تصفیه آب و رایج ترین فلزات سنگین و منشأ و عوارض آن ها بخش دوم آرشیو مقالات

بخش دوم مقاله تصفیه آب و رایج ترین فلزات سنگین و منشأ و عوارض آن ها . برای مطالعه بخش اول روی لینک قبل کلیک نمایید.

 

بیسموت BISMUTH

این عنصر فقط در صورت مصرف مقادیر گرمی لازم، درست قبل از رخ دادن علائم مسمومیت، کمی سمی محسوب می شود. تنها بین 5 تا 10 درصد از مقدار خوراکی نمک های محلول بیسموت به داخل خون جذب می شود. بیسموت از فراورده های جانبی پالایش سنگ معدن سرب و مس است. بیسموت استفاده های درمانی با عملکرد های ضد میکروبی، ضد ترشحی و ضد التهابی دارد.

بیسموت ساب سالیسیلات Bismuth subcitrate (پپتو بیسمول) در معده به سالیسیلیک اسید و بیسموت نامحلول هیدرولیز می شود. می تواند در بند آوردن اسهال مسافران موثر باشد. از نظر تاریخی، بیسموت برای درمان سیفلیس استفاده شده است. از بیسموت در آلیاژهایی با نقطه ذوب پایین و لحیم کاری استفاده تجاری می شود و معمولا در سر آب پاش های «خودکار» برای مثال در ساختن آتش نشان ها به کار می رود.

بیسموت اغلب یک جزء تشکیل دهنده از رنگدانه ها، رنگ ها، لعاب سرامیک، شیشه ها، و برخی از مواد نیمه رسانا است. برخی از مواد آرایشی از جمله رژ لب ممکن است حاوی اکسیدهای بیسموت به صورت رنگدانه (سفید صدفی) باشند.

الکترودهای خشک باتری سلولی (کاتد) ممکن است حاوی بیسموت باشند. در مقادیر زیر گرم، هیچ اثر سمی برای بیسموت مستند نشده است. همچنین، وجود مشکلات بهداشتی به دلیل آلودگی محیط زیست توسط بیسموت نیز مستند نشده است (Tsalev p. 101, 1983). علائم فیزیولوژیکی اولیه ی ازدیاد بیسموت ممکن است یبوست یا بی نظمی روده، نفس ناپاک، تغییرات رنگ پوست و تغییرات رنگ لثه (به رنگ کبود) و ورم دهان را شامل شوند.

از تست های آزمایشگاهی تجزیه و تحلیل تمام عناصر خون و مو می توان برای سنجش وضعیت بیسموت کمک گرفت. گاهی افزایش بیسموت موجود در ادرار ممکن است موجب توزیع دیسیول چلاتر ها   dithiol chelators شود (DMPS, DMSA). بیسموت دارای میل ترکیبی بسیار بالایی برای گروه های سولفیدریل  sulfhydryl است.

 

کادمیوم  CADMIUM

این عنصر سمی موذی است که با تجمع مزمن بر عملکرد کلیوی، ریوی و بافت های قلبی و عروقی، استخوان و سیستم عصبی محیطی تاثیر می گذارد. بدون مداخله، نیمه عمر بیولوژیکی کادمیوم در انسان بیش از 20 سال است (Harrison’s Principles of Internal Medicine, 13th ed, pp 2463-64) (اصول طب داخلی هاریسون، ویراست 13هم، صص 2463-64).

بروزات مزمن مرتبط با این درجه ی ازدیاد کادمیوم عبارتند از: فشار خون بالا، کاهش وزن، کم خونی میکروسیتیک-هیپوکرومیک  microcytic-hypochromic anemia، لنفوسیت lymphocytosis، پروتئینوری proteinuri ناشی از هدر رفتن میکروگلبولین بتا 2 (beta2 microglobulin)، آمفیزم emphysema و فیبروز ریوی pulmonary fibrosis (در صورتی که آلودگی از طریق استنشاق جذب شده باشد)، تصلب شرایین atherosclerosis، استئومالاسیا steomalacia، کمر درد و نوروپاتی محیطی atherosclerosis.

