سرب و تاثیرات زیست محیطی

[XMEHRDADX 7514]

بقراط حکيم در سال 370 قبل از ميلاد شکم درد شديد را بعنوان يکي از نشانه هاي مسموميت ناشي از سرب کارها تشخيص داد.

در سال 1700 ميلادي رامازين Ramazzine در بين کوزه گران که با سرب کار مي کردند بيماري خاصي را مشاهده نمود. Kehoe و همکارانش در سال 1933 حضور وسيع فلز سرب را در محيط زيست متوجه شدند. مطالعات آنان نشان داد که اگر چه سرب يک فلز حياتي در بدن نيست اما مقادير قابل اندازه گيري در بافتها و سيالات بدن تمام بزرگسالان وجود دارد. امروزه در مورد اثرات سرب مقالات متنوع موجود است. اين اثرات از علايم آشکاري تا اثرات نامحسوس مسموميت ناشي از سرب ( مانند کاهش IQ، اثرات رفتاري و کاهش شنوايي ) را شامل مي شود.

سرب بطور طبيعي در سنگهاي با غلظت هاي متفاوت وجود دارد و در حين هوازدگي و فرسايش شيميايي كاني ها به درون خاك، آب و هوا وارد مي شود و در نهايت با ورود به گياهان به زنجيره غذايي راه مي يابد. با اين حال چون سرب براي اغلب گياهان سمي است تمركز آن در گياهان پائين مي باشد. ميانگين غلظت سرب در گياهاني كه در خاكهاي طبيعي رشد مي كنند داراي گستره اي بين 26 تا 85 ميكروگرم در گرم خاكستر آنها مي باشد. در حالي كه گياهاني كه در مناطق و خاك هاي آلوده به سرب رشد مي كنند صدها برابر بيشتر است. به طور طبيعي آلودگي گياهان به سرب در مناطقي كه خاك از سنگ هاي غني از سرب تشكيل شده است رخ مي دهد. با اين حال در بسياري از موارد گياهان توسط سربي كه در اثر فعاليت هاي معدن كاري به محيط رها شده و ذرات موجود در هوا و نيز استفاده از بنزين سرب دار در اتومبيل ها آلوده مي شوند.

معمولاً آبهاي با PH كم (اسيدي)، سرب بيشتري را در خود نگه مي دارند. ذرات سرب موجود در هوا در فواصل طولاني مهاجرت مي كنند و در صورت ورود به خاك به ذرات خاكي مي چسبد.

 

منابع آلودگي :

•باطله هاي معادن قديمي سرب باعث آلودگي خاك و آب مي شود.

•سرب اساساً از 2 طريق (دود اگزوز ماشين هاي سنگين و دود حاصل از سوزاندن صنعتي زغال ) وارد هوا مي شود.

•معدن كاري و فرآوري سرب و ذخاير مرتبط با آن.

•خوردن آب و غذا و استنشاق دود آلوده به سرب از راههاي انتقال سرب و مسموميت حاصل از آن دربدن انسان مي باشد.

تمركز سرب محلول در بيشتر آب هاي طبيعي كه داراي دي اكسيد كربن و PH حدود 7 هستند بسيار پايين است و معمولاً كمتر از ده ميكروگرم در ليتر مي باشد. حلاليت كم سرب به سبب توانايي اين عنصر، در تشكيل تركيبات كربناته (PbCO3)، سولفات ها (PbSO4) و هيدروكسيدهاست كه معمولاً در آب تركيبات نامحلول را ايجاد مي كند، بنابراين حلاليت سرب در آب ها توسط كربنات سرب و نيز درجه قليايي بودن كنترل مي شود. بنابراين تحت شرايط طبيعي غذا، آب و هوا منبع آلودگي سرب تلقي نمي شوند. از طرف ديگر آب هايي با PH پايين، داراي تمركز بالايي از سرب مي باشند. حد مجاز تمركز سرب در آب، بين 10 تا 50 ميكروگرم در ليتر است.

ميزان سربي كه از منابع طبيعي وارد محيط مي شود، در مقايسه با منابع صنعتي و توليد شده توسط انسان بسيار ناچيز است. سربي كه خاك را آلوده مي سازد، بيشتر از منابع انسان ساخت حاصل مي شود. در شهرها سرب در غبار هوا وجود دارد.

گرچه ميزان سرب وارد شده به دستگاه گوارش انسان از طريق غذا و آب سيال بيشتر از سرب تنفس شده از هواي شهرهاست، ولي سرب وارد شده به دستگاه تنفسي آسان تر جذب مي شود. در حقيقت، حدود 20 تا 40 درصد از سرب جذب شده احتمالاً از هوا وارد بدن انسان مي شود و طبيعتاً چنانچه ميزان سرب در هوا زياد باشد، ميزان آن در خون نيز بالاتر مي رود.

سرب در حيوانات و انسان به طور عمده همراه با كلسيم و استرانسيوم در استخوان ها تجمع حاصل كرده و در بلوغ طبيعي در مغز استخوان دخالت مي كند، همچنين از سنتز هموگلوبين در سلول ها جلوگيري به عمل مي آورد. در طول عمر انسان، بيشتر سرب ورودي به بدن در استخوان ها تجمع مي يابد. با توجه به سن افراد، بافت ها و اندام هاي نرم بدن نظير جگر، كليه ها و لوزالمعده داراي تمركز هاي متفاوت از سرب ولي بسيار كمتر از استخوان ها هستند. مطالعات مختلف نشان مي دهد كه افزايش سرب از مصونيت بدن مي كاهد و در فعاليت بسياري از آنزيم ها دخالت مي كند.

كودكان كمتر از شش سال، بيشتر از افراد ديگر در معرض خطرآلودگي سرب قرار دارند و آلودگي با سرب نشانه هايي نظير كم خوني، ناراحتي هاي گوارشي و يا بيماري التهاب مغز (encephalopath) را در بر دارد. مورد اخير موجب مرگ زودرس يا صدمات مغزي دائم در كودكان مي شود كه گاهي اين امراض را با معالجه مي توان التيام بخشيد.

مسموميت مزمن سرب، به مرور زمان اتفاق مي افتد. در اين صورت، اين عارضه را از طريق علائم و نشانه هايي نظير سردرد، خارش، تغيير در رفتار و خلق و خوي، يبوست، كاهش در توانايي هاي عصبي، درد شكم، كاهش وزن، خستگي مفرط و مسائل مربوط به دردهاي عضلاني و عصبي مي توان تشخيص داد.

