AZTARNA-ELEMENTUAK - LANDAREETAN M

#

SUMMARY: In this paper the bibtiograp hy about Irace elernent published in the last twenty years has been

revie wed. Thek acuñrence in the natural ecosysierns, soil-plant, snd the influencs on the biologjcal and

physlologlcat processes have been analysed. Finally ?he leffect of polfrifion is studied presenfirrg foxicity data snd 1 published international standards.

1. SARRERA I Nahiz eta bizidunak funtsem C, H. O,

N, P, K, Ca, Mg, Na eta Si elemeniuez eraturik egon. oso konuentrazio txikitan sistema hauetan azaltzen diren beste zenbaEt etementu kirniko ere bada. EFementu horiei aztama elernentu deitzen zaie.

Horietatik asko, kantitate txíkietan, ani- malia eialedo landareen ihasduera biologi- koetaraka oinanizkoak dira. Honela, landa- reentzat B, Cu, Fe, Mn, Mo, V eta Zn ele- mentuak premiazkoak dira; eta animalien- tzat Cu, Co, 1 Fe, Mn, Mo. Se eta Zn ele- mentuak. Honetaz aparte, duela urte g u ~ i , animalien elikapenaren barruan As, F, Ni, Sn eta V elernentuak azaItzen hasi dira. Behar-kharrezka elemenm hauetaz ari gare- nez, aipagania da prozesu entzimatiko, pro-

teina-metabolismo eta HomfiIaren sin tesian (1) Cu, Mn, Fe eta zinkak duten eragina.

Konaentrazio aliuetan aztma-elemen- tuetatik asko, Fandareentzat etafedo anima- lienaat pozoin&uak izan daitezke, edo giza kontsumornko erabiltzen diren elikagaien kali tatean eragina izan dezakete. Pozoin- tsuak izan daitezkeen elernentu horieian, an- doko hauek daude: As, B, Cd, Cu, F Pb, Hg, Ma, Ni, Se eta Zn (2).

1. inidim aztama-elernenruek ekori~ie- rna naturaletan duten priiscntzia. eta elemen- tu horien eraginez alda daitezkeen prozc$u biologiko ela fisiologikoak erakusacn dira (3).

a Natur Zisntziak efa Ingurug imrako Saiia. Kimika-den fzien Fakuitalea. P.K. 1072. Donostia.

f 1nhslatim h p s i z i o beze da l c h m Iri +

w

$I I n * t i m ? U* klrñ~l~2dcdr Ezl- - m r d u - llazhirdca - UgalkeSa - U g a k c h Niikonstuaa ) - A d c h - h d C U - h k t t a - Transpir~zioa M r f m ~ p v t a 14 - Elikagiiicn

hartzea + fotosintesia E&rujas Humus - hmaslreta . II&undca ti, Hilkofinnina

Eliwaitn b a r h a '

- Hamaeta Maakn hitrlzce ikubrh- - U g ~ L c m

U :Ez l D q m i 7 i o a Mctslen e U ctikngaen ituilaa 1- Degnslaucri - M t b l e o 4

Iínkapna - Asunilabili-

larea V - E l i k a w Liibavtz galaai: -cgeia

. 11. IhIetaIen disponibilltalea landa-

reentzat

Meiaten dispnibilitatea eta ondoko me- tal horiek landareek bereganapea, iau punlu hauekin erlazianaturik daude:

a) Lumoruan dagwn metalen kontzen- trazioa.

b) Lumonian dagaen elementuen elkar- tze-modua eta egoen.

C ) Lunzom/susuai fase artean parte h31-

aen duten faktore fisika eta kirnikoak, d) Espezie begetal bakoitzaren portaera

berezia.

Lurtzoman aztama-element~etan azal- tzen d i m kmtzentrazio-mailak zabalak dira eta k r r n jamfio hamien araberakoak &m. Bowenek (41, Iurtzeni ez kutsatuentzat 1 . aulan agertzen diren balioak ernaten diru.

