Naturligt förekommande ämnen i mark, vatten och luft
visst kan de påverka människors hälsa!
Text av Vesna Djokic´
I den här artikeln beskrivs naturlig förekomst av arsenik, kadmium, radon och fluor i miljön
och hur dessa ämnen tas upp av levande organismer samt deras negativa hälsoeffekter.
Jordens berggrund är uppbyggd av bergarter, som i sin struktur består av olika mineraler. Ett
mineral är fast oorganiskt ämne som bara kan bestå av ett enda kemiskt grundämne eller en
sammansättning av olika kemiska grundämnen. Vid vittring, d.v.s. mekanisk och kemisk
nedbrytning av mineraler, bildas s.k. sekundära mineraler som lera, sand, grus och fria
grundämnen i form av positivt eller negativt laddade joner. Grundämnena kommer ut först i
mark, och när de sedan frigörs från mark och berggrund går de vidare ut i vattnet.
Grundämnena tas upp av växter som i sin tur konsumeras av människor och djur. Vissa djur
som äter dessa växter blir sedan föda åt människor. Människor och djur dricker även vatten
som innehåller grundämnen som frigjorts från mark och berggrund.
Många av de grundämnen som förekommer i mark och vatten är livsnödvändiga (essentiella)
för levande organismers normala tillväxt och utveckling. Vissa är livsnödvändiga för alla
organismer, och andra bara för vissa organismer. Ett essentiellt grundämne kännetecknas av
att det krävs en viss lägsta koncentration av ämnet för att organismen ska kunna utvecklas och
fungera normalt. Om de essentiella ämnena tillförs organismen i allt för stor mängd kan de å
andra sidan vara toxiska. Bland de ämnen som är livsnödvändiga och som samtidigt kan bli
toxiska för människor om de tillförs i allt för stor mängd är bl.a. kalium, magnesium, kalcium,
koppar, järn, mangan, kobolt, zink, krom, fluor och selen. Vid lägre koncentrationer än den
minsta nödvändiga nivån uppstår bristsymptom hos organismen. Både växter och djur har
biologiska mekanismer som reglerar halten av livsviktiga ämnen så att dessa ligger på en för
organismen acceptabel nivå.
Det finns också grundämnen som inte har någon essentiell biologisk funktion, men som kan
ge toxisk verkan. Bland dessa märks arsenik, kadmium, bly, kvicksilver, uran och radon.
Med andra ord kan alltså mark, vatten och berggrund vara direkt skadliga för människors och
djurs hälsa om de innehåller för höga halter av livsnödvändiga och icke livsnödvändiga
grundämnen, men också om de innehåller för låga halter av de essentiella grundämnena
eftersom detta kan ge upphov till bristsymptom.
Arsenik i dricksvatten
Arsenik är en halvmetall som finns i små koncentrationer överallt på jorden. Den ingår i över
200 mineraler varav arsenopyrit är den vanligaste. De högsta halterna av arsenik påträffas i
områden med sulfidrika bergarter (vissa skiffrar) och andra äldre sedimentbergarter. I dessa
områden kan förhöjda halter av oorganisk arsenik påträffas i grundvattnet till följd av
urlakning från omgivande berggrund och marklager. Utöver detta förekommer arsenik i luft,
vatten och mark genom vind, damm och vattenavrinning. De naturliga källorna till
arsenikuppkomst i atmosfären är från vulkanisk aktivitet och mikroorganismers utsläpp av
flyktiga metylerade arsiner. Arsenikpartiklar som hamnar i atmosfären genom våt eller torr
deposition rör sig vidare genom marken, men bara kortare sträckor eftersom de lätt adsorberas
till jordpartiklar.
1
Människor exponeras för oorganisk arsenik via dricksvatten, fisk, skaldjur, jord och luft. Den
största risken för exponering finns i samband med dricksvattenkonsumtion. Dricksvatten med
hög arsenikhalt är en risk för allvarliga hälsoproblem hos flera miljoner människor i världen.
Värst drabbade områden är Bangladesh, Indien, Taiwan, samt delar av Sydamerika och Kina.