يكي ديگر از مسائل مربوط به آلودگي سرب، پوسيدگي دندان در كودكان است. آمار بدست آمده از مناطقي که در آنجا فعاليت هاي معدني جهت استخراج فلزات پايه مي باشد، نشان مي دهد که پوسيدگي دندان در كودكان بسيار زياد است و خاك هاي كشاورزي و باغچه ها در اين مناطق به فلزات سنگين آلوده اند. در اين خصوص، آلودگي سرب از ميزان قابل توجهي برخوردار بوده است.

آب شرب يکي از منابع مهم ورود سرب به بدن انسان و بخصوص کودکان مي باشد. اين عنصر مي تواند از منابع طبيعي و يا تانکر هاي سربي، لوله هاي سربي وارد آب جاري و يا نزوالت جوي شود. محتواي سرب اب شرب در اتحاديه اروپا و آمريکا ي شمالي با وضع استانداردهاي کيفيت کنترل مي شود. اتحاديه اروپا ميزان سرب مجاز محلول در آب آشاميدني انسان را تا 50 مشخص کرده است در حاليکه آژانس حفاظت از محيط زيست( EPA ) در امريکا در حال تلاش جهت پايين اوردن ميزان اين تا 5 است. در اب اشاميدني تا بيش 300 سرب گزارش شده است. آبهايي که حاوي مقدار زيادي سرب هستند نرم بوده، پايين و دماي بالايي دارند. بعنوان مثال آبهاي گرم و ثابتي که مدتها در لوله هاي سربي باقي مانده اند مي توانند حاوي سرب بالايي باشند.

اتمسفر سالانه در حدود 10×24 تن سرب از منابع طبيعي و 10×450-350 تن سرب از منابع مصنوعي حاصل از فعاليت انسان اتمسفر مي شود. بيشترين سرب از طريق صنايع خودرو وارد اتمسفر مي گردد. بسياري از کشور ها تلاش مي کنند ميزان سرب مجاز در بنزين را کاهش دهند. اتحاديه اروپا اخيراً حد g/L 15/0 را براي سرب افزوده شده به بنزين ( بصورت تترا اتيل سرب) وضع نموده است. در ايالات متحده EPA ( آپانس حفاظت از محيط زيست ) در سال 1982 ميزان سرب مجاز در بنزين را 29/0 گرم در ليتر و در 1986 برابر 026/0 گرم در ليتر تعيين کرده است. در بررسي هايي که بين سالهاي 1976 تا 1980 توسط مرکز کنترل بيماري ها (CDC) در امريکا تنجام شد علت اصلي کاهش 37 درصدي ميزان سرب موجود در خون کودکان سرتاسر آمريکا، کاهش سرب در بنزين تشخيص داده شد. از نقطه نظر ديگر توسعه اقتصادي – اجتماعي را مي توان بعنوان عامل اين کاهش در نظر گرفت. سرب حاصل از کارخانجات صنعتي مانند ذوب کننده هاي فلزات و کارخانه هاي استحصال فلز در سرب موجود در اتمسفر دخيل است. منابع ديگر تنها 10 درصد سرب ورودي به اتمسفر را تامين مي کنند. ميزان سرب محيطي در نزديکي ذوب کننده هاي اوليه و ثانويه مي تواند داراي اهميت بالايي باشد. در Elpaso تگزاس در سال 1971 ميزان متوسط سرب m3/ل1.f 72/2 -46/0 و حداکثر سرب محيطي m3 /g 1. f 22 اندازه گيري شده است. در يوگوسلاوي بيشترين حد سرب متجاوز از m3 / g 1.f 200 گزارش شده است. ميزان سرب در مناطق نزديک به منبع عمولا" بين m3 /g 1.f 1 – 1/0 و براي مناطق روستايي m3 /g 1. f 1/0 مي باشد. ضوابط کيفيت هوا ميزان مجاز سرب محيطي را بين m3 /g 1. f 2-5/1 تعيين کرده اند به اين منظور که اين در راکاهش دهند. بعنوان مثال EPA پيشنهاد داده است. تا استاندارد ها از m3 /g 1. f 5/1 به m3 /g 1.f 5/0 کاهش يابد.

خاک طبيعي ميتواند حاوي 2 تا 200 گرم در تن سرب داشته باشد. ميزان سرب خاک تحت تأثير فعاليت هاي انساني به شدت تغيير مي کند. تنها تعداد کمي استاندارد جهت ميزان سرب خاک وضع شده است، اگر چه در بيشتر کشور ها حد نهايي سرب مجاز در خاک 500 تا 1000 گرم در تن فرض شده است.

گرد و خاک هاي حاوي سرب بخصوص براي بچه هاي کم سن و سال بسيار خطرناک هستند. اين امر بعلت رفتار کودکان در حين بازي و بلعيدن اينگونه خاکها توسط آنان است. تمرکز سرب در گرد و خاک خيابان و خاک سطحي بخصوص در نزديکي آزاد راه ها مي تواند بسيار بالا باشد. نمونه هاي خاک برداشت شده از مناطق پر ترافيک و نکور کانادا حاوي 1545 گرم در تن سرب بودند که اين ميزان تقريبا" مشابه نمونه هايي است که از 6/1 کيلومتري يک مجموعه بزرگ اوليه ذوب سرب برداشت شده است( 1662 گرم در تن).

پيمايش گرد و غبار خيابانها در 77 شهر در باختر ميانه آمريکا نشان داد که ميزان متوسط سرب در مناطق مسکوني ppm 1600 و در مناطق صنعتي ppm 2400 است.

رژيم غذايي سرب (بيشتر ترکيبات آلي) مي تواند از طريق پوست، تنفس و يا تغذيه و سيستم گوارش ئارد بدن انسان شود که از اين ميان تغذيه تنفس اصلي را داراست. سرب موجود در رپيم غذايي ممکن است از منابع متعددي ناشي شود،بعنوان مثال ورود سرب به گياهان، نهشته شدن و رسوب سرب روي گياهان، از طريق آب يا خاک و يا طريق لحيم سربي در غذاهاي کنسرو.

