يوجد على الأقل عشرون معدناً مصنفاً مواد سامة, إن التطور الحاصل في الصناعات العصرية أدى إلى زيادة جدية في تلوث البيئة ;لان نصف هذه المعادن السامة ينتشر في البيئة بكميات تشكل خطراً على صحة البشر مسببة إمراضا سرطانية ^(2,1).

     إن المركبات المعدنية السامة الملامسة إلى سطح الأرض يمكنها أن تلوث المياه الجوفية من خلال التسريب من التربة بعد سقوط الأمطار والثلوج, وإن إحدى المشاكل المهمة هي تراكم المعادن السامة في النباتات الذي بدوره يؤدي إلى التأثير الضار للكائنات البشرية والحيوانية ⁽³⁾. تكون معظم العناصر الفلزية ذا سمية عالية وغير قابلة للتحلل ,ووجود ايونات هذه العناصر الفلزية في البيئة المائية شائع بسبب النشاطات الصناعية, وهذا الأمر يدعو إلى القلق, لان العديد منها يكون ذا سمية عالية.  إن من أهم مصادر التلوث بايونات العناصر الفلزية هي النشاطات الصناعية وتشمل النفايات القادمة من الصناعات المعدنية وعمليات الدباغة والطلاء الكهربائي وصناعة البطاريات وغيرها من النشاطات الأخرى ⁽⁴⁾ .

(1) الكادميوم ( Cadmium (Cd 

عنصر فلزي انتقالي يُرمز له (Cd) وكلمة كادميوم تعني بالإغريقية (Calamine)، أكتشف الكادميوم من قبل العالم الألماني فريدرجستروماير (Friedrich Strohmeyer) عام 1817 وهو معدن صلب ذو لون ابيض- رصاصي، لين، مرن، سهل الطرق وسام. يستعمل الكادميوم بشكل واسع في صناعة البطاريات, كما يستعمل في عمليات الطلاء الكهربائي لعدد من الفلزات الأخرى, وفي عمليات اللحام ,وفي صناعة الأصباغ ,ولهُ أهمية في صناعة المفاعلات النووية نظراً لامتصاصه العالي للنيوترونات ^(6,5).يحترق الكادميوم في الهواء ويكوّن غلاف بني من أوكسيد الكادميوم (CdO)، يذوب الكادميوم في بعض الحوامض المعدنية، مثل: حامض الهيدروكلوريك (Hydrochloric acid)، وحامض النتريك (Nitric acid)، وحامض الكبريتيك (Sulfuric acid) ليكون كلوريد الكادميوم (CdCl₂)، ونترات الكادميوم Cd(NO₃)₂، وكبريتات الكادميوم (CdSO₄) على التوالي كما انه يكون معقدات متعددة^(8,7).

إن استعمال معدن الكادميوم في العمليات الصناعية مثل تصفيح المعادن والأصباغ والبلاستيك والمركبات الأخرى ينتج منهُ مخاطر مهنية للعاملين في هذا المجال , وان أهم طريق للتعرض للكادميوم هو استنشاق الدخان المحتوى على الكادميوم الذي قد يؤدي إلى الالتهاب الرئوي والوفاة. يعد الكادميوم مادة مسرطنة ,إذ يسبب أنواع عديدة من السرطانات. وإن استنشاق أبخرة الكادميوم يسبب السحار وتغبر الرئة, ودخوله المعدة يسبب أعراضا قوية في الأمعاء ⁽⁶⁾. ويعد تدخين السكائر مصدراً مهماً لاستنشاق أبخرة الكادميوم ,ويمتص الكادميوم في الرئة بنسبة 50% ⁽⁹⁾ .يكون تركيز الكادميوم في دم المدخنين (4-5) مرات أكثر من غير المدخنين ويكون تركيزه في الكلى (2-3) مرات أكثر من غير المدخنين ⁽¹⁰⁾. ولكون الكادميوم  يشبه الزنك في الجدول الدوري فأنه يحل محلهُ في بعض الإنزيمات ويعطل عملها, فضلاً عن كونه يشبه الكالسيوم , إذ يترسب محله في العظام مسبباً لين العظام وذلك لكونه أكثر نشاطاً منهما ⁽⁶⁾ .إن الحد المسموح به للكادميوم هو( (0.05 mg/l بحسب ما أقرته منظمة الصحة العالمية في المياه الصالحة للشرب بعد المعالجة.

