PIERWIASTKI GRUPY I

• Do grupy Ia należą metale alkaliczne:

Li, Rb

i Cs. Ich wspólną cechą jest

jednowartościowość i brak

podatności do tworzenia jonów

kompleksowych.

• Podgrupa Ib obejmuje Cu oraz metale

szlachetne Ag i Au.

LIT

GLEBY

• Zawartość litu w glebach jest ściśle związana z

procesami wietrzenia i krążenia roztworów
glebowych.

• Średnia zawartość litu w glebach świata mieści

się w zakresie 1,3-56 ppm, przy czym
najmniejsze ilości przypadają na gleby
organiczne i piaszczyste, a największe na
rędziny.

• Gleby Polski zawierają od 0,01 do 40 ppm Li

(średnia zawartość geometryczna to 5,5), a
zawartość ta wzrasta wraz z ilością frakcji ilastej.

WODY

• Lit występuje na ogół we wszystkich wodach, w

formie wodorotlenku, najczęściej w połączeniu z

zawiesiną koloidalną, a rzadko w postaci jonowej Li

+

• Ponieważ łatwo podlega sorpcji przez minerały

ilaste, jego zawartość w osadach płytkich wód jest

na ogół większa niż w otaczających glebach

• Stężenie litu w wodach oceanicznych mieści się w

granicach 170-200μ g/l . W wodach gruntowych

strefy umiarkowanego klimatu wilgotnego średnia

zawartość litu nie przekracza 20μ/l, w strefie

klimatu suchego wody gruntowe zawierają średnio

40μg/l, a studzienne nawet do 1500μg/l

ATMOSFERA

• Brak jest informacji o występowaniu litu

w powietrzu atmosferycznym.
Przypuszczalnie naturalne jego stężenie
w pyle atmosferycznym jest zbliżone do
zawartości w skałach i glebach.

• Istnieje możliwość lokalnego wzrostu

stężenia litu w powietrzu, ponieważ
pierwiastek ten może podlegać
koncentracji w niektórych węglach.

ROŚLINY

• Lit w glebach jest stosunkowo łatwo rozpuszczalny i dzięki temu

pobierany przez rośliny proporcjonalnie do jego stężenia w
podłożu.

• Najwięcej litu zawierają rośliny z rodziny różowatych (śr. 2,9

ppm), a najmniej z rodziny rdestowatych (śr. 0,1 ppm). W
warzywach zawartość litu jest zróżnicowana, od 0,06 ppm w
cebuli do 6,6 ppm w selerach.

• Najwięcej litu gromadzą jednak warzywa liściaste i zboża.
• Na wysokie stężenia litu odporne są rośliny z rodziny

psiankowatych , natomiast drzewa cytrusowe są bardzo wrażliwe
na zwiększone stężenia litu w glebie. Na ogół największą
odporność na wysokie zawartości litu wykazują pleśnie

• Gromadzi się on na ogół w liściach lub innych nadziemnych

częściach roślin

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Lit występuje we wszystkich tkankach

zwierzęcych, przy czym więcej jest go w
organizmach morskich niż lądowych. Podlega
koncentracji w emalii zębów i przypuszczalnie
zapobiega próchnicy. Nagromadza się on także
w nerkach i trzustce oraz innym organizmach
miąższowych. Brak litu w organizmach ssaków
zakłóca metabolizm białek oraz reprodukcję.

• Podwyższona zawartość litu w wodzie pitnej

może wpływać korzystnie na układ krążenia, a
zwłaszcza przeciwdziałać chorobie wieńcowej.

• Obserwuje się korzystny wpływ litu na układ

krwiotwórczy poprawiający wskaźniki
odpornościowe.

ZASTOSOWANIE I

ZANIECZYSZCZENIE

• Lit stosowany jest w syntezach organicznych jako

dodatek do produkcji ogniw galwanicznych, a jego
związki wykorzystuje się w produkcji światłowodów,
szkieł optycznych, specjalnej ceramiki i tworzyw
sztucznych.

• Lit jest dodawany do niektórych paliw i smarów

rakietowych.