جذب سرب توسط روده بزرگسالان 5 تا 10 درصد و کودکان 25 تا 55 درصد است. خوردن رنگ هاي حاوي سرب توسط کودکان، علت اصلي مسمويت ناشي از سرب در ايالات متحده قلمداد مي شود. ميزان سرب جذب شده توسط گوارش شديدا" تحت تأثير فشار هاي عصبي، کم خوري و روزه و حلاليت ترکيبات سرب تغيير مي کند.، بعنوان مثال حلاليت استات سرب در مايع روده اي 25 برابر بيشتر از سولفيد سرب است.

کارگرداني که در کارخانه هاي ذوب اوليه و ثانويه سرب و کارخانه هاي توليد فلز و ترکيبات سرب کار مي کنند در معرض خطرات ناشي از جذب سرب واقعند. بعلت بخار سرب بعلت ريزي ذرات و حلاليت بالا به آسانس وارد دستگاه تنفس شده و جذب خون مي شود. استاندارد سرب کارگاه ها در اتحاديه اروپا و شمال آمريکا بين 05/0 تا 15/0 ميلي گرم در متر مکعب تعيين شده است.

ميزان MAK برابر m3 /mg 1/0 و ميزان TLV-TWA برابر m3 /mg 15/0 است. اين امر موجب انگيزش صنايع جهت توسعه تکنولوژي هاي جديد، پيشرفت کنترل هاي مهندسي و استفاده سختگيرانه تر از وسايل حفاظت شخصي و در نتيجه کاهش قرار گرفت کار گران در معرض سرب مي گردد.

جذب و دفع سرب توسط بدن شديداً تحت تأثير اندازه ذرات و حلاليت موارد حاوي سرب مي باشد. 20 تا 60 درصد سرب در دستگاه تنفس بدن باقي مي ماند. ذرات سرب به ابعاد mm 1/0 به آساني به لثه مي رسند و از آنجا توسط دستگاه گردش خون جذب مي شوند. ذرات بزرگتر از mm 2-1 غبار ريز سرب در مقايسه با ذرات درشت تر تأثير به مراتب شديدتري بر ميزان سرب خون کارگران مي گذارد. جذب ترکيبات غير آلي سرب از طريق پوست از اهميت بسيار کمي برخوردار است در حاليکه ترکيبات آلي سرب ماند تترا اتيل سرب يا نفتنات سرب به آساني از طريق پوست جذب مي شوند.

تقريباً 90 دردصد سرب هضم شده، جذب نمي شود و وارد مدفوع مي گردد. سرب جذب شده توسط گردش خون به بافتهاي نازک منتقل شده و به تدريج در استخوان جمع مي گردد. مقداري از سرب نيز از طريق ادرار دفع مي شود. اگر ميزان ورود سرب به بدن ثابت باشد، تمرکز در خون، بافت هاي نرم و استخوان به تعادل مي رسد.

 

بيماري هاي ناشي از قرار گيري در معرض سرب :

•Amaurose (نابينايي)

•سرب از طريق جايگزين شدن به جاي آهن در بدن باعث ايجاد كم خوني مي شود.

•سرب از طريق جمع شدن در استخوان ها، باعث كمبود كلسيم بدن مي شود.

•فشار خون

•يبوست

•قرار گرفتن در معرض سرب Schizophrenia (اسکيزوفرني)

 

علائم ناشي از آلودگي به عنصر :

•تغيير شكل ستون فقرات

•اختلال در سيستم عصبي (بخصوص در بچه هاي با سن کمتر)

•اختلال در کار خون و مغز

•از دست رفتن حس جهت يابي

•بي خوابي

•ناراحتي هاي معده و مسموميت

•افزايش فشار خون

•دردهاي عصبي

•دردهاي عضلاني

•كاهش وزن

•سرگيجه

•در مورد زنان بار دار منجر به سقط جنين

•قرار گرفتن درازمدت در معرض سرب و يا نمک هاي آن(بخصوص نمک هاي محلول يا اکسيد قوي آن PbO2 )مي تواند باعث Nephropathو Colic-like abdominal pains گردد.

اثرات حاد:

متوسط ورود روزانه سرب به بدن mg 150 تا mg 300 تخمين مي شود. اين ميزان برابر L/mg 1025 در خون است. خون گرفته شده از افراد طبيعي در 16 کشور مختلف در سال 1960 بطور متوسط L /mg سرب داشت.

اثرات خوني:

يکي از اثرات زيانبار سرب بر روي خون و بافت هاي خون ساز رخ مي دهد. سرب تقريبا" از تمام مراحل بيوسنتز هموگلوبين و گلوبين جلوگيري مي نمايد.

اثرات عصبي:

در اوايل اين قرن در معرض سرب قرار گرفتن طولاني مدت کارگران موجب بروز بيماري هاي مغزي و تضعيف ماهيچه ها در آنان شد. اين اثرات تا مدتها ناديده گرفته مي شد.

امروزه بيشترين توجه به تأثيرات نرولوپيک برروي کودکان ارتباط داده شده است. در ايالات متحده در سال 1985 پيشينه قابل توجه سرب خون از 40 تا L / mg 1/25 کاهش يافت.

 

اثرات کليوي:

کليه محل اصلي دفع سرب جذب شده توسط بدن انسان است. کليه همچنين يکي از دستگاه هايي است که تحت تاثير مسموميت ناشي از سرب قرار مي گيرد. در بيشتر حالات عدم کارايي کليه که در نتيجه در معرض سرب قرار گرفتن مزمن بيماري بروز مي کند و منجر به تخريب شديد بافتهاي کليه مي گردد، اتفاق نمي افتد. اگر چه تخريب برگشت ناپذير کليه ممکن است در نتيجه تجمع طولاني مدت سرب فراوان در بدن رخ دهد. تنش هاي عصبي نيز ممکن است در پي اين علائم بروز کند.

اثرات توليد مثلي:

ميزان مسموم کننده سرب ممکن است منجر به نازايي در مردان و سقط جنين در زنان شود. جنين مستعد مسموميت است، چون سرب مي تواند از ديواره جنين عبور کند.اگر سرب خون مردان به بيش از L / mg 70 -60 برسد ممکن است تعداد و تحرک اسپرم آنها کاهش يابد.