1 . TAULA: Batezbesteko konkentrazioa eta metalen maila (ppm-ran) kvlsaau gabeko lurtzoruehn.

Metala Batezbesteko kontzenmioa (ppm) Tartea(ppm)

*g O, 1 0,Q 1 -5 Al 71.000 10.000-300.000 AS 6 O, 1-40 Cd 0.06 0.0 t -0.7 Co 8 140 c r 100 5-3.000 Cu 20 2-11i0 Fe 38.000 7.000-550.000 Hg 0,03 0,Ol-0,3 Mn 850 1 00-4 .O00 MO 2 0.2-5 Ni 40 1 O- P ,000 Pb 10 2-200 Sn 1 O 2-200 Ti 5.000 1.000-1 0.000 v 1 00 20-500

1 50 10-300

Haia ere, lumoman aurkitzen den kon- tzenuazio guztiaren parte uiki batek baka- mk lagunaen du Iandaremn elikapenean.

1

I

1

Hurrengo lerroezan azaltzen den eskeman Phippsek (3, handienetik txi- kienera, lurtzomko aztarna-elementuetako tgaera desberdinek landareen elikapenari ematen dioten laguntza-maila adierazten du.

c3 Faktore fisiko eta kimikoak

Lurtzonian ataltzen dYen egwraúk abia- tuz, metalen zurgapenean hainbat faktorek .du eragina: pH, materia organikoaren edu- kin, aldaketa katjonikorako ahalmen, beste

espezie ionikoen presentzia eta maila, etab.ek (61, (7), (81, (9), (10) eta ( 1 1).

hiehen aipaturiko guztiari, espezle k g e - talek baldintza edafiko berdinetan metalen zurgapenarekika azaltzen dinizten portaera desbesdinak gehiiu behar zaizkio ( 1 23, (13) eta (14). Horreraz gainera, landmek elemen- tu& modu desberdinetan rnetritrcn dituzle, organo eta ehunen arabera ( 1 S) em ( 1 6) .

Mettittaile izeneko zenbntt Lindare, nz- twna-elementu espzifikwn kanlitate iaelak edukitzera irits daitcke, (171, (18), (141, ku- tsadurwen indikatzaile biologiko bezala era- biE daiiezkelarik: gomldio eta Iikenak esak

, libre (ur-diso!uzioa) disolbagamia

l \

tnikaketa arina

(gainazf a)

(gainazaln)

mineral

mineral

oso tnikakcta gctdoa {geologikoa)

írakzio astuna

baterako, 120) ew (21).

Aztama-elementuen edukinetan gerta- tzen den beste aldaketa, urtnroen enginei eta tandare sortuberritik heldura ernriien diren aldakuntzei zor zaio (221, (23) eza (24).

Espezie begetalelan dauden edukinen desberdintasun honen eredu gisa, Bowen ( 4 ) eta AAllaway (6) egileek aurkiiutako,eta Freedman eta Hutchinsonek ( 2 5 ) jaso- mko balioak 2. taulan ematen dira.

klctalzi Likcnak eta briofitoak p!cridafitrrak gimnospcr- anginspcr- nckazal onddoak mak msk land3rcal

AR O, 15 0. 3 0,73 Q,07 0,06 Al 29 1400 65 550 Ac ---- --- u-- 0.2 0.1-5,O Cd 4 0 , ) 0,s 0,24 o l a 0,2-0,8 Cri 0,s 0,33 0,8 0-2 0,48 0,OS-O,. Cr 1.5 ?o O. 16 0,23 O,?- 2 ,O Cu 15 7 I S 15 14 4-15 Fc 130 1200 300 130 140 HE *-- --- 0,015 .-.- Mn 25 290 250 330 630 15-100 Ni 1,s 2 s 1,s 1 3 2,7 1 Ph 50 3,3 2,s 1.8 2,7 0,i-10 V 0,67 2.3 13 Q,69 1-6 0,l-10 Zn 150 50 77 26 160 I5-200

2. TAULA: Kutsaiu gabeko Eandareetan atama-eEernentuen bakzbesteko bslioak (pprn)

111. K U T S A D U R A R E N E R A C I N A LANDAREETAN

Cehen aipaturiko guztia baldintza normatei dagokie, hots, giza kutsaduraren etaledo kutsadura naruralaren ondonoz alda- keta nab~menik gertatu ez diren tokiei.