• Ze względu na łatwą rozpuszczalność tego pierwiastka,

istnieje możliwość wzrostu jego stężenia w wodach
zanieczyszczonych ściekami przemysłowymi.

• Wydobycie litu z pegmatytów i solanek towarzyszących

złożom ropy naftowej wynosi ok. 4 tys. ton rocznie.

Rubid

GLEBY

• Najwięcej rubidu występuje w

glebach wytworzonych z granitów i
gnejsów, znacznie mniej stwierdzono
jego zawartość w glebach
piaszczystych i organicznych w
Stanach Zjednoczonych, a jeszcze
mniejszą w torfach w Szwecji.

WODY

• Stężenie rubidu w wodach morskich

jest dosyć wyrównane i mieści się w
wąskim zakresie 100-135μg/l. Ilość
jego w wodach rzecznych jest
mniejsza i odpowiada zakresowi 0,2-
13μg/l

• W pitnych wodach gruntowych Polski

rubid występuje w ilości 0,05-2,5μg/l,
a średnio 1,5μg/l

ATMOSFERA

• Mało jest danych o występowaniu

rubidu w powietrzu atmosferycznym.

• Na terenie Wielkiej Brytanii

stwierdzono jego obecność w
stężeniu <1- <6ng/m

3

.

• Opad rubidu z powietrza na

powierzchnię obszarów nie
zamieszkanych wynosił

<10-<40g/ha

ROŚLINY

• Rubid jest łatwo pobierany przez rośliny, a

jego podwyższona zawartość jest dla nich
toksyczna.

• Najwięcej rubidu występuje w roślinach

motylkowatych i trawach, najmniej w
ziarnie zbóż. Najczęstsza zawartość rubidu
w roślinach wyższych wynosi 20-70 ppm.

• Nadmiar rubidu powoduje zgrubienie i

skrócenie korzeni, zahamowanie rozwoju
liści i ich ciemnozielone zabarwienie.

CEZ

GLEBY

• Zawartość cezu w glebach mieści się

od 0,1 do 26 ppm, przy czym
największe ilości przypadają na
czarnoziemy i gleby leśne, a
najmniejsze na torfy

WODY

• Zawartość cezu w wodach

oceanicznych mieści się w granicach
0,3-0,6μg/l

• Znacznie mniej cezu zawierają wody

rzeczne 0,004-0,02μg/l

• Cez jest szczególnie łatwo pobierany

przez glony

ATMOSFERA

• Mało jest informacji na temat

występowania cezu (radioaktywnego)
w powietrzu.

• Jego znaczny wzrost zawartości w

rejonach okręgów miejskich i
przemysłowych pochodzi ze źródeł
antropogenicznych.

ROŚLINY

• Cez podobnie jak inne rośliny

alkaliczne jest łatwo pobierany przez
rośliny.

• Najczęstsza jego zawartość mieści

się w granicach 0,01-0,4ppm

• Najmniej cezu zawierają zielone liście

warzyw, natomiast najwięcej rośliny
obszarów pustynnych

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Cez występuje u wszystkich ssaków

lądowych w ilości 0,01-0,4 ppm, przy
czym nie zaznacza się jego specjalna
akumulacja w żadnych określonych
tkankach lub narządach

• Dzienne jego pobieranie wraz z

pożywieniem przez człowieka wynosi
około 10μg

MIEDŹ

GLEBY

• Całkowita zawartość miedzi w glebach mieści się w szerokich

zakresach, nawet w glebach nie objętych bezpośrednim
wpływem zanieczyszczenia i odpowiada wartościom: 1-
140ppm

• Wartości średnie dla gleb świata kształtują się następująco dla

poszczególnych grup gatunkowych (w ppm): piaszczyste 13,
organiczne 16, brunatne i rędziny 23, czarnoziemy 24

• W Polsce najniższa średnia zawartość miedzy w piaszczystych

glebach bielicowych wynosi 6 ppm, a najwyższa w ciężkich
glebach gliniastych – 19ppm

• Gleby narażone są na zanieczyszczenia miedzią z różnych

źródeł. Poza wpływem emisji przemysłowych miedź dostaje się
do gleb łącznie z niektórymi nawozami mineralnymi i
organicznymi, a także preparatami ochrony roślin i odpadami
komunalnymi