سرطان زايي:

اخيراً EPA، پتانسيل سرب و ترکيبات آنرا بعنوان عامل توليد کننده سرطان مورد بررسي دقيق قرار داده است. آپانس بين المللي مطالعه سرطان ترکيبات آلي سرب را در گروه B 2 ( عامل هايي که ممکن است باعث بروز سرطان در انسان شود) قرار داده است، اما اين مسئله تعميم مشاهداتي است که به فسفات و استات سرب محدود مي شود.

 

ô آزمايش خون معمولاً در كودكان براي تشخيص مسموميت ناشي از سرب استفاده مي شود.

 

عنصر سرب فاقد هرگونه نقش بيولوژيك بوده و حتي در مقادير اندك نيز سمي است. مشهور است كه اشراف‌زادگان در رم باستان، به علت مصرف ظروف سربي براي تغذيه و شرب، دچار مسموميت حاصل از سرب شده و در بين زنان آنان سقط جنين و نازايي فراوان بوده است كه اين خود به انقراض آنان كمك نموده است. همچنين پيشگاماني كه به آمريكا پانهاده بودند بدليل استفاده از ظروف مسي دچار مسموميت شده بودند.

در زمان حاضر نيز مسموميت حاصل از سرب، گريبانگير عده زيادي از كارگران شاغل در كارخانه‌هايي كه از سرب به عنوان مواد اوليه استفاده مي‌كنند و همچنين كارگران معادن سرب و كاركنان و ساكنان اطراف كارخانجات ذوب سرب مي‌باشد. همچنين آلودگي با سرب نزد كودكاني كه قطعات و اسباب‌بازيهاي آلوده به سرب را به دهان مي‌برند، بسيار مشاهده شده است. بالاخره آلودگي هوا، آب و خاك به وسيله سرب و مسموميت با آن فقط گروه خاصي را تهديد نمي‌كند، بلكه تمام جمعيت جهان را در معرض خطر قرار داده است. منابع عمده انتشار سرب حاصل از فعاليت انسان در اتمسفر شامل موارد زير مي‌باشد :

الف- كارخانه‌هاي ذوب و تصفيه سرب

ب – كارخانه‌هايي كه در آن سرب را به عنوان يكي از مواد اوليه به مصرف مي‌رسانند.

ج – معادن سرب

د- دود حاصل از اتومبيل‌هاي بنزين سوز

اثر سرب در آلودگي محيط زيست

در سالهاي اخير به آلودگي سرب با منشاء صنعتي و غيرصنعتي توجه خاصي شده است. بعضي مطالعات نشان مي‌دهند كه سطح اقيانوس‌ها نسبت به اوايل پيدايش آنها (حدود 2 ميليون سال پيش) بيش از 10 برابر به سرب آلوده شده است. همچنين 5000 سال است كه بشر آب و خاك و هوا را با سرب آلوده مي‌كند و خود انسان نيز از سه هزار سال پيش با كاربرد ظروف و وسايل سربي در معرض آلودگي به سرب بوده است.

 

تأثير سرب برسلامتي انسان

سرب عنصري سمي است و فاقد هرگونه نقش بيولوژيكي مي‌باشد. اثرات فيزيولوژيكي شناخته شده‌تر سرب، سرگيجه، كم خوني، از دست رفتن حس جهت‌يابي، اغماء و مرگ هستند. در واقع گفته شده است كه سرب باعث سقوط امپراطوري روم شده است زيرا عوارض مسموميت در برخي از رهبران اواخر امپراطوري ظاهر شده است. اين فرضيه با توجه به بالا بودن غلظت سرب در استخوان برخي از اشراف روم تقويت مي‌شود.

اثرات عصبي سرب، طيف گسترده‌اي از كاهش عملكرد سلولهاي عصبي تا عفونت مغزي را در برمي‌گيرد. سرب بسياري از اين اثرات را از راه رقابت موفقيت‌آميز با ساير عناصر حياتي در واكنش‌هاي مهم بيوشيميايي برجاي مي‌گذارد. براي نمونه سرب از طريق جايگزين كردن آهن در تركيبات موردنياز توليد هموگلوبين باعث ايجاد كم خوني مي‌شود. همچنين از راه جمع شدن در استخوانها كه منبع اصلي كلسيم بدن به شمار مي‌آيد، مي‌تواند باعث كمبود كلسيم بدن شود. به رغم اين اثرات منفي، سرب به عنوان عامل سرطان‌زا شناخته نشده است. سرب را مي‌توان با مصرف تركيبات آلي حلقوي مانند EDTA كه كمپلكس‌هاي محلول پايدار سرب را تشكيل مي‌دهند از بدن خارج كرد.

در مسموميت با سرب دو حالت حاد و مزمن مشاهده گرديده است. مسموميت حاد كه با مقادير زياد سرب عارض مي‌شود ممكن است به سه طريق زير ايجاد شود :

الف – مسموميت اتفاقي

ب – مسموميت دارويي

ج- مسموميت شغلي

مسموميت‌هاي اتفاقي، اغلب علت غذايي دارند، در اين موارد ممكن است غذا با املاح سرب آغشته شده باشد. به عنوان مثال مي‌توان از وجود سرب در قوطي‌هاي كنسروي كه با قلع لحيم گشته‌اند و يا آب آشاميدني كه از لوله‌هاي حاوي سرب گذشته و در اثر اسيدي بودن (PH) آبهاي شيرين، مقداري سرب را در خود حل نموده ذكر نمود.

مسموميت دارويي نادر است و اغلب سرب در ساخت محلولهاي موي سر و بعضي پمادها و ظروف محتوي خمير دندان بكار مي‌رود.

از مسموميت‌‌هاي حاد ديگر سرب، مسموميت شغلي است كه يكي از بيماريهاي مهم حرفه‌اي را تشكيل داده و از قديمي‌ترين مسموميت‌هاي شناخته شده است.

اين مسموميت‌ها به اشكال مختلف ظاهر مي‌شوند و هر كدام از عوارض متعدد آن ممكن است در اوايل مسموميت يا بعدها مشاهده شوند. معمولاً‌ عوارض حاد در ابتدا و عوارض مزمن بعدها ظاهر مي‌شود. از عوارض حاد مي‌توان تغييرات لثه‌ها، قولنج سربي، راشيتيسم سربي، عوارض عصبي سربي، فلج عصبي و بالاخره كم خوني را نام برد. عوارض مزمن مسموميت‌هاي سربي نيز شامل نفريت سربي و عوارض دستگاه تناسلي مي‌باشند.

