch

311 Uacutečinky na zdravie človeka

Inhalaacutecia veľkeacuteho množstva anorganickeacuteho arzeacutenu mocircže spocircsobiť poškodenie

s prejavujuacutecimi sa symptoacutemami akyacutemi suacute bolesť hrdla podraacuteždenie pľuacutec až smrť Niacutezka

koncentraacutecia arzeacutenu spocircsobuje zniacuteženie schopnosti tvorby červenyacutech a bielych krviniek

zvracanie arytmiu poškodenie krvnyacutech doštičiek a bodavyacute pocit v končatinaacutech Dlhodobaacute

inhalaacutecia niacutezkej koncentraacutecie arzeacutenu spocircsobuje stmavnutie pleti tvorbu bradaviacutec na dlaniach

chodidlaacutech a trupe Priamym kontaktom arzeacutenu s pokožkou dochaacutedza k jej podraacuteždenie

a vyacuteskytu opuchov

Organickyacute arzeacuten nevykazuje takeacute vyacuterazneacute toxickeacute uacutečinky ako anorganickyacute arzeacuten

Vyacutesledky testov na experimentaacutelnych zvierataacutech preukaacutezali v priacutepade anorganickeacuteho arzeacutenu

zvyacutešeneacute riziko vzniku rakoviny pľuacutec pokožky močoveacuteho mechuacutera pečene obličiek

a prostaty Arzeacuten bol klasifikovanyacute ako karcinogeacuten na zaacuteklade preukaacutezaneacuteho uacutečinku na vznik

rakoviny kože

3 2 MEĎ

V stopovyacutech množstvaacutech je meď nevyhnutnaacute pre život niektoryacutech organizmov (je obsiahnutaacute v jednomocnej aj dvojmocnej forme v aktiacutevnom centre niektoryacutech metaloenzyacutemov ndash superoxiddismutaacuteza cytochroacutemoxidaacuteza ceruloplazmiacuten) Ioacuteny medi na jednej strane katalizujuacute tvorbu reaktiacutevnych metabolitov kysliacuteka a na druhej strane ich odstraňovanie Odporuacutečanaacute dennaacute daacutevka sa stanovila na 15 až 3 mg Jej zniacuteženyacute priacutesun potravou alebo nedostatočnaacute resorpcia v črevaacutech maacute za naacutesledok rocirczne poruchy (Menkeov syndroacutem)

Bežnaacute strava obsahuje dostatok ioacutenov medi V tuhyacutech potravinaacutech mocircže koncentraacutecia medi dosahovať 25 mgkg-1 a v naacutepojoch 1 mgdm-3 Priacutejem ioacutenov medi je priemerne 3 mg na kg potravy Na ioacuteny medi suacute bohateacute potraviny rastlinneacuteho aj živočiacutešneho pocircvodu najmauml pečeň obličky orechy hrozienka huby sušeneacute strukoviny a morskeacute živočiacutechy

Meď sa zuacutečastňuje rozličnyacutech premien v tele často spoločne so zinkom Podporuje využiacutevanie cukrov v tele podieľa sa na stavbe kostiacute a činnosti nervoveacuteho aparaacutetu Priaznivo ovplyvňuje vlasovuacute štruktuacuteru Nachaacutedza sa v hubaacutech strukovinaacutech obilninaacutech a celozrnnyacutech vyacuterobkoch

9

Nedostatok mocircže viesť k aneacutemiaacutem (chudokrvnosť) spomaleniu mentaacutelneho vyacutevoja zniacuteženiu hladiny hemoglobiacutenu v krvi strate pigmentu vypadaacutevaniu vlasov a osteoporoacuteze (riednutie kostiacute) Pri dlhotrvajuacutecom strese sa množstvo medi v tele vyacuterazne znižuje

