Sunkiųjų metalų poveikis organizmams

Sunkieji metalai yra elementai, kurių 1 cm3 sveria daugiau nei 5 g. Dauguma sunkiųjų metalų kaip mikroelementai reikalingi augalų augimui ir dalyvauja įvairiose biocheminiuose procesuose: geležis, kobaltas, cinkas, varis, manganas, molibdenas ir kiti. Tačiau tokie elementai kaip gyvsidabris, švinas, kadmis, chromas, nikelis, varis, kurių koncentracijos viršija ribines, yra nuodingos gyviems organizmams, neigiamai veikia žmones, gyvūnus ir augalus. Gamtoje priskaičiuojami 38 sunkieji metalai, bet ne visi jų priskiriami toksiškiems. Sunkieji metalai į dirvą ir aplinką patenka iš chemijos ir metalurgijos pramonės įmonių, iš šiluminių katilinių, su transporto išmetamosiomis dujomis, nutekamaisiais vandenimis, taip pat su pesticidais ir trąšomis. Sunkieji metalai, patekę į dirvą, stabdo augalui reikalingų maisto medžiagų įsisavinimą, šaknų augimą, sukelia jaunų augalų chlorozes, lapų nekrozes, įvairius augalų fiziologijos sutrikimus. Jų prigimtis antropogeninė, todėl jie galėtų būti traktuojami kaip biotiniai. XX amžiuje vykstant sparčiai pramonės plėtrai, ypač aktualus tampa sunkiojo metalo panaudojimas ir jo įtaka žmogaus organizmui. Daug sunkiojo metalo ir jo junginių, naudojama pramonėje ir įvairiose technikos srityse, lieka gamybos bei buitinėse atliekose. Šios medžiagos ir yra vienos didžiausių ekologinių nuodų. Kadmio, švino, berilio, cinko ir kitų sunkiųjų metalų junginiai žmogaus organizmui yra nuodingi. Šie metalai ypatingi tuo, kad konkuruoja su ląstelių mikroelementais, iš jų ir su kalcio jonais, juos išstumdami. Sunkieji metalai ir jų junginiai veikia širdies kraujagyslių sistemą, t.y. jiems veikiant greičiau sklerozuoja širdies, inkstų, smegenų kraujagyslės, randasi komplikacijų: infarktas, insultas bei trombozė. Gali pasireikšti širdies ir kraujagyslių sistemos veiklos reguliacijos sutrikimų, audinių hipoksija. Dėl metalų poveikio ištinka paralyžius, žmogus gali susirgti plaučių, inkstų ir kepenų ligomis, pazeidžiama kaulų sistema, lytinės funkcijos. Taip pat pastebėtas sių medziagų tiesioginis poveikis vaisiui (jo širdies ir kraujagyslių sistemai). Esant net nedideliai sunkiųjų metalų koncentracijai, pasireiškia lėtinis nespecifinis veikimas. Nustatyta, kad, be nuodingo poveikio, sunkieji metalai sutrikdo ir lytinę funkciją. Jie pagreitina aterosklerozę, piktybinių navikų atsiradimą, pažeidžia genetinį aparatą. Lytines ląsteles veikia kadmis, cinkas, chromas, nikelis, švinas, gyvsidabris, boras, manganas, berilis ir baris, o kancerogeninių savybių turi kadmis, chromas, nikelis, švinas, kobaltas ir kt. Sunkiųjų metalų neigiamas poveikis dažnai nepastebimas, nes pokyčiai organizme išryškėja po kelerių ar net kelių dešimčių metų, kartais jie pasireiškia tik kitoms kartoms. Taigi daugelis metalų kaupiasi organizme ir vėliau pasireiškia kancerogeniniu, mutageniniu, gonadotropiniu ir embriotoksiniu veikimu. Pagal pavojingumą gyvam organizmui sunkieji metalai yra išsidėstę taip: Hg, As, Cu, Cd, Zn, Cr, Mn, Fe, Ti, Pb, o kancerogeninis bei mutageninis jų poveikis priklauso nuo koncentracijos ir gali pasireikšti ne iš karto, bet po tam tikro laiko.