BEZPIECZEC
STWO PRACY 2/2007
mgr inż. DOROTA KONDEJ
Centralny Instytut Ochrony Pracy
 Państwowy Instytut Badawczy
W artykule przedstawiono zagadnienia
dotyczące występowania metali ciężkich
w środowisku życia i pracy człowieka.
Scharakteryzowano wybrane metale cięż-
kie niezbędne dla zdrowia człowieka oraz
toksyczne metale ciężkie. Opisano objawy
zatrucia wybranymi metalami ciężkimi oraz
Metale ciężkie występują w warunkach zwiększa się podatność organizmu na infekcje
sposoby zapobiegania im.
naturalnych w skorupie ziemskiej i biorą udział i choroby. Niedobór miedzi powoduje także
Heavy metals  Benefits and hazards for
w takich procesach zachodzących w przy- ograniczenia wzrostu i płodności, zaburzenia
the health and the environment
rodzie, jak erozja skał, parowanie oceanów, ze strony układu nerwowego, a także oste-
This paper presents issues related to heavy met-
als in residential and occupational environments. procesy glebotwórcze, erupcje wulkanów. oporozę. Nadmiar miedzi może powodować
It characterizes both heavy metals essential for
anemiÄ™, zaburzenia funkcjonowania wÄ…troby
good health and toxic heavy metals. Symptoms of
i układu oddechowego, zmniejszenie odpor-
Metale ciężkie
toxicological effects are presented and prevention
ności organizmu. Miedz
powszechnie wystÄ™-
of heavy metal poisoning is discussed.
- korzystne dla zdrowia
puje w większości produktów spożywczych.
W małych ilościach niektóre pierwiastki
Najwięcej miedzi zawierają warzywa i owoce
są nieodzowne dla zdrowia człowieka. Wśród
(np. śliwki), orzechy, grzyby, ziarna pszenicy
nich występują m.in. takie metale ciężkie, jak
i inne pełnoziarniste produkty zbożowe,
cynk, miedz
, żelazo. Występują one w po-
owoce morza oraz podroby mięsne (wątroba,
żywieniu, owocach i warzywach. Zawierają
Wstęp nerki, serce).
je również preparaty dostępne w handlu,
Żelazo bierze udział w procesach utlenia-
Metale ciężkie są szeroko rozpowszech-
które umożliwiają uzupełnianie ich niedobo-
nia, wchodzi w skład cytochromów, hemoglo-
nione w środowisku życia i pracy człowieka.
rów w organizmie. Mikroelementy powinny
biny, mioglobiny. Dobowe zapotrzebowanie
Należą do nich między innymi: miedz
, chrom,
występować w organizmie w ściśle określonych
jest bardzo małe ze względu na praktycznie
kadm, żelazo, rtęć, mangan, nikiel, ołów, cynk.
zakresach stężeń, ponieważ ich niedobory
jednokierunkowy proces  wchłanianie przy
W grupie metali ciężkich występują zarówno
prowadzą do zaburzeń metabolicznych
minimalnych stratach. Niedobory żelaza
pierwiastki niezbędne do prawidłowego funk-
Cynk wchodzi w skład aż 59% enzy- występują w wyniku spożywania produktów
cjonowania ludzkiego organizmu w postaci
mów. Jest też m.in. niezbędny do syntezy
dobrze oczyszczonych i jednocześnie wzboga-
tzw. mikroelementów (należą do nich np. cynk,
insuliny, białek oraz kwasów nukleinowych,
conych fosforanami, piciu dużych ilości kawy
miedz
, żelazo), jak i metale zbędne dla proce-
formowania się kości, działa antywirusowo
i herbaty, nieodpowiednio prowadzonym pro-
sów życiowych człowieka (kadm, rtęć, ołów
i antytoksycznie, konieczny jest w procesach
cesie odchudzania. Niedobór żelaza powoduje
i in.). Metale w postaci mikroelementów
przyswajania żelaza, jest też środkiem na trud- stałe uczucie zmęczenia, znaczne obniżenie
powinny występować w ściśle określonych
no gojące się rany. Zapotrzebowanie człowieka
sprawności fizycznej, zmniejszenie łaknienia,
ilościach, ponieważ zarówno ich niedobór, jak
na cynk jest ściśle określone i wynosi 10-12 mg
bóle głowy, zaburzenia w odżywaniu skóry
i nadmiar sÄ… niekorzystne dla zdrowia. Nato-
dziennie. Zwykle jest ono pokrywane przez
i błon śluzowych oraz włosów. Również nad-
miast dostanie się do organizmu człowieka
właściwą dietę. Bardzo dobrym z
ródłem cynku
miar żelaza w organizmie może być szkodliwy
takich metali, jak kadm, rtęć czy ołów może
jest ciemne pieczywo i kasze.
