د نهله عبيد تكتب: الأثار الضاره للتلوث بالمعادن الثقيلة

باحث أول بمعهد بحوث الصحه الحيوانيه – معمل فرعى كفرالشيخ

المعادن الثقيلة (Heavy Metals) لم يتم تعريفها بشكل مُحدد، إلا إنها بشكل عام عناصر تمتلك خواص فيزيائية مثل الفلزات الإنتقالية وبعض أشباه الفلزات كثافتها أكثر من 5 جرام / سم3 كما يطلق عليها المعادن السامة (toxic metals).

توجد المعادن الثقيلة بصورة طبيعية في النظام البيئي ويرجع ازدياد نسبها مؤخراً إلى المصادر الصناعية والنفايات الصناعية السائلة وانتقال أيونات المعادن من التربة إلى البحيرات والأنهار والأمطار الحمضية  والتلوث الحادث من النفايات الصادرة من الوقود بشكل خاص

تحتاج الكائنات الحية إلى كميات مختلفة من “المعادن الثقيلة”، مثل الحديد والكوبالت والنحاس والمنجنيز والموليبدنيوم، والزنك والسيلنيوم، حيث يكون استهلاك هذه المعادن ضرورياً وهاماً للمحافظة على عملية التمثيل الغذائي (الآيض) بجسم الكائن الحي.

تنقسم العناصر الثقيلة إلى عناصر أساسية وعناصر غير أساسية, فالعناصر الأساسية هامة لعمل الإنزيمات  بينما تكون العناصر الثقيلة غير الأساسية سامة للخلية ومكوناتها

تنجم خطورة المعادن الثقيلة من قدرتها على التراكم في أجسام الكائنات البحرية مثل: الأسماك والقشريات، كما أن استهلاك كميات كبيرة منها تحتوي على تركيزات عالية من المعادن الثقيلة يؤدي إلى تسمم الإنسان وهو المستهلك النهائي لتلك الكائنات وهو ما يعرف (بتسمم المعادن الثقيلة), حيث تتراكم داخل الجسم بشكل أسرع من انحلالها من خلال عملية التمثيل الغذائي (الأيض) أو إخراجها

الرصاص، أبو المعادن الثقيلة

تراكم المعادن الثقيلة داخل أنسجة الأسماك

تعتبر الأسماك ثروة إقتصادية ومصدر غذائي واسع الإنتـشار فـي مختلـف أنحـاء العـالم رخيصة الثمن ذات قيمة غذائية عالية يحتاجهـا الجسم البشري فهي سهلة الهضم وتحتوي على سعرات حرارية وأحماض دهنيـة مشبعة منخفضة على عكس اللحوم الحمراء.

1- أدى تلوث البيئة على المستوى العالمي إلى تلوث الأسماك بالمواد الضارة بالصحة (مثل المبيدات ومياه الصرف الصحي والصناعي والزراعي) حيث أن مدى تلوث الأسماك في مكان ما يعطي دلالة قاطعة على مدى تلوث البيئة.

2- يعتبر التلوث بالعناصر الثقيلة مثل الحديد, الخارصين, النحاس, الرصاص والكادميوم أخطر أنواع التلوث نتيجة تراكمها داخل أعضاء الأسماك حيث تمتص هذه العناصر وتجّمُعها داخل أنسجتها.

3- ترجع خطورة المعادن الثقيلة إلى عدم قابليتها للتحلل وتسبب أضرار حادة ومزمنة لمختلف الأحياء المائية ويعتبر اسوداد الغشاء البريتوني في الأسماك أحد الدلائل القوية على تلوث هذه الأسماك بالمعادن الثقيلة ويمكن ملاحظة ذلك عند تنظيف أمعاء الأسماك, وكلما كانت الأسماك كبيرة كانت لحومها أكثر خطورة لأنها تأكل الأسماك الصغيرة وبالتالي يزداد تراكم السموم بها.

4- تعتبر الخياشيم أكثر أعضاء الأسماك تأثراً بملوثات البيئة المائية بسبب تماسها المباشر مع البيئة الخارجية فهى من المناطق النافذة للجسم وتشكل مواقع للتنفس وتنظيم الإسموزية, كما يعكس تراكم العناصر الثقيلة في أعضاء وعضلات الأسماك مقدار التلوث الحاصل في البيئة المائيـة وبالتالي يجب معرفة أسبابه ومصادره ومـن ثـم مراقبتـه ومنعه.