Hiri-edo indusai aglomrraziuak sonuw- ka kutsadurak, tumometako eta Iandxeeta- ko aztarna-elernentuen kontzenaazioa han- diagotzen Eaguntzen du. Gctratzen diren pro- zesuen eskema bat ondoko írudi honetan ematen da.

ECURATSKUTSADURA

hndareen zurgapcna hndareen zurgapcna LLWi7flRUA

Uztarik ez bada itzulcra lur~r i rura --

Uztarik ez bada itzulcr: '

Brtszesu induswialetan erabillzen diren icnperalura attuek edo errekunizek, halako tratamendua j asauen duten materialetako hainbat metalen d o beraien oxidoen h e ~ a s - korketa eragiien dute. Hegaskorketa hauek geroagn kondentsatu egiten dka partikulak eraturik (26) eta (27).

Aire-partikuletako aztma-etementuen kontzenuazioa, partbkulen neurriak txikia- potzen diren heinean haundiagotzen da 128). 13ori dela eta, partikula txikiak azaama-ele- mentuz aberastunk (29) liberatuak izan dai- tezke. era tiur aski, beraien deposizioa lan- dateetan edo lurtzoman gemtzen den bitar- lean. eguratsean eskegita denboraldi alda- korraz g a a daEtezke,

Eguratsean zehar, liberaruriko partiku- len garraio era sakabanakeian tokiko ezsu- garri topografikoek eta Pnguruneko fakrore rneierenlogikoek eragina dute. Igorle edo emfsio-fokuarekiko distantzia haundiagoa den neurrian. txikiagoke bat ikusten da (30) eta (11)+

Landxeen kutsadura, alde batetik, hos- to-gainazalean gertatzen den deposiziowi era kstalde sustrai-zurgapenaren ondorioz ema- ten den mewkuntzari zíir zaie (32). Horrela ja1kit;iko rneulak, baldin landareak u z ~ t u a k edo helarjaleek janak badira. kase trofikm- rara pasatuko dira, eta bestela lunzorura irruliko dira. Behin lumoruan eprinez gero, nztamadementu ak krauztekn bideak jad3nik aipaturiko:ik dira, hotc, Gandareen zurgapena eta lixibntzez dauden galerak. Wijndnele eta Crittrniek (33) diorenez, imdu ~ a h c k o lunrnruei~n rnefalak gaineko 10 cm-ko Se- mzan metanen dira, eta hortik landareek zurg;ituak ede Eiribaizeriren bitariez e~otriak ir:iit.n dira.

hazkundeak, giza eta anirnaIien elikaduran ondoririak izango ditu; landareak giza kaie mfikoan partaide bait dira.

Adibide bezala, kadmiaz kuesa~utako arrozaren kontsurnoak Japonen esag indako pzoikeu azal dezakegü (331.

Friberg eta lag-ek (35 ) . rnunduko biz- tanleriaren gehiengoak 25-75 pg kadmio h m e n duela eguneru estimatzen dute. Etxe- ko uretan kadmioaren kontzentrazioa oso txikia da. Airean gutxiian gaindifzen da 0.01 pR/crn3ko neurria (820 m! aire/egun= =0,2 pg). HaFa ere. zabakoaren keak m a s a hamearen bitartez kadrnjoaren konuenua- zioa nabamenki hazten du; büina ikertzaile hauen ustez, zigarro-pakete bar egunem em- tzen duen pertsonak. 2-4 pg kadmio h x o e n ditu. Beraz, kadmioarcn panerik handiena elikagaien bidez aharatzen da. OhlS dela- koak. badmioasen kanltilatea astero 400-509 pgsa mugatu behar dela irakodítren du.