WODY

• Miedź występuje we wszystkich rodzajach wód, a jej zawartość

podlega dużemu zróżnicowaniu w zależności od wpływu
otaczających utworów geologicznych lub też zanieczyszczeń

• Naturalna zawartość miedzi w wodzie rzecznej, ustalona na 1-

2μg/l, obecnie jest rzadko spotykana (np, w Wiśle k. Krakowa
wynosi 20, a k. Warszawy -8, w Odrze k. Wrocławia -7, a w Warcie
k. Poznania- 14.

• Zakres 0,02-0,3μg/l przyjmuje się jako naturalną zawartość

miedzi w wodach morskich ( w Morzu Północnym stężenie miedzi
waha się w granicach 0,2-34μg/l

• Znacznym źródłem miedzi w morzach i oceanach jest opad

atmosferyczny (na przykładzie Pacyfiku stanowi on 30% ogólnego
zrzutu tego pierwiastka)

• Nadmiar miedzi w wodzie jest silnie toksyczny dla biologicznej

aktywności, co ogranicza procesy samooczyszczania

ATMOSFERA

• Miedź w powietrzu atmosferycznym występuje

w bardzo różnych stężeniach, od 0,03ng/m

3

nad biegunem południowym do 4900 ng/m

3

w

przemysłowych rejonach Niemiec

• Ponad 90% miedzi z atmosfery dostaje się na

powierzchnię gleb i roślin łącznie z opadami
atmosferycznymi

• Globalną emisję miedzi szacuje się na 20-51

tys. Ton, z czego najwięcej przypada na
hutnictwo metali niezależnych oraz na spalanie
węgli

ROŚLINY

• Miedź jest niezbędnym składnikiem roślin do ich normalnego

rozwoju i wzrostu. Wchodzi ona w skład różnych enzymów i białek,
które biorą udział w specyficznych procesach metabolicznych

• Pierwiastek ten jest wiązany głównie przez białka i związki

organiczne o niskim ciężarze drobinowym,

• Bierze udział w głównych procesach fotosyntezy, oddychania,

przemian związków azotowych i powstawania białek, transportu
węglowodanów oraz metabolizmu błon komórkowych,

• Reguluje procesy powstawania DNA i RNA ,
• Bierze udział w mechanizmach odpornościowych na choroby
• Zawartość miedzi w głównych grupach roślin uprawnych jest

następująca: ziarno zbóż 0,2-49ppm, ziemniaki 0,1-34, trawy 0,6-60

• Rośliny z rejonów lub siedlisk zanieczyszczonych mogą zawierać

znaczne ilości miedzi przekraczające stężenia toksyczne

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Miedź występuje we wszystkich tkankach zwierzęcych,

przy czym niektóre z nich odznaczają się szczególną
tendencją do jej gromadzenia (np. wątroba)

• Bezkręgowce mogą koncentrować w tkankach do

100ppm Cu, a ssaki lądowe zawierają średnio w całym
organizmie około 5ppm Cu

• Miedź jest jednym z dość stabilnych składników krwi

ludzkiej, jej stężenie waha się w granicach 100-
130μg/100ml

• Pierwiastek ten jest niezbędnym składnikiem pożywienia

wszystkich zwierząt i człowieka. Zapotrzebowanie na
miedź dorosłego człowieka wynosi 1,5-4mg/dzień

ZASTOSOWANIE I

ZANIECZYSZCZENIE

• Miedź ma największe zastosowanie w

przemyśle elektronicznym ze względu na
dobre przewodnictwo prądu elektrycznego
oraz ciągliwość

• Największe skażenia środowiska miedzią

zachodzą w rejonach objętych wpływem
kopalni i hut tego metalu. Nadmierny opad
miedzi, któremu towarzyszą inne metale i
związki zanieczyszczające doprowadza do
degradacji wszystkich ekosystemów.