مسموميت‌هاي حاد سربي در نزد كارگراني كه با اين فلز سروكار داشته‌اند بسيار رواج داشته است ولي امروزه، با پيشگيريهاي دقيق و رعايت اصول بهداشتي از اين نوع مسموميت كمتر ديده مي‌شود. در عوض علائم زيادي از مسموميت‌هاي مزمن نزد بسياري از افراد ساكن در مناطق شهري و صنعتي بخصوص در كودكان موجود است. عده‌اي از محققين، سرب هوا را مسئول اين آلودگي مي‌دانند و معتقدند كه روزانه يك سوم سرب وارد شده به بدن افراد شهرنشين از هوا مي‌باشد.

مقدار سرب در بدن انسان به عوامل مختلفي بستگي دارد. كودكان حساس‌ترين افراد به آلودگي‌هاي سربي مي‌باشند. شغل افراد نيز در مقدار سرب بدن آنها مؤثر است. همچنين محل سكونت نيز عامل مهمي در مقدار سرب موجود در بدن مي‌باشد. مثلاً‌ غلظت سرب در خون ساكنين مجاور يك بزرگراه پر تردد، نسبت به افراد ساكن در كنار دريا بالاتر است. همچنين سرب در بدن ساكنين طبقات بالاي ساختمانهاي بلند مستقر در كنار اتوبان‌ها عدد كمتري را نسبت به ساكنان هم‌كف نشان مي‌دهد.

قسمت اعظم سربي كه از طرق مختلف وارد بدن مي‌شود از راههاي دفعي، دفع مي‌شود و بخش كوچكي از آن در بدن ذخيره مي‌گردد. مقدار سرب ورودي به بدن در يك شبانه روز 400-150 ميكروگرم بيان شده است كه 10 درصد آن جذب بدن مي‌شود. بيشترين مقدار سرب كه در بدن ذخيره مي‌شود در كليه و كبد ظاهر مي‌شود كه نشانه دفع اين عنصر از اين اندام‌ها مي‌باشد.

6-3-1- راههاي ورود سرب به بدن

راههاي ورود سرب به بدن شامل موارد زير هستند :

الف- دستگاه گوارش

ب – دستگاه تنفس

ج – پوست و مخاط

درادامه راجع به موارد مذكور توضيحاتي ارائه مي‌گردد.

الف- دستگاه گوارش

ورود سرب به بدن از راه تغذيه توسط مواد غذايي، نوشيدني‌ها و به خصوص در كودگان از راه خوردن خاك و گچ و به دهان بردن وسايل بازي آلوده به سرب امكان‌پذير است. در گزارشهاي متعددي سهم هرگروه از مواد غذايي را در انتقال سرب به بدن معين كرده‌اند كه متوسط آنها به قرار زير است : 39% از گوشت، 22% از سبزيجات و كنسروها، 10% از ميوه‌جات، 9% از لبنيات و تخم‌مرغ، 10% از نان،‌ 10% بقيه از ساير مواد غذايي وارد بدن مي‌شود ]6 و23[.

به هرحال سربي كه از راه مواد غذايي وارد بدن مي‌شود با تغييراتي كه در دستگاه گوارش مي‌يابد، سرانجام جذب خون مي‌گردد. عوامل مؤثر در جذب سرب و بروز مسموميت عبارت از كمبود كلسين يا فسفر در بدن هستند. از آنجا كه خواص شيميايي و در نتيجه متابوليسم سرب شبيه كلسيم مي‌باشد، كمبود كلسيم در بدن تغييرات متابوليكي زيادي را باعث مي‌شود و در اين هنگام سرب به جاي كلسيم عمل مي‌كند.

 

ب- دستگاه تنفس

به طور كلي سرب به صورت ذرات آميخته با گرد و غبار و بخارات سربي از طريق دستگاه تنفس وارد بدن مي‌شود. مقادير سربي كه روزانه از راه ريه جذب اولاً‌ به مقدار آلودگي سرب محيط زندگي، ثانياً به اندازه ذرات سرب و مقدار هوايي كه براي تنفس مورداستفاده قرار مي‌گيرد و بالاخره به حالتهاي فيزيولوژيكي شخص كه در عبور ذرات سرب از حبابهاي ششي مؤثر است بستگي دارد. جذب املاح سرب توسط دستگاه تنفس بستگي به اندازه ذرات، تركيبات و مواد طبيعي درون مجاري تنفسي دارد.

در مورد اندازه ذرات قابل جذب عقيده براين است كه ذرات سربي كه اندازه‌شان بزرگتر از 5 ميكرون مي‌باشد اكثراً براثر سنگيني برروي زمين رسوب مي‌كنند، ولي اگر مقدار آنها زياد باشد و تنفس شوند در قسمت‌هاي فوقاني بيني در ترشحات مخاطي بيني گير مي‌كنند و در اثر جريان مخاط و عمل مژه‌ها به حلق هدايت مي‌شوند ودر آنجا از راه خلط يا توسط ترشحات بيني از بدن خارج شده و يا بلعيده مي‌شوند. اما ذراتي كه كوچكتر هستند و قطرسان حدود 5-2 ميكرون مي‌باشد، در قسمت‌هاي فوقاني لوله‌هاي تنفسي مدتي باقي مانده و عده‌اي نيز به بخش‌هاي كوچكتر لوله‌هاي تنفسي مانند نايژه‌ها رفته و در آنجا متوقف مي‌شوند. ذرات كوچكتر از 1 ميكرون همگي به حباب‌هاي ششي مي‌روند. ذراتي كه اندازه‌شان كوچكتر از 3/0 ميكرون است با بازدم خارج مي‌شوند، ليكن كليه ذراتي كه به حباب‌هاي ششي رسيده‌اند جذب مي‌گردند.

 

ج – جذب از طريق پوست و مخاط

تركيبات آلي سرب مانند تترا اتيل سرب از اين راه جذب مي‌شوند ولي جذب تركيبات معدني از اين راه مشكوك است. برخي معتقدند كه املاح سرب با اسيدهاي چرب پوست، صابوني شده و جذب مي‌گردند. اين جذب در فرورفتگي بين موها انجام مي‌شود. اگر جذب سرب از طريق پوست سالم مورد ترديد باشد، در جذبش از طريق پوست و مخاط‌هاي آسيب ديده ترديدي نيست.