 

استنشاق حاد گرد و غبار، دود یا نمک های محلول کادمیوم ممکن است موجب سرفه، سینه پهلو و خستگی شود. بروزات سمیت کادمیوم ممکن است توسط ظرفیت حفاظتی و سم زدایی فرد کاهش یافته یا به تاخیر بیفتد. روی و ویتامین E در مقابل این سمیت محافظ هستند. متالوتیونین metallothionein و گلوتاتیون glutathione  با کادمیوم Cadmium ترکیب شده و به سم زدایی اولیه ی آن کمک می کنند. سیگار کشیدن می تواند یک منبع برای 0.1 میکروگرم کادمیوم در هر سیگار  باشد (HEW Pub. No. NIOSH 76-1 92, US Govt. Printing Ofc., 1976). (انتشارات HEW، شماره NIOSH 76-1 92، دولت امریکا، چاپ Ofc، 1976).

برخی از مقامات پزشکی کادمیوم  را یکی از علل ایجاد سرطان ریه می دانند (Harrison’s Principles, 13th ed, op. cit. pp 2463) (اصول هریسون، ویراست  13ام، مأخذ ذکر شده. ص 2463). دیگر منابع حرفه ای یا محیطی آن عبارتند از: فعالیت ها ی استخراج و ذوب، رنگدانه ها و رنگ ها، آبکاری، قطعات آبکاری شده (به عنوان مثال، پیچ و مهره ها)، باتری ها (نیکل سی دی)، پلاستیک ها و لاستیک های مصنوعی، فرآیندهای عکاسی و حکاکی، درام های قدیمی برخی نسخه های ماشین آلات، نور رسان ها و سلول های فتوولتائیک، و برخی از آلیاژهای مورد استفاده در لحیم کاری و جوش کاری.

«کادمیوم قرمز» که در آکریلیک های دندانی (دندان مصنوعی) استفاده می شود، می تواند یک منبع قابل توجه تماس با کادمیوم برای کسانی باشد که دندان مصنوعی یا تکنولوژی های دندانی یا دندانپزشکی می سازند یا اصلاحات ریزی (سابیدن) در دندان مصنوعی ها ایجاد می کنند. دندان مصنوعی های اکریلیک بدون کادمیوم در حال حاضر موجود است. بسته به میزان ابقاء خالص کادمیوم، ممکن است بعد از تجویز EDTA و به احتمال کمتر به هنگام تجویز DMPS، DMSA یا D-penicillamine، افزایش میزان کادمیوم موجود در ادرار رخ دهد. اندازه گیری کادمیوم خون ممکن است منجر به تشخیص نگردد (Harrison’s Principles of Internal Medicine, 13th ed., pp 2463) (اصول طب داخلی هاریسون، ویراست 13 ام، ص 2463).

 

سرب LEAD

منابع سرب عبارتند از: رنگ های قدیمی سربی، باتری، صنعت ذوب فلزات و تهیه ی آلیاژ، بعضی از انواع لحیم، گیاهان ایروودیک، برخی از اسباب بازی ها و محصولات چینی، لعاب روی سرامیک های (خارجی)، سوخت های حاوی سرب (ترکیب روغن موتور) ، گلوله ها و قلاب های ماهیگیری، رنگ های هنری حاوی رنگدانه های سرب، و لولاهای حاوی سرب در برخی از سیستم های آب شهری. اغلب آلودگی سرب از طریق بلع دهانی غذا یا آب آلوده و یا از طریق خوردن و به دهان بردن مواد حاوی سرب توسط کودکان رخ می دهد.

 

درجه جذب خوراکی سرب به محتویات معده (معده خالی جذب را افزایش می دهد) و به وضعیت مواد معدنی موجود در بدن بستگی دارد. کمبود روی، کلسیم یا آهن ممکن است موجب افزایش جذب سرب شود. تماس پوستی خفیف است.

استنشاق در نتیجه ی استفاده ی تقریبا جهانی از سوخت خودرو بدون سرب کاهش چشمگیری یافته است. سرب به طور گسترده در استخوان تجمع یافته و تشکیل هم heme  و هموگلوبین  hemoglobin در سلول های پیش ساز اریتروئید erythroid را متوقف می کند.