(2)النحاس Copper (Cu)     

النحاس فلز طري محمر، له استخدامات كثيرة في الحالة النقية وذلك لامتلاكه التوصيلية الممتازة، ومقاومة للتآكل ودرجة انصهاره عالية  (1083 ^°C),إذ يمتلك النحاس ثلاث حالات تأكســــد (I ,II ,III) إلا إن حالة التأكسد (II) هي الأكثر أهمية، ويوجد النحاس في الصخور ومعادن القشرة الخارجية للأرض، ويظهر في الطبيعة بشكل كبريتات واكاسيد النحاس والنحاس الخام، وغالباً يدخل المياه بشكل أملاح, ويظهر في المياه الطبيعية ,وفي مياه الفضلات الصناعية ^{(11) .}يدخل النحاس في الكثير من الصناعات مثل :عمليات الطلاء الكهربائي، والسبائك، وصناعة الأسلاك الكهربائية ذات التوصيل العالي، وصناعة أنابيب المياه وفي صناعة الحرير.      

إن الكميات القليلة من النحاس ضرورية لبلازما الجسم، وان نقصانه أو فقدانه يسبب فقر الدم عند الأطفال والكميات الكبيرة منه تسبب تلفاً أو ضرراً في الكبد والكلية وحدوث اضطرابات في الجهاز العصبي المركزي⁽¹²⁾. إن أيونات النحاس لاتتراكم في الجسم لكن الكميات الكبيرة منه تسبب حالات مرضية أو قد تتم عملية امتصاص النحاس من خلال الرئة والجلد والأمعاء والمعدة بحسب حالته الكيميائية. إذ ينتشر النحاس في الكبد والكلية والطحال والقلب والرئة والأظافر والشعر. إن الأشخاص الذين يعانون من تسمم النحاس لوحظ إن  لديهم زيادة غير طبيعية في نسبة النحاس في الكبد والدماغ والعيون والعظام⁽¹³⁾. وأن الحدود المسموح بها بحسب ما أقرته منظمة الصحة العالمية في المياه الصالحة للشرب بعد المعالجة هي (0.05 mg/l).        

(3) الكوبلت  Co))Cobelt

هوعنصر ذومغناطيسية عالية, لونه ابيض أو فضي لامع, وهو يشبه الحديد والنيكل في خواصه المغناطيسية ,وهو عنصر فعال كيميائيا, ويكون مركبات عديدة ,ويكون مستقر في الهواء ولا يتأثر بالماء ,ولكنه بطيء الذوبان بالحوامض المخففة.يستخدم عنصر الكوبلت في سبائك أجزاء محركات السيارات وصفائح مقاومة التآكل ,وكعامل مجفف للدهانات والاحبار و الكوبلت الأزرق يدخل في صناعة البطاريات,الزجاج المصبوغ والقرميد⁽⁶⁾.

    يوجد الكوبلت في لب الأرض وبكميات قليلة في قشرتها وخلال العمليات الصناعية ادخله الإنسان بكميات وفيرة ومنتشرة في بيئته.الكوبلت بكمياته القليلة مهم جدا لصحة الإنسان إذ يدخل في تركيب VB ₁₂الذي يعد فيتامين مهم جدا لصحة الإنسان ,ويستخدم الكوبلت لعلاج فقر الدم للنساء الحوامل ;لأنه يحفز على إنتاج كريات دم حمراء في جسم الإنسان,لكن زيادة كميته تسبب تدمير لصحة الإنسان إذ إن استنشاقه بتراكيز عالية يسبب حساسية وتدمير للجهاز التنفسي إذ يسبب أمراضا عديدة كالربو وذات الرئة ,ويسبب تقئ ومشاكل بالرؤية ومشاكل بالقلب ,وتدمير الغدة الدرقية ولاسيما عند الأشخاص الذين يتعاملون معه أثناء عملهم و لأوقات طويلة⁽⁶⁵⁾. وأن الحدود المسموح بها بحسب ما أقرته منظمة الصحة العالمية في المياه الصالحة للشرب بعد المعالجة هي (0.5 mg/l).