 

اثرات زيان‌آور سرب در بدن انسان

اثرات سمي عناصر غيرضروري مانند سرب در بدن در نتيجه پيوندهايي است كه اين عناصر با مواد بيولوژيكي همچون چربي‌ها،‌ اسيدهاي آمينه، آنزيم‌ها و پروتئين ايجاد مي‌كنند. رايج‌ترين عوارض مسموميت سرب، كم خوني است. كم خوني عموماً با عوارض ديگر حاصل از مسموميت سرب همراه بوده و شايد تنها عارضه باليني باشد كه در مسموميت مزمن بامقادير كم سرب مشاهده مي‌شود. كم خوني حاصل از سرب گلبول‌هاي قرمز را كوچكتر از اندازه طبيعي كرده و سطح آنها را چروكيده مي‌كند و كم شدن ضريب رنگي در خون در اثر كمبود آهن مشاهده مي‌شود.

 

دفع سرب از بدن انسان

دفع سرب از بدن از راههاي مختلف صورت مي‌گيرد. صفرا و مدفوع مهمترين راه دفع سرب هستند. روزانه به طور متوسط 270-220 ميلي‌گرم از هر گرم سرب وارد شده به بدن از اين طريق دفع مي‌شود. دفع از طريق ادرار، عرق، موها و همچنين بزاق دهان نيز امكان‌پذير است.

 

تشخيص‌هاي آزمايشگاهي در مسموميت‌هاي سربي

در تشخيص و تعيين مسموميت‌هاي سربي اين اندازه‌گيري‌ها متداول است :

اولاً :‌ وجود بيش از 80 ميكروگرم سرب در 100 ميلي‌ليتر خون و بيش از 150 ميكروگرم سرب در 100 ميلي ليتر ادرار.

ثانياً : ‌وجود 13 گرم يا كمتر هموگلوبين در يك ميلي‌ليتر از خون در مردان.

 

معالجه مسموميت‌هاي سربي

عوامل اساسي در معالجه اين مسموميت‌ها، آنهايي هستند كه از تجمع سرب در بافت‌ها جلوگيري مي‌كنند. براي مقادير كم سرب، قطع ارتباط با سرب، مقدار سرب خون را به كمتر از 80 ميكروگرم در 100 ميلي‌ليتر خواهد رساند، براي مقادير بيشتر از 120 ميكروگرم در 100 ميلي‌ليتر خون، از ماده‌اي به نام CaEDTA استفاده مي‌شود كه اين ماده سبب حل شدن و خروج مقداري از سرب و جانشيني كلسيم با آن مي‌شود ]25[.

 

تأثير سرب در آلودگي هوا

به طور كلي دو دوره اصلي براي افزايش غلظت سرب هوا در نيمكره شمالي شناخته شده است. دوره اول حاصل از رشد سريع صنعت در قرون هجدهم و نوزدهم ميلادي بوده است. دوره دوم حاصل از گسترش ترافيك و وسايل نقليه موتوري پس از جنگ جهاني دوم است.

موتورهاي وسايل نقليه جهت تبديل سوخت معدني بكار مفيد، از اكسيژن هوا استفاده كرده و در مقابل نتايج احتراق را كه همان باقيمانده تركيبات شيميايي اكسيژن و سوخت است وارد هواي اتمسفر مي‌نمايند. تعداد گازهاي خروجي بالغ بر 50 نوع مي‌باشد كه اغلب آنها مضر و آلوده‌كننده هستند. از مهمترين آنها مي‌توان به اكسيد كربن، اكسيدهاي ازت، آلدئيدها، اتيلن، هيدروكربورهاي معطر و بالاخره سرب اشاره كرد. سرب به صورت تترا اتيل يا تترا استيل سرب به بنزين (جهت جلوگيري از دقه زدن موتور) اضافه مي‌شود. در اثر احتراق بنزين، فشار تراكم در موتور بالا رفته و در انتهاي ضربه تراكم، احتراق غيرعادي توأم با انتشار امواج صوتي در موتور ايجاد خواهد كرد. اين عمل كه به نام دقه زدن موتور مشهود است، در صورتي در اتاق احتراق اتفاق مي‌افتد كه سوخت مناسب با فشار تراكم زياد انتخاب نشده باشد. جهت جلوگيري ار دقه زدن موتور كه فوق‌العاده عمر موتور را كوتاه مي‌كند. از مواد دقه‌زن در سوخت استفاده مي‌شود. در نتيجه براي بالا بردن بازده موتورهاي احتراق داخلي، نوع بنزيني لازم است كه ضريب زياد تراكم موتور گرفته شود.

در محلهاي معدني نيز گرد و غبار بلند شده از سطوح خشك سدها و يا دپوهاي باطله اولين منبع آلودگي هوا است. سدهاي باطله به طور كامل توسط آب پوشيده نشده و در نتيجه ذرات قسمت خارج از آب توسط وزش باد جابجا مي‌شوند.

قسمت اعظم سرب موجود در جو به صورت ذرات بسيار ريز نمك‌هاي غيرآلي سرب است. ممكن است مقادير كمي نيز بخارهاي سرب آلي وجود داشته باشد. ذرات سرب حاصل از سوخت بنزين اتومبيلها با ذرات سرب حاصل از منابع ديگر تفاوت دارد. اندازه اين ذرات بين 01/0 ميكرون تا چند ميكرون مي‌باشد.

همچنين تا درصد آنها كوچكتر از يك ميكرون مي‌باشند. بيش از 80 درصد سرب هوا منشاء بنزين دارد. زمان ماندن سرب در هوا بستگي به اندازه ذرات آن و همچنين چگونگي سرب اضافه شده به بنزين دارد. زمان ماندن سرب در هوا را يك تا چهار هفته حدس مي‌زنند. سربي كه از اتومبيل‌ها حاصل مي‌شود، در اتمسفر كنار جاده به صورت‌هاي مختلف ته‌نشين شده و به خاك افزوده مي‌شود و مقداري از آن از راه تنفس وارد بدن جانواران و گياهان مي‌شود. غلظت سرب در كنار جاده‌ها و راههاي ارتباطي علاوه برفاصله از جاده به عواملي نظير حجم ترافيك، نزديكي به جاده‌هاي ديگر، بادهاي دائمي، فصل سال، زمان، روز و اوضاع جوي دارد.

