Ağır Metallerin Çevreye Etkileri Nelerdir?

Ağır metallerin söyleminin tam bir tanımı olmamakla birlikte genel kabul, cm3’te 5 gramdan daha yüksek yoğunluğa sahip elementlerdir. Bazı ağır metaller canlılar için bir gereklilikken, fazlalığında zarar verici etkiye de sahip olabilir.

Ağır metallerin çevreye yayılımı doğal yolarla olabildiği gibi, insan etkeniyle de gerçekleşebilmektedir. İnsan etkeniyle doğaya salınımı olan ağır metallerin oranı, doğal yollarla çevreye yayılan metal miktarından çok daha fazladır. Ağır metaller başta kursun olmak üzere, cıva, kadmiyum, krom, bakır, demir ve ladarnit elementlerinden oluşmaktadır.

Canlılar ağır metallerin 35’inden fazlasına maruz kalmaktadır. Ağır metaller, toprak, su ve hava kirliliğine neden olarak bitkilerde ve hayvanlarda zarara neden olmaktadır.

Ağır metaller

Ağır Metallerin Çevreye Etkileri

Ağır metallerin insan tarafından doğaya salınımı antik çağlara kadar dayanır. İnsanların evlerinin içinde, yemek pişirdiği kaplarda, su ve elektrik sistemlerinde hemen her yerde bulunur. Ancak doğaya gerçek zararı veren fabrikalar sayesinde havaya ve suya karışan ağır metallerdir.

Her yıl doğal etkenler sonucu 7600 ton Cd, 18800 ton arsen, 3600 ton cıva 332000 ton kurşun atmosfere ve sulara yayılmaktadır. Bu yayılım çoğunlukla asit yağmurlarının toprağa ulaşarak topraktaki ağır metallerin çözümü ile suya karışmasıyla gerçekleşir. Ancak günümüzde çok fazla volkanik hareket gözlemlenmediğinden asit yağmurlarını tetikleyen ağır sanayiye sahip ülkelerdir.

İnsanlar tarafından doğaya salınımı yapılan ağır metaller ise, doğal nedenlerden dolayı çevreye yayılmasından kat ve kat fazladır. Selenyum (19 kat), kadmiyum (8 kat), cıva, kurşun, kalay (6 kat), arsen, nikel ve krom (3 kat) daha fazladır. Kağıt sanayi, çimento sanayi, petrokimya, gübre sanayi, demir-çelik sanayi ve enerji endüstrileri ağır metallerin çevreye yayılmasına neden olan en büyük etkenler arasındadır.

Doğayı  kirleten  unsurlardan biri olan ağır metallerin bitkilerin vejetatif  organlarını makroskobik, mikroskobik ve fizyolojik olarak etkilediği bilinmektedir.  Bu olumsuz durumdan sadece toprak ve bitkilerin vejatatif organları kirlenmekte kalmaz aynı zamanda generatif organlarında da ağır metaller bozulmalara neden olur. Bunun sonucunda bitkileri tüketen hayvanlarda ağır metallare maruz kalmış olur. Sadece bitkiler yoluyla değil, havaya salınımı yapılan kömür gibi diğer unsurlardan açığa çıkan ağır metallar, hayvanlara hava ve solunum yoluyla da ulaşabilirler.

Ağır metallerin doğada yayınımları göz önüne  alındığında, metallerin yayılmasına ve ekosistemde zarar vermesine daha çok insanın  neden olduğu görüşü hakimdir. Sürekli ve kullanıma bağlı kirlenme, çevrede oldukça fazla ağır metal içeriğine ve yoğunluğuna neden olmaktadır. Gelişmiş ülkeler fabrikasyon olan atıkları filtrelemekte ve daha fazla dikkat etmektedirler. Ancak Hindistan, Türkiye, Çin gibi gelişmekte olan ülkeler, filtreleme ve atık toplama işlemlerinde daha özen göstermeleri gerekmektedir. Bu konuda önlemler alınmadığı takdirde gelecek 100 yıl içinde bizlerin neleri beklediğini kestirmek çok güç değildir.

Bazı ağır metaller hayvanlar ve bitkiler için çok küçük miktarlarda gereklilik taşır.  Ancak çoğunlukla ağır metaller biyosferde yapıcı etkilerden daha çok yıkıcı etkilere sahiptir. Bu elementlerden bazıları ve doğaya olan etkileri şu şekildedir;

3.1. Kurşun (Pb)

Çevresel kirlilik yaratan en önemli ağır metaldir, bilinçsiz sanayileşme ve otomobillerde kurşun katkılı benzin kullanımı ile ekolojiye yayılımı artmıştır. Günümüzde kurşunsuz benzin kullanımından vazgeçilmesi çevresel bir zorunluluktur. Sanayi merkezlerine yakın yerlerde yetişen gıda ürünlerinde normal seviyelerin üzerinde kurşuna rastlanabilmektedir.

Bazı böcek ilaçlarında da kurşun bulunmaktadır. Kurşun tüm çevrede ve özellikle kent havasında bulunan ileri derecede toksik bir ağır metaldir. Kurşun biyolojik olarak parçalanamaz, birikir. Bu birikme akarsularda olumsuz etkilere sebep olur.

3.2. Kadmiyum (CD)

Çevre kirliliğine sebep olan diğer bir ağır metallerdir. Ağır metaller içerisindeki en tehlikeli ve toksit maddelerden biridir. Nikel/Kadmiyum pillerde, gemi sanayinde, boya sanayinde, elektronik sanayinde kullanılır. Kadmiyum diğer ağır metaller içinde suda çözünme özelliği en yüksek olan elementtir. Bu özelliğinden dolayı bitki ve deniz canlıları tarafından biyolojik sistemlere alınır ve birikme özelliğine sahiptir.

Piller çöpe atıldığı zaman depo sahasında bozularak kadmiyum ve bileşikleri serbest hale geçerek suya karışır. Kadmiyumlu sızıntı suyu, içme suyunu ve toprağı kirletir, su ve gıda zincirine geçer. Avrupa Birliği, cep telefonları, oyuncaklar ve video kameralar gibi aletlerin pillerinde kadmiyum kullanımını yasakladı. Kadmiyum, toksik ve kanserojen bir maddedir.

3.3. Cıva (Hg)

Termometrelerde, barometrelerde, cıva buharlı lambalarda, cıvalı şalterlerde, koruyucu boyalarda, böcek öldürücü ilaçlarda cıva bulunur. Cıva doğada bozulmadığından çevre sağlığı bakımından çok tehlikeli ve toksiktir. Ekosistemde içme suyu veya gıda zinciri yolu ile taşınır.

3.4. Krom (CR)

Doğada her yerde bulunan bir metaldir, fosil yakıtların, ağaç ve kağıt ürünlerin yanması neticesinde doğada krom oluşmaktadır. Kromun topraktan suya, havaya ve tekrar toprağa olmak üzere doğal bir dönüşümü vardır. Ancak krom bu çevrimden ayrılarak denize akar tabana çökelir birikerek artar. Dolayısıyla yüksek seviyelerde kroma maruz kalmış deniz canlılarıyla besin yoluyla tekrar insanlara taşınır.