Tungmetaller i odlingen och miljön

Publicerad 1 januari 1994

En orosfaktor i samband med användning av avloppsslam och även kompostmaterial är förekomst av förorenande tungmetaller. Problemens karaktär och dimensioner varierar beroende på vilka metaller och vilka halter det handlar om. I en aktuell skrift, Tungmetaller i odling och miljö (Aktuellt från lantbruksuniversitetet 422, 1994), ges en översikt över de olika tungmetallerna och deras roll i miljön.

Tungmetallernas uppträdande bestäms av metallernas egna egenskaper och av miljön där de hamnar. Koppar och zink kan t. ex. inverka menligt på den naturliga näringsomsättningen i skogsmark, men utgör i måttliga mängder ett oförargligt eller välkommet tillskott till åkermarken. Blyhalten kan vara relativt hög i stadsluft genom den omfattande spridningen via bilavgaser. Däremot medför förändringar av jordbruksmarkens blyhalt knappast något problem när det gäller grödornas blyhalt.

Växter, som blivit direkt förorenade med bly utmed vägar eller i samband med industriutsläpp, kan å andra sidan ge ett väsentligt tillskott av bly i vår föda, även om problemet är avtagande på grund av övergången till blyfri bensin. Kadmium utgör en riskfaktor i odlingen just på grund av att förhöjda halter i marken kan medföra att kadmiumhalten i växterna/födan också ökar. I andra ekosystem såsom naturmark och sjöar, medför andra metaller större problem jämfört med kadmium.


Naturlig variation


Bedömningen av miljöeffekter av tungmetaller kretsar mycket kring frågan om hur stora förändringar en viss förorening innebär jämfört med det "naturliga" tillståndet i miljön. Ett problem är här att redan det naturliga tillståndet av metaller varierar inom vida gränser. De flesta metaller förekommer i större eller mindre utsträckning överallt i miljön och mängderna varierar beroende på naturliga variationer, som inte minst har med berggrunden att göra.

Både hos växter och djur föreligger det en stor variation såväl när det gäller behovet av och känsligheten för olika metaller. Variationen förekommer inom en och samma art, men framför allt mellan olika arter. De flesta tungmetaller kan åstadkomma olika typer av skador på miljön om de förekommer i tillräckligt hög halt. Hur en tungmetall däremot i praktiken kommer att fungera som miljöfaktor, bestäms av flera olika faktorer.


Villkor för miljöpåverkan


Det första villkoret för att en metall skall ha någon effekt, är att tillskottet till miljön är av betydelse jämfört med de naturligt förekommande halterna och cirkulationen av ämnet i ekosystemet. Ett andra villkor för att en metall skall räknas som miljöfarlig är att den har någon form av skadlig effekt i någon del av ekosystemet.

En tredje faktor som avgör hur metallerna uppträder i naturen är omsättningstiden i olika led av ekosystemet. Detta gäller både hur metaller uppträder i näringskedjan, huruvida den utsöndras tillräckligt snabbt eller om den anrikas. Generellt sett är dock anrikning av tungmetaller i näringskedjan ett undantagsfenomen. Vanligare är att metallhalterna minskar på väg genom ekosystemen och genom näringskedjorna


Födoslag avgörande


Beroende på de enskilda metallernas egenskaper och deras föroreningsvägar, har olika typer av livsmedel olika stor betydelse för vad vi får i oss via födan (tabell 1 och 2). Sålunda spelar t. ex. grönsaks- och spannmålsprodukter en viktig roll när det gäller vårt intag av kadmium. Kvicksilver kommer däremot till stor del från den fisk vi äter.


Figur 1. Mark/växtsystemet som barriär för tungmetaller och andra ämnen som tillförs marken. Siffrorna anger storleksordningen av förhållandet mellan växtens och markens halt av respektive ämne. "Org." avser organiska ämnen av olika slag


Utöver livsmedlen är rökning en viktig källa för kadmium. Detta beror framför allt på att det kadmium som man får i sig med cigarettrökning, absorberas av kroppen i mycket hög grad. Omkring 50% av metallen stannar kvar i kroppen. För kadmium i födan är motsvarande siffra endast några få procent. På grund av dessa förhållanden har rökare ungefär dubbelt så höga halter av kadmium i sina organ som icke rökare.

Marken och växterna innehåller en rad barriärer mot giftiga metallhalter i foder och livsmedel (figur 1). Begränsningen i växternas upptagning av metaller är en sådan barriär Metallernas giftighet för växterna är en annan. Det hör därför till undantagen att en metall kan passera marken och växterna och förekomma i skadliga mängder i livsmedlen, men det rör sig om viktiga undantag.

Olika växtarter har mycket olika förmåga att ta upp tungmetaller. Detta framgår av tabell 2. Vissa grönsaker såsom sallat och spenat har relativt höga halter av kadmium och även av andra tungmetaller inklusive nyttiga sådana. Sädesslagen har en betydligt lägre halt av metallen. Potatis visar vanligen mycket små ökningar av metallinnehåll vid en ökad halt i marken. Dessa skillnader mellan olika växter har många förklaringar i växtens egenskaper.


Olika mängd i olika växtdelar


Det har stor betydelse vilken typ av vävnad som dominerar de ätliga delarna av växten. Skalen på sädeskornet har vanligen högre halter än det siktade mjölet. Rötterna hos en växt har högre halt än stammen, som har högre halt än blad och frukter. Man hittar således högre kadmiumhalt i halm än i sädeskorn. Att frukt, t ex äpplen, har mycket låga kadmiumhalter, såvida de inte förorenats direkt från luften, stämmer också med vad som här sagts om vilka faktorer som begränsar halten av kadmium i växten

De svenska bestämmelserna och rekommendationerna när det gäller metallinnehåll i livsmedel omfattar bly, kvicksilver och tenn. Eftersom det oftast inte är den akuta giftigheten som har intresse utan det mera långsiktiga intaget av tungmetaller, har Världshälsoorganisationen, WHO, utfärdat vad som kallas "provisoriskt tolerabelt intag" av olika metaller.

För kadmium är siffran mellan 400 och 500 mikrogram/vecka. För bly är siffran 3 000 mikrogram. Normalintaget med födan i Sverige av de båda metallerna är ca 75 resp. 150 mikrogram/vecka. Inom WHO och FAO (FN:s jordbruksorgan) diskuteras också ett gränsvärde för spannmål på 100 mikrogram kadmium per kg.