Nedostatok ioacutenov medi v organizme spocircsobuje patologickeacute zmeny Obmedzuje transport železityacutech ioacutenov čiacutem spocircsobuje aneacutemiu i napriek dostatku železa v organizme Dochaacutedza k poruchaacutem pri dozrievaniacute bielkoviacuten spojiva (elastiacutenu kolageacutenu) čo sa prejaviacute zoslabnutiacutem arteacuteriiacute Bez zmeny nezostaacutevajuacute ani miecha a kosti objavuje sa osteoporoacuteza

Deficit medi v organizme sa prejavuje aj spomaleniacutem rastu poruchami vlasov nechtov a pigmentaacutecie Pri niacutezkej koncentraacutecii medi v mozgu sa mocircžu objaviť neurologickeacute poruchy ako aj poruchy spraacutevania Nedostatok medi bol opiacutesanyacute u detiacute živenyacutech vyacutehradne kravskyacutem mliekom Materskeacute mlieko obsahuje na začiatku dojčenia 6 až 7-kraacutet viac medi ako mlieko kravskeacute Nedostatok medi poškodzuje aj imunitnyacute systeacutem stupeň poškodenia zaacutevisiacute od koncentraacutecie medi Nedostatok medi v organizme je pomerne zriedkavyacute stav v porovnaniacute s nadbytkom medi v organizme

Deficit medi v organizme mocircže byť spocircsobenyacute zniacuteženyacutem priacutejmom zniacuteženou absorpciou priacutepadne nadmernyacutem vylučovaniacutem medi močom a stolicou Priacutečinou choroby je porucha resorpcie transportu a využitia medi Choroba sa prejavuje niacutezkymi hladinami medi a ceruloplazmiacutenu v seacutere kučeravyacutemi depigmentovanyacutemi vlasmi (kinky ndash hair disease) fyzickou a duševnou retardaacuteciou poklesom telesnej teploty a uacutemrtiacutem v priebehu prvyacutech rokov života

3 3 KADMIUM

Kadmium vstupuje do organizmu najčastejšie inhalaacuteciou vo forme prachu a paacuter ale aj traacuteviacou suacutestavou Kadmium je kumulovanyacute jed to znamenaacute že jeho obsah je veľmi niacutezky v organizme novorodencov a postupne s vekom sa obsah Cd v tele zvyšuje a hromadiacute sa v ľadvinaacutech a pečeni

Typickou vlastnosťou kadmia v organizme je jeho akumulaacutecia Najviac kadmia sa ukladaacute v obličkaacutech (100 ndash 350 microgg-1 tkanina) a pečeni (05 ndash 50 microgg-1) Veľkyacute vyacuteznam sa prikladaacute hladine kadmia v pohlavnyacutech žľazaacutech a v pohlavnyacutech orgaacutenoch

U mužov sa uvaacutedza koncentraacutecia v semenniacutekoch ktoraacute sa koliacuteše od 011 do 12 microgg-1

čerstveacuteho tkaniva Koncentraacutecie kadmia vo vaječniacutekoch zaacutevisia od mnohyacutech faktorov Priemernaacute hodnota kadmia vo vaječniacuteku 031 až 065 microgg-1 čerstvej hmoty Prechod kadmia cez placentu do plodu je nepatrnyacute Celkovyacute depozit kadmia v ľudskom plode neprevyšuje hodnotu 1g [3]

Hlavnyacutem zdrojom expoziacutecie človeka kadmiu je potrava a fajčenie tabaku Kadmium je v podstate priacutetomneacute vo všetkyacutech potravinaacutech ale jeho koncentraacutecia je rocirczna v zaacutevislosti od druhu jedla a stupňa kontaminaacutecie prostredia Vysokyacute obsah kadmia obsahujuacute maumlkkyacuteše kocircrovce kraby a hlavonožce

10

Do ľudskeacuteho organizmu sa kadmium dostaacuteva priamo alebo sprostredkovane z kontaminovaneacuteho životneacuteho prostredia Pre jeho toxickeacute uacutečinky bol zavedenyacute monitoring atmosfeacutery litosfeacutery a hydrosfeacutery

