Wanda Kawecka, Ewa Rychlik, Joanna Rachtan

Szulc W., Garbarz B., Paduch J., Przebieg i wyniki restrukturyzacji
przemysłu stalowego w Polsce, Prace IMŻ, Gliwice 2011, nr 4,
s. 40-51.
[4] Gajdzik B., Comprehensive classification of environemtal aspects
in metallurgical enterprise, „Metalurgija”, t. 51, nr 4, 2012,
s. 541-544.
[5] Gajdzik B., Sosnowski R., Gospodarka odpadami na przykładzie
żużli hutniczych, [w:] Produkcja i zarządzanie w hutnictwie,
(red.) R. Budzik, Politechnika Częstochowska, Częstochowa
2008, s. 90-93.
[6] Polski przemysł stalowy 2002, HIPH, Katowice 2002, s. 9.
[7] Polski przemysł stalowy 2011, HIPH, Katowice 2011, s. 36.
[8] Polski przemysł stalowy 2012, HIPH, Katowice 2012, s. 32.
[9] Rocznik statystyczny przemysłu 1995, GUS, Warszawa 1995,
s. 192-193.
[10] Polski przemysł stalowy 2008, HIPH, Katowice 2008, s. 23.
[3]
[11] Pałucha K., Uwarunkowania rozwoju hutnictwa stali w Polsce –
wybrane aspekty, [w:] Dynamika zmian w polskim przemyśle
i usługach, (red.) J. Pyka, Wyd. TNOiK, Katowice 2011, s. 87-98.
[12] Burchart-Korol D., Możliwości ograniczenia emisji CO2 w hucie
żelaza, głównie z procesu wielkopiecowego, „Hutnik-Wiadomości Hutnicze”, t. 78, nr 3, 2011, s. 257-261.
[13] Niesler M., Nowe podejście do procesu wielkopiecowego w projekcie ULCOS, Prace Instytutu Metalurgii Żelaza, t. 61, nr 3, 2009,
s. 1-5.
[14] Birat J.P., Innovation paradigms for the steel industry of the 21
century – Future directions for steel industry and continuous
casting, „La Revue de Metallurgie”, t. 99, nr 11, 2002, p. 957.
[15] Garbarz B., Postęp technologiczny w hutnictwie zgodny z zasadą
zrównoważonego rozwoju, Prace Instytutu Metali Żelaza, t. 60,
nr 3, 2008, s. 1-7.
WANDA KAWECKA1, EWA RYCHLIK2, JOANNA RACHTAN-JANICKA1, ANNA WROŃSKA1
1
2
Katerda Żywności Funkcjonalnej i Towaroznawstwa, Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji,
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Zakład Dietetyki i Żywienia Szpitalnego z Kliniką Chorób Metabolicznych i Gastroenterologii,
Instytut Żywności i Żywienia w Warszawie
Obecność kadmu i ołowiu w warzywach i zbożach
pochodzących z uprawy konwencjonalnej i ekologicznej
Presence of cadmium and lead in vegetables and crops from conventional
and organic cultivation
Streszczenie:
Wstęp
Ze względu na szerokie zastosowanie metali ciężkich są one powszechnymi zanieczyszczeniami ekosystemu i często mogą
znajdować się w żywności pochodzenia roślinnego. Najbardziej skażone są rośliny uprawiane na terenach uprzemysłowionych, w miejskich ogródkach działkowych oraz w pobliżu dróg o dużym natężeniu ruchu samochodowego. Rolnictwo
ekologiczne zostało uznane za jedno z potencjalnych rozwiązań mających na celu produkcję żywności o niskim stopniu
zanieczyszczenia metalami ciężkimi.
Celem pracy było określenie poziomu kadmu i ołowiu w wybranych surowcach roślinnych pochodzących z różnych
upraw: konwencjonalnej i ekologicznej.
Materiał i metody
Materiał badany stanowiły próbki ziaren zbóż: pszenicy i jęczmienia oraz warzyw: kapusty i marchwi. Stężenie kadmu
i ołowiu w badanych surowcach roślinnych określano metodą atomowej spektometrii absorpcyjnej (AAS) z atomizacją
płomieniową (flame ASA).
