Metaller

0

Vad är typiskt för metaller?

Metaller och halvmetaller är en naturlig del av vår miljö, och vårt samhälle omsätter mycket stora mängder metall, som ofta gjort att de annars naturliga metallhalterna förhöjts. De sprids till miljön genom utsläpp från industriprocesser, energiproduktion, trafik, avfallsförbränning eller kommunala reningsverk.

Naturen tillförs också metaller genom fördröjda, gradvisa utsläpp från de många varor och material som innehåller metall. Utsläppen kommer också från luften genom inhemska utsläpp och med luftföroreningar som transporteras hit från andra länder.

När väl metallen kommer in i kroppen startas en lång process. En metallatom som tagits upp i kroppen kan inte brytas ned och utsöndras långsamt som andra ämnen. Natrium, kalium, kalcium, magnesium och järn är de metaller som naturligt finns i störst mängd i kroppen. Många enzymer är beroende av dem och andra metaller, bland annat spårmetaller som koppar och zink. Brister, men även överskott, kan leda till sjukdomstillstånd.

I skogsmark har halterna av bly, kadmium och kvicksilver varit höga under lång tid, särskilt i södra Sverige. Nedfallet minskar dock, men åkermarken i Sverige har klart förhöjda halter för dessa metaller. Särskilt för kadmium finns en oro att detta påverkar livsmedlen och därmed hälsan.

I städer sprids många metaller som koppar, bly, zink och krom, metaller som är starkt förorenande och tas upp i kroppen. I våra kroppar finns också andra metaller som barium, strontium, bly, nickel, kadmium och kvicksilver, som är främmande ämnen för vår biologi. De är föroreningar i kroppen.

Den vanligaste exponeringsvägen för metaller från den allmänna miljön är med föda och dryck. Människor kan exponeras via luftvägarna i tätorter och i närheten av industrier. Rökare exponeras för betydande mängder kadmium i tobaksröken.

De skador som giftiga metaller orsakar beror på den enskilda metallens sätt att störa den normala biokemin. Man kan få fertilitetsproblem, ökad cancerrisk, immunologiska störningar (inklusive allergier), störningar i ämnesomsättningen, neurologiska störningar och andra organskador.

0

Problem/orsaker

Människans aktiviteter innebär att vi omvandlar metaller som sedan urminnes tider varit bundna i svårlösliga mineral till lättrörligare former. Huvuddelen av den metallmängd vi framställt finns fortfarande i användning i byggnader, i bilar, i tåg, i vad som helst...

Miljön belastas nu med successivt ökade metallmängder genom utsläpp vid industriprocesser, varuhantering eller avfallshantering. Metallerna blir ett problem vid avfallshantering, till exempel genom läckage från deponier eller spridning vid förbränning.

Metaller förekommer naturligt i låga halter i sötvatten. Halten varierar beroende på berggrund och jordarter i tillrinningsområdet för sjön eller vattendraget. Vattnets surhet och innehåll av organiskt material påverkar också metallhalterna så att en betydande variation förekommer redan under naturliga förhållanden.

Människan bidrar till att öka metallhalterna i miljön. Genom utsläpp till luft och spridning över vidsträckta områden har halterna av vissa metaller ökat generellt i svenska sjöar och vattendrag.

Flera metaller kan orsaka skador om de förekommer i för höga halter i miljön. Även metaller som är livsnödvändiga i små mängder, till exempel koppar och zink, kan vara giftiga om de förekommer i överskott. Även brist på dessa metaller kan ge negativa effekter. Speciellt giftiga blir bly, kvicksilver och kadmium eftersom de inte har någon biologisk funktion alls och är mycket giftiga.

Metallernas giftighet i miljön påverkas av faktorer som pH, humushalt, samt närvaro av andra metaller, så kallad synergism. Det innebär att två eller flera metaller tillsammans kan ge upphov till störningar även om halten av den enskilda metallen i sig är ofarlig.

Näringsfattiga miljöer är särskilt känsliga för metaller. Eftersom många metallers löslighet ökar med sjunkande pH är försurade mark- och vattenområden i regel särskilt utsatta.

I markens humuslager, som består av förmultnande djur- och växtdelar, kan höga metallhalter medföra att mikroorganismernas aktivitet minskar vilket leder till minskad nedbrytning av organiskt material, och därmed till minskad återcirkulering av näringsämnen.

I vatten kan flera metaller ha giftverkan på växtplankton, fisk och andra organismer.