سرب موجود در استخوان می تواند با تغییر وضع استخوان به بافت های نرم انتشار یابد، که رشد و تغییرات هورمونی مربوط به یائسگی و پوکی استخوان می توانند این فرایند را تسریع بخشند. سرب اثرات فیزیولوژیک و پاتولوژیک در بافت های بدن می گذارد که ممکن است ناشی از سطوح سرب نسبتا کم تا سطوح سمی حاد آن باشد. در کودکان، اختلالات رشد و مشکلات رفتاری ممکن است در سطح نسبتا پایین رخ دهد که عبارتند از: از دست دادن  IQ، از دست دادن شنوایی و رشد ضعیف.

با افزایش غلظت سرب، ممکن است موارد زیر رخ دهد: اختلال در متابولیسم ویتامین D، اثرات اولیه بر روی گلبول های قرمز و آنزیمولوژی سلول های پیش ساز اریتروئید، افزایش پروتوپورفیرین گلبول قرمز، سردرد، کاهش سرعت انتقال عصبی، حس کردن طعم فلز، از دست دادن اشتها، یبوست، سنتز هموگلوبین ضعیف ، قولنج، کم خونی فرانک، لرزش، اثرات نفروتوکسیک با اختلال دفع کلیوی اسید اوریک، نوروپاتی و انسفالوپاتی.

سرب در سطح نسبتا پایین می توانند به همراه دیگر عناصر سمی (برای مثال کادمیوم، جیوه) باعث مسمومیت همنیروزادی شود. ابقاء بیش از حد سرب را می توان پس از تحریک توسط (Ca-EDTA (iv یا DMSA خوراکی، با آزمایش ادرار سنجید. تجزیه و تحلیل تمام خون تنها می تواند منعکس کننده ی تماس های اخیر با سرب باشد و با کل سرب موجود در بدن همبستگی درستی ندارد.

برای مشاهده مطالب مرتبط با سرب، مقالات زیر را مطالعه نمایید.

سرب و تصفیه آب مکانیسم واکنشی و اثرات زیست محیطی و عوارض بهداشتی

 سرب چیست و چگونه آن را از آب شرب حذف کنیم

حذف سرب از آب آشامیدنی با کمک دستگاه تصفیه آب

 

 

جیوه MERCURY

نشانه شناسی آن به عوامل بسیاری بستگی دارد، از جمله: شکل شیمیایی جیوه ی جذب شده و انتقال آن در بافت های بدن، حضور دیگر مواد سمی هم افزا (سرب و کادمیوم چنین اثراتی دارند)، وجود یک بیماری که باعث آلوده شدن و یا غیر فعال شدن لنفوسیت یا سرکوب کننده ی سیستم ایمنی باشد، سطح مواد شیمیایی زنوبیوتیک xenobiotic و متابولیت های سولفیدریل زا (مانند گلوتاتیون) در اندام ها، و غلظت مواد مغذی محافظ (مانند روی، سلنیم و ویتامین E).

 

نشانه های اولیه ی آلودگی با جیوه عبارتند از :

کاهش حواس لامسه، شنوایی، بینایی و چشایی، حس کردن طعم فلز در دهان، خستگی یا عدم استقامت فیزیکی و افزایش ترشح بزاق.

علائم احتمالی تماس ملایم یا مزمن عبارتند از :

بی اشتهایی، بی حسی و پارستزی(خواب رفتگی)، سردرد، فشار خون بالا، کج خلقی و تحریک پذیری، و عدم کارکرد سیستم ایمنی و اختلال احتمالی در نظم ایمنی بدن.

بیماری های پیشرفته ناشی از مسمومیت با جیوه عبارتند از :

لرزش و ناهماهنگی، کم خونی، جنون، رفتارهای جنون آمیز، اختلالات خود ایمنی احتمالی و اختلال یا از کار افتادگی عملکرد کلیوی.

توجه داشته باشید که در صورت آلودگی با جیوه در مدت زمان طولانی، ممکن است دفع کلیوی جیوه (و متابولیت های نرمال) مختل شده و سطح جیوه ی موجود در ادرار ممکن است به دلیل نارسایی کلیه تنها کمی بالا باشد یا اصلا بالا نباشد.

