Ποιες είναι οι πηγές και οι επιπτώσεις της ρύπανσης του χαλκού στο περιβάλλον;

Ο χαλκός είναι ένα μέταλλο που είναι εξαιρετικό στη διοχέτευση θερμότητας και ηλεκτρισμού. Ο χαλκός εμφανίζεται φυσικά σε μεταλλική μορφή και χρησιμοποιείται από το 8000 π.Χ. περίπου. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χρειάζονται χαλκό, καθώς είναι ένα πρωταρχικό συστατικό της οξειδάσης του κυτοχρώματος c, το οποίο είναι αναπνευστικό ένζυμο. Στους ανθρώπους, ίχνη χαλκού είναι στα οστά, τους μύες και το ήπαρ, ενώ σε μερικούς οργανισμούς όπως τα καρκινοειδή, το μέταλλο αποτελεί συστατικό αιμοκυανίνης στο αίμα τους. Ο χαλκός έχει πολλές εφαρμογές στον κόσμο, και μια περίσσεια του μπορεί να επηρεάσει το περιβάλλον και τους ανθρώπους αρνητικά.

Πηγές ρύπανσης του χαλκού

Η ρύπανση του χαλκού στο περιβάλλον προέρχεται από ανθρώπινες δραστηριότητες και φυσικές πηγές. Η ανασκαφή του χαλκού στα ορυχεία δημιουργεί σκόνη πλούσια στο μέταλλο και ο άνεμος μπορεί να εξαπλωθεί γύρω από το ορυχείο. Οι κατασκευαστικές εταιρείες που ασχολούνται με τον χαλκό στην παραγωγή μετάλλων, ηλεκτρικών συσκευών, εντομοκτόνων, μυκητοκτόνων και άλλων προϊόντων που περιέχουν χαλκό, συχνά απελευθερώνουν μολυσμένο νερό στο σύστημα αποστράγγισης, το οποίο οδηγεί σε ρεύματα και άλλα υδατικά συστήματα. Η χρήση φυτοφαρμάκων όπως το "μείγμα Bordeaux" εισάγει επίσης περισσότερες ενώσεις χαλκού στο περιβάλλον και μπορεί να επηρεάσει τους ανθρώπους που καταναλώνουν άπλυτα φρούτα ή λαχανικά που ψεκάζονται με τέτοια φυτοφάρμακα. Στα κτίρια, ο χαλκός που χρησιμοποιείται στις υδραυλικές εγκαταστάσεις διαλύεται σταδιακά και προσθέτει το μέταλλο στην παροχή νερού. Άλλες πηγές ρύπανσης από χαλκό περιλαμβάνουν καύση ορυκτών καυσίμων, χρησιμοποιημένα λάδια κινητήρων, βαφή και φθορά των μαξιλαριών φρένων, καθώς και μερικές μεθόδους ελέγχου των γεννήσεων.

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις της ρύπανσης του χαλκού

Η περίσσεια χαλκού στο έδαφος δημιουργεί ένα τοξικό περιβάλλον για τους περισσότερους μικροοργανισμούς όπως τα βακτήρια. Η τοξικότητα του χαλκού στο έδαφος εμποδίζει την ανοργανοποίηση των θρεπτικών ουσιών όπως ο φώσφορος και το άζωτο, καθώς το μέταλλο συνδέεται με μέταλλα και οργανική ύλη. Τα ζώα απορροφούν χαλκό όταν τρώνε σε μολυσμένο έδαφος, οδηγώντας σε κακή υγεία. Μια περίσσεια χαλκού στο νερό έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην υδρόβια ζωή, με βλάβες στους οργανισμούς γλυκού νερού όπως τα ψάρια. Ο χαλκός βλάπτει τα νεφρά, τα νευρικά συστήματα και τα συκώτια των περισσότερων πλασμάτων ύδατος.

Επιδράσεις στην ανθρώπινη υγεία

Οι άνθρωποι απαιτούν χαμηλά επίπεδα χαλκού για να διατηρούν καλή υγεία. Όταν το μέταλλο συσσωρεύεται σε υψηλά επίπεδα στο σώμα, επηρεάζεται η υγεία. Η τοξικότητα του χαλκού εκδηλώνεται στην κίρρωση του ήπατος στα παιδιά με συνδέσεις στη χρήση χαλκού σε βραστό γάλα. Η έκθεση σε υψηλά επίπεδα χαλκού μπορεί να προκαλέσει ναυτία, διάρροια, πόνο στο στήθος και ερεθισμό του αναπνευστικού συστήματος. Η βλάβη στον εγκέφαλο συμβαίνει μέσω της ανεπεξέργαστης νόσου του Wilson, η οποία είναι μια κληρονομική κατάσταση που εμποδίζει την απέκκριση του χαλκού στη χολή από το συκώτι. Σύμφωνα με το Υπουργείο Υγείας και Ανθρωπίνων Υπηρεσιών των ΗΠΑ, πολύ υψηλές δόσεις χαλκού μπορούν να βλάψουν τα νεφρά και το ήπαρ και να οδηγήσουν σε θάνατο. Υπάρχει επίσης συσχέτιση ορισμένων αποτελεσμάτων γήρανσης και περίσσειας χαλκού.

Πρόληψη της ρύπανσης του χαλκού

Η πρόληψη της ρύπανσης από χαλκό στις βιομηχανίες συνεπάγεται διαφορετικές στρατηγικές. Η υποκατάσταση υλικού μπορεί να συμβάλει στη μείωση της ρύπανσης από χαλκό μέσω της χρήσης λιγότερο ή μη τοξικών υλικών. Άλλες μέθοδοι πρόληψης στις βιομηχανίες περιλαμβάνουν τον επανασχεδιασμό του προϊόντος και τη βελτίωση της διαδικασίας. Το τελευταίο περιλαμβάνει καλά προγράμματα συντήρησης και αυξάνει την αποδοτικότητα του εξοπλισμού. Η πρόληψη και ο έλεγχος της ρύπανσης στο Ηνωμένο Βασίλειο ελέγχει την απελευθέρωση του χαλκού. Στις ΗΠΑ, το κράτος της Ουάσινγκτον απαγόρευσε το χαλκό με βάση χρώματα σε σκάφη αναψυχής το 2011.