Wyniki
Analizując wyniki przeprowadzonych badań stwierdzono wyższą zawartość obu metali w surowcach roślinnych pochodzących z gospodarstw stosujących konwencjonalne metody produkcji. W ziarnach zbóż wyprodukowanych przy użyciu
nawozów mineralnych i pestycydów zawartość ołowiu (1,97mg/kg, 1,20mg/kg) była kilkakrotnie wyższa od zawartości
kadmu (0,37 mg/kg, 0,18 mg/kg). Poziom ołowiu w ziarnach pszenicy uprawianej metodami ekologicznymi był niski
(0,07 mg/kg). W ziarnach jęczmienia stwierdzono 0,38 mg/kg ołowiu, natomiast nie wykryto obecności kadmu.
Podobnie w badanych próbkach marchwi i kapusty uprawianych metodą konwencjonalną średnie poziomy zanieczyszczeń ołowiem (0,98 mg/kg, 0,65 mg/kg) były wyższe od zanieczyszczeń kadmem (0,37mg/kg, 0,24 mg/kg) i znacznie
przewyższały zanieczyszczenia takich samych warzyw uprawianych w gospodarstwach ekologicznych (0,03 mg/kg,
0,02 mg/kg).
Wnioski
Stosowanie zasad rolnictwa ekologicznego w produkcji zbóż i warzyw ogranicza stopień zanieczyszczeń żywności
metalami ciężkimi, które zagrażają zdrowiu człowieka.
18
JEcolHealth, vol. 17, nr 1, styczeń-marzec 2013
Abstract:
Introduction
Due to the extensive use of heavy metals, they are a common type of environmental pollution and may be found in foods of
plant origin. The most contaminated plants are those grown in industrialized areas, in urban allotment gardens and close
to roads with heavy traffic. Organic farming has been recognized as one of the potential solutions to food production with
a low degree of heavy metal contamination. The aim of this work was to determine the level of cadmium and lead in
selected vegetables coming from different forms of cultivation: conventional and organic.
Materials and methods
The material tested consisted of samples of crop seed: wheat and barley; and vegetable seed: cabbage and carrots. The
concentration of cadmium and lead in the items tested was determined by flame atomic absorption spectroscopy.
Results
Analysis of the test results revealed a higher content of both metals in crops and vegetables from conventional cultivation.
In crop seed produced with the use of mineral fertilizers and pesticides, the content of lead (1.97 mg/kg, 1.20mg/kg) was
occasionally higher than the content of cadmium (0.37mg/kg, 0.l8mg/kg). The level of lead in wheat seeds from organic
cultivation was low (0.07mg/kg). In barley seeds, 0.38mg/kg of lead was detected, but there was no presence of cadmium.
Likewise, in the tested samples of carrots and cabbage from conventional farming, the average levels of lead
contamination (0.98mg/kg, 0.65mg/kg) were higher than cadmium contamination (0.37mg/kg, 0.24mg/kg) and
significantly outnumbered that in the same vegetables from organic cultivation (0.03mg/kg, 0.02mg/kg).
Conclusion
Application of the rules of organic cultivation in the production of grain crops and vegetables reduces the level of heavy
metal contamination in food which is dangerous to human health.
Słowa kluczowe: kadm, ołów rolnictwo ekologiczne, rolnictwo konwencjonalne, zanieczyszczenia środowiskowe
Keywords: cadmium, lead, organic farming, environmental contaminations
Wstęp
Stosowanie syntetycznych nawozów mineralnych i środków ochrony roślin we współczesnym rolnictwie spowodowało występowanie skażeń żywności substancjami
szkodliwymi dla zdrowia człowieka [5, 7]. Metale ciężkie:
kadm i ołów zaliczane są do zanieczyszczeń żywności,
które stanowią szczególne zagrożenie dla zdrowia człowieka. Zanieczyszczenia są odzwierciedleniem skażeń
powietrza, wody, gleby przez pyły, gazy, ścieki, odpady,
a także procesy spalania węgla [13]. Według Światowej
Organizacji Zdrowia około 80% metali ciężkich przenika
do organizmu człowieka drogą pokarmową, reszta drogą
oddechową. Narządami szczególnie narażonymi na zatrucie są: mózg, nerki, wątroba oraz szpik kostny [2].