 

جیوه در مورد زیر استفاده می شود:

در آمالگام های دندانی (50٪ وزن)، در چاشنی های انفجاری، در برخی از واکسن ها به شکل مایع خالص برای دماسنج ها، فشارسنج ها و تجهیزات آزمایشگاهی، در باتری ها و الکترودها (جیوه ی سفید)، در قارچ کش ها و آفت کش ها و در صنعت کاغذ. استفاده از قارچ کش / آفت کش جیوه به دلیل نگرانی های زیست محیطی کاهش یافته است، اما بقایای استفاده های پیشین جیوه باقی مانده اند.

انتشارات ناشی از سوخت زغال سنگ زباله سوز های نیروگاه ها و بیمارستان ها، منابع قابل توجهی از آلودگی جیوه هستند. متیل جیوه، که شکل رایج و سمی آن است، توسط متیلاسیون موجودات زنده ی آبزی یا رسوبات (رسوبات آب شیرین و اقیانوس، هر دو) به وجود می آید. متیل جیوه در جانوران آبزی و ماهی ها تجمع می یابد و در زنجیره ی غذایی ذخیره می شود تا به غلظت های بالایی در ماهی های بزرگ و پرندگان شکاری برسد. جز از طریق ماهی، مصرف جیوه ی انسان از طریق غذا ناچیز است مگر اینکه مواد غذایی اش توسط یکی اشکال یا منابع مذکور آلوده شده باشد.

مصرف روزانه ی ماهی می تواند مصرف 1 تا 10 میکروگرم جیوه در روز را موجب شود که اکثریت آن آلی است، یعنی متیل جیوه. بسته به میزان و نوع جیوه ی موجود در بدن، مدت و دوز عوامل سم زدایی، ممکن است بعد از تجویز DMPS ، DMSA  یا D-penicillamine ، افزایش جیوه ی موجود در ادرار رخ دهد. تجمع جیوه را همچنین می توان با مقایسه ی سطح جیوه ی موجود در مدفوع (مشاهدات ضرو) قبل و بعد از تست l.V  ویتامین  C  مورد ارزیابی قرار داد. تجزیه و تحلیل خون و به خصوص سلول های خونی فقط برای تشخیص تماس های اخیر یا در حال انجام (متیل) جیوه ی آلی مفید هستند.

 

نیکل NICKEL

به غیر از مواجهات شغلی خاص، اغلب نیکل جذب شده از طریق غذا و یا نوشیدنی وارد بدن می شود و بسته به موقعیت جغرافیایی، نوع غذا، و تامین آب، مصرف آن می تواند توسط بیش از 100 عامل متفاوت باشد. بسته به شکل شیمیایی و عوامل فیزیولوژیکی، از 1 تا 10 درصد نیکل موجود در غذا ممکن است از طریق دستگاه گوارش جذب خون شود. ادرار، تماس های اخیر با نیکل را نشان می دهد و مقدار نیکل موجود در آن ممکن است با توجه به عوامل فوق، روز به روز متفاوت باشد. منابع نیکل متعدد بوده و موارد زیر را شامل می شود:

• سیگار (2 تا 6 میکروگرم نیکل در یک سیگار معمولی)
• خروجی اگزوز موتور دیزل (ذرات ممکن است حاوی 10 میلی گرم بر گرم جیوه باشند)
• مواد غذایی، به ویژه: کاکائو، شکلات، محصولات سویا، آجیل ها و روغن های هیدروژنه
• باتری های نیکل کادمیوم
• مواد غیر قیمتی و نیمه قیمتی دندان سازی
• پروتز های حاوی نیکل
• آبکاری، اشیاء آبکاری شده، جواهرات لباس
• رنگدانه ها (معمولا برای سرامیک یا شیشه)
• مواد کاتالیست (برای فرآیندهای هیدروژنه ی مواد غذایی، نفت و پتروشیمی)
• جرقه ی جوشکاری
• پالایش نیکل و فرآیندهای متالورژیکی

  

بیشترین آلودگی های بالینی مشاهده شده ی نیکل به صورت درماتوز اعم از درماتیت تماسی و درماتیت آتوپیک، بروز می یابند. با این حال، نیکل سیستم ایمنی بدن را فوق حساس می کند و باعث می شود به بسیاری از مواد مختلف پاسخ های بیش از حد آلرژنیک بدهد. از آنجا که نیکل می تواند با پیوستن به سایت ها ی آنزیم ها، جایگزین روی شود، می توانید اثرات  غیرفعال سازی یا فعال سازی بر این آنزیم ها داشته باشد. مشاهده شده است که حساسیت به نیکل در زنان، سه تا پنج برابر شایع تر از مردان است.