i być przyczyną uszkodzenia wątroby. Żelazo
stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia i ży-
Miedz
w śladowych ilościach jest stałym z pożywienia jest na ogół trudno przyswajalne,
cia. Problem zwiÄ…zany z tymi metalami polega
składnikiem organizmu. Jest pierwiastkiem zwłaszcza z produktów roślinnych. Najłatwiej
nie tylko na ich właściwościach toksycznych,
niezbędnym w syntezie hemoglobiny, for- przyswajalne jest żelazo znajdujące się w mięsie
ale także na zdolności do kumulowania się, czyli
mowaniu kości, w przyswajaniu żelaza, bierze i podrobach.
gromadzenia w organizmie człowieka. Metale
udział w utwardzaniu kolagenu, wpływa Oprócz korzystnego działania na organizm
ciężkie mogą wnikać do organizmu człowieka
na metabolizm lipidów. Jako normę spożycia człowieka (w określonych stężeniach), niektóre
poprzez układ oddechowy, pokarmowy oraz przyjmuje się 1-2 mg na dobę dla człowieka metale ciężkie są również szeroko stosowane
przez skórę, a skutki ich działania mogą ujaw- dorosłego, a dla dzieci starszych 3-5 mg w przemyśle, np. do produkcji pestycy-
niać się po wielu latach [1]. miedzi na dobę. Przy niedoborze miedzi m.in. dów, ogniw, stopów czy galwanizowanych
25
BEZPIECZEC
STWO PRACY 2/2007
elementów metalowych. Wiele z tych produk- nymi nudnościami, wymiotami i ślinotokiem,
tów ma zastosowanie w różnych dziedzinach
biegunką i bólami brzucha. Dalszym następ-
i przy prawidłowym stosowaniu wpływa
stwem zatrucia są uszkodzenia narządów
pozytywnie na jakość życia.
wewnętrznych, tj. nerek i wątroby.
Ołów występuje przy produkcji akumula-
Metale ciężkie torów samochodowych i szkła kryształowego,
stosuje się go do wyrobu amunicji, pokryć
 szkodliwe dla zdrowia
dachowych, do różnych stopów, łożysk i czcio-
Wśród metali ciężkich znajdują się pier-
nek drukarskich. Dostaje siÄ™ do organizmu
wiastki bardzo toksyczne, których występo-
z powietrzem, z żywnością i wodą lub przez
wanie w każdym stężeniu jest niepożądane.
kontakt z takimi wyrobami przemysłowymi
Najsilniejsze właściwości toksyczne mają
zawierającymi ołów lub jego związki, jak
nieorganiczne zwiÄ…zki metali, Å‚atwo roz-
farby, akumulatory, naczynia pokryte glazurÄ…
puszczalne i silnie dysocjujące, które łatwo
ołowianą, niektóre wyroby z porcelany, wyroby
przenikają przez błony śluzowe i do narządów
z plastików, do produkcji których użyto związ-
wewnętrznych. Pierwiastki toksyczne mają
ków ołowiu itp. Najwięcej przypadków zatrucia
tendencję do odkładania się w narządach
ołowiem występuje w rejonach wydobycia oraz
miąższowych, przede wszystkim w wątrobie,
przetwarzania rud ołowiu i miedzi, a także
nerkach, trzustce. Przy dłuższym narażeniu
w dużych aglomeracjach miejskich w rejonach
mogą odkładać się również w innych tkankach,
dróg o nasilonym ruchu samochodowym
np. ołów w kościach i w tkance mózgowej, rtęć
(spaliny). Do narządów najbardziej wrażliwych
w tkance mózgowej, a kadm w cebulkach wło-
na działanie ołowiu należą: wątroba, nerki,
sów. Dostanie się do organizmu takich metali
szpik kostny i mózg.