Andra länder där alarmerande arsenikhalter i dricksvatten förekommer är England, Polen,
Frankrike, Österrike, Ungern och USA. I Sverige är arsenikhalterna generellt låga, men i vissa
områden är nivåerna i grundvatten förhöjda eller höga. Detta gäller framför allt Skelleftefältet
i Västerbotten och vissa områden i östra Mellansverige där man uppmätt höga arsenikhalter i
vatten från bergborrade brunnar. Höga halter har även hittats i enstaka brunnar i Stockholms
och Västmanlands län.
Negativa hälsoeffekter av arsenik vid akut exponering är kräkningar och diarréer och slutligen
cirkulationssvikt. Arsenik är cancerframkallande och ger vid kronisk exponering tumörer i
hud, lunga, urinblåsa och njure. Kronisk exponering för arsenik kan även ge upphov till
pigmentförändringar i huden, förtjockning av hudens hornlager, framförallt på handflator och
fotsulor, leverskador och diabetes.
Kadmium i mat
Kadmium är ett relativt vanligt ämne i jordskorpan. Det förekommer vanligen tillsammans
med zink, framförallt i mineralet zinkblände. Andra naturliga källor till kadmium är
vulkaniska utbrott, sten-erosion, skogsbränder och vindburet damm.
Kadmium finns alltså naturligt i både luft, vatten och jord, och vi människor exponeras för
ämnet genom mat, dricksvatten, rökning samt inandning av luftburet kadmium. Livsmedel
som inälvsmat, skaldjur, spannmålsprodukter, grönsaker och rotfrukter står dock för de största
tillskotten av kadmium hos människor. I marken är kadmium lättrörligt och tas lätt upp av
växter. Tobak är en växt som lätt absorberar kadmium ur marken, och rökare får därför i sig
mycket större doser kadmium än icke-rökare.
Kadmiumets växttillgänglighet ökar med sjunkande pH, varför försurning av åkermark kan
orsaka förhöjda kadmiumhalter i grödorna. Sjunkande pH i marken kan dessutom öka
urlakningen av kadmium till vatten och sjöar, vilket i sin tur leder till ytterligare anrikning av
kadmium hos djur och växter.
Människans upptag av kadmium sker främst i mag-tarmkanalen där kadmiumet penetrerar
biologiska membran med hjälp av ett transportsystem som är avsett för kalcium. Kadmiumet
binds vanligen starkt till SH-grupper i proteinet metallthionein. Detta svavelrika protein vars
egentliga uppgift är att reglera zinkmetabolismen kan komplexbinda i princip allt intaget
kadmium och transportera ut det via urinen. Men om metallintaget överskrider den mängd
som metallthioneinet kan ta hand om, binds kadmiumet till andra proteiner och ansamlas i
lever och till största delen i njurarna – i synnerhet njurbarken. Ansamling av kadmium i
njurarna kan orsaka allvarliga skadeverkningar, t.ex. en minskning av kroppens förmåga att
behålla kalcium, vilket leder till en försvagning av skelettet. Upptaget av kadmium i kroppen
har visat sig vara högre hos kvinnor än hos män.
Andra negativa hälsoeffekter som kan orsakas av kadmium är t.ex. diarré, magsmärtor, skador
på centrala nervsystemet och immunsystemet, eventuellt DNA-skador eller cancerutveckling
I Sverige är halterna av kadmium relativt höga i områden där berggrunden innehåller skiffrar,
och sådana områden finns på Österlen i Skåne och runt Storsjön i Jämtland.
2
Radon i dricksvatten och inomhusluft
I berggrunden finns de naturliga radioaktiva ämnena uran (radium) och
torium, samt den radioaktiva isotopen kalium-40. Radioaktiva grundämnen är instabila och
sönderfaller spontant varvid joniserande strålning av olika slag uppstår: alfa- (α), beta- (β)
och gamma- (γ) strålning.
Radon-222 (kallas radon i fortsättningen) är en radioaktiv ädelgas som varken smakar, syns
eller luktar. Den bildas i berggrunden genom radioaktivt sönderfall av radium-226, som i sin
tur är en sönderfallsprodukt av uran-234. Radonet sönderfaller sedan i radondöttrar varvid det
huvudsakligen uppstår alfastrålning.