سایر تست های آزمایشگاهی و یافته های بالینی که می تواند ازدیاد نیکل را تشخیص دهند، عبارتند از : تجزیه و تحلیل عنصر مو، ارائه ی تست های آلرژی متعدد  مربوط به حساسیت ها، درماتیت ها، تست مثبت برای «حساسیت به نیکل»، تست پروتئین ادرار و تست اسید آمینه ی ادرار (با تجزیه و تحلیل اسید آمینه ی موجود در ادرار 24 ساعته).

اقدامات سم زدایی با توزیع EDTA یا عوامل سولفیدریل (DMPS، DMSA و D-penicillamine) ممکن است بسته به  بار بدن و تحرک در بافت ها، طول مدت درمان، دوز و عوامل دیگر، سطح نیکل موجود در ادرار را افزایش دهد. 

برای مطالعه مقاله نیکل و تصفیه آب روی لینک قبل کلیک نمایید. 

 

قلع TIN

قلع بلعیده شده اگر به شکل غیر آلی باشد، چندان جذب نخواهد شد. پوششی از جنس اکسید سریعا بر روی قلع فلزی تشکیل می شود، و نمک ها می توانند به سرعت اکسیده شده و در نتیجه نامحلول گردند. اما قلع آلی زیست-دستیاب است و با سهولت بیشتری جذب می شود. بعضی از ترکیبات قلع آلی مانند آلکیلتین های کوتاه زنجیره می توانند جذب پوستی شده و موجب فساد چربی گردند. معمولا دریافت روزانه ی کمی از قلع (غیر سمی) توسط مواد غذایی و نوشیدنی صورت می گیرد، و این مقادیر قلع دریافتی، به نوع مواد غذایی، بسته بندی، کیفیت آب آشامیدنی و مواد لوله کشی آب بستگی دارد.

 

انتظار می رود که مجموع مصرف روزانه از 0.1 تا 15 میلی گرم متفاوت باشد. قلع در بسیاری از آلیاژهای فلزی و لحیم کاری موجود است. برنز، برنج و ترکیب قلع و سرب حاوی این عنصر است. رنگ، رنگدانه ها و نرم کننده های مواد سفید کننده حاوی قلع هستند. برای آبکاری ضد خوردگی اجزاء فولادی و الکتریکی نیز ممکن است از قلع استفاده شود.

«قوطی های حلبی» از جنس فولاد قلع اندود با یک لایه اکسید نازک بیرونی هستند که باعث می شود سطح آن براق اما بی اثر باشد. قوطی های مواد غذایی جدید معمولا دارای پوشش های پلیمری هستند که از تماس مواد غذایی با فلز ممانعت به عمل می آورد.

در گذشته برخی از خمیر دندان ها حاوی فلوراید دارای قلع بودند، یک منبع فلوراید محلول برای تقویت مینای دندان. در حال حاضر اکثر مارک های خمیر دندان حاوی فلوراید، حاوی سدیم فلوراید هستند. قلع های آلی، که معمولا اشکال سمی قلع هستند، عبارتند ا ز: آفت کش ها (تری فنیل تین و آلکیلتین) که برای حفاظت در برابر جوندگان، قارچ ها، حشرات و کنه ها استفاده می شوند، عوامل بهبودی بخش لاستیک و سیلیکون (دی آلکیلتین) و متیلینی که به صورت باکتری ولاجیکال تشکیل می شود (شبیه به متیل جیوه).