SREBRO

GLEBY

• Srebro jest łatwo sorbowane przez substancję

organiczną oraz na konkrecjach
manganowych. Jego średnia zawartość w
glebach mieści się w granicach 0,03-0,1 ppm

• W powierzchniowych poziomach polskich gleb

srebro nie przekracza 1 ppm,

• Najwyższe zawartości srebra stwierdza się w

rejonach kopalni metali alkalicznych.
Największą zawartość odnotowano w glebie
koło Moskwy, w pobliżu elektrociepłowni.

WODY

• Zawartość srebra w wodach morskich

mieści się najczęściej w przedziale 100-
300ng/l,

• W wodach rzek i jezior ilości te wynoszą od

<5 do 210ng/l

• W wodach srebro występuje w formie

wolnego lub uwodnionego kationu oraz w
połączeniach, głównie z chlorem: AgCl

o

,

AgCl

2-

, AgCl

32-

,

AgCl

43-

i siarką: AgHS

o

,

Ag(HS)

2-

, Ag

2

S

3

H

2-

ATMOSFERA

• Powietrze nad dużymi miastami

zawiera od 2,71 ng/m

3

do 4,3 ng/m

3

• Na terenie rejonów rolniczych Anglii

stwierdzono jego obecność w
zakresie stężeń 0,2-0,5ng/m

3

ROŚLINY

• Zawartość srebra w roślinach waha

się w szerokim zakresie 0,03-2 ppm

• Przypuszczalnie srebro

zatrzymywane jest w korzeniach w
formach Ag

2

S lub metalicznej i nie

wchodzi w procesy fizjologiczne

• AgNO

3

jest toksyczny dla roślin i

nawet w stężeniach 0,05-8,5μM/l
działa szkodliwie

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Obecność srebra stwierdzono we

wszystkich tkankach organizmów
morskich i lądowych w zakresie
stężeń 0,005-0,6 ppm

• Nadmiar srebra u człowieka

powoduje przebarwienia skóry,
natomiast u zwierząt nekrozę tkanek
wątroby

• Srebro jest najsilniej toksyczne dla

ryb słodkowodnych

ZASTOSOWANIE I

ZANIECZYSZCZENIE

• Srebro najczęściej towarzyszy złożom rud miedzi

oraz rud cynkowo-ołowiowych i pozyskiwane jest
jako produkt uboczny przy ich eksploatacji

• Znajduje zastosowanie przy produkcji biżuterii,

luster, błon filmowych i materiałów dentystycznych

• Do gleb srebro dostaje się z odpadami oraz

ściekami komunalnymi i przemysłowymi, a także z
emisji przemysłowych i elektrowni węglowych

• Największe zagrożenie ekologiczne wiąże się z

zanieczyszczeniem osadów dennych rzek i
zbiorników wodnych.

ZŁOTO

GLEBY

• Średnia zawartość złota w glebach

mieści się w granicach rzędu 1-2ppb,
ale dla gleb organicznych lub o
zwiększonej ilości substancji
organicznej podawane są wyższe
wartości, tj. 8ppb

WODY

• Obecność złota stwierdzono we

wszystkich wodach
powierzchniowych, w stężeniach
0,0001-0,4 μg/l . Duża rozpiętość
zawartości tego metalu w wodach
wnika przypuszczalnie także z
błędów analitycznych.

ATMOSFERA

• Informacje o występowaniu złota w

powietrzu dotyczą jedynie Wielkiej
Brytanii, gdzie w latach 1972-81
stwierdzono jego obecność w
zakresie 0,005-0,301 ng/m

3

ROŚLINY

• Rośliny łatwo pobierają złoto, jeżeli

występuje w formach
rozpuszczalnych i transportują je do
części nadziemnych.

• Średnią zawartość złota w roślinach

ustalono na <1 ppb, a zakres dla
warzyw i owoców wynosi 0,01-0,4
ppb świeżej masy

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Obecność złota stwierdzono w

tkankach organizmów zwierzęcych w
zakresie 0,01-1 ppb. W kościach jego
zawartość wynosi do 15ppb

• Związki złota używane w galwanizacji

i fotografice mogą powodować
zatrucia

PIERWIASTKI GRUPY II

• Większość pierwiastków tej grupy (z wyjątkiem

magnezu i wapnia) występuje w ilościach
śladowych w środowisku przyrodniczym.
Pierwiastki śladowe grupy IIa (Be, Sr, Ba) należą
do metali alkalicznych i zachowują się podobnie
jak pierwiastki podrzędne tej grupy (Ca, Mg)

• Do podgrupy IIb należą metale: Cd, Hg, Zn,

które odznaczają się dużą aktywnością
chemiczną i wykazują skłonność tworzenia
połączeń z siarką oraz ze związkami
organicznymi.

