بررسی اثرات ناشی از وجود سرب در آب آشامیدنی

چکیده و مقدمه
 

وجود سرب در آب آشامیدنی، در اثر عبور آب از لایه سرب و روی دار و یا قرار گیری سفره آب زیرزمینی در مجاورت توده های حاوی سرب و روی می باشد، که باعث آلودگی سفره های آب زیرزمینی به بعضی از عناصر سنگین می گردد. نوشیدن این آب اثرات زیانباری را بر بدن وارد می اورد، در این مطالعه به بررسی بعضی از اثرات آن اشاره گردیده است. میزان جذب ریوی سرب 40 درصد می-باشد، به طوری که سرب جذب شده وارد خون شده و پس از ورود به بافتهای نرم و استخوان باعث فرایند تجمع سرب در استخوان می گردد، که به مسمومیت دراز مدت آن سارتونیزم (Sarturnism) می نامند. این فلز سنگین قابلیت عبور از جفت را دارد و پس از ورود به جنین در مقادیر بالا به عنوان سم متابولیک در خون کودکان باعث عقب ماندگی ذهنی آنها می گردد. سرب باعث کند شدن تجزیه مواد آلی توسط باکتریهای هترتروف می شود، که نشان داده است ماهی های در آب دارای بیش از 0.3 میلیگرم در لیتر سرب قادر به ادامه حیات نیستند، البته افزایش سختی آب و طول مدت تماس با سرب این اثر سمی را کمتر می کند[1] . میزان بالای سرب باعث اختلال در سیستم عصبی و در سیستم گردش خون (که باعث بالا رفتن فشار خون می گردد) و همچنین باعث اختلال در سیستم کلیوی و آسیب های مغزی مانند آنسفالوپاتی حاد می گردد، همچنین می تواند باعث خورندگی سیستم انتقال آب خانگی و فرسایش نهشته های طبیعی گردد. تغییر در میزان روی باعث مسمومیت و کم-خونی می گردد، همچنین می تواند باعث بیماریای مختلفی از جمله کوتوله-شدن، از دست دادن قدرت تشخیص مزه و ناهنجاریهای غدد و دیر بهبودی زخمها گردد [2]. فلزات سرب، روی، جیوه، کادمیوم و چند فلز دیگر جزء فلزات سنگین محسوب شده و به فلزاتی اطلاق می گردند که چگالی آنها بیشتر از 5 می باشد. تعداد این فلزات کلاً مشتمل بر 38 عدد است. از این میان بیشترین نگرانی متوجه فلزاتی است، که اغلب با ذخایر سولفیدی فلزات پایه همراهند (مانند Cu، Pb، Zn، Hg و Cd). برخی از این فلزات ممکن است در آب های ناشی از زهکشی معادن، در مقادیر خطرناکی یافت شوند و مسمومیت ناشی از آنها، با تجمع دو ماده افزایش یافته باشد؛ بدین معنی که ترکیب دوماده، سمیت بیشتری نسبت به مجموع اثرات هر یک از آنها، تولید می کند. وجود یک یا چند فلز به ویژه در آب های اسیدی معادن که دارای غلظت های بالا باشد، مهمترین آسیب برای چرخه آب و زیست محیطی منطقه محسوب می گردد [3]. وجود سرب در آب آشامیدنی خطر جدی محسوب می گردد، به عنوان مثال سرب موجود در لعاب سرامیکی زمانی که به عنوان ظروف مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرند یک منبع جدی مسمومیت سرب تلقی می شوند اگر لعاب سرب به صورت صحیح تهیه و بکار برده نشده باشد، مایعاتی با اسیدیته زیاد مانند آب سیب می تواند لعاب ها را حل کرده و باعث رهایی سرب در مایع گردد که حتی باعث مرگ سریع افراد گردد [4].

