Ağır metalin spesifik bir tanımı olmamasına rağmen, literatür onu yüksek atom ağırlığına ve sudan beş kat daha fazla olan yüksek yoğunluğa sahip, doğal olarak oluşan bir element olarak tanımlamıştır Tüm kirleticiler arasında ağır metaller, toksik yapıları nedeniyle çevre kimyagerleri tarafından büyük ilgi görmüştür. Ağır metaller genellikle doğal sularda eser miktarlarda bulunur, ancak çoğu çok düşük konsantrasyonlarda bile toksiktir. Arsenik, kurşun, kadmiyum, nikel, cıva, krom, kobalt, çinko ve selenyum gibi metaller küçük miktarlarda bile oldukça zehirlidir. Kaynaklarda artan ağır metal miktarı şu anda daha büyük bir endişe konusudur, özellikle çok sayıda endüstri, metal içeren atık sularını herhangi bir yeterli arıtma olmadan tatlı suya deşarj etmektedir.

Ağır metaller vücut tarafından metabolize edilmediklerinde toksik hale gelirler ve yumuşak dokularda birikirler. Tarım, imalat, ilaç, endüstriyel veya konut ortamlarında insanlarla temas ettiklerinde insan vücuduna gıda, su, hava veya cilt yoluyla emilim yoluyla girebilirler. Endüstriyel maruziyet, yetişkinler için ortak bir maruz kalma yoludur. Yutma, çocuklarda en yaygın maruz kalma yoludur. Doğal ve insani faaliyetler çevreyi ve kaynaklarını kirletiyor, çevrenin başa çıkabileceğinden daha fazlasını boşa harcamaktadır.

Doğal Süreçler

Ağır Metal Kaynakları ve İyileştirme MekanizmalarıBirçok çalışma, farklı doğal ağır metal kaynaklarını belgelemiştir. Farklı ve belirli çevresel koşullar altında, doğal ağır metal emisyonları meydana gelir. Bu tür emisyonlar arasında volkanik püskürmeler, deniz tuzu spreyleri, orman yangınları, kaya ayrışması, biyojenik kaynaklar ve rüzgar kaynaklı toprak parçacıkları bulunmaktadır. Doğal ayrışma süreçleri, metallerin kendi endemik kürelerinden farklı çevre bölmelerine salınmasına yol açabilir. Ağır metaller hidroksitler, oksitler, sülfitler, sülfatlar, fosfatlar, silikatlar ve organik bileşikler şeklinde bulunabilir. En yaygın ağır metaller kurşun (Pb), nikel (Ni), krom (Cr), kadmiyum (Cd), arsenik (As), cıva (Hg), çinko (Zn) ve bakırdır (Cu). Yukarıda bahsedilen ağır metaller izlerde bulunabilmesine rağmen, yine de insan ve diğer memelilerde ciddi sağlık sorunlarına yol açmaktadır.

Antropojenik Süreçler

Endüstriler, tarım, atık su, madencilik ve metalurjik süreçler ve yüzey akışları da kirletici maddelerin farklı çevre bölümlerine salınmasına yol açar. Ağır metallerin antropojenik süreçlerinin bazı metaller için doğal akışların ötesine geçtiği kaydedildi. Rüzgarla savrulan tozlarda doğal olarak yayılan metaller çoğunlukla endüstriyel alanlardandır. Çevrede ağır metal kirlenmesine önemli ölçüde katkıda bulunan bazı önemli antropojenik kaynaklar, kurşun salan otomobil egzozunu; arsenik, bakır ve çinko açığa çıkaran eritme; nikel, vanadyum, cıva, selenyum ve kalay açığa çıkaran fosil yakıtların yanması ve arsenik salgılayan böcek öldürücüler. İnsan faaliyetlerinin, büyük nüfusun taleplerini karşılamak için günlük mal üretimi nedeniyle çevre kirliliğine daha fazla katkıda bulunduğu bulunmuştur.

Ağır Metallerin Çevresel Etkileri

Çevrede ağır metallerin varlığı bir takım olumsuz etkilere yol açar. Bu tür etkiler, çevrenin tüm alanlarını, yani hidrosfer, litosfer, biyosfer ve atmosferi etkiler. Etkiler çözülene kadar, sağlık ve ölüm sorunları ile gıda zincirlerinin bozulması ortaya çıkar.

Ağır Metal Kontaminasyonunun Etkisi

Ağır metal kirliliği, hızla artan nüfusun ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli faaliyetler sırasında ağır metallerin kullanımı ve işlenmesindeki artış nedeniyle ivme kazandığı için dünya çapında ciddi bir endişe konusu haline geliyor. Toprak, su ve hava, ağır metal kirliliğinden etkilenen başlıca çevre kompartımanlarıdır.

Toprak Üzerindeki Etkisi

Endüstriyel faaliyetler, maden tortuları, yüksek metal atıkların bertarafı, kurşunlu benzin ve boyalar, araziye uygulanan gübre, hayvan gübresi, kanalizasyon çamuru, pestisit, atık su sulama, kömür yakma kalıntıları ve petrokimyasalların dökülmesi gibi faaliyet ve kaynaklardan kaynaklanan emisyonlar toprağa yol açmaktadır. Toprakların, yukarıda bahsedilen antropojenik faaliyetlerle çevreye salınan ağır metaller için ana yutaklar olduğu kaydedildi. Çoğu ağır metal, parçalanamadıkları için mikrobiyal veya kimyasal bozunmaya uğramaz ve sonuç olarak toplam konsantrasyonları çevreye salındıktan sonra uzun süre dayanır.

Toprakta ağır metallerin varlığı, besin zincirlerinde yer alması nedeniyle ciddi bir sorundur ve dolayısıyla tüm ekosistemi yok eder. Organik kirleticiler biyobozunur olabildiği kadar, biyolojik bozunma oranları, çevredeki ağır metallerin varlığıyla azalır ve bu da çevre kirliliğini, yani organik kirleticileri ve dolayısıyla mevcut ağır metalleri ikiye katlar. Ağır metallerin bir bütün olarak insanlar, hayvanlar, bitkiler ve ekosistemler için risk oluşturmasının çeşitli yolları vardır. Bu tür yollar arasında doğrudan yutma, bitkiler tarafından emilim, besin zincirleri, kirli su tüketimi ve toprak pH’ının, gözenekliliğinin, renginin ve dolayısıyla toprak kalitesini etkileyen doğal kimyasının değiştirilmesi yer alır.