BERYL

GLEBY

• Beryl w glebach wystepuje w zakresie

0,4-4,3 ppm

• W różnych glebach Polski zawartość

berylu mieści się w granicach 0,03-
2,80 ppm, przy czym największe ilości
występują w glebach ciężkich.

• Stwierdzono ścisłą zależność

występowania berylu od
występowania frakcji ilastej w glebie

WODY

• Naturalne stężenie w wodach

powierzchniowych jest małe i nie
przekracza średnio 0,5 μg/l

• Podwyższone zawartości tego metalu

związane są z zanieczyszczeniami,
głównie z przemysłu metalurgicznego

ATMOSFERA

• Stężenie berylu w powietrzu

aglomeracji miejskich jest znacznie
zróżnicowane ( 0,1-100 ng/m

3

, a

największe jego zawartości
stwierdzono w Japonii

• Jako graniczne stężenie berylu

zaproponowano wartość 2 μg/m

3

ROŚLINY

• Najczęstsza zawartość berylu w

roślinach wynosi 0,001-0,4 ppm

• Podwyższona zawartość berylu w

roślinach działa niekorzystnie na
niektóre enzymy biorące udział w
metabolizmie białek oraz zmniejsza
kiełkowanie nasion i pobieranie Ca,
Mg i P

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Beryl występuje we wszystkich tkankach

zwierzęcych, w zakresie 0,005-0,03 ppm i
podlega koncentracji w zębach oraz kościach

• Największe stężenie berylu w organizmie

człowieka przypada na mięśnie

• Pierwiastek ten powoduje ogólne zatrucie

organizmu, wywołując ostre zmiany w
tkankach

• Chroniczne zatrucia berylem określane są

jako beryloza

ZASTOSOWANIE I

ZANIECZYSZCZENIE

• Beryl jest używany do utwardzania stopów

metali lekkich, w produkcji lamp
rentgenowskich, fluorescencyjnych i
neonowych, ponadto stosowany jest w
reaktorach atomowych i paliwach
rakietowych

• W wyniku spalania węgli do atmosfery trafia

rocznie ok 400 ton berylu, który stanowi
zagrożenie lokalnego skażenia berylem
ekosystemów lądowych, a także wodnych.

MAGNEZ

GLEBY I ROŚLINY

• Udział magnezu w skałach magmowych mieści się w

przedziale wartości 0,2-24,5%, a w skałach
osadowych 0,7-8,2% . Najmniej jest go w lekkich
glebach piaszczystych, a najwięcej w ciężkich
glebach gliniastych.

• W roślinach zawartość magnezu mieści się w

przedziale 0,3-1%

• Obecność tego pierwiastka jest niezbędna do

prawidłowego metabolizmu zarówno na poziomie
komórkowym, jak i całego organizmu.

• Magnez spełnia kluczową funkcję w procesach

przemiany energii słonecznej.

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Zawartość magnezu w tkankach ssaków

lądowych wynosi 0,1-0,47% , największe
jego ilości przypadają na kości

• Magnez bierze udział w różnych

procesach metabolicznych, z których
najważniejsze to: wpływ na
rozpuszczalność błony komórkowej, udział
w procesach powstawania struktur DNA i
RNA, wpływ na gospodarkę lipidami

STRONT

GLEBY

• Zawartość strontu zależy w dużym

stopniu od jego występowania w
skale macierzystej, a zakres w
powierzchniowych poziomach waha
się od 5 do 1000 ppm

• W Polsce gleby piaszczyste zawierają

średnio 10 ppm strontu, a gleby
gliniaste 24 ppm

WODY

• Stężenie strontu w wodach jest na

ogół małe, ponieważ najczęściej
występujące sole tego pierwiastka –
węglany i siarczany, są słabo
rozpuszczalne.