Lokalita Stanica Koncentraacutecia kadmia v rokoch [ngm-3]1996 1997 1998 1999

Bratislava Koliba 07 06 05 06Tesco 11 06 06 09Petržalka 06 06 11Trnavskeacute Myacuteto 10 06 06 15

Banskaacute Bystrica Naacutemestie Slobody 12 07 12 16Hornaacute Nitra Handlovaacute 11 07 07 08

Prievidza 11 03 04Hliniacutek nad Hronom 06 05 06Žiar nad Hronom 14 04 06 07Žilina 13 07 06Ružomberok Sihoť 08 06 09 05Košice Strojaacuterenskaacute ulica 15 16 117

Veľkaacute Ida 31 86Krompachy 99 16

Tabuľka č1 Priemerneacute ročneacute koncentraacutecie kadmia v polietavom prachu zisteneacute na monitorovaciacutech staniciach za obdobie rokov 1996ndash1999

[httppdfwebtruniskelskriptavczv1Chemicke20prvky20v20ludskom20organizmedataCd_srchtml ]

Dennyacute priacutejem kadmia do organizmu potravou je v euroacutepskych krajinaacutech odhadovanyacute na 10-20 mg Odporuacutečanaacute dennaacute daacutevka kadmia v potravinaacutech je 0001 mgkg-1

331 Uacutečinky Kadmia na ľudskyacute organizmus

Eliminaacutecia kadmia z organizmu je veľmi pomalaacute Kadmium sa hromadiacute hlavne v obličkaacutech a pečeni čo mocircže viesť k rakovine prostaty a dyacutechacieho aparaacutetu V krvi ho koluje len maacutelo ale prechaacutedza placentou a je nebezpečnyacute pre plod Dokaacuteže vytesniť zinok z enzyacutemov a tyacutem narušiť chod metabolizmu Podľa IARC a US EPA patriacute k pravdepodobnyacutem karcinogeacutenom

Akuacutetna otrava zvyacutešenyacute krvnyacute tlak zlyhanie obličiek rozklad erytrocytov

(hypochromnaacute mikrocytaacuterna aneacutemia) intenziacutevne slinenie nauzea zvracanie kŕče v

bruchu bolesti hlavy nasleduje šok zo straty tekutiacuten akuacutetne zlyhanie obličiek srdca

pľuacutec (edeacutem) smrť v priebehu 24 hod až 14 dniacute

11

Chronickaacute otrava vyacutevoj trvaacute i viac ako 9 rokov s priacuteznakmi dušnosti a pľuacutecneho edeacutemu

Prejavom poškodenia obličiek je tubulaacuterna proteinuacuteria nefrolitiaacuteza z poruchy kalcioveacuteho

metabolizmu osteomalaacutecia kombinovanaacute s osteoporoacutezou glykosuria a niekedy i zvyacutešenaacute

glukoneogeneacuteza karcinom prostaty

332 Vylučovanie kadmia z organizmu

Kadmium sa akumuluje v mnohyacutech tkanivaacutech a orgaacutenoch Zvlaacutešť dlheacute polčasy rozpadu sa zaznamenali vo svaloch obličkaacutech a pečeni U ľudiacute boli zisteneacute najdlhšie polčasy pre kadmium uloženeacute v kocircre obličiek v pečeni a v kostrovom svalstve

Exkreacutecia je finaacutelnym stupňom pohybu toxickyacutech laacutetok a produktov ich metabolickej degradaacutecie Hlavneacute cesty exkreacutecie suacute moč a vyacutekaly Vydychovanyacute vzduch odluacutepnuteacute pokožkoveacute a slizničneacute bunky pot slzy hlien dyacutechaciacutech ciest sliny a mlieko predstavujuacute menej uacutečinneacute ale predsa vyacuteznamneacute cesty exkreacutecie Vlasy a rohovinoveacute uacutetvary kože predstavujuacute nepriame cesty exkreacutecie lebo niektoreacute toxickeacute laacutetky suacute v nich fixovaneacute a odstraňovaneacute z metabolizujuacutecich tkaniacutev prostredniacutectvom nich Vylučovanie kadmia ktoreacute sa deponovalo v tele je veľmi pomaleacute Celkoveacute množstvo vyluacutečeneacute u ľudiacute močom a vyacutekalmi odpovedaacute iba 001 z celkoveacuteho obsahu kadmia v tele [4]

