중금속의 건강 또는 환경 적 영향은 무엇입니까? - 과학 - 2025

중금속의 건강과 환경 영향은 그들이 낮은 농도에서 독성 물질이기 때문에 매우 심각합니다. 원자량이 20보다 크고 밀도가 4.5g / cm3보다 큰 50 개 이상의 화학 원소로 구성됩니다.

철, 코발트, 구리, 철, 망간, 몰리브덴, 바나듐, 스트론튬 및 아연과 같은 일부 중금속은 인간의 식단에 필수적입니다. 그러나 납, 카드뮴, 수은 및 비소와 같은 다른 경우는 인간과 다른 유기체 모두에 매우 독성이 있습니다.

비소 오염. 출처 : Bochr

중금속은 자연에서 발견되지만 인간 활동은 인공적인 확산과 집중을 촉진합니다. 특히 종이 및 플라스틱 산업과 같은 다양한 공정의 촉매뿐만 아니라 페인트 및 염료에 사용됩니다.

어떤 경우에는 비소 및 카드뮴으로 인한 일부 경우와 같이 천연 자원으로 인한 오염입니다. 어쨌든 중금속 오염은 사회와 자연 생태계에 심각한 문제입니다.

인간이 소비하는 물과 식품에 허용되는 중금속의 최대 농도는 세계 보건기구 (WHO)에 의해 정의됩니다. 현재 현실은 세계 여러 지역에서 검출 된 농도가이 한계를 초과한다는 것입니다.

건강에 미치는 영향

각각의 오염 된 중금속은 고유의 작용 메커니즘을 가지고 있으며 특정 조직이나 기관에 축적됩니다.

미나마타 병 (일본)

1950 년대에 일본의 미나마타 해안 인구에서 어린 시절 신경 증후군이 발견되었습니다. 원인은 염화 수은을 사용하는 산업에서 수은으로 오염 된 어류의 섭취 때문이라는 것을 확인할 수있었습니다.

수은은 태어나지 않은 산모에게 영향을 받았고 신생아는 심각한 신경 학적 문제를 일으켰습니다. 2009 년까지 2,271 명의 피해자와 10,000 건 이상의 사례가 확인되었습니다.

납 중독 또는 연화

이 질병은 오염 된 물, 공기 또는 음식에서 나오는 납 섭취로 인해 발생합니다. 납은 신경 독성, 즉 신경계에 영향을 주어 특히 뇌에서 신경 손상을 유발합니다.

또한 골수에 영향을 미치고 신장에 축적되어 신부전을 유발합니다. 혈중 납은 헤모글로빈 합성을 차단하여 빈혈을 유발합니다.

카드뮴 오염

카드뮴 섭취는 주로 뼈 조직에 영향을 미치는 Itai-Itai 또는 골관절염으로 알려진 질병을 유발합니다. 이 질환은 다발성 골절, 빈혈, 신장 및 폐 손상과 함께 골다공증을 유발합니다.

카드뮴은 구강 및 호흡 경로로 모두 들어가 순환계에 도달하여 신장과간에 축적 될 수 있습니다. 담배는 담배가 재배되는 토양의 오염으로 인해 카드뮴의 공급원입니다.

비소 오염 또는 비소 증

비소에 노출 될 위험이있는 세계 인구는 1 억 5 천만 명을 초과합니다. 비소 증은 호흡기 질환, 심혈관 및 위장 질환을 유발하며 특히 폐암, 방광암 및 피부암의 원인으로 표시되었습니다.

구리 오염

이 금속에 의한 오염은 간, 신장, 빈혈, 소장 및 대장의 자극을 유발합니다. 높은 수준의 황산구리 오염은 간의 괴사를 일으켜 사망을 유발합니다.

구리 용기에 저장된 식품도이 금속으로 오염 될 수 있습니다.

생태계에 대한 시사점

중금속 오염은 수생 및 육상 환경을 악화시키는 가장 심각한 원인 중 하나입니다. 중금속은 식물과 동물 모두에 영향을 미칩니다.

생물 축적

금속은 지속적이므로 분해되거나 파괴 될 수 없습니다. 따라서 그들은 조직에 축적되고 먹이 사슬의 한 링크에서 다른 링크로 섭취됩니다.

어류의 생물 축적. 출처 : MercuryFoodChain-01.png : Ground Truth Trekking. Moby69 at en.wikipedia 파생 작업 : Osado

예를 들어, 이매패 류, 조개류 및 연체 동물의 일부 종은 물에서 카드뮴과 수은을 흡수하여 체내에 축적합니다. 이 유기체는 인간을 포함하여 다음 영양 수준의 포식자에 의해 소비됩니다. 카드뮴의 경우 1kg을 소비하는 포식자는 100에서 1000 µg까지 집중할 수 있습니다.

Minamata (일본)의 예

미나마타 만에서는 1932 년에서 1968 년 사이에 Chisso 석유 화학 회사가 배출 한 수은이 박테리아에 의해 소비되고 처리되었습니다. 이 박테리아는 플랑크톤이나 배설 된 지용성 수은에 의해 소비되었고 그곳에서 나머지 먹이 사슬로 전달되었습니다.

미나마타의지도 (일본). 출처 : http://en.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345

이 과정에서 물고기의 지방 조직에 농도가 증가하면서 축적됩니다. 그 먹이 사슬의 마지막 연결 고리는 인간이었고, 그것이 만들어 낸 끔찍한 결과였습니다.