Höga kvicksilverhalter i fisk har konstaterats i ett antal insjöar i företrädesvis Sveriges norra delar.
Kvicksilverproblemet i mellersta Sverige är i jämförelse med förhållandena på andra ställen i landet inte speciella men bör ändå bevakas, eftersom kvicksilver är den utan jämförelse giftigaste metallen.

Till de så kallade tungmetallerna, som kvicksilver, brukar man räkna metaller med en större täthet än 5 gram per kubikcentimeter.

Metallerna är oförstörbara och bryts inte ner, och är således exempel på stabila ämnen. En del metaller är livsnödvändiga för levande organismer i små koncentrationer, till exempel koppar, zink och krom. Andra metaller har såvitt man vet ingen nödvändig funktion hos levande organismer, till exempel bly, kadmium, kvicksilver och arsenik.

Redan i mycket låga koncentrationer kan dessa metaller vara skadliga för växter och djur. Med effekter menas här att arter eller artgrupper tar skada, främst genom försämrad reproduktion eller som en sämre överlevnad i tidiga livsstadier.

0

Kvicksilver

Kvicksilver är en giftig tungmetall, som ger skador på nervsystemet.
Dessbättre är användningen i dag reglerad och betydligt mindre omfattande än för ett tiotal år sedan. I dag används ämnet till bland annat amalgam, batterier och lysrör, men i allt minskande grad. Kvicksilver försvinner dock aldrig och mycket finns i naturen som en följd av tidigare användning. Försurningen gör också att kvicksilver frigörs ur jorden och kan skada djur, växter och människor.

Kvicksilver uppträder i olika former i naturen. Det är flyktigt och kan därför spridas över stora områden via atmosfären. Kvicksilver i sig är dock inte så farligt, men det kan bli....

Hur då? Jo, Kvicksilvret som kommit ut i naturen ombildas av bakterier till metylkvicksilver, vilket sedan tas upp av alger, som äts av fisk och hamnar på så sätt i vår mat. Förorenad insjöfisk, särskilt rovfiskar som gädda och abborre, är den källan för kvicksilverintag hos många människor.

Idag är tandvårdspersonal den grupp som får i sig mest kvicksilver, och inte ens de får i sig några större mängder. De tar upp lika mycket kvicksilver från luften på tandläkarmottagningen som de får i sig från sina egna amalgamfyllningar.

Vid utvinning av guld används kvicksilver ibland för amalgamering av guldet från malmen. Guldsmeder har använt kvicksilver vid förgyllning, och exponeras också för kvicksilver vid återvinning av tandguld.

0

Bly

Bly är en tungmetall som finns i bilbatterier, kabelhöljen, i vissa färger, plaster, blyhagel med mera. Förr användes även blyföreningar (blyacetat) som tillsats i till exempel portvin för att höja sötman.

Föroreningar från denna historiska blyanvändning finns fortfarande i våra omgivningar. Huvuddelen av föroreningarna kommer dock från organiska blyföreningar som används i bilbränsle. Många i-länder har förbjudit tillsättning av bly i bränsle, vilket har minskat de luftburna blyföroreningarna drastiskt. Globalt sett är dock bly i bensin fortfarande den största källan till ökade nivåer i naturen.

Yrkesmässigt förekommer kraftig exponering för oorganiskt bly (bly i förening med andra ämnen än kol) vid blyframställning och smältning av bly samt vid svetsning och mekanisk bearbetning av blyklädda eller mönjemålade metallföremål.

De oorganiska blyföreningarna tas upp sämre av kroppen än de organiska.

Barn tar dock lättare upp oorganiskt bly än vuxna och lagrar det i skelettet under lång tid. Barn kan förgiftas av både oorganiskt och organiskt bly, medan vuxna bara tar upp oorganiska föreningar.

Bly är mycket giftigt och ger skador på centrala nervsystemet, framförallt hjärnans utveckling. Symptomen hör ihop med nervsystemets funktion till exempel. förlamning, känselbortfall och koliksmärtor.

0

Kadmium

Kadmium är en giftig tungmetall som bland annat finns i nickelkadmiumbatterier, tobaksrök och i handelsgödsel.

Kadmium lagras i kroppen - i levern och njurarna. Det orsakar njurskador, skelettförändringar och ger en höjd risk för cancer.

Kadmium är förbjudet inom de flesta användningområden, men finns kvar i uppladdningsbara nickelkadmiumbatterier.
Försäljningen av nickelkadmiumbatterier ökar och dessa står för en stor del av kadmiumutsläppen i Sverige i dag.

Vid framställning av zink och bly får man kadmium som biprodukt. Det används till mängder av saker, som i legeringar, i pigment, i ytbeläggning på plåt, i batterier och inom elektronikindustrin.