3 4 OLOVO

Olovo patriacute medzi toxickeacute ťažkeacute kovy so širokyacutem využitiacutem v priemysle avšak žiadnym znaacutemym nutričnyacutem využitiacutem Olovo sa mocircže do organizmu dostať prostredniacutectvom kontaminovanej vody alebo stravy k expoziacutecii mocircže docircjsť taktiež počas praacutece zaacuteujmovej činnosti a prostredniacutectvom kontaminovanej pocircdy a vzduchu

Tyacuteždennyacute priacutejem olova do organizmu človeka v roku 2005 bol rovnyacute hodnote 184 microg na kilogram telesnej hmotnosti čo predstavuje 735 z hodnoty PTWI Najvyššie koncentraacutecie boli zisteneacute v maumlsovyacutech vyacuterobkoch maumlkkyacutech syroch uacutedenom maumlse a viacutene Najvaumlčšiacutem dielom sa na expoziacutecii olovom podieľali zemiaky pitnaacute voda pivo ovocneacute šťavy a muacuteka (580 z celkoveacuteho priacutejmu)

Akuacutetna otrava olovom sa vyskytuje veľmi zriedka Do organizmu vnikaacute hlavne dyacutechaciacutemi cestami ale aj znečistenou potravou a nepatrneacute množstvaacute sa mocircžu vstrebaacutevať aj pokožkou Značnaacute časť sa dostaacuteva z tela von no určiteacute množstvaacute sa ukladajuacute do kostiacute [5]

Chronickej otravy olovom suacute nenaacutepadneacute a maacutelo špecifickeacute Objavuje sa zvyacutešenaacute uacutenava malaacutetnosť a nechutenstvo Dennyacute priacutejem olova v množstve 2 mg spocircsobiacute chronickuacute otravu po niekoľkyacutech mesiacoch Olovo skracuje životnosť červenyacutech krviniek a pozorovaneacute suacute zmeny v krvnom obraze Dospeliacute muži majuacute vyššie hladiny olova v krvi než dospeleacute ženy

12

Reakcie organizmu na danuacute koncentraacuteciu olova v tele človeka suacute individuaacutelne Ženy suacute 13 až 15-kraacutet citlivejšie na toxickeacute pocircsobenie Najviac otraacuteveneacute olovom suacute však deti (vyššia citlivosť organizmu vyššia vstrebateľnosť) Ak hladina olova v krvi dosiahne 150 mgdm-3 objavuje sa spomalenie mentaacutelneho a fyzickeacuteho vyacutevoja znižuje sa schopnosť učenia objavuje sa nižšia inteligencia aneacutemia zhoršenaacute imunita

Pri vysokyacutech expoziacuteciaacutech olova keď jeho koncentraacutecia v krvi dosahuje hodnoty 800 ndash 1 000 mgdm-3 dochaacutedza k poškodeniu mozgu (encefalopatia)

Aj niacutezke koncentraacutecie olova v organizme ovplyvňujuacute aktivitu pečene obličiek mozgu a obsahujuacute imunitnyacute systeacutem Je preukaacutezateľneacute že organizmus zaťaženyacute niacutezkymi hladinami olova v krvi (gt 40 mgdm-3) zhoršuje pozornosť kraacutetkodobuacute pamaumlť a prejavuje sa poruchami celkoveacuteho spraacutevania (nekoncentrovanosť nepokoj) oneskorenyacutem psychickyacutem vyacutevojom detiacute