Dav is eta C inniver-en 136) ikerla- nean, Britarna Handiko die~ari bunizko di- tuak aipatuz (1470 g elikadura egunero. ho. rietatik 9SQg begeiatak izanikl. kuisatilrikn inf?urunetako begezalen kontsumoak OMS delnkoak iradokitutako kopui-ua gaindiben du.

Berunari buruz, ondoren ernaten dircn datuak.aurkizu dira. Bri~aina Iinndian s a l ~ n i dauden ehkagaietan onnmen den beninorcn edukinik haundiena. 2 mc/kgkoa. HaEa crr. Davic eta Ginnivei-en (36) lanenn. lan- dare jangametan l o m r n disen kantitarr;ik. onartiiriko hauek baino a l t u 3 ~ o a k dira. O'Neill cta Fng-en (37 ) ikertanciin 503-600

Pblegun tnrie:i limitetznt h:irtzen dri. ugaztun txikiengan cindorio;ik (gilrzusru- netako anormaliiareak. akatsak ugalket:iri. hiiknrt3iiin;i) sonten h;i\ diiitezen. Chani-

berlain-en (38) ikerlanean, ondoko balio hauek ernaten dira: zuhainaren kutsaduraren ondorioz animaliek d tetan ahoratzen dute berunasen kantitatea, 0,3 pglegun-ekoa da. Uretan 0,6 pg eguneko dago, eta bide des- bexdinetaiik bilduta, gizonaren dietan 13 pgiegunekoa da konkenmioa.

5 ppm Molibdeno duen zuhain batek, desordenu rnetabolikoak sor diuake ani- rnalitran. Bestalde, Setenioaren kasuan, 0,04-0,2 ppm tartea ontzat hartzen da janeumi orekatu bat lomeko. Hala ere. 4 edo 5 pprn-tik gora ondorio toxikoak ere

izan ditzake.

Gaur egun, zutik duauen ingilnigitoaren legeak eguraGean aurki daitezbeen meialak kutsatzaile berezi bezara baditu ere, e t du ezer esaten onartutako edukin maxirnoei buruz. Dieta eIikagmi bat osakeko kantita- te onarghak adierazten diluzte datuek; ez bait ditugu lo~tu kontsumorako diren landa- reenaakoak. Aipatutakoak adieruten digu- na, gaur egun ingurugiro eta kontsumi- tzaileen defentsaren alde dagwn hutsunea beswrik ez da.

RIRLIOCRAFIA

( 1) THOMPSON, L.M. eta TROEH, F.R. Lris suelos y su fertilidad. Cap. 14, Editorial Reverte S.A., Barcelona (1980).

( 2) THORTON, 1. In Effect of heavy metal polIution on plants. Vol. [I, Applied Science Publishers, Zandon (198 1).

(33 MARTIN, M.H. and COUGMTREY, PJ, Tn Effect of heavy rneial pollution on plans. Vol. iI, Applied Science Publisher, London (198 t )=

(4) BOWEN, H.J.M. In ~ r a & eIernents in biochemistry, Academic Press, New York ( r 966).

( 5 ) PHPPS, D.A. I n Effect of heavy metal pollution on plants. VoI. 1, Appiled Science Publishers, London (1981).

(6) ALLAWAY, W.H. Adv. Agron, 20,235 (1968).

(7) SORERBERG, A. J. Sci. Agric. Soc. Finland. 46, 227 (1974).

18) EOLTON, J . Environ. Pollut. 9,295 (1975).

(9) ANDERSSON, A. Swed. J. kgric. Res. 7, (1977).

(10) HUGHES, M.K. In Effect of heavy metal pollution on plana. VoI.ll, Applied Science Publishers, London ( 1 98 E).