I Sverige finns numera nästan allt kadmium som används i uppladdningsbara apparater med nickelkadmiumbatterier,
beteckning NiCd.

På senare år har industriella utsläpp av kadmium minskat i Europa. Ändå ökar kadmiumnivåerna i åkerjordar på grund av koleldning, sopförbränning, läckage från soptippar, och kadmiumförorenad konstgödsel. Kadmium är också mindre rörligt i jorden än i luft och vatten.

Människan tar upp kadmium huvudsakligen via födan och tobaksrök. Kadmium finns i spannmålsprodukter. Vissa livsmedel har en hög koncentration av kadmium. Lever, njure, ostron, musslor och vissa vildväxande champinjonarter har speciellt höga kadmiumhalter.

Rökare drar in betydande mängder av kadmium med tobaksröken eftersom tobaksplantan anrikar kadmium. I 50-års åldern kan kadmiumbelastningen i kroppen hos en rökare vara 30 procent högre än hos en icke-rökare.

0

Koppar

Koppar avges till jordar och vatten från bilars bromsbelägg, från vattenledningsrör och från båtbottenfärger och impregnerat trä samt korrosion.

Koppar stör fortplantningen hos alger, vilket på sikt kan skada ekosystemen i sjöar och kustnära havsområden.

0

Arsenik

Arsenik är mycket giftigt, dödligt i höga doser. Arsenik påverkar nästan alla organsystem i kroppen. Det kan även orsaka lungcancer och hudcancer.

Kreosot innehåller också arsenik. Det användes förr i stora mängder för att impregnera virke, bland annat järnvägssyllar. Kreosot innehåller ett antal giftiga metaller, bland dem arsenik, krom och koppar.

Andra källor till arsenik, krom och andra metaller är metallförädlingsindustri, koleldning och sopförbränning.

0

Åtgärder mot spridning av metaller

Det så kallade Århusprotokollet om tungmetaller från 1998, som har undertecknats av 38 europeiska länder, har som mål att minska utsläppen av tungmetaller genom ett antal åtaganden från länderna. Många av länderna hade redan tidigare börjat ta itu med sina metallutsläpp. Så under de senaste årtiondena har metallutsläppen minskat betydligt i Europa och de fortsätter att minska. Å andra sidan ökar utsläppen snabbt, framför allt i Ostasien. Problemet är inte löst - men flyttat. Ytterligare minskningar av de globala utsläppen kräver globala åtgärder.

Också i Europa finns en hel del att göra. Bästa möjliga teknik måste tillämpas i all produktion, förädling och förbränning där metaller förekommer. Insamling och återvinning av metaller är viktigt för att hindra att metaller sprids i naturen.

Ett område där problemen är desamma världen över är inom gruvdriften Där återstår mycket att göra. Tusentals slagghögar och dagvattendammar världen runt innehåller miljarder ton föroreningar från gruvor.

0

Vad kan du göra?

• Lämna in gamla kvicksilvertermometrar till miljöstation.
• Lämna in uttjänta lysrör och lågenergilampor till miljöstation.
• Lägg uttjänta batterier i batteriholkar.
• Källsortera metallburkar och metallsaker för sig och lämna till en återvinningsstation.
• Använd blyfri bensin.
• Om du har båt: Undvik att använda båtbottenfärg som innehåller giftiga metaller eller metallföreningar såsom koppar eller TBT (tributyltenn). Använd istället färg med vinyl, silikon, teflon eller organiska föreningar som chilipeppar. Det är också en bra idé att göra ren båtbotten ett par gånger per säsong.
• Använd inte blysänke när du fiskar eller blyhagel när du jagar.
• Försök fimpa för gott om du är rökare.
• Undvik koppar i material som utsätts för korrosion, till exempel tak eller vattenledningar.
• Köp eller använd inte kreosotimpregnerat trä. Undvik också så långt det är möjligt att använda trä som är impregnerat med andra metaller eller organiska gifter.
  

Nationella miljömål:

• Giftfri miljö
• Levande sjöar och vattendrag

0

Konsekvenser av metaller

Hälsoeffekter
Användningen av organiskt kvicksilver har i modern tid lett till två stora “epidemier” av kvicksilverförgiftning.
Organiskt kvicksilver skadar hjärnans utveckling.

Minamata-katastrofen i Japan på 1950-talet orsakades av förgiftning med metylkvicksilver från ett utsläpp i vatten. De som insjuknade hade ätit fisk och skaldjur med höga halter metylkvicksilver.