 

تأثير سرب در آلودگي خاك‌ها

كلارك سرب ppm15 است. سرب موجود در اتمسفر نيز به خاك افزوده مي‌گردد. از منابع عمده توليد سرب در اتمسفر مي‌توان به دود حاصل از صنايع، گاز خروجي از اگزوز اتومبيل‌ها و بعضي از مواد شيميايي مثل حشره‌كش‌ها اشاره كرد. ضمناً سرب توسط كودهاي شيميايي و سوپر فسفات‌ها نيز به خاك افزوده مي‌گردد. همچنين سربي كه از طريق اتمسفر برروي درختان وجود دارد توسط آب باران يا مستقيماً در اثر تماس برگ‌هاي خشكيده با سطح زمين به خاك افزوده مي‌گردد. معمولاً‌ غلظت سربي كه در سطح خاك در مناطق غيرآلوده وجود دارد حدوداً‌10-20 میکروگرم برگرم وزن خشك خاك بوده و در خاك‌هاي كشاورزي به200- 2میکروگرم برگرم مي‌رسد(27 و 28).

تأثير زيست محيطي فعاليت‌هاي معدني برروي خاك‌ها، معمولاً با فرسايش و آلودگي است. فرسايش ممكن است در اثر كندن و حذف نباتات در ارتباط با فعاليت‌هاي معدنكاري صورت گيرد. تحت چنين شرايطي رخدادهايي ماننند ذوب برف ممكن است سبب فرسايش بيشتر خاك شوند. آلودگي خاك‌ها ممكن است در اثر تخليه مواد معدني و باطله‌، زه‌آبها، جريانهاي ناشي از ليچينگ و نفوذ از سدهاي باطله صورت خواهد گرفت. همچنين جابجايي ذرات ريز موجود در سدهاي باطله صورت گيرد. همچنين جابجايي ذرات ريز موجوددر سدهاي باطله خشك مي‌تواند سبب آلودگي خاك‌ها شود. ديگر منابع آلودگي خاك‌ها شامل سوخت‌ها،‌مواد شيميايي بكار رفته در فرآيند فلوتاسيون، محلول‌هاي بهداشتي و تميزكننده بكار رفته و يا ذخيره شده در محل است.

خاك‌هاي آلوده مي‌توانند به عنوان منبع آلودگي براي آبهاي سطحي و زيرزميني عمل كرده و در نتيجه منع آلوده كننده ديگر مناطق باشند. در برخي موارد نيز مانند تخليه استخرهاي باطله و يا استفاده از مواد معدني به عنوان مصالح ساختماني، بشر مستقيماً با اين خاك‌هاي آلوده سر وكار دارد.

سربي كه از اتمسفر برروي خاك مي‌نشيند، ابتدا مقدار زيادي از آن جذب ذرات رس موجود در خاك مي‌گردد و بقيه كه به صورت نمك‌هاي هالوژنه به خاك افزوده مي‌گردند در اثر رطوبت خاك يونيزه شده و با آنيون‌هاي موجود در خاك مانند سولفات (2-)،فسفات(2-) ،کربنات(2-)، توليد نمك‌هايي مثل سولفات سرب مي‌دهند كه اين نمك به علت عدم حلاليتش در آب، در قسمتهاي سطحي خاك باقي مي‌ماند.

 

تأثير سرب در آلودگي آب‌ها

پراكندگي و آلودگي سرب در محيط زيست نه تنها هوا و خاك بلكه آبها را نيز در برمي‌گيرد. امروزه بسياري از رودخانه‌ها، درياچه‌ها و آبهاي سطحي در معرض آلودگي به سرب حاصل از صنايع، امور كشاورزي، استخراج معادن و دود حاصل از وسايل نقليه موتوري هستند.

در آبهاي اشاميدني، سرب بندرت بيش از حد مجاز و اين هنگامي است كه PH در آب هنگام عبور از لوله‌ها اسيدي بوده و در نتيجه مقداري از سرب موجود در لوله‌هاي آب را در خود حل كرده و غلظت سرب در آب را افزايش دهد. در مناطقي كه آبهاي آنها اسيدي است، با افزودن مقداري مواد قليايي ماننند كربنات كلسيم، PH آب را بالا برده و خط برطرف مي‌شود.

منابع آلوده‌كننده آبهاي زيرزميني و سطحي شامل زه‌آبها، جريانهاي ناشي از ليچينگ و جريانهاي نفوذي از سدهاي باطله، پيت‌هاي معادن و عمليات معدن‌كاري مي‌باشد. در معادن سرب حاوي كانيهاي سولفوري در نتيجه اكسيداسيون سولفيدها اسيد توليد مي‌شود كه در اين صورت آب اسيدي داراي قدرت بيشتري جهت ليچينگ فلزات سنگين از اين منابع و مناطقي كه عبور مي‌كند بوده و ميزان آلودگي افزايش مي‌يابد. فاكتورهايي كه كيفيت اسيد توليد شده را تحت تأثير قرار مي‌دهند شامل نوع و ميزان سولفيد، ظرفيت بافري كانه‌ها و يا باطله‌ها، در معرض قرار گرفتن كاني در يك محيط اكسيدكننده، رطوبت و هيدرولوژي منطقه مي‌باشد. برخي باكتريها مانند فرواكسيدان تيوباسيلوس عامل فعل و انفعالات شيميايي جهت اكسيداسيون كانيهاي حاوي سولفور براي توليد اسيد مي‌شوند. اين باكتريها مسائل خاصي در دپوهاي سنگهاي واسطه و سدهاي باطله ايجاد مي‌كنند.

