1. Ołów w środowisku

Działalność człowieka wpływa negatywnie na środowisko, powodując zaburzenia równowagi panującej w przyrodzie. Niebezpieczną konsekwencją szybkiego rozwoju gospodarki i techniki na świecie, jest rozprzestrzenianie się pierwiastków śladowych. Wiąże się to m.in. z eksploatacją złóż mineralnych, mających w swoim składzie te pierwiastki a także ze spalaniem surowców energetycznych.

Dzisiejsze skażenie przyrody ołowiem związane jest z wykorzystywaniem go w przemyśle, m.in. w przemyśle papierniczym, poligrafii, hutnictwie i garbarstwie. Zanieczyszczenie ołowiem ma również swoje źródło w komunikacji, gdzie wykorzystuje się czteroetylek ołowiu, który ma działanie przeciwstukowe. Ze względu na dużą toksyczność tego związku, powoli rezygnuje się z niego na rzecz innych, bezpieczniejszych dla środowiska.

Związki ołowiu przedostają się do gleby, wód gruntowych i powierzchniowych (w obszarach wapieni okruszcowanych i złóż galeny stężenie olowiu wynosi 1000 µg/l) a zawieszony w powietrzu osadza się na częściach roślin, zmieniając ich metabolizm.

Narażony na niebezpieczeństwo skażenia jest obszar znajdujący się na odcinku 5-50 metrów od ruchliwych ulic oraz na odcinku 2-4 km od fabryk stosujących związki ołowiu.

Metale ciężkie skażające środowisko są o tyle groźne, że przedostają się do łańcucha pokarmowego wszystkich żywych osobników, wywołując skutki uboczne w ich zdrowiu.

  1. Ołów

Ołów, Pb, jest pierwiastkiem należącym do grupy węglowców. Jego liczba atomowa wynosi 82, masa atomowa 207,20. Jest niebieskoszarym metalem, miękkim, kowalnym i łatwo topliwym. Topi się w temperaturze 327,50oC, jego temperatura wrzenia wynosi 1740oC, a gęstość 11,35 g/cm3. Ołów jest metalem aktywnym chemicznie. Na powietrzu, w warunkach normalnych ołów matowieje, bo pokrywa go cienka warstwa tlenku PbO i węglanu PbCO3.

Ołów posiada właściwości amfoteryczne - reaguje z kwasami nieutleniającymi w obecności tlenu oraz ze stężonymi mocnymi zasadami. Ołów tworzy związki, w których występuje na stopniach utlenienia +2 i +4. Najważniejszymi związkami ołowiu są: tlenki ołowiu, siarczek ołowiu PbS i selenek ołowiu PbSe, które wykorzystuje się w technologii materiałów opto- i mikroelektronicznych, chromian (VI) ołowiu PbCrO4, zasadowy węglan ołowiu 2PbCO3 *Pb(OH)2 (pigmenty) oraz związki ołowioorganiczne. Ołów i jego związki należą do silnych trucizn, przedostają się do organizmu i gromadzą się w nim wywołując niebezpieczną chorobę - ołowicę. Ołów dość powszechnie występuje w przyrodzie, ale w małych ilościach. Najistotniejszymi minerałami ołowiu są: galenit (PbS), cerusyt (PbCO3) i anglezyt (PbSO4). Metaliczny ołów można uzyskać z rud siarczkowych, utleniając galenit do tlenku ołowiu (II) i prażąc nieutleniony siarczek z tlenkiem ołowiu oraz poprzez redukcję tlenku ołowiu żelazem lub tlenkiem węgla. Otrzymany surowy ołów poddaje się rafinacji elektrolitycznej.

  1. Medycyna - dietetyka

Ołów i jego związki są silnie toksyczne dla organizmów żywych. Łatwo przenikają ustroju roślin i zwierząt z powietrzem, pokarmem lub przez skórę. U dzieci dochodzi do zatruć ołowiem poprzez kontakt z farbą pokrywającą zabawki i niektóre pomieszczenia oraz picie mleka krowiego. Najwięcej chorób wywołanych ołowiem wśród roślin, zwierząt i ludzi odnotowuje się na terenach eksploatacji oraz przetwórstwa rud ołowiu i miedzi. Ołów powoduje wystąpienie chlorozy liści roślin, ponieważ wypiera magnez z chlorofilu.

Zanieczyszczone ołowiem wody są przyczyną poważnych zatruć ryb i innych organizmów wodnych. Organizmy wodne z łatwością kumulują ołów i stanowią wskaźnik zanieczyszczenia tym metalem.

Wody miękkie ze względu na małą zasadowość i zdolność buforującą układu stanowią większe niebezpieczeństwo dla organizmów, ponieważ zawarty w wodzie ołów jest w formie rozpuszczalnych soli. Wody twarde, posiadające dużą zasadowość zawierają w swoim składzie sole ołowiu trudno rozpuszczalne lub praktycznie nierozpuszczalne, np.: fosforan ołowiu Pb3(PO4)2, siarczan ołowiu PbSO4, siarczan zasadowy PbSO4*Pb(OH)2, wodorotlenek ołowiu Pb(OH)2, węglan ołowiu PbCO3, i zasadowy węglan ołowiu czyli biel ołowiana 2PbCO3*Pb(OH)2.