5- وربما يعود سبب التركيزات المتفاوتة للعناصر الثقيلة إلى العديد من العوامل منها عمليات الأيض في الأسماك ودرجـة تلـوث الماء والرواسب والغذاء المتوفر لهـا فـضلاً عـن عوامـل أخـرى منهـا الملوحـة ودرجـة الحـرارة .

إستخدام الأسماك كمؤشر حيوي لتلوث المياه

تستخدم الأسماك البحريــة وأســماك الميــاه العذبــة كمؤشــراً أو دلــيلاً حيويــاً في برامج المراقبة البيئية لمعرفـة مـدى تلـوث البيئـة المائيـة بالعناصر الثقيلة التـي تعيش فيها، وذلك بـسبب إنتقـال العناصـر الثقيلـة عبر سلسلة الغذاء، حيث تدخل العناصر الثقيلة إلى السلاسل الغذائية المائية وخاصة الأسماك إما بصورة مباشرة عن طريـق الغذاء أو غير مباشرة عن طريق الخياشيم وينتقل التأثير السام للمعادن الثقيلة من كائن إلى آخر عن طريق التغذية عبر السلسلة الغذائية ومن ثم تصل هذه العناصر إلى الإنسان المستهلك الذي يقع في قمة الهرم الغذائي, كما أن للأسماك القابلية على تركيز الملوثات بدرجة أعلى من المياه والرواسب بسبب تغذية الأسماك على الكائنات الصغيرة والمواد العضوية الموجودة فـي البيئـة المائيـة.

سُمية المعادن الثقيلة وأثرها على صحة الإنسان

1- تحتاج الكائنات الحية إلى كميات مختلفة من “المعادن الثقيلة”، مثل الحديد والكوبالت والنحاس والمنجنيز والموليبدنيوم، والزنك والسيلنيوم، حيث يكون استهلاك هذه المعادن ضرورياً وهاماً للمحافظة على عملية التمثيل الغذائي (الآيض) بجسم الكائن الحي.

2- تنقسم العناصر الثقيلة إلى عناصر أساسية وعناصر غير أساسية, فالعناصر الأساسية هامة لعمل الإنزيمات مثل Zn++ ، Mg++، حيث تعمل هذه العناصر كعوامل أيونية مساعدة للإنزيمات co-factor ions (ضرورية لأيض الخلية بتراكيز منخفضة), بينما تكون العناصر الثقيلة غير الأساسية سامة للخلية ومكوناتها، وبإمكانها تدمير مكونات الخلية عند تركيزات منخفضة، ومن هذه العناصر الكادميوم Cd، والرصاص .Pb

3- تنجم خطورة المعادن الثقيلة من قدرتها على التراكم في أجسام الكائنات البحرية مثل: الأسماك والقشريات، كما أن استهلاك كميات كبيرة منها تحتوي على تركيزات عالية من المعادن الثقيلة يؤدي إلى تسمم الإنسان وهو المستهلك النهائي لتلك الكائنات وهو ما يعرف (بتسمم المعادن الثقيلة), حيث تتراكم داخل الجسم بشكل أسرع من انحلالها من خلال عملية التمثيل الغذائي (الأيض) أو إخراجها.

ومـن أخطر المعـادن الثقيلـة التـي تلـوث المـاء وتتركـز بعـد ذلـك فـي الأسـماك هـو الكادميوم والرصاص والزئبق :

1 – الكادميوم : مـن المعـادن الثقيلـة شـديدة السـمية، يحدث التسمم بالكادميوم نتيجة تناول أغذية أو مشروبات ملوثة بتركيزات كبيرة من المعدن مثل 16 مليجرام/لتر أو /كجم وتظهـر أمـراض التسـمم بـه بعـد عدة سنوات وبعد تراكم كميات كبيرة فى الجسم. ومن أهم أعراض التسمم: الغثيان, القيء, آلام بالبطن.

