در گفت‌وگویی با دکتر ناصر کریمی استاد گروه زیست‌شناسی دانشگاه رازی مطرح شد؛

آلودگی فلزات سنگین به‌عنوان یکی از مهمترین مخاطرات زیست‌محیطی

عدم توجه کافی و عدم رسیدگی به اثرات فلزات سنگین توانسته خساراتی به محیط زیست و سلامت انسان وارد کند./ فلزات سنگین از طریق آب، خاک و هوا وارد بدن انسان می‌شود/ با استفاده از راهکارهای مختلف می‌توان خطرات ناشی از این سموم را به حداقل رساند.

دکتر کریمی عنوان کرد:

آلودگی‌های زیست محیطی به‌طور کلی به‌عنوان مهمترین عامل موثر بر تخریب و تنزل کیفیت بیوسفر و یا اکوسیستم موجودات زنده به‌خصوص انسان‌ها محسوب می‌شوند. در بین آلودگی‌های زیست محیطی می‌توانیم به فلزات سنگین اشاره کنیم که از دیدگاه‌های زیستی اکولوژیکی و حتی از دیدگاه سلامت بشر از اهمیت بسیار ویژه و مهمی برخوردارند. به‌طور کلی در دهه‌های اخیر رشد شهرنشینی به‌همراه مزایای مفیدی که در نوع خودش داشته متاسفانه خساراتی نیز به اجتماعات انسانی و همچنین محیط زیست انسان وارد کرده است.

    اگرچه این اثرات منفی در مواردی اجتناب ناپذیر هستند؛ اما عدم توجه کافی و عدم رسیدگی به این موضوع توانسته خساراتی به محیط زیست وارد کند که مطمئناً در آینده کوتاه از نظر مالی، انسانی و به‌خصوص از نظر زیست محیطی آسیب‌های جبران ناپذیری را به زندگی انسان‌ها وارد خواهد کرد؛ بنابراین با رشد و توسعه شهرنشینی و به تبع توسعه امکانات باید تدابیری اندیشیده شود که آثار منفی آلاینده های زیست‌محیطی به‌خصوص آلاینده‌های فلزات سنگین به حداقل ممکن برسد.

در همین خصوص و درجهت آشنایی با این آلاینده‌ها به گفت و گویی با دکتر ناصر کریمی پرداختیم:

بیوگرافی:

دکتر ناصر کریمی در تاریخ 1357/4/1 در شهرستان سقز استان کردستان متولد شد.

وی دوره کارشناسی را در رشته زیست‌شناسی گیاهی در دانشگاه تبریز و مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری خود را در رشته زیست‌شناسی گرایش فیزیولوژی گیاهی در دانشگاه‌ اصفهان گذراند. از مهر ماه سال ۱۳۸۸ در دانشگاه رازی کرمانشاه به‌عنوان استادیار فیزیولوژی گیاهی فعالیت خود را آغاز کرد.

با پیگیری و اهتمام دکتر کریمی، مجوز تاسیس رشته زیست شناسی گیاهی در مقطع کارشناسی در سال ۱۳۹۰ و مجوز دکتری فیزیولوژی گیاهی در سال ۱۳۹۱ از طرف وزارت علوم، تحقیقات و فناوری به دانشگاه رازی داده شد.

دکتر کریمی به ترتیب در سال‌های ۱۳۹۴ به‌عنوان دانشیار و در سال ۱۴۰۰ به درجه استاد تمامی نائل آمد. دکتر کریمی هم‌اکنون استاد تمام دانشگاه رازی می‌باشد.

تعداد مقالات چاپ شده ایشان در زمینه‌های تخصصی در ژورنال‌های (ISI)، علمی پژوهشی و کنفرانس‌های داخلی و بین‌المللی حدود ۹۰ مقاله می‌باشد.

زمینه‌های تحقیقاتی ایشان عبارتند از:

 ۱- گیاه پالایی (استفاده از گیاهان در پالایش آلودگی‌های محیطی مانند فلزات سنگین)

۲- نانوبیوتکنولوژی گیاهی (استفاده از نانوذرات سنتزشده از گیاهان در تولید کودها، سموم کشاورزی و بررسی کاربردهای آنها در صنایع مختلف.

یکی از افتخارات علمی ایشان، معرفی گیاه Isatis cappadocica به عنوان اولین گیاه نهان‎دانه بیش انباشت گر آرسنیک می‌باشد.

در ادامه گفت‌وگوی ایشان را در رابطه با آلودگی فلزات سنگین می‌خوانیم:

در رابطه با فلزات سنگین به‌عنوان آلاینده‌های مخرب زیست‌محیطی توضیحاتی بفرمایید؟

اصطلاح فلز سنگین به گروهی از فلزات در جدول تناوبی اطلاق می‌شود که دارای وزن بیشتر از ۶ گرم بر سانتی متر مکعب و یا جرم اتمی بیشتر از ۵۰ باشند. اصطلاح فلز سنگین بیشتر به این خاطر به‌کار می‌رود که در واقع این فلزات برای زندگی موجودات زنده اعم از گیاهان، جانوران و نهایتاً انسان‌ها خطرناک و آسیب‌زا هستند. فلزاتی مانند سرب، جیوه، کادمیوم، نیکل و...  . همچنین شبه فلزاتی مانند آرسنیک، سلنیوم و سیلیسیم از این دسته هستند.