Toksyczne działanie kadmu jest związane z jego wyjątkowo łatwym wchłanianiem i długim zatrzymywaniem
w tkankach [9, 14]. Związki ołowiu absorbowane z przewodu pokarmowego wykazują korelację z występowaniem opóźnień rozwoju umysłowego i podatnością na
choroby nowotworowe u dzieci [6, 11]. WHO ustaliła
maksymalne dopuszczalne zanieczyszczenie kadmem
roślin jadalnych na poziomie 0,1 mg/kg świeżej masy [8].
Do przyczyn zanieczyszczenia roślin metalami ciężkimi
należą m.in. duża naturalna zawartość metali w glebie,
emisja z zakładów przemysłowych i transportu, syntetyczne nawozy przemysłowe, odpady poprzemysłowe oraz
osady ściekowe stosowane do nawożenia. Współczesne
rolnictwo w większości stosuje konwencjonalne metody
upraw, charakteryzujące się użyciem syntetycznych nawozów mineralnych i środków ochrony roślin, co zwiększa
dodatkowo skalę zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi. Rośliny pobierają z gleby większe ilości kadmu
a mniejsze ołowiu. Ograniczenie poboru jest trudne z uwagi na brak drobnoustrojów tworzących naturalną barierę
warstwy korzeniowej [10]. Wobec istniejących zagrożeń,
alternatywą dla produktów uzyskanych z gospodarstw
konwencjonalnych stały się, zyskujące coraz większą
popularność, produkty rolnictwa ekologicznego, uzyskane
bez stosowania sztucznych nawozów mineralnych i pestycydów.
Celem badań było porównanie zawartości kadmu i ołowiu
w wybranych próbkach zbóż i warzyw pochodzących
z gospodarstw rolnych stosujących konwencjonalne i ekologiczne metody uprawy.
Materiał i metody
Materiał badany pochodzący z upraw konwencjonalnych
stanowiły: 6 próbek pszenicy, 4 próbki jęczmienia, 12 próbek marchwi i 8 próbek kapusty. Próbki zbóż pochodziły
z Zakładu Doświadczalnego SGGW w Wilanowie znajdującego się w pobliżu trasy szybkiego ruchu, w którym
stosowano syntetyczne nawozy mineralne: fosforowe
w ilości 70kg/ha (dla jęczmienia) i 90 kg/ha (dla pszenicy),
potasowe w ilości 80 kg/ha (dla jęczmienia) i 100 kg/ha
JEcolHealth, vol. 17, nr 1, styczeń-marzec 2013
19
(dla pszenicy) oraz azotowe w ilości 60 kg/ha (dla jęczmienia) i 100 kg/ha (dla pszenicy). Próbki warzyw pochodziły
z upraw polowych nawożonych saletrą wapniowo-magnezową o zawartości azotu nie mniej niż 7%, wapnia nie
mniej niż 6,5% oraz magnezu nie mniej niż 3,5%. Materiał
badany z upraw ekologicznych stanowiły: 5 próbek pszenicy, 4 próbki jęczmienia, 10 próbek marchwi i 6 próbek
kapusty uzyskanych z 7 gospodarstw rolnych posiadających certyfikaty rolnictwa ekologicznego, stosujących
w uprawach tylko środki naturalne: obornik, komposty,
nawozy zielone oraz biologiczne środki ochrony roślin.
Badane próbki poddano spalaniu w piecu o temperaturze
475°C przez 12 godzin. Po wyjęciu z pieca ostudzony popiół zalewano 20% kwasem solnym i pozostawiono na
okres 2 godzin. Następnie materiał przeniesiono do kolb
miarowych i uzupełniono wodą redestylowaną do objętości 50 ml. Pomiaru dokonano w aparacie Perkin-Elmer
model 1100B. Uzyskany wynik przeliczano na zawartość
metali Cd i Pb w 1 kg próbki.
Wyniki i dyskusja
Wyniki przeprowadzonych analiz wskazały na wysoką
średnią zawartość kadmu we wszystkich badanych próbkach zbóż i warzyw pochodzących z upraw konwencjonalnych w porównaniu do zawartości tego metalu w próbkach pochodzących z upraw ekologicznych (rycina 1).
kapusty. Wysoki poziom zanieczyszczeń kadmem występował także w badanych próbkach nasion zbóż z uprawy
konwencjonalnej. W badanych próbkach warzyw i zbóż
z upraw ekologicznych, w których nie stosowano syntetycznych nawozów mineralnych, poziom kadmu był niski
i nie przekraczał dopuszczalnego zakresu norm obowiązujących w UE.