(4) الرصاص Lead(Pb)       

يوجد الرصاص بشكل أساسي بحالة الأكسدة (Pb²⁺) الذائبة كما يوجد بحالة الأكسدة الرباعية (Pb⁴⁺) غير الذائبة في المياه الطبيعية . الرصاص ذو لون أزرق أو فضي مسود، ومقاوم للتآكل ،وله كثافة عالية^{( 14)}، وهو معدن لين قابل للتشكل والطرق ينصهر عند.(327c°)يعد الرصاص من المعادن السامة المتراكمة داخل جسم الكائن الحي والنبات مما يؤدي إلى زيادة تركيزه مع مرور الزمن⁽¹⁵⁾.    

    ينتقل الرصاص إلى داخل الجسم بوساطة جريان الدم ثم إلى العظام التي تعد مواضع تراكم الرصاص وكذلك الكبد والكلية والدماغ  ⁽¹⁶⁾. كما أشارت تقارير أخرى إلى التأثيرات السمية لأيون الرصاص في بعض العمليات مثل التركيب الضوئي وامتصاص المياه⁽¹⁷⁾ .

   إن أهم مصادر تلوث مياه الأنهار والجداول بالرصاص هو مصانع التعدين بالدرجة الأساس ثم مصانع مبيدات الحشرات، والبطاريات، والصناعات الكهربائية وصناعة الأصباغ، ومصافي النفط ومن وقود السيارات الذي يحتوي على مضافات مركبات الرصاص العضوية مثل رباعي أثيلات الرصاص الذي يمتز (Adsorption) من المسامات الموجودة على سطح الجلد.

إن للرصاص تأثيرات أخرى في التربة ,إذ بيّن كل مـــــــــن (Hughes⁽²¹⁾ ,Hounstra⁽²⁰⁾ ,Andersson⁽¹⁹⁾ ,Tyler⁽¹⁸⁾)  أن الزيادة في نسبة الرصاص في التربة قد تحدد الفعاليات الأنزيمية للميكروبات ,وكنتيجة لذلك يسبب نقصاً في تفكك المواد العضوية في التربة ويسبب تراكمها في التربة خصوصا وان هذه المواد لا يمكن إن تتفكك بسهولة, تمتلك جذور النباتات القدرة على اخذ كمية كبيرة جدا من الرصاص وتزداد سرعة الامتصاص بزيادة تركيز ايون الرصاص في المحاليل ومع الوقت⁽¹⁷⁾ يتآصر الرصاص بقوة مع جدار الخلية النباتية مما يؤدي إلى زيادة في تصلب خلايا جدران النباتات⁽²²⁾ .إن الحد الأقصى المسموح به للرصاص في مياه الشرب بعد المعالجة الذي حددته وكالة حماية البيئة (EPA) هو mg/l) 0.03) .

(5) المنغنيز    (Manganis(Mn

     هو عنصر رصاصي أو وردي وهو قوي لكنه هش إذ انه قوي تجاه الانصهار, ولكنه سهل التأكسد ,وهو فعال عندما يكون نقي, ويتفاعل مع الماء ويذوب في الحوامض المخففة .المنغنيز مهم لمنتجات الفولاذ إذ انه مكون أساسي لمنتجات الفولاذ الواطئة الكلفة, ويستخدم بشكل واسع في صفائح الألمنيوم وأكاسيد المنغنيز ,ويستخدم بشكل واسع كعوامل مساعدة كما يستخدم في إزالة ألوان الزجاج وإنتاج الزجاج الأزرق أو البنفسجي,والمنغنيز عنصر شائع يمكن إن نجده بوفرة في التربة, وخاصة تلك الحاوية على مبيدات حشرية ,وهو سام عندما يتعرض له الإنسان بكميات وتراكيز عالية ,إذ يمكن أن يدخل جسم الإنسان عن طريق تناول الأطعمة الحاوية على عنصر المنغنير الممتز من التربة مثل (السبانخ,الشاي,الأعشاب,الأرز,وغيرها)⁽⁵⁾وعند دخوله جسم الإنسان ينتقل عبر الدم إلى الكبد والكلية والبنكرياس, و يؤثر أيضا على القناة التنفسية والدماغ إذ تسبب سميته هلوسة ونسيان وتدمير الأعصاب ,ويسبب أيضا تعب وتخثر الدم ومشاكل بالجلد وتدمير العضلات الهيكلية ومشاكل بالولادة أما الرجال الذين يتعرضون له وبكميات وتراكيز عالية ولأوقات طويلة فيسبب لهم العقم⁽⁶⁾ .إن الحد الأقصى المسموح به للمنغنيز في مياه الشرب بعد المعالجة الذي حددته وكالة حماية البيئة (EPA) هوmg/l ) 0.5).