 چگونگی اثرات مخرب این فلزات بر زندگی انسان را توضیح دهید؟

این فلزات سنگین به‌دلیل واکنش‌پذیری بالایی که دارند می‌توانند اثرات منفی زیادی در موجودات زنده به‌خصوص انسان‌ها داشته باشند. فلزات سنگین به‌دلیل اینکه ماهیتشان قابل تجزیه نیست می‌توانند در اندام‌های حیاتی بدن انسان انباشته شوند و باعث بروز اختلال‌های جدی در سلامت انسان شوند. به همین دلیل باید از راهکارهایی استفاده شود که اولا تولید این فلزات به حداقل ممکن برسد و در مرحله بعد باید با ارائه راهکارهایی این فلزات از محیط زیست موجودات زنده به خصوص انسان ها خارج شود.

این فلزات چگونه وارد چرخه محیط زیست می‌شوند؟

به‌طور کلی در طبیعت دو منبع بسیار مهم برای تولید این فلزات سنگین وجود دارد. یک نوع آن از طریق منابع طبیعی تولید می‌شوند که انسان‌ها هیچگونه دخالتی در آن ندارند. به اینصورت که آتشفشان‌ها و مواد مذاب داخل زمین در اثر فعالیت‌های مختلف زمین‌شناسی به سطح زمین می‌رسند و زندگی انسان‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهند. برای مثال مناطقی مانند: اطراف شهرستان هرسین خاک‌هایی به نام سربنتین داریم که آلوده به فلز نیکل هستند. همچنین در مناطقی از استان همدان، کردستان و آذربایجان غربی وجود آلودگی آرسنیک در خاک وآب براثر فعالیت‌های زمین شناسی بوده است.

 دسته دوم فعالیت‌های بشری هستند که باعث تشکیل منابع مصنوعی (آنتروپوکونیک) می‌شوند. فعالیت‌های معدنی و استخراج فلزاتی همچون: نقره، سرب و روی که از نظر صنعتی ارزش ویژه‌ای دارند از عوامل اساسی آلودگی‌های زیست‌محیطی به‌شمار می‌آید.

   یکی دیگر از فعالیت‌های بشری در تولید این فلزات مضر فاضلاب‌ها و پساب‌های شهری و صنعتی هستند که امروزه با پیشرفت کارخانه‌ها و صنایع مختلف و نیز فعالیت‌هایی مانند آبکاری فلزات و مصالح میزان آن‌ها بر طبیعت به‌شدت افزایش پیدا کرده است این فعالیت‌هامی‌تواند باعث آلودگی آب، خاک و هوا شود و از هر سه طریق زندگی موجودات زنده به‌خصوص انسا‌ها را به‌خطر بیندازد.

آلودگی‌های موجود در طبیعت چگونه وارد چرخه زندگی انسان‌ها می‌شود؟

آلوده‌گی خاک توسط فلزات سنگین از طریق گیاهان و حیوانات گیاه‌خوار وارد زنجیره غذایی انسان‌ها می‌شود.

از طرفی آلوده‌شدن آب نیز به سلامت انسان آسیب می‌رساند. این مواد مضر از طریق سفره آب‌های زیرزمینی و سمی وارد چرخه زندگی انسان‌ها می‌شود. همچنین دود کارخانه‌ها و فعالیت‌های معدنکاری از طریق استنشاق می‌تواند سلامت انسان‌ها را به خطر بیندازد.

   بنابراین با توجه به اینکه آب، هوا و خاک مهمترین اجزاء محیط زیست انسان تلقی می‌شوند آلوده‌ کردن آنها می‌تواند اثرات نامطلوبی در جهت بقای نسل انسان و موجودات زنده داشته باشند.

لطفا چند مورد از مهم‌ترین و تاثیرگذارترین این فلزات را توضیح دهید؟

بنده برای روشن‌شدن بیشتر موضوع چند مورد از این فلزات سمی را که در زندگی روزمره ما انسان‌ها وجود دارد به تفکیک توضیح می‌دهم.

کادمیوم

عنصری مانند کادمیوم که بیشتر در مواد رنگی، آلیاژها، ترکیبات الکترونیکی و همچنین در کودهای فسفات، پاک‌کننده‌هایی که امروزه در محیط‌های خانگی استفاده می‌شود و نیز در محصولات تصفیه‌شده نفتی وجود دارد، می‌تواند به‌راحتی آب، خاک و هوا را آلوده کند و در بدن انسان و موجودات زنده از گیاهان گرفته تا جانوران تجمع پیدا کند. مقادیر بالای کادمیوم در بدن انسان ارتباط بسیار مستقیمی با سرطان ریه دارد. همچنین در بدن افرادی که بیماری‌های کلیوی و مجاری ادراری دارند می‌تواند به مسدودشدن کلیه‌ها منتهی شود.