Radon förekommer i områden med uranrika bergarter som alunskiffer, uranrika graniter,
porfyrer och pegmatiter. Om radium befinner sig tillräckligt nära, eller på mineralkornets yta,
kan radon avgå till jordluften eller till jordvattnet.
Radonhalten i ytvatten, sjöar och floder är generellt låg, men i grundvattnet är halterna
däremot högre och i Sverige har man konstaterat att förhöjda radiumhalter bland annat
förekommer i Blekinge, Bergslagen och Uppland som alla har uranrik berggrund.
De största radonhalterna i vatten finns i bergborrade brunnar eftersom detta vatten kommer
från de sprickor som grundvattnet transporteras i.
I inomhusmiljö exponeras människa för radon via tre olika källor: jordluft, byggnadsmaterial
och dricksvatten. Jordluften kommer in i byggnader genom otätheter i grundkonstruktionen.
Radon i vatten avdunstar i inomhusluften t.ex. vid disk och duschning. Det är även skadligt att
dricka vatten med höga radonhalter. Hälsoriskerna uppstår när radon i inomhusluften
sönderfaller till radondöttrar, som kan fastna på dammpartiklar i luften. Inandning av
radonhaltig luft kan orsaka lungsjukdomar och vid långvarig exponering ökar risken för
lungcancer.
Fluor i dricksvatten
Fluor finns naturligt i vissa mineraler som råfosfat, kryolit, apatit och fluorit i berggrunden,
och kan därför långsamt lakas ut i grundvattnet. Höga fluoridhalter är vanliga i bergborrade
brunnar.
Fluor är ett livsnödvändigt grundämne för människan och dess främsta funktion är att skydda
tänderna genom att förebygga karies, samt att stärka skelettet genom att den byggs in i
benvävnad i låga halter. Den mest betydelsefulla källan till fluor för människan är
fluoridhaltigt vatten, samt grönsaker som odlas på fluorhaltig mark, te och fisk.
Förhöjda fluorhalter i dricksvatten kan orsaka fläckar på tandemaljen (dental fluoros). Vid
långtidsexponering för förhöjda fluorhalter som inlagras i benvävnaden uppstår benskörhet
(osteofluoros). Detta ger symptom som stelhet och ömma leder och i allvarliga fall
muskelförtvivling och nervskador.
Osteofluoros förekommer i Kina, Indien och delar av Afrika där exponeringen för fluor är
mycket hög.
3
Referenser:
[1] Brandt, N., Gröndahl., (2000), Miljöeffekter, Kungliga Tekniska Högskolan,
ISBN 91-630-9297-2
[2] Eriksson, J., Nilsson, I., Simonsson, M., (2005), Wiklanders Marklära, Studentlitteratur,
ISBN 91-44-02482-7
[3] Fröberg, M., (2005) Metallhalter i dricksvatten från borrade brunnar i Dalarnas län,
Länsstyrelsen Dalarna, Rapport 2005:19, ISSN 1403-3127
[4] Selinus, O., Lax, K., Medicinsk geologi – Olyckans (och lyckans) geologi, s. 93- 110
tillgänglig via: http://www.medicalgeology.org/PDF/YMER2.pdf
[5] Warfvinge, P., (1999), Miljökemi – Miljövetenskap i biokemiskt perspektiv, KFS AB i
Lund, ISBN 91-88558-18-5
[6] http://ki.se/ki/jsp/polopoly.jsp?a=5728&d=11353&l=sv
[7] http://www.lenntech.com/periodic/elements/cd.htm
[8] http://www.naturvardsverket.se/Documents/publikationer/978-91-620-5882-1.pdf
[9]http://www.naturvardsverket.se/upload/02_tillstandet_i_miljon/Miljoovervakning/rapporte
r/halsa/radon_a.pdf
[10] http://www.socialstyrelsen.se/Lists/Artikelkatalog/Attachments/8494/2009-12670_200912670.pdf
4
