فلزات و غيرفلزاتي که به طور طبيعي ايجاد شده اند اگر به مقادير زياد و غيرعادي وارد بدن شوند براي سلامتي زيان آورند. فلزات هميشه وجود داشته اند و براي هميشه هم وجود خواهند داشت، گريزي از اين حقيقت نيست که فلزات بر انسانها و جانواران تأثير مي گذارند ........
فلزات و غيرفلزاتي که به طور طبيعي ايجاد شده اند اگر به مقادير زياد و غيرعادي وارد بدن شوند براي سلامتي زيان آورند. فلزات هميشه وجود داشته اند و براي هميشه هم وجود خواهند داشت، گريزي از اين حقيقت نيست که فلزات بر انسانها و جانواران تأثير مي گذارند. برخي از فلزات براي سلامتي ما سودمند و بعضي ديگر مضرند. فعاليت هاي انساني از هر نوع باعث مي شود که فلزات از ساختگاه هايي که در آنها نسبتا بي ضررند به مکانهايي که در آنجا براي انسانها و جانوران زيان آورند، منتقل شوند. اين مشکل در مکان هايي که بارش هاي اسيدي و اسيد سازي زياد است، تشديد مي شود. باران هاي اسيدي و اسيدسازي اين فرآيند را تسريع مي کنند و فلزات سنگيني به وجود مي آورند (مانند جيوه) که به راحتي در دسترس اند و در چرخه غذايي جذب مي شوند. همچنين اسيد سازي باعث مي شود که برخي از عناصر کم مقدار مانند سلنيم در موجودات زنده يافت نشوند.
وجود عناصر سمي در خاک و سنگ، چه بر اثر واکنش هاي ژئوشيميايي طبيعي چه بر اثر فعاليت هاي انساني، معمولا به طور غيرمستقيم بر سلامتي انسان اثر مي گذارد؛ در واقع اين عناصر از طريق غذا يا نوشيدني وارد بدن مي شوند. اگرچه بسياري از اماکن تنها غذاهاي محلي توليد مي کنند ولي مصرف غذا در جوامع صنعتي مدرن متنوع تر است و شامل غذاهايي است که در مناطق جغرافيايي مختلف توليد مي شود. آب آشاميدني معمولا به طور محلي تأمين شده و به ژئوشيمي محلي وابسته است. نمونه هايي از مشکلاتي که به دليل وجود ترکيبات غيرآلي در آب آشاميدني ايجاد شده است عبارتند از : فلورايد در آفريقا و هند؛ آرسنيک در نقاط خاصي از آرژانتين، شيلي و تايوان؛ سلنيم در مناطق سلنيم دار ايالات متحده، ونزوئلا و چين؛ و نيترات در مناطق کشاورزي با مصرف بالاي کود شيميايي.
فلزات سنگين تنها عناصر مورد توجه زمين شناسي پزشکي نيستند. از بيماريهاي جهاني و شناخته شده مربوط به زمين شناسي پزشکي مي توان به گواتر (کمبود يد) و بيماريهاي مربوط به فزوني يا کمبود عناصري خاص مانند فلورين يا سلنيم اشاره کرد. رابطه بيماريهاي قلبي-عروقي با سختي آب نيز يکي ديگر از موضوعات زمين شناسي پزشکي است.
انواع بسياري از سنگ ها اورانيوم بالايي دارند. اين سنگ ها شامل شيل هاي زاجي، گرانيت هاي خاص و پگماتيت ها هستند. تنفس يا بلع مقادير غيرعادي رادون- گاز راديواکتيو که از منابع طبيعي راديواکتيو در چنين سنگ هايي ايجاد مي شود-در سالهاي اخير خطري براي سلامت عموم شناخته شده است. سرطان هاي ريه ناشي از رادون رو به افزايش است و باعث شده که رادون به عنوان خطري جدي براي سلامتي در بسياري از کشورها محسوب شود . شکل زير نشان دهنده خط سيري مي باشد که از طريق آن عناصر وارد بدن مي شوند.