-----------------------------------------------------------------

1. Noman bhay S. M. and Palanisumy K. " Removal of heavy metal from industrial wastewater using ohitosan coated Oil palm shell charcoal " Electronic C. Journal of biotechnology, Maloysia, (2005).
2. Zhou C.F. and Zhuj H. " Adsorption of Nitrosamines in Acidic Solution by Zeolites ", Chemospher, P: 58, 109-114 ,(2005).
3. Vzun I. and Guzel F. " Adsorption of some heavy metal ions from aqueous solution by activated carbon and comparison of percent adsorption results of activated carbon with those of some other adsorbents " Turk. J. Chem. Vol. 4, P: 291-297 ,(2000).
4. Jude C. Lgwe and Augustin A. Abia, " Equilibrium sorption isotherm studies of Cd(II), pb(II) and Zn(II) ions detoxification from wastewater  using unmodified and EDTA-modified maize husk ", Electronic Journal of Bio technology, Nigeria, P: 1-9, (2007).
5. http://ar1wikipedia.Org/wiki%D9%83%D8%A7%D8%AF%D9%85%D9%8A%D9%88%D9%85 ".
6. Knoll, G. F. " Radiation Detection and Measurement " 3^rd edition Wiley,P. 505, (1999).
7. Tchobanoglous G. and Burton F.L. " Wastewater Engineering ", 3^rd edition, Metalf and Eddy, Singapore, (1991).
8. Fries W., "Process for removal of metal ions from aqueous solution using polyamides and cation exchangers" ( Rohm and Haas Co., USA), Chem. Abst,P. 124, (1996).
9. Fribarg L. " Cadmium " Annual Review of public health 4,P . 367 , (1983).
10. Jarup., L.; Berglund, M.; Elinder, C. G.; Nordbery, G. and Vahter M.  " health effects of cadmium exposure-areview of the literature and risk estimate " Scandinavian Journal of work, Environment and health, Vol. 24, P: 11-51,(1998).
11. Greenwood N.N. and Earnshaw A., "Chemistry of the Elements"., 2^nd edition, Butterworths –Heinemann, Oxford, (1998).
12. Huecker M., Meyer U. and Wiebecke B., Pathol. Red. Pract. 183 ,p: 39-45 (1988).
13. Huecker M., Meyer U. and Wiebecke B., Pathol. Red. Pract. 183, P: 39-45, (1988).     
14. Grandjean, P. "Influence and alcohol Consumption on blood lead levels " Internat. Arch. Occup. Environ. Health, 48.,P: 391-397,(1975).
15. Duffus, J.H., "Environmental Toxicology ", Spott is woode Ballantyne Ltd. Colchester and London, (1980).                                    
16.   Stoker, H.S. and Seager, S.L., "Environmental Chemistry ". Air and Water Pollution, 2^nd edition, (1976).                                                       
17. Pendias, A.K., "Trace element in Soil and Plants ". CRC Press, 3^rd edition, (2001).                                                                                             
18. Tyler, G., "Effect of Heavy metal Pollution on Decomposition in forest Soil". SN/PM, Lund University, Lund, Sweden,P. 47, (1976).       
19. Andersson, A., "On the determination of ecogically Significant fraction of some heavy metals in Soil "., Sweed. J. Argic Res, P:6-19, (1976).
20. Deolman, P. and Hounstra. L.," Effect of Lead on Soil respiration and dehydrogenises activity"., Soil Biol. Biochem, P.11, 475, (1979).
21. Huges, M.K., Lepp, N.W. and Phipps, D.A., "Aerial heavy metal Pollution and terrestrial ecosystems"., Adv. Ecol. Res., 11, 217, (1980).
22. Lane, S.D., Nartin, E.S. and Garrod, J.F., "Lead toxicity effect on indol-3-acetic acid ". Induced Cell elongation , Planta., 144,79, (1978).