식물 피해

예를 들어, 카드뮴은 식물에 축적되는 경향이 가장 큰 중금속 중 하나로 인식됩니다. 이 금속은 식물의 영양 및 물 수송 과정에서 심각한 불균형을 유발합니다.

카드뮴으로 오염 된 식물은 기공 개방, 광합성 및 증산에 변화를 일으 킵니다.

동물 애정

중금속이 생태계를 오염 시키면 야생 동물에 심각한 피해를 입 힙니다. 예를 들어, 동물의 수은 오염은 심각한 입, 장 및 신장 문제를 유발합니다.

순환계도 영향을 받아 심장 리듬 장애를 유발합니다. 또한 생식력, 태아 기형에 영향을 미치고 낙태를 유발하여 생식 효율을 감소시킵니다.

수역의 오염

해양 및 담수 수생 생태계는이 환경에서 중금속의 높은 이동성으로 인해 가장 큰 영향을받습니다. 중금속으로 수역을 오염시키는 가장 심각한 문제 중 하나는 수은의 경우입니다.

광산 슬러지 케이스

Omai (Guyana, 1995)에서는 금광에서 채광 슬러지를 포함하는 댐의 제방이 단절되었습니다. 이 광산에서 시안화물은 기반암에서 금속을 분리하는 데 사용되며 폐기물은 Potaro 강에 도달하여 물고기, 새 및 기타 동물의 죽음을 초래합니다.

금 채굴에서 수은 사용. 출처 : commons.wikimedia.org

비슷한 사례가 Aznalcóllar (Spain, 1998)에서 황철광 광산의 제방이 깨졌을 때 발생했습니다. 이 경우 물에 의해 운반되거나 직접 배출 된 폐기물이 과달 키비르 강 유역을 오염 시켰습니다.

이로 인해 과달 키비르 하구의도 냐나 생물권 보호 구역이 오염되었습니다. 오염 된 중금속에는 비소, 납, 카드뮴, 구리, 철, 망간, 안티몬 및 수은이 포함됩니다.

사회에 대한 시사점

이환율과 사망률

중금속 오염으로 인한 질병은 이환율과 사망률을 유발합니다. 미나마타 또는 납 중독과 같은 질병은 그들이 유발하는 신경 학적 문제로 인해 심각한 학습 지연을 유발합니다.

식품 안전

최근 연구에 따르면 양상추, 양배추, 호박, 브로콜리 및 감자와 같은 야채에 중금속 및 준 금속이 존재합니다. 오염되는 중금속에는 수은 (Hg), 비소 (As), 납 (Pb), 카드뮴 (Cd), 아연 (Zn), 니켈 (Ni) 및 크롬 (Cr)이 있습니다.

이 오염의 기본 매개체는 오염 된 관개 수입니다. 중금속은 또한 생물 축적으로 인해 생선, 육류 및 우유에서 다른 농도로 발견되었습니다.

식수 손실

식수는 점점 더 부족 해지고 있기 때문에 오늘날의 전략적 자원 중 하나입니다. 강과 지하 대수층의 중금속 오염은 사용 가능한 식수원을 감소시킵니다.

경제적 손실

중금속의 영향을받는 물과 토양의 오염 제거와 건강 문제로 인한 비용은 모두 큰 경제적 비용을 의미합니다.

반면에 중금속 오염은 중요한 수입원을 부정 할 수 있습니다. 이에 대한 예는 토양의 카드뮴 오염으로 인해 베네수엘라의 특정 지역에서 코코아의 수출을 제한하는 것입니다.

일본 사례와 이타이 이타 이병

일본에서는 광업으로 인한 카드뮴에 의한 농지 오염으로 인해 이러한 토지에서 쌀 재배가 금지되었습니다. 이것은 농부들에게 심각한 경제적 손실을 초래했습니다.

1992 년에 카드뮴 오염으로 발생한 비용은 총 7 억 3300 만 달러의 의료비였습니다. 농업 피해에 대한 보상금은 17 억 5 천만 달러에 이르렀고 연간 6 억 2 천만 달러가 진주 강 오염 제거에 투자되었습니다.

참고 문헌

1. Bejarano-González F (2015). 글로벌 화학 오염. 생태 학자 Nº 38 : 34-36.
2. ELIKA (2017). 식품 오염의 유형. 식품 안전을위한 바스크 재단. 5p. (2019 년 8 월 26 일 조회). 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 및 Muñoz-García, FG (2016). 인간과 동물의 건강에 대한 중금속의 위험. 농업 및 농업 산업 분야의 생명 공학.
4. López-Sardi E. 화학 및 환경. 팔레르모 대학교. 아르헨티나. (2019 년 8 월 26 일 조회) https://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT5/CYT507.pdf
5. JJV Martorell (2010). 확산 오염의 영향을받는 안달루시아 남 대서양 연안의 두 수생 생태계에서 중금속의 생체 이용률. 카디스 대학교 과학부.
6. Reyes, YC, Vergara, I., Torres, OE, Díaz-Lagos, M. 및 González, EE (2016). 중금속 오염 : 건강, 환경 및 식품 안전에 대한 영향. 공학 연구 및 개발 잡지.
7. Reza R 및 G Singh (2010). 강물에 대한 중금속 오염 및 색인 접근 방식. 국제 환경 과학 및 기술 저널, 7 (4), 785–792.
8. Rodríquez-Serrano, M., Martínez-de la Casa, N., Romero-Puertas, MC, Del Río, LA 및 Sandalio, LM (2008). 식물의 카드뮴 독성. 생태계.
9. Travis CC 및 Hester ST (1991). 글로벌 화학 오염. 환경 과학 및 기술, 25 (5), 814–819.