سطوح نسبتا زیاد قلع موجود در ادرار ممکن است در مصرف و دفع رژیم غذایی پراکنده منعکس شود؛ ممکن است هیچ علائمی هم نداشته باشد. افزایش دو یا سه برابری سطح قلع موجود در ادرار، پس از توزیع EDTA یا عوامل سولفیدریل (DMSA، D-penicillamine و DMPS)، غیر معمول نیست. نشانه های اولیه ازدیاد مزمن قلع آلی می تواند به صورت زیر باشد: کاهش حس بویایی، سردرد، خستگی و درد عضلانی، عدم تعادل و سرگیجه.

 ازدیاد قند خون و گلیکوزوری گزارش شده است. همچنین، برای قرار گرفتن در معرض قلع آلی، ممکن است سوزش بافت های تماس یافته (چشم ها، پوست، لوله های برونش یا دستگاه گوارش) رخ دهد. سپس ممکن است با کاهش لنفوسیت و لکوسیت، اختلال عملکرد ایمنی بدن رخ دهد. کم خونی خفیف نیز ممکن است عارض شود. تجزیه و تحلیل عنصر مو را می توان برای اثبات ازدیاد قلع مورد استفاده قرار داد. معمولا در نتیجه ی توزیع DMSA  یا DMPS، در بیماران مبتلا به اوتیسم، مقدار قلع موجود در ادرار افزایش می یابد.

 

اورانیوم URANIUM

اورانیوم یک عنصر رادیواکتیو است که 10 ایزوتوپ با نیمه عمر بیش از یک ساعت دارد. U238 حدود 99٪ از اورانیوم های طبیعی را تشکیل می دهد. U238 دارای نیمه عمر 4.5X 10  در نه سال است. این ماده از طریق انتشار آلفا واپاشی انجام داده و به تولید توریم، Th234، می انجامد که گام اولیه در یک زنجیره ی فروپاشی است که در نهایت به سرب ختم می شود. در طول این فرایند فروپاشی، آلفا، بتا و گاما انتشار می یابد. از آنجا که نیمه عمر این عنصر بسیار طولانی است، خطر رادیواکتیویته تنها جزئی از آن است.

 

 

با این حال، قرار گرفتن در معرض اورانیوم با درجه سوخت هسته ای یا غنی شده (در U235 بسیار بالا است) یک خطر بهداشتی در پی خواهد داشت. نگرانی عمده از ازدیاد اورانیوم (طبیعی) بیشتر بابت سمی شیمیایی بودنش است تا رادیو شیمیایی بودن.

اورانیوم یک عنصر شیمیایی واکنش پذیر است، که دارای چهار ظرفیت (3،4،5 یا 6) می باشد، و ممکن است با کربنات carbonate، فسفات  phosphate، سیترات citrate، پیروات pyruvate، ماتات matate، لاکتات lactate، و... موجود در بافت های بدن ترکیب شود.

هنگامی که از طریق ادرار دفع نشود، ممکن است در کلیه ها، طحال، کبد و در استخوان (جایگزینی برای کلسیم موجود در هیدروکسی آپاتیت  hydroxyapatite) تجمع یابد. اورانیوم Uranium نفروتوکسیکی nephrotoxic است و به گلومرول glomeruli  و لوله پروگزیمال proximal صدمه می زند. خستگی عمومی از نشانه های اولیه ازدیاد اورانیوم است. آسیب کلیوی از طریق پروتئینوری، آمینواسیداوری بیش از حد و گلیکوزوری منعکس می شود. آلبومینوری و کاتالاز ادرار، یافته های مرتبط با ازدیاد اورانیوم هستند.

افزایش اورانیوم موجود در مو یک یافته ی تاییدی است، تجزیه و تحلیل کامل خون و مدفوع ممکن است قرار گرفتن اخیر یا کنونی در معرض اورانیوم را اثبات کند. اورانیوم در لایه های سنگی زمین، از جیوه، نقره و کادمیوم شایع تر است و ممکن است در سطوح پایین، در آب های زمینی (آشامیدنی) موجود باشد. اغلب کاربرد تجاری اورانیوم برای سوخت هسته ای است، اما ممکن است در سرامیک ها یا شیشه های رنگی، به ویژه شیشه های زرد رنگ باستانی و یا عتیقه نیز موجود باشد.

 

 

 

*ن