Metale toksyczne - arsen i kadm

Arsen (As) - pierwiastek chemiczny toksyczny, występujący w naturze w związkach organicznych. Toksyczność związków arsenu zależy od formy, w jakiej są przyjmowane.

Kadm (Cd) - pierwiastek chemiczny, niezwykłe działanie toksyczne wykazują jony kadmu. Znaczne jego ilości  znajdują się w rudach cynku, kopalinach, np. węgiel kamienny.

Różnorodne działania człowieka przyczyniły się do zachwiania naturalnych procesów zachodzących w środowisku. Dopiero u schyłku XX wieku uświadomiliśmy sobie, jak bardzo zanieczyszczaliśmy atmosferę, hydrosferę, litosferę i biosferę. Rozwój przemysłu i ekspansja naszej cywilizacji doprowadziła do zwiększonej  emisji toksycznych substancji wprowadzanych do środowiska takich jak metale ciężkie. Nie podlegają one biodegradacji. Raz wprowadzone do obiegu, zmieniają tylko rodzaj połączenia chemicznego. Zdecydowanie, ujemnym skutkiem jest ich akumulacja w organizmach żywych. Wpływa to niekorzystnie na rozwój organizmów i jakość plonów, a w konsekwencji na wszystkie dalsze  ogniwa łańcucha pokarmowego, na końcu którego znajduje się człowiek.

Skażenie metalami ciężkimi: powietrza - następuje poprzez procesy spalania paliw stałych, ciekłych i gazowych, hutnictwo metali; wody - poprzez ścieki przemysłowe i komunalne, nawozy mineralne i środki ochrony roślin; gleby - poprzez opadanie pyłów przemysłowo-energetycznych, migracje z odpadów stałych (hałdy).

Metale ciężkie a uprawa roślin
Koncentracja metali w roślinach w dużym stopniu zależy od gatunku, a nawet odmiany. Spośród warzyw, najczęściej te, których częścią jadalną są liście lub korzenie  np. sałata, szpinak, rzodkiewka, pietruszka, burak czy marchew najsilniej ulegają skażeniu. Skłonności do akumulacji nadmiernych ilości pierwiastków śladowych nie wykazują warzywa, których spożywamy owoce. W uprawie warzyw na glebach o zwiększonej zawartości metali ciężkich, istotne znaczenie ma dobór roślin o małej skłonności do akumulacji tych pierwiastków.

Metale ciężkie w glebach
Pobieranie przez rośliny substancji pokarmowych i toksycznych zależy między innymi od ich dostępności, a ta z kolei uwarunkowana jest np. stężeniem tych składników. Istnieje prosta zależność polegająca na wzmożonym pobieraniu metali ciężkich przez rośliny wraz ze wzrostem w glebie ich przyswajalnych form. Najbardziej widoczne to jest w przypadku roślin mających zwiększone zdolności pobierania i kumulowania tych pierwiastków.

Gleby nie zanieczyszczone, o naturalnej zawartości metali ciężkich nadają się pod uprawę wszystkich gatunków warzyw. W miejscach potencjalnie zagrożonych występowaniem zwiększonych zawartości tych pierwiastków (na glebach zlokalizowanych wzdłuż ciągów komunikacyjnych oraz w zasięgu oddziaływania pyłów przemysłowych i komunalnych) nie należy uprawiać warzyw, szczególnie charakteryzujących się zwiększoną zdolnością kumulowania metali.

Odczyn gleby
Spośród właściwości fizykochemicznych gleb, odczyn pH ma największe znaczenie dla akumulacji metali ciężkich w roślinach. Większa wartość  pH> 6,5 zdecydowanie zmniejsza ilość łatwo rozpuszczalnych form metali w glebie i ogranicza  ich pobieranie oraz gromadzenie przez rośliny. W środowisku kwaśnym rośliny mogą pobierać duże ilości tych pierwiastków, nawet z gleb mało zanieczyszczonych, szczególnie kadmu.

Wpływ wybranych metali ciężkich  na organizm człowieka Kadm gromadzony w roślinach uprawnych wchodzi w łańcuch żywieniowy człowieka. Toksyczne działanie kadmu na organizm ludzki polega na zaburzeniu czynności nerek, chorobie nadciśnieniowej, zmianach  nowotworowych, zaburzeniu metabolizmu białka, uszkodzeniu układu oddechowego. Drastycznymi następstwami kumulowania się dużych ilości kadmu w organizmie człowieka są wady wrodzone.

Arsen, powszechnie uważany za truciciela, jest jednak niezbędny człowiekowi do życia jako substancja biorąca udział w syntezie białka i hemoglobiny (leczenie niedokrwistości).

W niewielkich ilościach związki arsenu występują w niektórych wodach mineralnych, zalecanych przy leczeniu schorzeń układu krążenia. Arsen jest więc nie tylko pierwiastkiem zabójczym, ale także ratującym zdrowie, a niekiedy życie, natomiast rola jaką odegra w organizmie ludzkim zależy przede wszystkim od wielkości zastosowanej dawki tego pierwiastka i jego związków.

Pamiętajmy uprawiając pole, ogród czy działkę o tym, że gleba może być skażona metalami ciężkimi (ołów, rtęć, arsen i kadm). Potwierdzeniem faktu, będzie analiza gleby na zawartość metali ciężkich. W przypadku znacznego przekroczenia zawartości szkodliwych metali w glebie, należy zaniechać produkcji  żywności dla siebie, swojej rodziny i na sprzedaż. Jeżeli poziom tych metali, jednego lub wszystkich oscyluje wokół dopuszczalnych norm, powinniśmy ograniczyć się  do uprawy roślin, które w małym stopniu kumulują szkodliwe związki.

Małgorzata Grabczyńska
KPODR Minikowo,
Oddział w Zarzeczewie

XII 2009