شواهد نشان مي دهد که بسياري از فلزات موجود در خاک انحلال ناپذيرند و جذب گياهان نمي شوند. دسترس پذيري، جابجايي و سميت فلزات نه تنها به حالات فيزيکي و شيميايي فلز بستگي دارد بلکه به فاکتورهاي محلي موجود در محيط نيز وابسته است. براي مثال، pH فاکتور تعيين کننده مهمي در دسترسي به فلزات موجود در خاک است. دسترس پذيري و جابجايي فلزاتي مانند روي، سرب، و کادميم تحت شرايط اسيدي بسيار افزايش مي يابد در حاليکه افزايش pH باعث کاهش دسترسي به آنها مي شود. نوع خاک مثلا رسي يا ماسه اي و ويژگي هاي فيزيکي آن بر جابجايي فلزات در خاک تأثير مي گذارد. همچنين جانداران موجود در خاک بر انحلال پذيري، جابجايي و دسترس پذيري فلزات اثر گذارند. سميت فلزات نيز به پارامترهاي ويژه اي از قبيل حالت شيميايي، گونه هاي مولکولي، اتمي و يوني، ليگاند، ظرفيت بافر و ظرفيت تبادلات يوني وابسته است براي مثال ترکيبات آلي جيوه و سرب سمي تر از فرم هاي غيرآلي هستند. وضعيت اکسايش نيز بر درجه سميت مؤثر است مثلا کروم با ظرفيت 6 سمي تر از کروم با ظرفيت 3 است.
منبع: http://egeology.blogfa.com/post-800.aspx
سياره زمين، منبع نهايي همه فلزات است. فلزات در همه جاي ليتوسفر به طور ناهمگن و به فرم هاي شيميايي مختلف پراکنده اند. کانسارها صرفا مواد طبيعي انباشته شده اي هستند که از لحاظ اقتصادي قابل بهره برداري اند. در حاليکه چنين تجمع هاي غيرعادي، مرکز اکتشافات معدني مي باشد، تجمع و انباشت فلزات در سنگ هاي معمولي، رسوبات و خاک ها نيز نسبت به ميزان کل فلزات محيط اهميت بيشتري دارد. عناصر شناخته شده در سطوح مختلفي از غلظت در طبيعت يافت مي شوند. آنها را مي توان در مواد معدني، گياهان و جانوران يافت، همچنين تأثيرات مفيد و مضر آنها از زمان شروع دوره تکامل ديده شده است. شناخت طبيعت و اهميت اين منابع زمين شناسي پيش نيازي براي روشهاي توسعه دهنده ارزيابي خطر احتمالي فلزات مي باشد. تشخيص تجمع طبيعي فلزات از تجمع آنها به دست انسان اهميت دارد. به علاوه، آشنايي با فرايندهاي طبيعي پايه اي براي درک وضعيت فلزاتي است که حاصل فعاليت هاي انساني اند. بنابراين زمين خود يک آلاينده است.
فلزات و ديگر عناصر تحت فرآيندهاي زمين شناسي به طور پيوسته وارد هيدروسفر، اتمسفر و بيوسفر مي شوند. تعداد اين فرايندها زياد است ولي دو گروه از آنها اهميت بيشتري دارند: يک گروه آنهايي هستند که فلزات را از عمق به سطح زمين مي آورند و گروه ديگر فلزات را در محيط اطراف پراکنده مي کنند.
اولين فرايند، منجر به پراکندگي ناهمگن فلزات در سنگ ها مي شود. ميزان تجمع فلزات در انواع مختلف سنگ ها متفاوت است. از اين رو، غلظت عناصري مانند نيکل و کروم در بازالت بيشتر از گرانيت است در حاليکه براي سرب بالعکس است. فلزات سنگين در رسوبات به تجمع در شکاف هايي با کوچکترين اندازه دانه و بيشترين ميزان ماده آلي گرايش دارند. بنابراين شيل هاي سياه به اين عناصر گرايش دارند.
دومين فرآيندي که فلزات را در محيط اطراف پراکنده مي کند، هوازدگي است. بسياري از فرايندهاي هوازدگي در بازه زماني خاصي صورت مي گيرند که به شرايط زيست محيطي مرتبط است. هوازدگي به خردشدن سنگ ها اشاره دارد و ممکن است شامل فرايندهاي فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي باشد. فرايندهاي فيزيکي، توده سنگ را به تکه هايي تقسيم مي کنند که قبلا با آب و باد فرسايش يافته اند. خاک ها از طريق برهم کنش سنگ هوازده و ماده آلي شکل مي گيرند. فرايندهاي شيميايي فرم کاني شناختي را که فلزات در آن يافت مي شوند، تغيير مي دهند و مي توانند باعث تجمع فلزات جهت انحلال در آب و واکنش با ارگانيسم ها شوند. فرايندهاي بيولوژيکي شامل فعاليت هاي گياهان و جانوران است. هوازدگي در انتقال فلزات از سنگ بستر به ديگر قسمت هاي محيط زيست نقش مهمي را ايفا مي کند.