• Średni zakres ilości strontu w wodzie

morskiej to 0,03-5mg/l

• W wodach gruntowych Polski

zawartość strontu wynosi 0,01-
1,24mg/l

ATMOSFERA

• Stężenie strontu stabilnego w

powietrzu atmosferycznym jest mało
poznane.

• Podwyższone jego koncentracje

występują w okręgach objętych
emisją pyłów z elektrowni węglowych

ROŚLINY

• Zawartość strontu w roślinach jest

uzależniona od jego występowania w
glebach

• Zakres średniej zawartości w

warzywach wynosi 2,5-75 ppm, a w
pastewnych 24-660 ppm

• Podlega akumulacji w starych liściach

oraz korzeniach i bulwach

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Stront występuje we wszystkich tkankach

zwierzęcych, podlega koncentracji w kościach
ssaków lądowych, a przede wszystkim w
twardych tkankach zwierząt morskich

• Jego brak w żywności organizmów

zwierzęcych powoduje ograniczenie wzrostu,
zaburzenia wapienia kości i zębów

• Nawet małe dawki tego pierwiastka

pokrywają dzienne zapotrzebowanie
organizmu ludzkiego

ZASTOSOWANIE I

ZANIECZYSZCZENIE

• W Polsce stront występuje w skałach

węglanowych, towarzyszących siarce
rodzimej.

• Używany jest w metalurgii

niezależnej, w ceramice i hutnictwie
szkła, do produkcji farb, środków
pirotechnicznych oraz w przemyśle
farmaceutycznym

BAR

GLEBY

• Zawartość baru w glebach jest

zróżnicowana i wynosi najczęściej 20-
1000 ppm

• W glebach zanieczyszczonych pyłami

emitowanymi z fabryki nawozów
fosforowych zawartość baru wzrosła,
osiągając w glebach piaszczystych
stężenie około 300 μg Ba/l

WODA

• Bar jest powszechnym składnikiem

śródlądowych wód
powierzchniowych, ale jego stężenie
jest stosunkowo niskie i tylko w
rzekach zanieczyszczonych osiąga
wyższe wartości. Przyczyną niskiej
zawartości baru w wodach jest mała
rozpuszczalność jego soli oraz łatwa
sorpcja przez osady denne

ATMOSFERA

• Bar występuje w ilości około 100

ng/m

3

w powietrzu miast, do którego

dostaje się głównie ze spalania paliw
płynnych, również niektóre węgle
wzbogacone w bar stanowią jego
źródło w powietrzu

ROŚLINY

• Stężenie baru w roślinach jest

stosunkowo duże (w zakresie 1-190
ppm), jest nagromadzony w
zielonych częściach roślin w znacznie
większej proporcji niż w korzeniach

• Może być szkodliwy dla roślin w

bardzo wysokich stężeniach

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Stężenie baru w tkankach zwierzęcych wynosi

0,1-700 ppm, najwięcej koncentruje się go w
twardych tkankach organizmów morskich, a
najmniej w mięśniach ssaków lądowych

• W organizmie człowieka najwięcej baru gromadzi

się w kościach (do 70 ppm)

• Toksyczność baru zależy głównie od

rozpuszczalności w wodzie jego soli. Łatwo
rozpuszczalne związki, np. BaCl, BaCO

3

są silnymi

truciznami, natomiast trudno rozpuszczalne, jak
np. BaSO

4

nie są szkodliwe dla organizmu

ZASTOSOWANIE I

ZANIECZYSZCZENIE

• Bar jest składnikiem farb, emalii,

szkieł i wyrobów ceramicznych. Poza
tym używany jest w przemyśle
papierniczym, tekstylnym,
farmaceutycznym oraz do produkcji
materiałów wybuchowych.