أ- للكادميوم تأثيرات سامة على الجهاز الهيكلي بسبب تأثيره على أيض الفوسفور والكالسيوم حيث يحدث انخفاض في امتصاص الكالسيوم والنتيجة هي لين العظام (Osteomalacia). وقد كان ذلك السبب الرئيسي فى حدوث الحادثة الشهيرة باليابان الذي أصيب فيها أعداد كبيرة من الأفراد بمرض (إيتاى إيتاى Itai-Itai) نتيجة لتناولهم أرز ملوث بالكادميوم (كلمة إيتاى تعنى ألم).

ب- للكادميوم أثر مباشر في الإصابة بإرتفاع ضغط الدم بسبب تأثير الكادميوم على انقباض الأوعية الدموية.

ج- للكادميوم تأثيرات مسرطنة (سرطان الرئة والبروستاتا).

د- كما إنه يُسبب اضطراب في وظائف الكليتين، وقد يؤدي إلى فشل كلوي في الحالات المتقدمة.

هـ- وتحــــدد منظمــــة الصــــحة العالميــــة الحــــد الأعلــــى المســــموح تناولــــه مــــن الكــــادميوم )٤٥٠ ميكرو جرام/للفرد), ويجب ألا تتعدى نسبة الكادميوم فى الأسماك ومنتجاتها عن ١٠٠ جزء فى البليون.

2 –الرصاص : إرتفاع تركيز الرصاص في البيئة المائية وبالتالي الأحياء المائية ولاسيما الأسماك يـأتي من الأنشطة الصناعية والبشرية، ومن أهم مصادر التلوث بالرصاص هى مـصانع البطاريـات والأنابيـب المستخدمة في نقل مياه الشرب وإلقاء بعض المخلفات الصناعية. والتأثيرات السامة التي يُحدثها الرصاص بجسم الإنسان تشمل العديد من الأجهزة مثل الجهاز العصبي والإخراجي الكلوي والجهاز الدوري (الدم) ويمتد التأثير ليشمل الأنشطة الكيميائية الحيوية بالكائنات الحية المتأثرة بالرصاص.

من أهم أعراض التسمم : الأنيميا, الهزال, فقدان الشهية وتلون اللثة باللون الأزرق عندما تصل نسبة الرصاص فى الدم إلـى ٦,٠ – ٨,٠ جـزء فـى المليون بينما في الحالات المتقدمة يؤدى إلى الفشل الكلوى, وقـد تصـل نسـبه التلـوث فـى الأسـماك إلـى ٢٠٠٠ جـزء فـى المليـون. وتقتـرح منظمـة الصحة العالمية الحد الأقصى المسموح به أن يكـون ٥٠٠ جـزء فـى البليـون فـى الأسـماك غيـر المعلبـة. بينمـا فـى الأسـماك المعلبـة فـى علـب صـفيح فقـد تصـل النسـبة إلـى ١٠٠٠ جـزء فـى البليون، وهذه الزيادة تنتقل من العلبة إلى أنسجة الأسماك.

3 –الزئبق : هو أكثر المعادن الثقيلة سُمية، وهـو مـن السـموم المـؤثرة علـى المـخ والعصـب الشوكى, حيث يتم تناول تلك المركبات الزئبقية من خلال الأسماك وبالتالي يدخل إلى السلسلة الغذائية ومن ثم يصل إلى الإنسان.

ومن أهم أعراض التسمم والتي تظهر بعد تراكم كميات كبيرة من الزئبق فى الجسم والمخ : الإضطراب العصبى, فقدان الذاكرة, وقد تصل خطورة الزئبق إلى اختراق الأنسجة الواقية للجنين فى بطن الأم والوصول إلى الجنين وإحداث تلف فى المخ.

وجود بقايا المعادن الثقيلة (الرصاص ، الكادميوم ، الزرنيخ ، النحاس ، الزنك) لها أثر تراكمى فى الجسم ولها أثر سلبى على الجهاز العصبى والدم وتأثيره على مستوى الذكاء وخاصة عند الأطفال ويجب تجنب وصول هذه الأغذية  الملوثه إلى المستهلك.

تقييم وجود بقايا المعادن الثقيلة:

تم تحليل العينات لتقدير مستوى كل من الرصاص والكادميوم والزرنيخ والنحاس والزنك باستخدام جهاز الامتصاص الذرى الطيفى

ومن حيث وجود بقايا المعادن الثقيلة (الرصاص ، الكادميوم ، الزرنيخ ، النحاس ، الزنك) لما لهذه المعادن من أثر تراكمى فى الجسم ولما لها من أثر سلبى على الجهاز العصبى والدم وتأثيره على مستوى الذكاء وخاصة عند الأطفال حتى يمكن تجنب هذه الأخطار قبل وصول هذه الأغذية إلى المستهلك. .

