Ogólną prawidłowością przyrodniczego obiegu metali ciężkich skażających środowisko biologiczne, jest ich włączanie do łańcucha pokarmowego: gleba - roślina -zwierzę - człowiek. Przechodzenie każdego z metali do wyższego ogniwa tego łańcucha, powoduje kumulatywny wzrost koncentracji, w wyniku, którego stałe ich nagromadzenie się aż do ostatniego ogniwa łańcucha pokarmowego, jakim jest człowiek.
Rośliny, zwierzęta i człowiek niejednakowo reagują na poszczególne metale ciężkie. Człowiek jest szczególnie zagrożony przez kadm, rtęć, ołów. W związku z tym spożywanie skażonej tymi pierwiastkami żywności z reguły nie wywołuje ostrych zatruć, ani też w krótkim czasie objawów chorobowych, lecz prowadzi do odkładania się w różnych tkankach organizmu danego pierwiastka, np. ołowiu w szpiku kostnym i wątrobie, kadmu w nerkach. To z kolei jest przyczyną większości chorób niezakaźnych, szczególnie tak zwanych, chorób cywilizacyjnych - układu krążenia, chorób nowotworowych i psychicznych oraz alergii. Natomiast objawy toksycznego działania metali ciężkich pobieranych z gleby ujawniają się u roślin uszkodzeniem systemu korzeniowego. Skutkiem tego hamowany jest wzrost rośliny i pojawiają się różnego rodzaju widoczne symptomy chorobowe w postaci chloroz i nekroz.
Metale ciężkie uczestniczą w licznych procesach biochemicznych, które zachodzą w roślinie. Zbyt duża koncentracja metali ciężkich w roślinie powodować może zmiany fizjologiczne, które prowadzą do obumierania komórek i tkanek. Przy ilości przekraczającej zawartość krytyczną, metale ciężkie oddziałują na wielkość i jakość plonu, stając się równocześnie zagrożeniem dla zdrowia ludzi i zwierząt spożywających te rośliny.
Największą zdolność do ich gromadzenia mają warzywa liściowe i korzeniowe Zdecydowanie mniej szkodliwych dla zdrowia pierwiastków zatrzymują warzywa, których częścią użytkową są owoce: pomidory, warzywa strączkowe i dyniowate. Zakwaszenie gleby może być przyczyną zwiększenia przyswajalności metali ciężkich dla roślin.
Tab.7. Zawartość metali ciężkich (mg/kg suchej masy) w nawozach i odpadach stosowanych
w rolnictwie
Pierwiastek |
Nawozy mineralne |
Nawozy organiczne |
Osady ściekowe | |||
azotowe |
fosforowe |
wapniowe |
gnojowica |
obornik | ||
Kadm (Cd) |
0,05-9 |
0,5-45 |
0,1-15 |
0,3-0,8 |
0,3-0,8 |
2-10 |
Ołów (Pb) |
2-120 |
4-1000 |
5-600 |
7-15 |
0,4-16 |
2-500 |
Miedź (Cu) |
1-15 |
1-300 |
1-800 |
2-60 |
2-60 |
50-800 |
Cynk (Zn) |
1-40 |
50-1500 |
16-4000 |
15-340 |
15-340 |
700- 2000 |
Tab.8. Dopuszczalne zanieczyszczenia produktów roślinnych metalami (mg/kg).
Produkt spożywczy |
Hs |
Cd |
Pb |
Cu |
Zn |
Warzywa liściowe |
0,02 |
0,05 |
0,30 |
4,0 |
10,0 |
Warzywa korzeniowe |
0,02 |
0,08 |
0,50 |
4,0 |
10,0 |
Ziemniaki |
0,02 |
0,05 |
0,25 |
4,0 |
10,0 |
Owoce jagodowe |
0,01 |
0,04 |
0,30 |
4,0 |
10,0 |
3.3. Wartość odżywcza ekologicznych warzyw i owoców
Wartość odżywcza żywności zależy w dużym stopniu od tego, czy zawiera ona odpowiednie ilości składników niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu.
19