• Przemysłowe zanieczyszczenia

barem powodują najczęściej wzrost
jego zawartości w wodach i osadach
dennych

RAD

Rad

• Zawartość Ra-226 w skałach mieści się w

granicach 0,6-1,1 ng/kg, w glebach wynosi
średnio 0,8 ng/kg, w roślinach 0,03-1,6ng/kg

• Zwiększona zawartość Ra-226 w

powierzchniowych poziomach gleb jest
spowodowana wpływami antropogenicznej
działalności, głównymi źródłami
zanieczyszczeń są niektóre nawozy
fosforowe i potasowe, spalanie węgli i
przemysł cementowy

CYNK

GLEBY

• Stężenie cynku w naturalnych

roztworach glebowych mieści się w
granicach 60-2200 μg/l, a najwyższe
wartości przypadają na lekkie gleby
kwaśne

• W Polsce najmniejsze ilości cynku

występują w lekkich glebach
bielicowych i płowych, a największe
w ciężkich glebach brunatnych i
madach

WODY

• Zawartość cynku w wodach morskich jest mniejsza

niż w rzecznych, ponieważ jest on transportowany
do mórz głównie w formie zasorbowanej przez
ilastą i organiczną frakcję osadów oraz tlenki
manganu

• Ogólny roczny zrzut cynku do mórz szacuje się na

300 tys. ton, z czego 1/3 pochodzi z opadów
atmosferycznych

• Stopień toksyczności cynku w wodzie nie jest na

ogół duży, ale zależy od formy jonowej i zmienia się
zarówno pod wpływem twardości wody, jak i jej
odczynu

ATMOSFERA

• Największe ilości cynku występują w

powietrzu regionów przemysłowych i
aglomeracji miejskich, osiągając
wartości do 16 000 ng/m

3

. Jego

główne źródło stanowią emisje
przemysłowe.

• Maksymalna emisja cynku przypada

na okres 1960-70

ROŚLINY

• Średnia zawartość cynku w nadziemnych

częściach roślin kształtuje się w zakresie

10-70 ppm . W warzywach jest go więcej

niż w owocach, natomiast stosunkowo
dużo cynku zawiera ziarno zbóż.

• Objawami nadmiernych stężeń cynku w

roślinach są zmiany chlorotyczne i
nekrotyczne na liściach oraz ograniczenie
wzrostu i kiełkowania nasion

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

•

Cynk występuje w różnych tkankach organizmów
zwierzęcych najczęściej w zakresie 10-200 ppm

•

Spełnia szereg podstawowych funkcji w
organizmach: bierze udział w metabolizmie
białek i węglowodanów oraz przypuszczalnie
tłuszczy

•

Niedobór cynku spowodowany głównie jego
ograniczonym przyswajaniem z pożywienia
wywołuje zaburzenia układu kostnego, funkcji
rozrodczych, stany zapalne skóry, łysienie oraz
biochemiczne zmiany we krwi

ZASTOSOWANIE I

ZANIECZYSZCZENIE

• Cynk znajduje zastosowanie głównie

w przemyśle metalurgicznym, jako
środek antykorozyjny w stopach i do
galwanizacji, w przemyśle
farbiarskim

• Ścieki komunalne zawierają zwykle

duże ilości cynku, odpady te
stanowią dodatkowe źródło
zanieczyszczenia zarówno gleb, jak i
wód

KADM

GLEBY

• Głównym źródłem kadmu w glebach

użytkowanych rolniczo są nawozy fosforowe.
Duże ilości kadmu są wprowadzane także do
gleb łącznie z odpadami komunalnymi.

• Zawartość kadmu w glebach

zanieczyszczonych dochodzi nieraz do
bardzo wysokich stężeń i w nielicznych
przypadkach, np. w okręgach przemysłu
metalurgicznego na terenie Belgii i Stanów
Zjednoczonych przekracza aż 1500 ppm

WODY

• Jako naturalną zawartość kadmu przyjmuje się

0,02 μg Cd/l

• Do zbiorników wodnych dostaje się zarówno w

transporcie rzecznym, jak i z odpadów pyłów
atmosferycznych.