W tych samych próbkach warzyw i ziaren zbóż oznaczono
zawartość ołowiu. W marchwi i w kapuście oraz w ziarnach pszenicy i jęczmienia z upraw konwencjonalnych
średni poziom ołowiu przekraczał wielokrotnie średnie
poziomy stwierdzone w tych samych surowcach z upraw
ekologicznych (rycina 2).
Największe stężenie ołowiu występowało w badanych
próbkach jęczmienia (1,97 mg/kg z upraw konwencjonalnych i 0,37 mg/kg z upraw ekologicznych). Poziom ołowiu
w ziarnach pszenicy uprawianej metodą konwencjonalna
przy zastosowaniu wyższych dawek nawozów mineralnych był niższy niż w ziarnach jęczmienia. Przyczynę
wysokiej kumulacji ołowiu w ziarnach zbóż może zatem
stanowić nie tylko sam sposób nawożenia mineralnego, ale
również rodzaj rośliny i usytuowanie terenu upraw.
W badanych próbkach marchwi i kapusty pochodzących
z upraw ekologicznych usytuowanych w bliskości terenów
zabudowanych notowano wyższe poziomy ołowiu.
Stwierdzone stężenie ołowiu w warzywach nieznacznie
odbiegały od podawanych przez innych autorów [3, 12].
Również inne badania warzyw z upraw konwencjonalnych
na terenie Polski wykazały zbliżony poziom zanieczyszczeń omawianymi metalami ciężkimi [4]. Wyższe stężenie
metali ciężkich w marchwi niż w kapuście pochodzących
z upraw ekologicznych wynika z faktu, że marchew charakteryzuje się intensywnym metabolizmem komórkowym. W uprawach intensywnie nawożonych, przy braku
bariery fizjologicznej, pobieranie ołowiu przez rośliny ze
środowiska (gleba, powietrze, woda) stwarza wyższe ryzyko jego włączenia w system łańcucha pokarmowego [1].
Rycina 1. Poziom kadmu w badanych próbkach nasion
zbóż i warzyw pochodzących z upraw rolnictwa ekologicznego (E) oraz konwencjonalnego (K)
Figure 1. The level of cadmium in tested samples of crops and
vegetables from organic cultivation € and from conventional cultivation
(K)
Spośród badanych próbek marchwi z upraw konwencjonalnych aż 72% zawierało ilości kadmu przekraczające
poziom 0,03 mg/kg (maksymalne zawartości dopuszczalne w UE). Obserwowany poziom zanieczyszczeń marchwi
kadmem był zbliżony do wartości notowanych w Danii [2].
Wysoka zawartość kadmu, zbliżoną do poziomu zanieczyszczeń warzyw w innych krajach europejskich [15],
notowano również w pojedynczych wybranych próbkach
20
Rycina 2. Poziom ołowiu w badanych próbkach nasion
zbóż i warzyw pochodzących z upraw rolnictwa ekologicznego (E) oraz konwencjonalnego (K)
Figure 2. The level of lead in tested samples of crops and vegetables
from organic cultivation € and from conventional cultivation (K)
JEcolHealth, vol. 17, nr 1, styczeń-marzec 2013
[6]
Wnioski
Stosowanie zasad rolnictwa ekologicznego w produkcji
zbóż i warzyw ogranicza stopień zanieczyszczeń żywności
metalami ciężkimi, zagrażającymi zdrowiu człowieka.
Wysokie dawki nawozów syntetycznych (zwłaszcza fosforowych) i środków ochrony roślin (zwłaszcza fungicydów)
stosowane w rolnictwie konwencjonalnym mogły się przyczynić do zwiększenia zawartości kadmu i ołowiu w glebie
oraz jego absorpcji w roślinach. Metale ciężkie, obecne
w roślinach spożywanych przez bydło, ulegają kumulacji
w tkankach zwierzęcych i stanowią zagrożenie dla człowieka, który je spożywa.
LITERATURA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
Akpan S. B., Udoh E. J., Bassey E. E., Inya-agha C., Udo F. J.:
Analysis of Resource Productivity and the Level of Fertilizer Manure Substitution Among Vegetable Farmers in the Southern
Region of Nigeria. Mediterranean Journal of Social Sciences.
2012; 3 (2): 35-46.