35 ORTUŤ

Ortuť je vyacuteraznyacute neurotoxiacuten ndash kumuluje sa a postihuje najmauml centraacutelnu nervovuacute suacutestavu perifeacuterny a vegetatiacutevny nervovyacute systeacutem Hlavnyacutem miestom toxicity elementaacuternej ortuti suacute pľuacuteca Ale keď človek zhltne guličku ortuti z teplomeru vyjde vaumlčšinou všetka nevstrebanaacute z organizmu U zluacutečeniacuten ortuti je to zložitejšie a hlavnaacute cesta expoziacutecie byacuteva gastrointestinaacutelny trakt To platiacute najmauml o metylortuti

Veľmi nebezpečnyacute je tento kov pre vyviacutejajuacuteci sa plod v tele matky najmauml pre vyacutevoj jeho mozgu Ortuť totiž spocircsobuje zaacutevažneacute mentaacutelne poškodenie dieťaťa

Ortuť sa nachaacutedza v priacuterodnom prostrediacute a je suacutečasťou zemskej kocircry Ortuť existuje v rocircznych chemickyacutech formaacutech vraacutetane elementaacuternej ortuti Predpokladaacute sa že okolo 3 400 ton elementaacuternej ortuti sa ročne uvoľňuje do prostredia Z tohto množstva sa 95 percent zdržiava v zemi 3 percentaacute suacute v povrchovyacutech vodaacutech a 2 percentaacute v atmosfeacutere Približne 70 percent ortuti v prostrediacute je z antropogeacutennej činnosti najmauml z emisiiacute z uhoľnyacutech baniacute elektraacuterniacute a sklaacutedok odpadov Za poslednyacutech 100 rokov stuacuteplo množstvo emisiiacute z tovaacuterniacute a priemyslu uvoľňovanyacutech do prostredia Vyacuteskyt ortuti v prostrediacute naraacutestol trojnaacutesobne pričom v tyacutechto formaacutech zostaacuteva ortuť natrvalo

Ortuť ohrozuje organizmus aj priamou cestou Kontaminuje potraviny kam sa neuacutemyselne dostaacuteva z pocircdy vody a z ovzdušia Ortuť maacute na ľudskyacute organizmus toxickeacute uacutečinky Ľudskyacute organizmus nemaacute vytvorenyacute mechanizmus na regulaacuteciu ortuti v tkanivaacutech preto sa v organizme kumuluje Zluacutečeniny ortuti sa kumulujuacute vo svaloch obličkaacutech nervovom systeacuteme a mozgu

Ortuť je veľmi zradnaacute v organizme pocircsobiacute pomaly a nebadane Biologickyacute polčas ortuti je 72 dniacute Ortuť je nešpecifickyacute jed poškodzuje rocirczne systeacutemy a tkanivaacute Pevne sa viaže na ndashSH skupiny aminokyseliacuten Inhalaacuteciou ortuťovyacutech paacuter sa do organizmu dostaacuteva takmer 80 Ortuťoveacute pary difundujuacute ryacutechlo cez placentaacutelne a krvnomozgoveacute membraacuteny Preto suacute ortuťoveacute pary značne toxickejšie ako kvapalnaacute ortuť Prehltnutaacute kovovaacute ortuť (Hgo) sa v traacuteviacej suacutestave vstrebaacuteva len nepatrne (001 ) vylučuje sa stolicou

13

Pri prechode traacuteviacou suacutestavou mocircže docircjsť k mechanickeacutemu porušeniu v docircsledku vysokej mernej hmotnosti ortuti (r = 13534 kgm 3) Aj anorganickeacute zluacutečeniny ortuti suacute slabo absorbovaneacute v traacuteviacom trakte (menej ako 20 )

Priacutetomnosť ortuti v mozgu od uacutetleho veku byacuteva spojovanaacute s tyacutemito probleacutemami

Naacuteladovosť spomalenaacute funkcia nervoveacuteho systeacutemu mentaacutelna zaostalosť bolesti hlavy zhoršeneacute vyjadrovacie schopnosti zhoršenie zraku straacutecanie sluchu zhoršenaacute pamaumlť prehnanaacute hanblivosť nespavosť vyacutebušnaacute a podraacuteždenaacute povaha abnormaacutelne reflexy trasy a tiky depresie fotofoacutebia (svetloplachosť) anorexia Parkinsonova choroba Alzhaimerova choroba

