مهندسی بهداشت محیط

تعاریف

در جدول تناوبی به آن تعداد از عناصر که وزن اتمی بالایی داشته و در درجه حرارت اتاق خاصیت فلزی دارند فلز سنگین اطلاق می‌شود. از آنجایی که تعاریف مختلفی برای این عناصر شده و در این طبقه عناصر مختلفی قرار داده شده اند باید تنها از اصطلاح فلزات و یا شبه‌فلزات استفاده نمود. بر اساس این تعارف فلزات مس تا بیسموت در جدول تناوبی که دانستیته بیشتر از ۴ دارند به عنوان فلزات سنگین تعریف شده‌اند. در جدول تناوبی به فلزات گروه ۳ تا ۱۶ در تناوب ۴ و ۴ به بعد فلزات سنگین می‌گویند. بسیاری از این عناصر نه تنها برای حیات بیولوژیکی ضروری نیستند بلکه بسیار هم خاصیت سمی دارند. ارگانیسم‌های زنده به مقادیر بسیار کمی از فلزات سنگین برای ادامه رشد و بقاء نیار دارند که به اصطلاح به آنها Trace Elements می‌گویند مثل آهن، کبالات، مس، منیزیم، مولیبدن، وانادیم، استرنیم و روی و اگر از آن حداقل مورد نیاز و ضروری افزایش یابند باعث اخلال در رشد می‌گردند. سایر فلزات سنگین مانند جیوه، سرب و کادمیم عناصر حیاتی نبوده و اثرات سودمندی بر حیات ارگانیسم‌های زنده ندارند به طوریکه تجمع آنها در بدن موجودات زنده به خصوص پستانداران باعث بیماری‌های خطرناکی می‌گردد. مسیرهای ورود به بدن پستانداران به طور معمول از طریق هوای آلوده که در مناطق صنعتی پس از بارندگی وارد خاک و آب زیرزمینی می‌شوند و همچنین از طریق دریاها و اقیانوس‌ها می‌باشد.

در مسمومیت‌های ناشی از مصارف دارویی، فلزات سنگین شامل آهن، منیزیم، آلومینیوم یا برلیوم می‌باشند.  در مبحث حفاظت محیط زیست، بهداشت و سلامت انسان‌ها فلزاتی مانند سرب، جیوه، مس، کادمیوم، نیکل،کروم و.. جزء گروه فلزات سنگین بوده که این عناصر و بسیاری از ترکیبات آن‌ها به لحاظ اثرات سوء و زیانبارشان بر سلامت انسان و محیط زیست از سموم پرخطر پیرامون ما محسوب می‌گردند. این سموم در هوای تنفسی، آب آشامیدنی، مصالح ساختمانی، لوازم آشپزخانه و حتی البسه موجود می‌باشند. یکی از اساسی‌ترین مسئله‌ها در ارتباط با فلزات سنگین عدم متابولیزه شدن آنها در بدن می‌باشد. در واقع فلزات سنگین پس از ورود به بدن دیگر از بدن دفع نشده بلکه در بافت‌هایی مثل چربی، عضلات، استخوان‌ها و مفاصل رسوب کرده و انباشته می‌گردند که همین امر موجب بروز بیماری‌ها و عوارض متعددی در بدن می‌شود. فلزات سنگین همچنین جایگزین دیگر املاح و مواد معدنی مورد نیاز در بدن می گردند. مثلا در صورت کمبود روی در مواد غذایی کادمیوم جایگزین آن می‌گردد. به طور کلی اختلالات عصبی (پارکینسون، آلزایمر، افسردگی، اسکیزوفرنی)، انواع سرطان‌ها،فقر مواد مغذی،  بر هم خوردن تعادل هورمون‌ها، چاقی، سقط جنین، اختلالات تنفسی و قلبی‌عروقی،  آسیب به کبد، کلیه ها و مغز،آلرژی و آسم، احتلالات غدد درون‌ریز، عفونت‌های ویروسی مزمن، کاهش آستانه تحمل بدن، اختلال در عملکرد آنزیم‌ها، تغییر در سوخت و ساز، ناباروری، کم‌خونی، خستگی، تهوع و استفراغ، سردرد و سرگیجه، تحریک‌پذیری،  تضعیف سیستم ایمنی بدن، تخریب ژن‎ها، پیری زودرس، اختلالات پوستی، کاهش حافظه، بی‌اشتهایی، التهاب مفاصل، ریزش مو، پوکی استخوان و در موارد حاد مرگ از نتایج اثرات ورود فلزات سنگین به بدن انسان می‌باشد. از طرفی خاصیت تجمع‌پذیری فلزات سنگین در گیاهان و ورود آن‌ها به زنجیره غذایی خطرات ناشی از آنها را دو چندان می کند. با رشد صنعت و افزایش مصرف مواد شیمیایی ورود آن‌ها در آب، خاک و هوا و آلوده شدن محیط احتمال رویاروئی انسان با خطرات ناشی از آن‌ها بیشتر شده است.