ciężkich, jak kadm, ołów, rtęć może stanowić
Rtęć występuje w spalinach, procesach
poważne zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi.
hutniczych, przy wytwarzaniu i składowaniu
Kadm należy do bardzo toksycznych
baterii, lamp, przy produkcji i stosowaniu
metali ciężkich. Jest wykorzystywany do pro-
niektórych środków ochrony roślin oraz
dukcji stopów, powlekania innych metali,
spalaniu odpadów. Rtęć metaliczna i jej nie-
produkcji barwników i pigmentów oraz
organiczne związki wchłaniane są przez
stabilizatorów tworzyw sztucznych. Stosuje
skórę. Układ oddechowy ma duże znaczenie
się go także do wyrobu akumulatorów kad-
we wchłanianiu par rtęci, gdyż przenika ona
mowo-niklowych. W warunkach ekspozycji
szybko przez błony pęcherzyków płucnych,
zawodowej kadm dostaje siÄ™ do organizmu
do krwi i tkanek, jest wchłaniana w ośrod-
głównie drogą inhalacyjną, w mniejszym
kowym układzie nerwowym. Głównym
stopniu z przewodu pokarmowego. Przy
miejscem deponowania rtęci są: nerki,
zatruciu drogą inhalacyjną występuje sinica,
wątroba, śledziona, krew i mózg. Objawami
duszność, przyspieszenie oddechu i tętna.
Wśród innych objawów mogą wystąpić bóle zatrucia parami rtęci są: zapalenie dziąseł,
i zawroty głowy, nudności oraz wymioty. pobudzenie, utrata pamięci, bezsenność
Ostre zatrucia pokarmowe objawiają się sil- i niezborność ruchowa.
26
BEZPIECZEC
STWO PRACY 2/2007
Metale ciężkie
w środowisku naturalnym
Metale ciężkie mogą przedostawać się
do organizmu człowieka z gleby (skąd po-
bierane są przez rośliny), wody i powietrza.
W glebie metale ciężkie  w przeciwieństwie
do substancji organicznych  nie ulegajÄ…
rozkładowi. Gleby mogą być zanieczyszczone
metalami ciężkimi głównie przez opadające
pyły wytwarzane przez przemysł, spływy
ścieków, wodną migrację pierwiastków
ze zwałowisk odpadów stałych, rozwiewanie
hałd lub osadników przemysłowych oraz
w wyniku stosowania nawozów mineralnych
i środków ochrony roślin. Do zanieczyszczenia
gleb przyczyniajÄ… siÄ™ [2]:
przemysł chemiczny (garbarstwo, pro-
dukcja chemii gospodarczej, preparatów
ochrony roślin, tworzyw sztucznych oraz
wyrobów gumowych)
przemysł nawozów sztucznych
przemysł celulozowo-papierniczy
przemysł elektrotechniczny
rafinerie ropy naftowej W domu, podobnie jak i w miejscach pracy,
Zapobieganie zatruciom
należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa, tzn.:
elektrownie węglowe i przemysł kok-
metalami ciężkimi
używać środków jak najmniej szkodli-
sowniczy
Metale ciężkie mogą być u ludzi przyczyną
wych
hutnictwo i metalurgia żelaza oraz metali
zatruć ostrych i przewlekłych. Ostre zatrucia
kupować i stosować tylko niezbędne
nieżelaznych
są najczęściej spowodowane narażeniem
ich ilości
przemysł szklarski, ceramiczny, cemento-
na wysokie stężenie metali ciężkich. Zatrucia
czytać etykiety w celu zapoznania się
wy i azbestowy
produkcja farb, rozpuszczalników i la- przewlekłe są wynikiem powtarzalnego lub z potencjalnymi zagrożeniami
ciągłego narażenia prowadzącego do akumu- przechowywać materiały w oryginalnych
kierów
opakowaniach
produkcja lamp i urządzeń pomiaro- lowania toksycznej substancji w organizmie
zapoznać się z objawami i metodami
wych. człowieka. Narażenie przewlekłe na metale
udzielania pierwszej pomocy w przypadku
Metale ciężkie stanowią zagrożenie dla pro- ciężkie może występować w miejscu pracy,
zatrucia substancjami zawierajÄ…cymi metale
dukcji roślinnej przede wszystkim na terenach
w domu, jak również może być związane
ciężkie.
uprzemysłowionych, ale również na terenach
z zanieczyszczeniem środowiska (gleby, wody,
Jeśli stwierdzimy zatrucie, należy pamiętać,
znajdujących się w pobliżu ruchliwych szlaków
powietrza).