36 SELEacuteN

Seleacuten v organizme je zabudovanyacute do celeacuteho radu životne docircležityacutech bielkoviacuten ktoreacute sa nazyacutevajuacute selenoproteiacutenySuboptimaacutelny priacutejem seleacutenu však mocircže znižovať produkciu selenoproteiacutenov čo mocircže spaumltne ovplyvniť obnovu DNA imunitneacute a protizaacutepaloveacute reakcie a v konečnom docircsledku zniacutežiť odolnosť proti takyacutem ochoreniam ako je rakovina a ochorenie srdca

Seleacuten sa nachaacutedza v pocircde a v kameňoch kumuluje sa v rastlinaacutech a nimi vstupuje do potravinoveacuteho reťazca Seleacuten je priacutetomnyacute vo vaumlčšine potraviacuten a jeho bohatyacutemi zdrojmi suacute orechy (najmauml braziacutelske orechy) ryby a ineacute produkty rybolovu vnuacutetornosti (obličky pečeň) a maumlso Seleacuten je aj v obilninaacutech zelenine a inyacutech rastlinnyacutech potravinaacutech ale jeho obsah koliacuteše podľa pocircdy na ktorej sa dopestovali

V Euroacutepe sa definovala hornaacute hranica priacutejmu seleacutenu pre dospelyacutech na 300 microgdeň u detiacute to postupne klesaacute až na 60 microgdeň pre 1 ndash 3-ročneacute deti2 Prekročenie tejto hladiny mocircže v miernejšiacutech priacutepadoch viesť k chorobnyacutem zmenaacutem pokožky a strate vlasov a nechtov zatiaľ čo dlhotrvajuacutece zvyacutešeneacute daacutevky (nad 900 microgdeň) veduacute k neurologickyacutem zmenaacutem vraacutetane zniacuteženej citlivosti kŕčovityacutem zaacutechvatom a dokonca až k ochrnutiu

Nadmernyacute priacutejem seleacutenu z potraviacuten je veľmi zriedkavyacute pričom toxickeacute priacutepady sa zaznamenali u šveacutedskych detiacute ktoreacute naacutehodou užili veľkeacute množstvo seleacutenovyacutech tabliet

14

Bez seleacutenu by ľudskyacute organizmus neraacutestol a nerozmnožoval sa pečeň by neplnila svoju funkciu a netvorili by sa ani docircležiteacute hormoacuteny Nedostatok je zriedkavyacute ale mocircže spocircsobiť zastavenie rastu oneskorenyacute pohlavnyacute vyacutevoj a zniacuteženuacute plodnosť Nadmernyacute priacutesun seleacutenu je veľmi vzaacutecny a v bežnej dobre vyvaacuteženej strave nepredstavuje tento prvok nijakeacute riziko ale nadbytok mocircže spocircsobiť vypadaacutevanie vlasov depigmentaacuteciu pokožky a uacutenavu

Ťažkeacute kovy a priemysel

[httpwwwstockphotosskimagephpimg_id=1273886ampimg_type=1]