بحث و بررسی
 

همه عناصر در طبیعت موجود و بیشتر آنها ضروری هستند. اما کدام عناصر برای انسان ها و جانوران ضروری اند؟ عناصر ضروری عمده برای انسان ها و جانوران کلسیم، کلر، منیزیم، فسفر، پتاسیم، سدیم و سولفور است. عناصر دیگر که به مقدار کمتری لازمند شامل کروم، کبالت، مس، فلوراید، ید، آهن، منگنز، مولیبدنیم، سلنیم و روی می باشد. عناصری که نقش بیولوژیکی شناخته شده ای ندارند جزء عناصر غیرضروری و اغلب مضرند مانند: کادمیم، آرسنیک، جیوه، و سرب. عناصر بسیاری از قبیل آرسنیک، بور، کروم، مس، فلوراید، مولیبدنیم، نیکل و روی در سمی بودن محیط زیست دخالت دارند. به طوری که میزان تجمع فلزات در انواع مختلف سنگ ها متفاوت است. از این رو، غلظت عناصری مانند نیکل و کروم در بازالت بیشتر از گرانیت است در حالیکه برای سرب بالعکس است. فلزات سنگین در رسوبات به تجمع در شکاف هایی با کوچکترین اندازه دانه و بیشترین میزان ماده آلی گرایش دارند. بنابراین شیل-های سیاه آهکی به این عناصر گرایش دارند. دومین فرآیندی که فلزات را در محیط اطراف پراکنده می کند، هوازدگی است. بسیاری از فرایندهای هوازدگی در بازه زمانی خاصی صورت می گیرند که به شرایط زیست محیطی مرتبط است. هوازدگی به خردشدن سنگ ها اشاره دارد و ممکن است شامل فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی باشد. فرایندهای فیزیکی، توده سنگ را به تکه-هایی تقسیم می کنند که قبلا با آب و باد فرسایش یافته اند. خاک ها از طریق برهم کنش سنگ هوازده و ماده آلی شکل می گیرند. فرایندهای شیمیایی فرم کانی شناختی را که فلزات در آن یافت می شوند، تغییر می دهند و می توانند باعث تجمع فلزات جهت انحلال در آب و واکنش با ارگانیسم ها شوند. فرایندهای بیولوژیکی شامل فعالیت های گیاهان و جانوران است. هوازدگی در انتقال فلزات از سنگ بستر به دیگر قسمت های محیط زیست نقش مهمی را ایفا می کند [4].

مسیرهای ورود عناصر به بدن [4]
 

گرچه ارزیابی خطرات و تأثیرات مضر عناصر امکان پذیر نیست ولی بدیهی است که برخی از آنها مانند سرب، جیوه، و کادمیم خطر بیشتری را نسبت به بقیه ایجاد می کنند. این عناصر خود گروهی را تشکیل می دهند که بسیار مورد توجه دانشمندان است. تمرکز سرب محلول دربیشتر آب های طبیعی که دارای دی اکسید کربن و PH حدود 7 هستند بسیار پایین است و معمولاً کمتر از ده میلی گرم در لیتر می باشد. حلالیت کم سرب به سبب توانایی این عنصر، درتشکیل ترکیبات کربناتها (PbCO3)، سولفات ها(PbSO4) و هیدرو کسیدهاست که معمولاً در آب ترکیبات نامحلول ایجاد می کند، بنابراین حلالیت سرب در آب توسط کربنات سرب و نیز درجه قلیایی بودن کنترل می شود. بنابراین آب های با PH پایین، دارای تمرکز بالایی ازسرب می باشند. حد مجاز تمرکز سرب در آب ، بین 0.010 تا 0.050 میلی گرم در لیتر است. اتحادیه اروپا میزان سرب مجاز محلول در آب آشامیدنی انسان را تا 0.050 میلی گرم در لیتر مشخص کرده است در حالی که آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) در امریکا در حال تلاش جهت پایین آوردن میزان آن است. حد ماکزیمم غلظت سرب در آب توسط خدمات عمومی سلامتی (PHS) Service Public Healthبه مقدار 0.05 میلی-گرم در لیتر بنا نهاده شده است. زمانیکه آب طبیعی استفاده شود به دلیل سختی آب می تواند مضر باشد؛ آب سخت شامل یون های کربنات وسولفات می باشند که با سرب واکنش می دهند و یک پوشش محافظPbCO3 و PbSO4 را که غیر قابل حل در آبند بوجود می آورند. به طور کلی امروزه بسیاری از رودخانه ها، دریاچه ها و آبهای سطحی در معرض آلودگی به سرب حاصل از صنایع، امور کشاورزی، استخراج معادن و دود حاصل از وسایل نقلیه موتوری هستند. مهمترین منابع آلوده کننده آبهای زیرزمینی و سطحی شامل زهآبها، جریانهای ناشی ازلیچینگ و جریان های نفوذی از سدهای باطله، پیتهای معادن و عملیات معدنکاری میباشد.
منابع و مآخذ
1- هرندی زاده, ع. (1382), اثر فلزات سنگین بر قارچهای هیفومیت آبزی رودخانه زاینده رود. پایانامه کارشناسی ارشد زیست شناسی دانشگاه اصفهان.
2- پیروان, ح.ر. و اسدی نیا, ح. (1386), بررسی اثرات زمین شناسی پزشکی زون های آلتراسیون هیدروترمال منطقه طارم زنجان بر منابع آب. مجموعه مقالات یازدهمین انجمن زمین شناسی دانشگاه قردوسی.
3- Sally Brown, Rufus, L. Chaney, Judith, g. Hallfrisch and Qi Xue, (2003) Heavy metals in the environment, Effect of bio solids processing on lead bioavailability in an urban soil, j. Environ. Qual.
4- www.NPI.gov.au.com
5- www.NGDIR.ir
ارسال مقاله توسط کاربر محترم سایت : aligoly