   کادمیوم ممکن است در انسان وحیوان در به وجود آمدن استخوان‌های معیوب تاثیرگذار باشد. بر اساس بعضی از مطالعات مشخص شده افراد سیگاری با کشیدن یک پاکت سیگار ۲۰ عددی در معرض استنشاق حدود ۲ تا ۴ میکروگرم کادمیوم قرار می‌گیرند.

جیوه

یکی از منابع اصلی تولید جیوه در طبیعت کوه‌های آتشفشانی هستند. همچنین در فرآیندهای صنعتی و در محصولات مختلفی مانند باتری‌ها، لامپ‌ها و گرماسنج‌ها مقدار زیادی جیوه وجود دارد. جیوه در تولید محصولات دندانپزشکی و دندانسازی و نیز صنعت داروسازی کاربرد ویژه‌ای دارد. از اثرات مخرب این فلز سمی درصورت ورود به بدن انسان حتی با غلظت کم می‌توان به ورم لثه‌ها، سقط جنین، ناهنجاری‌های مادرزادی و آسیب به مغز و دستگاه عصبی اشاره کرد.

نیکل

عنصر نیکل در غلظت‌های کم برای تولید سلول‌های قرمز خون برای بدن انسان نیاز است؛ اما در مقادیر متوسط و همچنین در مقادیر زیاد باعث اختلال در بدن انسان می‌شود. ایجاد مسمومیت، کاهش شدید وزن، آسیب به قلب و کبد و نیز سوزش پوست از اثرات نامساعد نیکل بر بدن انسان است.

آرسنیک

عنصر آرسنیک را به‌عنوان پادشاه سموم می‌شناسند که احتمالاً بیشتر از هر عنصر دیگری در تاریخ زندگی بشر تاثیرگذار بوده است. عنصر آرسنیک به‌صورت طبیعی در اثر فعالیت‌های زیرزمینی مانند زلزله و آتشفشان‌ها می‌تواند از اعماق زمین وارد سطح زمین شود و از این طریق خاک، آب و هوا را آلوده کند. همچنین فعالیت‌های بشری به‌خصوص آفت‌کش‌ها، علف‌کش‌ها و سمومی که امروزه می‌سازند عمدتاً غنی از آرسنیک است. این عنصر نیز مانند سایر فلزات مضر اثرات بسیار نامطلوبی بر سلامت بدن انسان می‌گذارد. از راه‌های شایع آلودگی به آرسنیک توسط انسان، می‌توان به خوردن، استنشاق و همچنین به میزان کمتر می‌توان به جذب پوستی اشاره کرد. از اثرات مخرب این عنصر بر بدن انسان می‌توان به بی‌حسی دست و پا، دل درد، حالت تهوع، اسهال و استفراغ اشاره کرد. همچنین کاهش سطح تولید گلبول‌های قرمز و سفید خون که باعث ایجاد خستگی در بدن انسان، یکی دیگر از علائم آلودگی آرسنیک است. اگر این آلودگی در بدن انسان ادامه داشته باشد منجر به انواع سرطان‌ها به‌خصوص سرطان‌های ریه و سینه خواهد شد.

لطفا توضیح دهید چه راهکارهایی می‌تواند برای جلوگیری از بروز بیشتر این عناصر در زندگی روزمره اثرگذار باشد؟

 از آنجاییکه استفاده از این فلزات برای زندگی امروزه مفید و اجتناب‌ناپذیر است و در صنایع مختلف از جمله صنایع نساجی، لوازم خانگی، صنایع پزشکی، انواع شوینده‌ها و مواد آرایشی و بهداشتی استفاده می‌شوند؛ بنابراین نمی‌توانیم تولید یا استفاده از این فلزات سنگین را به حداقل برسانیم، اما این امکان وجود دارد که با استفاده از راهکارهایی آلودگی ناشی از آن‌ها را به حداقل برسانیم.

اولین و مهمترین راهکار، پالایش فلزات سنگین است. به این روش که پساب کارخانه‌ها قبل از ورود به طبیعت و آلوده‌کردن محیط‌ زیست به‌روش‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی پالایش شوند. در این زمینه در واقع فعالیت سازمان‌های مسئول و ایجاد محدودیت برای کارخانه‌های مختلف در جهت تولید فیلترها یا سیستم‌های مختلف در پالایش اهمیت بسیار ویژه‌ای دارد.

راهکار دوم، کنترل استفاده از صنایعی است که مقدار قابل توجهی از این سموم را دارا هستند. برای مثال اگر کشاورزان کمتر از علف‌کش‌ها و آفت‌کش‌ها استفاده کنند و همچنین در استفاده از پاک‌کننده‌ها در خانه‌ها صرفه‌جویی شود به مقدار قابل توجهی می‌توان از ورود این مواد سمی به محیط زیست جلوگیری کرد.

درپایان:

به نظر من اطلاع‌رسانی و آگاهی‌رسانی به عموم مردم از طریق رسانه‌های مختلف و در واقع افزایش سطح آگاهی مردم در ارتباط با این فلزات و خطرات زیست محیطی آنها به خصوص اثرات منفی که برای سلامتی انسان‌ها دارند می‌تواند درکاهش میزان مصرف این عناصر مفید واقع شود.