15

4 Zaacutever

V tejto praacuteci som chcela poukaacutezať na probleacutem ťažkyacutech kovov na organizmus človeka a životneacuteho prostredia ktoreacute ich vo vysokyacutech koncentraacuteciaacutech zaťažujuacute a poškodzujuacute Taacuteto praacuteca mi dala veľa pretože až doteraz som si neuvedomovala ako naacutes ťažkeacute kovy mocircžu ovplyvňovať a čo mocircžu spocircsobiť Na naacuteš zdravotnyacute stav pocircsobia vo vysokyacutech koncentraacuteciaacutech veľmi draacuteždivo napr kadmium postihuje hlavne obličky a pečeň ortuť najmauml nervovuacute suacutestavu a pľuacuteca Daacute sa povedať že ťažkeacute kovy suacute všade okolo naacutes či v priemysle alebo aj v domaacutecnostiach (napriacuteklad vo vode) a tyacutem je veľmi ťažkeacute sledovať akeacute koncentraacutecie sa okolo naacutes vyskytujuacute Každaacute domaacutecnosť by si raz za určituacute dobu mala dať skontrolovať hlavne pitnuacute vodu na tieto koncentraacutecie pretože najviac ťažkyacutech kovov sa do organizmu dostaacuteva dyacutechaniacutem pokožkou a vodou ktoruacute pijem Aj to je jeden spocircsob ako sa chraacuteniť pred vysokyacutemi koncentraacuteciami ťažkyacutech kovov Vplyv ťažkyacutech kovov by sme mohli ešte eliminovať opatreniami a prieskumami ako poznanie stavu kontaminaacutecie pocircdneho fondu agrochemickeacute rozbory pocircd a ich využitie pre optimalizačneacute opatrenia organizaacutecia poľnohospodaacuterskej vyacuteroby v kontaminovanyacutech oblastiach (agrotechnickeacute zaacutesahy vyber plodiacuten) čo pestovať ako pocircdu obraacutebať hnojiť zavlažovať Duacutefam že som Vaacutem v tejto praacuteci aspoň trošku pribliacutežila čo suacute to ťažkeacute kovy a čo mocircžu spocircsobiť

16

Zoznam použitej literatuacutery [1] Violovaacute AMagulovaacute K Ťažkeacute kovy v ovzdušiacute Bratislava 1995 počet straacuten 29 [2] Hredzaacutek S Zborniacutek Hraacutedok 2009 počet straacuten 247 [3] Sokol J Uhriacuten V Massaacutenyi P Breyl I Košutzkyacute J Uhriacuten P Kadmium a jeho vyacuteskyt v organizmoch živočiacutechov Štaacutetna veterinaacuterna spraacuteva SR 1998 počet straacuten 116 [4] Sokol J Uhriacuten V Massaacutenyi P Breyl I Košutzkyacute J Uhriacuten P Kadmium a jeho vyacuteskyt v organizmoch živočiacutechov Štaacutetna veterinaacuterna spraacuteva SR 1998 počet straacuten 116[5] Styk J Probleacutem ťažkyacutech kovov v pocircdach Vyacuteskumnyacute uacutestav pocircdoznalectva a ochrany pocircdy v Bratislave 2001 počet straacuten 136

Internet

httpwwwenviro-edusk (1152011)httppdfwebtruniskelskriptavczv1Chemicke20prvky20v20ludskom20organizmedataPb_toxichtml (1352011)httpwwwvupskindexphpstartampmainID=1ampnavID=107 (1352011)httppdfwebtruniskelskriptavczv1Chemicke20prvky20v20ludskom20organizmedataHg_efecthtml ( 1452011)httpreferatyatlasskprirodne-vedychemia55219print=1 (1452011)httpwwweuficorgarticlesk632artidSelenium-in-the-Diet (1452011)httpreferatyatlasskprirodne-vedychemia12206selen-v-potrave-a-jeho-funkcia-v-organizme (1552011)httppdfwebtruniskelskriptavczv1Chemicke20prvky20v20ludskom20organizmedataCd_srchtml (1652011)

17



Reaktiacutevne metabolity kysliacuteka spocircsobujuacute poškodenie biologicky vyacuteznamnyacutech molekuacutel prevažne tyacutem že ich oxidujuacute rarr preto sa všeobecne volajuacute prooxidanty

Toxickyacute uacutečinok ťažkyacutech kovov sa potom prejavuje Priamym oxidačnyacutem poškodeniacutem vyacuteznamnyacutech biomolekuacutel Nepriamym uacutečinkom prostredniacutectvom katalytickej tvorby RMK (napr HO) ktoreacute

poškodzujuacute biologicky vyacuteznamneacute molekuly Taktiež mocircže docircjsť k premene relatiacutevne maacutelo uacutečinnyacutech laacutetok na vysoko toxickeacute

reaktiacutevne metabolity

Z ťažkyacutech kovov sa v jednotlivyacutech zložkaacutech životneacuteho prostredia a potravinaacutech v najvyššiacutech koncentraacuteciaacutech nachaacutedzajuacute Hg Pb a Cd suacute to zaacuteroveň najviac preskuacutemaneacute ťažkeacute kovy z hľadiska uacutečinku na ľudskyacute organizmus