Andersen O., Nielsen I. B., Nordberg G. F.: Nutritional
interactions in intestinal cadmium uptake-possibilities for risk
reduction. Biometals. 2004; 17, 5: 543-547.
Berg T., Licht D.: International legislation on trace elements as
contaminants in food: a review. Food Addit. Contain. 2002;
19: 916-927.
Bosiacki M.: The lead and cadmium content in edible parts of
vegetables sold in the area of city of Poznań. Rocz. AR Pozn. 2007;
CCCLXXXIII, Ogrodn. 41: 427-432.
Carvalho F. P.: Agriculture, pesticides, food security and food
safety, Enviromental Science and Policy. 2006; 9: 685-692.
[12]
[13]
[14]
[15]
Godt J., Scheidig F., Grosse-Siestrup C., Esche V., Brandenburg P.,
Reich A., Groneberg D. A.: The toxicity of cadmium and resulting
hazards for human health. Journal of Occupational Medicine and
Toxicology. 2006; 1:22.
Hellstrom L., Elinder C.G., Dahlberg B., Lundberg M., Jarup
L.,Persson B.: Cadmium and end-stage renal disease. Am J Kidney
Dis. 2001; 38: 1001-1008.
IPCS (International Programme On Chemical Safety). Cadmium.
Environmental Health Criteria 134. Geneva, World Health
Organization. Available: http://www.inchem.org/ documents/ehc/
ehc/ehc,134, htm, 2004.
Johnson M.D., Kenney N., Stoica A., Hilakivi-Clarke L., Singh B.,
Chepko G.: Cadmium mimics the in rive effects of estrogen in the
uterus and mammary gland. Nat. Med. 2003; 9: 1081-1084.
Liang J., Chen C., Song X., Han Y., Liang Z.: Assessment of heavy
metal pollution in soil and plants from dunhua sewage irrigation
area. International Journal of Electrochemical Science. 2011;
6: 5314 – 5324.
Lyon T.D., Patriarca M., Howatson G., Fleming P.J., Blair P.S.,
F Ell G.S.: Age dependence of potentially toxic elements (Sb, Cd,
Pb, AB) in human liver tissue from paediatric subjects. J. Environ.
Monit. 2002; 4: 1034-1039.
Nasreddine L., Parent-Massin D.: Food contamination by metals
and pesticides in the European Union. Should we worry? Toxicol.
Lett. 2002; 127: 29-41.
Ramadan M. A. E., Al-Ashkar E. A.: The Effect of Different
Fertilizers on the Heavy Metals in Soil and Tomato Plant.
Australian Journa of Basic and Applied Sciences. 2006; 1 (3):
300 -306.
Smirjakowa S., Ondrasevicova O., Kaskova A., Lakticova K.: The
effect of cadmium and lead pollution on human and animal
health. Folia Veterinaria. 2005; 49, 3, Supplementum: 531-532.
Tahronen R., Kumpulainen J.: Lead and cadmium in some barries
and vegetables on the Finnish market in 1991-1993. Food Addit.
Contam. 1995; 12, 2: 263-279.
JAROSŁAW PASEK1, TOMASZ PASEK2, ALEKSANDER SIEROŃ1
1
Katedra i Oddział Kliniczny Chorób Wewnętrznych, Angiologii i Medycyny Fizykalnej
oraz Ośrodek Diagnostyki i Terapii Laserowej w Bytomiu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach
2
Oddział Rehabilitacji Neurologicznej Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego nr 5
im św. Barbary w Sosnowcu, Pl. Medyków 1
Stałe pola magnetyczne w medycynie
– aktualny stan wiedzy
Static magnetic fields in medicine – the current state of knowledge
Streszczenie:
W ostatnich latach pojawia się coraz więcej publikacji naukowych dotyczących wykorzystania stałych pól magnetycznych w medycynie. Prowadzi się również wieloośrodkowe badania mające na celu określenie ich efektywności oraz
bezpieczeństwa stosowania. Czynnikiem aktywnym tej metody jest pole magnetyczne, dlatego też najważniejszą kwestią
jest określenie wpływu stałych pól magnetycznych na organizm żywy, w szczególności organizm człowieka. W pracy
podjęto próbę usystematyzowania aktualnej wiedzy dotyczącej tej formy terapii w ramach prowadzonych zabiegów
z zakresu medycyny fizykalnej.
JEcolHealth, vol. 17, nr 1, styczeń-marzec 2013
21