Den andra katastrofen bestod av en serie utbrott i Irak under 1950-, 60- och 70-talen. Importerad säd, behandlad med kvicksilver för att förhindra svampangrepp, användes till brödbak i stället för till utsäde som det var tänkt.
Även om en del vuxna drabbades, var offren oftast barn. Många hade fått i sig kvicksilver med modersmjölken, andra hade exponerats redan i fosterstadiet. Effekterna för individen var bland annat synrubbningar, känselbortfall i fingrar och tår och, i en del fall, koordinationsproblem.

Kadmium i ris orsakade en annan svår förgiftningskatastrof i Japan på 1950-talet. Itai-itai-sjukan, som främst drabbade medelålders kvinnor, medförde svåra njurskador och smärtsamma skelettskador.

På sikt kan kadmium i kroppen ge njurskador. I Sverige har alla människor kadmium i kroppen och det uppskattas att cirka 10 procent av befolkningen har så höga halter att njurarna redan har påverkats. I längden leder också en hög kadmiumbelastning till benskörhet, framför allt hos äldre kvinnor.

Skador på nervsystemet och mag- och tarmbesvär är de viktigaste symptomen vid blyförgiftning. Bly stör också bildandet av röda blodkroppar, vilket leder till anemi. Bly är särskilt skadligt för hjärnans utveckling och kan påverka beteendeutvecklingen hos barn, även vid låga halter. Det är troligt att luft med höga blyhalter från blyad bensin kan påverka barns utveckling. Bly kan passera moderkakan och därmed påverka ett växande foster.

Organiska blyföreningar är fettlösliga och därför mer giftiga än andra former av bly.

Miljöeffekter
Kvicksilver kan skada däggdjurens fortplantning genom att störa spermaproduktionen.

Fortplantningsproblem och neurologiska störningar har också observerats hos fåglar.

Hos fisk har man dessutom sett försämringar av luktsinnet, skador på gälarna och blindhet.

Växter kan få försämrad tillväxt av kvicksilver.

Bly ackumuleras främst i gälar, lever, njurar och skelett hos fisk. Hos ung fisk kan bly ge en svartfärgning av stjärten på grund av skelettskador.
Bly försämrar också ynglens överlevnad. Fåglar är inte så känsliga för bly i lägre halter, men kan drabbas av blyförgiftning efter att ha ätit blyhagel.

0

Sammanfattning av metaller

Metaller förekommer naturligt, oftast bundet till mer eller mindre beständiga mineral. Genom vittring har metaller alltid varit en naturlig komponent i jordar, sjöar och hav, om än i låga halter.

Många metaller är livsnödvändiga i små mängder för levande organismer. I höga koncentrationer kan dock de allra flesta metaller vålla skada på såväl människor som växter och djur. De metaller som utgör miljöproblem är framför allt vissa tungmetaller som används i industriprocesser och i produkter.

Kvicksilver har haft en stor användning som tandlagningsmaterial (ingår i amalgam), i batterier, termometrar och i lysrör och lågenergilampor. Under 1950-talet användes dessutom kvicksilver som bekämpningsmedel i utsäde. Detta ledde till att vissa fågelarter nästan utrotades.

Kvicksilver användes också som slambekämpningsmedel inom pappersindustrin, vilket orsakat många förorenade områden. Kvicksilver kan ge skador på nervsystemet och hjärnan. Särskilt för foster och barn är riskerna stora.

Kvicksilverhalterna i fisk är höga i många sjöar i Sverige, liksom i Östersjön. Kvicksilveranvändningen minskar numera inom de flesta användningsområden i Sverige.

Bly spreds tidigare från framför allt biltrafiken, eftersom all bensin innehöll bly. Det är numera ersatt av andra ämnen. Blyet kommer dock att finnas dock kvar i marken lång tid framöver. Det kan liksom kvicksilver ge skador på nervsystemet och hjärnan.

Kadmium används bland annat i batterier och legeringar. Det sprids dessutom på åkrarna som förorening i fosforhaltig handelsgödsel. Kadmiumhalterna ökar i vissa områden, till exempel i åkermark. Kadmium kan bland annat ge upphov till njurskador, benskörhet och cancer hos människor och djur.

Koppar sprids till mark och vatten från bilarnas bromsbelägg, från koppartak och vattenledningar och från båtbottenfärger.
Koppar är mycket giftigt för lägre vattenorganismer såsom alger, vilket på sikt kan skada ekosystemen i sjöar och kustnära hav.

Förbättring av industriella processer, återvinning av förbrukade produkter, forskning och lagstiftning är åtgärder som samhället vidtar för att komma till rätta med miljöproblem orsakade av metaller.