21 Ťažkeacute kovy a životneacute prostredie

Do životneacuteho prostredia sa dostaacutevajuacute cestou priacuterodnyacutech a antropogeacutennych procesov Priacuterodneacute procesy zahŕňajuacute zvetraacutevanie atmosfeacuterickuacute depoziacuteciu kovov z pocircvodnyacutech procesov oceaacutenovyacutech procesov a vulkanickyacutech erupciiacute Antropogeacutenne zdroje suacutevisia s ľudskou činnosťou predovšetkyacutem so spaľovaniacutem fosiacutelnych paliacutev priemyselnyacutemi procesmi a prevaacutedzkou motorovyacutech vozidiel

Najvaumlčšiacute podiel ťažkyacutech kovov sa dostaacuteva do priacuterodneacuteho prostredia vo forme emisiiacute do ovzdušia a ich naacuteslednej depoziacutecii v docircsledku vymyacutevania dažďom alebo v podobe prašneacuteho spadu [1]

Ťažkeacute kovy suacute pretrvaacutevajuacutece uacuteplne pretože ich atoacutemovaacute štruktuacutera sa nemeniacute V prostrediacute mocircže docircjsť k nahromadeniu škodliviacuten a tyacutem predstavujuacute jednu z najnebezpečnejšiacutech skupiacuten škodliviacuten

Ich veľkosť v životnom prostrediacute je danaacute obsahom množstvom a pohybom vo všetkyacutech sfeacuterach prostredia Vedľajšie uacutečinky emisiiacute ťažkyacutech kovov suacute nebezpečneacute lebo sa do prostredia ndash ovzdušia obyčajne dostanuacute nekontrolovane [2]

6

2896

076

1626

8031408

218

1576

191

1207











7


31 ARZEN








8




















rakoviny kože

3 2 MEĎ




9





3 3 KADMIUM






10
















11








3 4 OLOVO





12




35 ORTUŤ






13




36 SELEacuteN





14




15

4 Zaacutever


16


Internet


17



2896

076

1626

8031408

218

1576

191

1207











7


31 ARZEN








8




















rakoviny kože

3 2 MEĎ




9





3 3 KADMIUM






10
















11








3 4 OLOVO





12




35 ORTUŤ






13




36 SELEacuteN





14




15

4 Zaacutever


16


Internet


17




31 ARZEN








8




















rakoviny kože

3 2 MEĎ




9





3 3 KADMIUM






10
















11








3 4 OLOVO





12




35 ORTUŤ






13




36 SELEacuteN





14




15

4 Zaacutever


16


Internet


17






















rakoviny kože

3 2 MEĎ




9





3 3 KADMIUM






10
















11








3 4 OLOVO





12




35 ORTUŤ






13




36 SELEacuteN





14




15

4 Zaacutever


16


Internet


17







3 3 KADMIUM






10
















11








3 4 OLOVO





12




35 ORTUŤ






13




36 SELEacuteN





14




15

4 Zaacutever


16


Internet


17


















11








3 4 OLOVO





12




35 ORTUŤ






13




36 SELEacuteN





14




15

4 Zaacutever


16


Internet


17










3 4 OLOVO





12




35 ORTUŤ






13




36 SELEacuteN





14




15

4 Zaacutever


16


Internet


17






35 ORTUŤ






13




36 SELEacuteN





14




15

4 Zaacutever


16


Internet


17






36 SELEacuteN





14




15

4 Zaacutever


16


Internet


17






15

4 Zaacutever


16


Internet


17



4 Zaacutever


16


Internet


17




Internet


17



Ťažke kovy

Documents

Transcript of Ťažke kovy