با افزايش ميزان اسيدي شدن آب، قدرت ليچينگ و تحرك‌پذيري فلزات و ديگر آلوده‌كننده‌ها افزايش مي‌يابد. عناصر و كانيهاي معمول كه با ذخاير سرب و روي همراه مي‌باشند شامل جيوه، تلوريم، كبالت، تاليم، پيريت و پيروتيت هستند. پائين آمدن PH بر روي حلاليت اين عناصر و كانيها تأثير دارد و آنها را براي حمل توسط آبهاي سطحي و زيرزميني آماده مي‌كند. معادن سطحي و زيرزميني براي امكان استخراج كانه بايد آبكشي شوند. جهت انجام اين كار در طول فعاليت معدن ممكن است آب مستقيماً از مخزن‌هاي درون معدن به بيرون از محوطه معدن پمپاژ شود و يا اينكه در محل معدن از طريق چاههايي كه حفر مي‌شوند از سفره زيرزميني پمپاژ گردد كه اين كار سبب پائين رفتن سطح آب زيرزميني و ايجاد مخروطي بر عكس در محل معدن مي‌شود. بعد از اينكه معدن‌كاري خاتمه يافت، پمپاژ آب نيز متوقف مي‌شود و در اين صورت آبي كه در معرض كاني‌هاي سولفوري در يك محيط اكسيدكننده (مانند معادن روباز و زيرزميني) قرار مي‌گيرد خاصيت اسيدي پيدا مي‌كند.

در شرايط طبيعي معمولاً‌ سرب آب كمتر از 10 ميكروگرم در ليتر مي‌باشد و اين حالتي است كه حداكثر مقدار مجاز سرب در آب آشاميدني در اغلب كشورهاي جهان 50 ميكروگرم در ليتر پذيرفته شده است. فعاليت سرب نيز در آبهاي سبك حدود5/0 ميلي‌گرم در ليتر و در آبهاي سخت فقط 03/0 ميلي‌گرم در ليتر مي‌باشد و اين تفاوت به واسطه وجود يونهاي بي‌كربنات در آبهاي سخت است.

 

تأثير سرب در آلودگي گياهان

سرب كه عنصري ضروري براي رشد و نمو گياه نيست، توسط گياهان جذب مي‌شود و بدين طريق گياه در معرض آلودگي به اين عنصر سمي قرار مي‌گيرد. در اين حالت علاوه برآسيب‌هايي كه به خود گياه مي‌رسد، انسانها و حيواناتي كه از اين گياه تغذيه مي‌كنند نيز در خطر آلودگي به سرب قرار مي‌گيرند.

گياهاني كه در معرض آلودگي به سرب هستند، در سه گروه درختان، علف‌هاي هرز و بوته‌ها و گياهان زراعي قرار دارند. جذب سرب در گياهان به دو طريق انجام‌پذير است :

الف- جذب از راه شاخ و برگ

ب- جذب از طريق ريشه

بعيد به نظر مي‌رسد نمكهاي غيرمحلول سرب توسط ريشه درختان جذب گردند، اما به راحتي توسط ريشه‌هاي افشان و سطحي بوته‌ها و درختچه‌ها جذب مي‌گردند.

عوامل مؤثر در جذب سرب از خاك عبارت از ظرفيت تبادل كاتيوني خاك، مقدار فسفات موجود در خاك، كود،‌ساير فلزات سنگين، حرارت، مواد آلي موجود در خاك، سن گياه، نوع آن و بالاخره تغييرات محيط هستند.

سرب بعد از جذب به آساني درون گياه حركت مي‌كند. اين انتقال بستگي زيادي به حالت فيزيولوژيكي گياه دارد. ابتدا سرب در ديواره سلولي ريشه مشاهده مي‌گردد. در همين زمان در برگ‌ها نيز با مقادير كمتر وجود سرب ثابت شده است. در مورد شكل سرب در گياه از گزارشها چنين استنباط مي‌شود كه اين عنصر بيشتر به صورت تركيب‌هاي غيرمحلول بيشكل در گياهان مشاهده مي‌شود.

مقادير سربي كه قادرند به گياهان صدمه وارد كنند متفاوت ذكر گرديده است. به طور كلي عقيده براين است كه مقدار سرب خاك بايد بالاتر از ppm1000 باشد تا بتواند اثرات نامطلوب در گياه باقي گذارد.

باوجود تمام موارد ذكر شده، متأسفانه سرب آنچنان گسترده به وسيله بشر استفاده شده است كه مقدار سرب منتشر شده در اتمسفر، سالانه بالغ بر 300000 تن مي‌باشد كه به مراتب بيشتر از 20000 تن سرب آزاد شده توسط فرآيندهاي طبيعي است.

مهمترين منابع آلودگي سرب ناشي از فعاليت‌هاي بشر، احتراق بنزين و ذغال‌سنگ است و ذوب كانسنگ‌هاي سولفيدي با فاصله زيادي از اين دو منبع در جايگاه سوم قرار دارد.

خوشبختانه سه بازار كه در چند دهه گذشته سرب در آنها نقش مهمي داشته است اكنون ديگر وجود ندارند. مهمترين اين بازارها توليد تترا اتيل سرب ]4(3H2[Pb(C و تركيبات وابسته به آن به عنوان مواد افزودني به بنزين بوده است كه اساساً‌ در كشورهاي پيشرفته پايان يافته است، اگر چه توليد آن در برخي از كشورهاي درحال رشد ماننند مكزيك و آفريقاي جنوبي در حد ظرفيت پالايشگاه‌هاي محلي ادامه دارد. استفاده از اكسيدهاي سرب در توليد رنگ ساختمان، شيشه، سراميك و ساير مواد شيميايي نيز به خاطر مشكلات مخاطره‌آميز آن كاهش يافته است كه تصور مي‌شود از دلايل كم شدن مقدار سرب موجود در بدن افراد در چند دهه گذشته بوده است.

در كشورهاي پيشرفته، مقدار بنزين به 15/0 تا 5/0 گرم در گالن محدود شده است و سيستم‌هاي بازياب بهتري نيز در نيروگاههاي برق و كوره‌ها نصب گرديده و مقدار مواد منتشر شده را به شدت كاهش داده است. با وجود اين قوانين و تميدات، حتي مقادير ناچيز سرب نيز مي‌تواند باعث كاهش توان يادگيري كودكان شود.

در كشور آمريكا در واكنش به نگراني‌هاي زيست محيطي، كنگره اين كشور تصويب قانون مربوط به اخذ ماليات مستقيم از توليد سرب را مد نظر قرار داده است. اگر چه اخذ ماليات ممكن است به طور نظري و از لحاظ زيست محيطي مطلوب به نظر رسد، اما داراي عوارض جانبي ناخواسته‌اي است، از آنجايي كه سرب با ساير فلزات رابطه نزديكي دارد، اخذ ماليات باعث كاهش توليد داخلي فلزاتي مانند روي، كادميوم و بيسموت به ميزان خيلي زياد و كمي نقره مي‌شود.