• Toksyczność kadmu w wodach jest duża, a jego

pobieranie zarówno przez roślinność wodną, jak
i organizmy zwierzęce jest proporcjonalne do
występowania, co stanowi istotne zagrożenie
wprowadzenia kadmu do łańcucha
żywieniowego

ATMOSFERA

• Stężenie naturalne kadmu w

atmosferze wynosi 0,003-0,6ng/m

3

i

jest przekraczane ponad 1000-
krotnie w aglomeracjach miast
Europy i Ameryki Północnej

• Główne źródło kadmu stanowi

przemysł metalurgiczny

ROŚLINY

• Korzenie roślin łatwo pobierają kadm w postaci

kationu Cd

2+

, jest łatwo przyswajany bez

względu na właściwości gleb

• Zawartość kadmu w roślinach jest bardzo

zróżnicowana, najczęstszy zakres w częściach
nadziemnych wynosi 0,05-0,2 ppm

• Objawy toksyczności występują przy zawartości

5-30 ppm, pojawiają się plamy chlorotyczne i
brunatne na blaszkach liściowych oraz
zaczerwienienie żyłek. Liście ulegają skręceniu,
a korzenie zgrubieniu i skróceniu.

ORGANIZMY ZWIERZĘCE I

CZŁOWIEK

• Pierwiastek ten stanowi szczególne ryzyko

dla człowieka i zwierząt, ponieważ jest on
łatwo wchłaniany, stosunkowo długo
zatrzymywany w tkankach

• Toksyczne działanie kadmu polega na

zaburzeniu czynności nerek, chorobie
nadciśnieniowej, zmianach
nowotworowych, zaburzeniach
metabolizmu wapnia, zaburzeniach funkcji
rozrodczych

ZASTOSOWANIE I

ZANIECZYSZCZENIE

• Kadm jest stosowany w metalurgii (do stopów i

antykorozyjnych powłok), w przemyśle
elektronicznym, do wyrobu barwników oraz
produkcji tworzyw sztucznych i szkła

• Największy udział w przemysłowym

zanieczyszczeniu kadmem mają emisje z hut
cynku i niklu oraz innych metali niezależnych,
stanowiąc 60% wszystkich źródeł
antropogenicznych

• Także spalanie odpadów i śmieci może lokalnie

zwiększać zrzut kadmu do środowiska

RTĘĆ

GLEBY

• Naturalną zawartość rtęci w glebach jest trudno

wyznaczyć , ale przyjmuje się, że odpowiada ona
zakresowi 0,05-0,3 ppm

• Najwięcej tego metalu zawierają organiczne gleby

Kanady – 0,4 ppm, a także niektóre gleby wulkaniczne

• Rozmieszczenie związków rtęci w glebach uzależnione

jest w znacznym stopniu od warunków oksydacyjno-
redukcyjnych. W glebach o przewadze warunków
utleniających dominują formy: Hg

2+

, Hg

22+

itp., w

glebach o warunkach redukcyjnych występują główne
związki z siarką: HgS, HgS

22-

,

CH

3

HgS

-

, w glebach o

warunkach przejściowych najczęstsze są alkilowe
związki rtęci.

WODY

• Rtęć występuje w wodach zwykle w dużym

rozproszeniu, średnie stężenie w wodach mórz i
oceanów ustalono na 0,005 μg/l, a w wodach rzek

0,01 μg/l
• Opady atmosferyczne (deszcz i śnieg) odgrywają

szczególnie ważną rolę w obiegu rtęci. Jej stężenie w
wodzie deszczowej zależy w dużym stopniu od
rozpuszczalności związków i form rtęci rozproszonej
w powietrzu atmosferycznym

• Ogólny roczny zrzut rtęci do mórz szacuje się na

około 20 tys. Ton, z czego zaledwie 0,5% pochodzi z
transportu rzecznego

ROŚLINY

•

Rtęć nie podlega na ogół dużej koncentracji w
roślinach i nie spełnia w nich żadnej określonej
funkcji metabolicznej

•

Rośliny pobierają ją z gleby, jak również
bezpośrednio z powietrza, które w określonych
środowiskach może stanowić znaczne jej źródło

•

Pobieranie rtęci przez rośliny uzależnione jest od
formy i ilości występowania w glebie

•

Najczęstszy zakres rtęci w warzywach i owocach
mieści się w granicach 5-30 ppb, w ziarnie zbóż
3-20 ppb