Narażeni na zatrucia ołowiem są mieszkańcy dużych miast, gdzie jest silnie rozwinięta komunikacja i istnieje ryzyko zatrucia spalinami samochodowymi.

W organizmach lądowych ołów gromadzi się przede wszystkim w kościach. Dostający się ustroju ołów praktycznie cały przenika do krwi i łączy się z białkami osocza. Na początku pobrany ołów nie wywołuje objawów zatrucia, ponieważ akumuluje się w 90% w kośćcu. Nie jest możliwe wyznaczenie momentu pomiędzy stanem nietoksyczności a ujawnieniem się zmian patologicznych. Niebezpieczeństwo zatrucia ołowiem dotyczy głownie narządów takich jak: wątroba, nerki, mózg oraz szpik kostny.

Z początku zatrucie ołowiem, tzw. ołowica, objawia się ogólnym osłabieniem organizmu, bólami głowy, nudnościami oraz dolegliwościami sercowymi. W ostrym zatruciu, tzw. kolka ołowicza, następuje patologia narządów wewnętrznych oraz zaburzenie działania obwodowego układu nerwowego. Objawami przewlekłej ołowicy jest niebieskoczarne zabarwienie dziąseł, bladoszary odcień skóry oraz anemia. Ołów przyczynia się do powstania nowotworów żołądka, jajników, nerek, białaczek, mięsaków limfatycznych.

Związki ołowiu utrudniają działanie enzymów wewnątrzkomórkowych i co się z tym wiąże - powstrzymują syntezę kwasów nukleinowych. Wywołują niepożądane zakłócenia w psychice i układzie nerwowym, co objawia się agresywnością i zaburzeniem w odbieraniu wrażeń - jest to tzw. encefalopatia ołowicza. Związki ołowiu wpływają także negatywnie na układ rozrodczy, co stwarza ryzyko pojawienia się genetycznych zmian chorobowych wśród dzieci oraz uszkodzenia mózgu, powodujące opóźnienie umysłowe.

Do pierwszych odnotowanych przypadków zatrucia ołowiem doszło jeszcze za czasów imperium rzymskiego. Rzymianie używali rozmaitych naczyń domowych, glazury ceramicznej wykonanej z ołowiu. Wykorzystywali rury z ołowiu do konstrukcji wodociągów. Prace badawcze nad zwartością ołowiu w kościach Rzymian dowiodły przekroczenie normy na dopuszczalny poziom ołowiu w organizmie człowieka.

Do niedawna dzieci były narażone na zatrucie ołowiem, ponieważ używano go do wyrobu zabawek i ołowianych żołnierzyków. Nawet dziś można spotkać budynki, w których instalacje wodociągowe mają jeszcze ołowiane rury.

Ze względu na wysokie zagrożenie ołowiem i zwiększoną zachorowalność mieszkańców dużych miast z rozwiniętą siecią autostrad, wprowadza się benzynę bezołowiową i katalizatory. Minimalizują one niebezpieczeństwo zatrucia ołowiem, ale nie usuwają całkowicie niezdrowego wpływu innych substancji emitowanych przez samochody.

Mniejszą chłonność organizmu na ołów zapewniają pierwiastki: magnez, wapń, żelazo, cynk i miedź. Zażywanie witamin i biopierwiastków (przede wszystkim magnezu) uchroni organizm przed toksycznym działaniem ołowiu. Najlepszym medykamentem na zatrucie ołowiem jest sól wapniowodwusodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego CaNa2EDTA. Reaguje ona z jonami ołowiu tworząc dobrze rozpuszczalne kompleksy, które organizm z łatwością wydala. W tym przypadku poziom wydalonego ołowiu jest od 25 do 40 razy większy niż w przypadku typowego wydalania fizjologicznego. CaNa2EDTA powoduje również od 4 do12 razy szybsze wydalanie z organizmu żelaza i miedzi w porównaniu z normalnymi warunkami fizjologicznymi.

Poziom toksycznego stężenia ołowiu we krwi jest uwarunkowany indywidualną odpornością organizmu. Ustalono, że średnie pobieranie ołowiu przez dorosłego człowieka wynosi 320-440 µg/ dzień, a dozwolona dawka tygodniowa wynosi 3000 µg. W Polsce, dzieci znacznie przekraczają dopuszczalną dawkę ołowiu zalecaną przez WHO, która wynosi 54 µg/dzień.

Dopuszczalne stężenie ołowiu wynoszące 35 mg/100 ml krwi, może się okazać śmiertelne zarówno dla dzieci jak i dla dorosłych.