że podanie we właściwym czasie odpowiedniej
komunikacyjnych. W odległości mniejszej
W celu ograniczenia narażenia zawodo-
odtrutki może znacznie złagodzić przebieg
niż 100 m od dróg o dużym natężeniu ruchu
wego na metale ciężkie w środowisku pracy
zatrucia, a w wielu przypadkach uratować
samochodowego następuje zwiększona
stosuje się różne rozwiązania techniczne
życie chorego.
akumulacja metali ciężkich w glebach użyt-
zmniejszajÄ…ce ich emisjÄ™ na stanowiskach
kowanych jako rolnicze. Rośliny mogą ulegać
pracy (np. właściwie zaprojektowane systemy
PIÅšMIENNICTWO
skażeniu nie tylko przez glebę, ale także przez
wentylacyjne wyposażone w odpowiednie
[1] L. Järup Hazards of heavy metal contamination.
powietrze zanieczyszczone metalami ciężkimi,
filtry powietrza) oraz, jeśli to możliwe,
British Medical Bulletin 68, 2003, 167-182
które są łatwo zatrzymywane na powierzchni
zastępcze materiały nie zawierające metali
[2] A. Kabata-Pendias, H. Pendias Biogeochemia pier-
części nadziemnych roślin.
wiastków śladowych. PWN, Warszawa 1999
ciężkich.
Naturalna skłonność do pobierania i aku-
[3] A. Baranowska-Morek Roślinne mechanizmy tole-
W celu zmniejszenia narażenia na metale
mulacji metali ciężkich w roślinach jest bardzo
rancji na toksyczne działanie metali ciężkich.  KOSMOS
ciężkie zawarte w produktach jadanych
 Problemy Nauk Biologicznych 2-3(259-260), 2003,
różna u poszczególnych gatunków [3]. Naj-
283-298
nie powinno się uprawiać warzyw i owoców
większą zdolność do ich gromadzenia mają
[4] G. J. K. Komarnicki Lead and cadmium in indoor air
w pobliżu ruchliwych tras komunikacyjnych
warzywa liściowe i korzeniowe. Zdecydowanie
and the urban environment.  Environmental Pollution
oraz na terenach skażonych metalami ciężkimi.
mniej szkodliwych dla zdrowia pierwiastków
136, 2005, 47-61
Przed przygotowaniem potraw należy owoce
zatrzymują warzywa, których częścią użytko-
[5] F. Gambuś, E. Gorlach Pochodzenie i szkodliwość
i warzywa dokładnie myć pod bieżącą wodą,
metali ciężkich.  Aura 6, 2001, 11-13
wÄ… sÄ… owoce: pomidory, warzywa strÄ…czkowe
odrzucać zewnętrzne liście, obierać ze skórki.
[6] M. Trzcinka-Ochocka, M. Jakubowski, G. Raz
niewska
i dyniowate.
Ocena narażenia zawodowego na ołów w Polsce.
Mniejszą zawartością metali ciężkich cechu- Ponieważ część związków metali wypłukuje
 Medycyna Pracy 56(5)2005, 395-400
ją się części jadalne osłonięte liśćmi (głowa ka- się podczas gotowania, dlatego warzywa
[7] E. Gawęda Kadm i jego związki w środowisku
pusty, róża kalafiora), stanowiącymi naturalną z nieznanego z
ródła bezpieczniej jest gotować
pracy  zagrożenia, ocena ryzyka zawodowego.
ochronę przed pyłami. w dużej ilości wody.  Bezpieczeństwo Pracy 10(387)2003, 17-19
27