TEŽKE KOVINE V TLEH - TOKSIČNOST TEŽKIH KOVIN

Težke kovine so lahko za rastline, živali in človeka toksične. Toksičnost za rastline se kaže v inaktivaciji encimov, blokiranju funkcionalnih skupin biološko pomembnih molekul in poškodbah biomembran. To vodi do zmanjšanega sprejema mineralnih hranil in zmanjšane rasti ter pogosto tudi do nespecifičnih znamenj, kot so kloroze. Težke kovine lahko motijo elektronski transport pri procesih dihanja in fotosinteze. Zanimivo je, da so mnoge težke kovine mikrohranila, torej v majhnih količinah za življenje nujno potrebne (esencialne). Pomanjkanje posameznega potrebnega elementa se kaže v specifičnih znakih pomanjkanja. Rastline potrebujejo naslednje kovine: Al, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Rb, Ti, V in Zn. Ostale kovine rastlinam niso potrebne, vendar jih rastline lahko vsebujejo, če so prisotne v talni raztopini.

Ljudje in živali lahko sprejemajo težke kovine preko rastlin (prehranjevalna veriga) ter direktno z vdihovanjem s težkimi kovinami bogatih prašnih delcev in zaužitjem onesnaženih talnih delcev (iz rok v usta, geofagija).

Toksične učinke Pb so poznali že v stari Grčiji. Sorazmerno neovirano prehaja skozi placento. Ker otroci še nimajo popolnoma razvite bariere med krvjo in možgani, prehaja v možgane in jih poškoduje (hiperaktivnost, izpad motoričnih funkcij, encefalopatije, zaostalost). Glavna pot vnosa Pb v telo je zaužitje onesnaženih tal in vdihavanje s Pb bogatih prašnih delcev (vetrna erozija tal). Po podatkih WHO je nevarno, če zaužijemo ali kako drugače sprejmemo več kot 500 μg dan-1 Pb. Posebno ogrožena skupina so otroci, ki 50% Pb zaužijejo direktno iz onesnaženih tal. 40 do 50% sprejetega Pb tudi zadržijo. Odrasli zadržijo 10-50% sprejetega Pb. Pb povzroča tudi metabolne, krvne in ledvične bolezni, ovira vezavo Fe na protoporfirin in povzroča anemije (WHO), pri odraslih pa tudi hipertenzijo.

Za Cd je značilno, da ga največji delež sprejmemo predvsem s hrano. Po izračunih kar 50% iz žit. Po priporočilih WHO je največja še sprejemljiva količina zaužitega Cd 70μg dan-1. Otroci naj ne bi zaužili več kot 2-25 μg Cd dan-1, odrasli pa 15 do 50 μg dan^-1 (WHO). Cd je kumulativni strup in se kopiči v ledvični skorji. Pri koncentracijah večjih od 200 μg kg-1 sveže mase povzroča motnje v delovanju ledvic. Obsežno epidemiološko študijo so izvedli na Japonskem, kjer je v pokrajini Toyama kar 9,5% tal onesnaženih s Cd. Cd vpliva na metabolizem Ca in vitamina D in povzroča kostne bolezni in deformacije skeleta (bolezen itai-itai), težave pri reprodukciji, kardiovaskularne bolezni, hipertenzijo in je rakotvoren.

Z razliko od Cd in Pb je Zn mikrohranilo. Sodeluje v metabolnih procesih sinteze in razgradnje ogljikovih hidratov, lipidov, proteinov in nukleinskih kislin. Pogosto ga v hrani in v tleh celo primanjkuje. Po priporočilih WHO naj bo dnevna zaužita količina Zn 15 do 22 mg. Količine večje od 150 mg dan-1 povzročajo oslabitev imunskega sistema in pomanjkanje Cu v telesu, količine večje od 440 mg dan-1 Zn lahko povzročijo želodčne razjede.