重金属の健康または環境への影響は何ですか？ - 理科 - 2025

重金属の健康や環境への影響は、彼らが低濃度では毒性物質であるとして、非常に深刻です。原子量が20を超え、密度が4.5 g / cm3を超える50を超える化学元素で構成されています。

鉄、コバルト、銅、鉄、マンガン、モリブデン、バナジウム、ストロンチウム、亜鉛など、一部の重金属は人間の食事に不可欠です。しかし、鉛、カドミウム、水銀、ヒ素などの他のケースは、人間と他の生物の両方に非常に有毒です。

ヒ素汚染。出典：Bochr

重金属は自然界に見られますが、人間の活動は人工的な拡散と濃縮を促進します。特に、塗料や染料での使用だけでなく、たとえば製紙やプラスチック産業などのさまざまなプロセスでの触媒にも使用できます。

ヒ素とカドミウムの場合と同様に、場合によっては自然源からの汚染です。いずれにせよ、重金属汚染は社会や自然生態系にとって深刻な問題です。

人間の消費のために水と食品に受け入れられる重金属の最大濃度は、世界保健機関（WHO）によって定義されています。現在の現実は、世界の多くの地域で検出された濃度がこれらの制限を超えているということです

健康への影響

汚染されている重金属にはそれぞれ独自の作用メカニズムがあり、特定の組織や臓器に蓄積します。

水俣病（日本）

1950年代、日本の水俣の沿岸住民で小児神経症候群が検出されました。原因は、塩化水銀を使用している業界からの、水銀で汚染された魚の摂取であったと判断することができました。

水銀は、胎児の母親と新生児に影響を与え、深刻な神経学的問題を引き起こしました。2009年までに、2,271人の犠牲者と10,000を超える症例が確認されました。

鉛中毒または鉛中毒

この病気は、汚染された水、空気、または食品からの鉛の摂取によって引き起こされます。鉛は神経毒性があります。つまり、神経系に影響を与え、特に脳に神経細胞の損傷を引き起こします。

また、骨髄に影響を与え、腎臓に蓄積して腎不全を引き起こします。血中の鉛はヘモグロビンの合成を阻害することにより貧血を引き起こします。

カドミウム汚染

カドミウムの摂取は、イタイイタイまたは変形性関節症として知られる病気を引き起こし、主に骨組織に影響を与えます。この疾患は、複数の骨折、貧血、腎臓および肺の損傷を伴う骨粗しょう症を引き起こします。

カドミウムは、経口経路と呼吸経路の両方に入り、循環系に到達し、腎臓と肝臓に蓄積します。タバコは、タバコが栽培されている土壌が汚染されているため、カドミウムの発生源です。

ヒ素汚染またはヒ素症

ヒ素への暴露の危険にさらされている世界の人口は1億5000万人を超えています。ヒ素症は呼吸器系の問題、心血管疾患および胃腸疾患を引き起こし、とりわけ肺癌、膀胱癌および皮膚癌の原因として確認されています

銅汚染

この金属による汚染は、肝臓、腎臓、貧血、小腸および大腸の炎症を引き起こします。高レベルの硫酸銅汚染は肝臓の壊死を引き起こし、死を引き起こします。

銅製の容器に保存された食品もこの金属で汚染される可能性があります。

生態系への影響

重金属汚染は、水域および陸域環境の劣化の最も深刻な原因の1つです。重金属は植物と動物の両方に影響を与えます。

生物蓄積

金属は耐久性があるため、分解または破壊することはできません。したがって、それらは組織に蓄積し、食物連鎖においてあるリンクから別のリンクへと摂取されます。

魚の生体内蓄積。出典：MercuryFoodChain-01.png：Ground Truth Trekking.Moby69、en.wikipedia派生著作：Osado

たとえば、二枚貝、貝、軟体動物の一部の種は、水からカドミウムと水銀を吸収し、体内に蓄積します。これらの生物は、人間を含む次の栄養段階の捕食者によって消費されます。カドミウムの場合、1キロを消費する捕食者は100〜1000 µgに集中する可能性があります。