أعراض التسمم بالمعادن الثقيلة

يُصاحب التسمم بالمعادن بعض الأضرار التي يُمكن ملاحظتها بسهولة، ولنبدأ مثلًا بالأقل فالأكثر ضررًا، حيث يكون هناك قيء وغثيان ودوار، وكل هذه الأشياء بالتأكيد لا تدل على وجود تسمم معدني، لكنها في الغالب تكون مؤشرات وبداية له، ويحدث أن يتفاعل الجسم مع المعادن الثقيلة تفاعلًا إيجابيًا فتطور هذه الأعراض، أو أن يكون هناك تفاعل سلبي يؤدي إلى طرد المعدن أو إيقاف مفعوله، عمومًا، يتوقف كل ذلك على قوة الجهاز المناعي.

من الأمور الخفيفة كذلك التي تصاحب التسمم بالمعادن فقدان القدرة على التوازن والإسهال وأوجاع البطن بشكل عام، ثم مع التطور يُصبح هناك صعوبة في التنفس، ثم نغز في القلب لا يُعرف سببه، وهكذا حتى نصل إلى التأثير الأهم على الإطلاق والعرض الذي لا جدال بعده حول وجود المعادن الثقيلة بالجسم، وهو حدوث التسمم الحاد أو التسمم المزمن، والحقيقة أنه لمن الأمانة أن نُخبركم بأن التسمم المزمن يمكن علاجه ولحاق المريض به، أما التسمم المزمن فهو قاتل بالحال، أو على الأكثر يُعذب صاحبه لساعات طويلة قبل أن يتمكن أحد من إزالة تأثيره.

المعادن الثقيلة في الأغذية

تدخل أغلب المعادن الضارة الثقيلة إلى الجسم عبر الأغذية، والحقيقة أنها تفعل ذلك بطريقة غير مباشرة، فمثلًا معدن خطير مثل الزئبق، هل تعرفون كيف يدخل الجسم؟ إنه طريق طويل يقطعه حتى يفعل ذلك، فعند التخلص من الأجهزة التي تحمل الزئبق عن طريق الماء فإن الماء بهذه الطريقة يُصبح ملوثًا بالزئبق، ثم تأتي الأسماك وتأكل منه لتحمل ذلك التلوث، وفي نهاية الدورة نُقدم نحن على أكل الأسماك، مما يتسبب في دخول الزئبق إلى أجسامنا وتسبيب الأضرار التي تحدثنا عنها، وكذلك الحال مع عنصر مثل الكادميوم، فهو يتسلل إلى الخضروات التي نأكلها ثم تظهر أضراره.

الرصاص كذلك يجد غايته في الخضروات والحبوب، فهو يدخل إلى الجسم من خلالهما ثم يمارس عادته المفضلة في إحداث التلوث، والحقيقة أن أغلب هذه المعادن لا يكون ضارًا عندما يدخل الجسم بكميات معقولة، وإنما يتواجد ذلك الضرر مع دخول كميات كبيرة عبر الغذاء.

العلاج

الابتعاد عن مسببات التسمم واستشارة الطبيب، وقد يحتاج المريض إلى غسيلٍ للمعدة للتخلص من المعدن الثقيل، وفي حال كان التسمم خطيرًا جدًا فسيحتاج المريض إلى الاستخلاب الوريدي حيث يتلقي الدواء عبر الوريد ويلتصق بالمعدن الثقيل ليخرج بعدها مع البول، لكن يمكن لهذا العلاج أن يكون خطيرًا وهو لا يُطبق على كل حالات تسمم المعادن الثقيلة أي يُستخدم في حالات التسمم القوية ذات الأعراض الواضحة.

الحمية الأنسب لتجنّب سموم المعادن الثقيلة

بشكلٍ عام؛ يجب تجنّب أنواع الأطعمة التالية، أو التخفيف منها على أقلّ تقدير:

الأرز (خاصة البني) لأنه غالبًا ما يحتوي على الزرنيخ.

بعض الأسماك كالأسماك الكبيرة والمعمرة لاحتوائها على زئبق أكثر.