(1 1) WALLACE, A. Soil Sci. 113, 319 (1982).

(12) PETERSON. PJ. and GIRLING, C.A. Tn Effect of heavy metal pollution on plants. Yol.11, Applied Science Publishers, London (1981).

(133 MEMON. A.R,, ITO, S. and YATAZAWA. M. Soil Sci. Plant Nut. 25, 61 t (1979).

(14) COTENIE, A. and CAMERLYNCK, R. Fn Trace elemenrs in the agricutture and in h e enviroment, Laboratory of Analytical and Agrochernistry, State University, Ghent- -8eFgium (198 1).

(15) ANTONOVICS, J., BRADSHAW. A.D. and TURNER, R.G. Adv. Ecol. Res. 7, 1 (197 1).

(16) ERNST, W. I n Effects oF ak pollutions on plantq, Cambridge University Press, Cam- bridge (1976).

(183 JOHSEN, 1. , PILERGAARD, K. and LARSEN, E.H. In Heavy metals in environmen- ty, Edinburg. U.K. CEP consultans Ltd. (1981).

(19) AULIO, K. and SALIN, M. Bull. Environm. Contam. Toxicol. 29. 320 (1982).

120) BAKARINEN, P. Ann. BOL Fennici 18,265 (198 E ).

(21) FOLKESQN, L. and KVLLNER, E. In lnfluence oF copper and zinc pollution on forest vegetation. Depament of PIant Ecology, Universizy of Lund, Sweden (1 983).

(22) BEAYWGTON, F. Plant Soil45, 283 (19763.

(23) Q'TOOLE, J .J . , WESSELS, T,E. and MACABY, K.L. J. Plant Nut. 3,. 397 (198 1 ) .

(24) MACLEAN, K.S, and ROBRTSON, R.G. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 12, 483 (1981).

(25) FREEDMAN. B. and HUTCHISON. T.C. In Effect of heavy metal pollution on plants. Vol. IT, Applied Science Publishers, London (198 1).

(26) NATUSCH, D.F.S., WALLACE. J.R. and EVANS, C.A.Jr. Science 183, 202 (1974).

(27) LINTON, R.W., LOH, A., NATUSCM. D.F.S., EVANS, C.A. Jr. and WIL1,IAkfS. P. Science 19, 852 (1976),

(28) LEE, R.E.Jr. and LEHDEN, D.J. Von J. Air Pollui. Control Assoc. 27, 853 ( 1 973).

(29) McDON ALQ, C and DUNCAN, H.J. Atmos. Environ. 13,997 ( 1 979)

130) HUTCHISON, T.C. and JWITBY, L.M. Environ. Conservatioa 3 , 123 (1974).

131) PERCY, K, Air and Soil PoBlut. 19, 341 (1983).

(32) PAGE, A,L. nad CHANG, A.C. Am. Phytop. Sm. 69, 1007 (1979).

(33) WUNDAELE, M. and COTENIE, A. In Trace clementes in the agriculiure and in the envjronment, Laboralory Analyiical and Agrochemistry, State Universi iy . Ghent-Belgiurn (1981)-.

(34) TSCHIYA, K. I n Cadmjurn studies in Jriprin. A review, Elservier NornhHolland Biornedical Press, Amsterdan (1978).

135) FRIBERG, L. PISCATOR, M., NORDBERG. G. and KJELLSTROM, T. In Crid- mium in he environmeni, CRC Press, Cleveland. Ohlo (1981).

(36'1 DAVIS, B.E. andGINNEVER, R.C. J. Agric. Sci. Camb. 93, 753 (19791.

(37) O'NEILL, D.H., ROBEL, R.J. and DAYTON, A. N1ildllfe S ~ i e t y Bulletin 1 1 , 1 5 1 ( 1 983).

(38) CHAh4BERLhIN. A.C. Atmospheric Envi ronment 17, 693 ( 1 91131,