水俣（日本）の例

水俣湾では、1932年から1968年の間に石油化学会社チッソによって放出された水銀が細菌によって消費され、処理されました。これらの細菌はプランクトンまたは排泄された脂溶性水銀のいずれかによって消費され、そこから残りの食物連鎖に移動しました。

水俣（日本）の地図。出典：http://en.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345

この過程で、それは増加する濃度で魚の脂肪組織に蓄積しました。その食物連鎖の最後のリンクは人間であり、それが生み出す悲惨な結果をもたらしました。

植物へのダメージ

たとえばカドミウムは、植物に蓄積する傾向が最も強い重金属の1つとして認識されています。この金属は、植物の栄養と水輸送プロセスに深刻な不均衡を引き起こします。

カドミウムで汚染された植物は、気孔の開口部、光合成、蒸散に変化をもたらします。

動物の愛情

重金属が生態系を汚染すると、野生生物に深刻な被害を与えます。たとえば、動物の水銀汚染は、口、腸、腎臓に深刻な問題を引き起こします。

循環器系も影響を受け、心調律障害を引き起こします。また、生殖能力、胎児の奇形に影響を与え、流産を引き起こすことにより、生殖効率を低下させます。

水域の汚染

この環境では重金属の移動性が高いため、海洋と淡水の両方の水生生態系が最も影響を受けます。重金属による水域の汚染の最も深刻な問題の1つは、水銀の場合です。

鉱業汚泥ケース

Omai（Guyana、1995）では、金鉱山に鉱山スラッジを含むダムの堤防が壊れました。これらの鉱山では、シアン化物を使用して金属を岩盤から分離し、廃棄物がポタロ川に達したため、魚、鳥、その他の動物が死亡しました。

金の採掘における水銀の使用。出典：commons.wikimedia.org

同様のケースは、Aznalcóllar（スペイン、1998年）でも発生し、黄鉄鉱の堤防が崩壊しました。この機会に、水によって運ばれた廃棄物または直接排出された廃棄物は、グアダルキビル川流域を汚染しました。

これにより、グアダルキビル河口のドニャーナ生物圏保護区が汚染された。重金属の汚染には、ヒ素、鉛、カドミウム、銅、鉄、マンガン、アンチモン、水銀が含まれます。

社会への影響

罹患率と死亡率

重金属汚染によって引き起こされる病気は、罹患率と死亡率を引き起こします。水俣病や鉛中毒などの病気は、それらが引き起こす神経学的問題のために深刻な学習の遅れを引き起こします。

食品安全

最近の研究では、レタス、キャベツ、スカッシュ、ブロッコリー、ジャガイモなどの野菜に重金属と半金属が含まれていることが示されています。汚染重金属の中には、水銀（Hg）、ヒ素（As）、鉛（Pb）、カドミウム（Cd）、亜鉛（Zn）、ニッケル（Ni）、クロム（Cr）があります。

この汚染の基本的な媒体は、汚染された灌漑用水です。重金属はまた、生物濃縮の結果として、魚、肉、牛乳のさまざまな濃度で発見されています。

飲料水の損失

飲料水はますます不足しているため、今日の戦略的資源の1つです。河川や地下帯水層の重金属汚染により、利用可能な飲料水源が減少します。

経済的損失

重金属の影響を受けた水と土壌の除染、および健康問題によって発生した費用は、どちらも大きな経済的支出を表しています。

一方、重金属汚染は重要な収入源を打ち消す可能性があります。これの例は、土壌中のカドミウムの汚染によるベネズエラの特定の地域からのココアの輸出の制限です。

日本の症例とイタイイタイ病

日本では、鉱山からのカドミウムによる農地の汚染のため、そのような土地での稲作は禁止されていました。これは農家に深刻な経済的損失をもたらしました。

1992年に、カドミウム汚染によって発生した費用は、合計7億4,300万ドルの医療費でした。農業への損害賠償は17億5,000万ドルに達し、年間6億2,000万ドルがジンズ川の除染に投資されました。

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