الرصاص هو معدن مفيد بشكل مذهل، لكنه سام للبشر أيضًا. في الواقع، لو لم يكن لدينا ما يدعو إلى القلق بشأن تنفس غبار الرصاص أو تناول جزيئاته، لاستُخدم الرصاص على نطاق واسع نظرًا لخصائصه المفيدة للغاية في قطاع الصناعة، مثل قابليته الممتازة للتطويع ومقاومة التآكل.

على مر التاريخ -قبل التقدم العلمي في القرن العشرين الذي كشف عن سُميته القوية- استُخدم الرصاص على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من المنتجات، بما في ذلك مستحضرات التجميل والطلاء واللحام والأنابيب والبنزين. هنالك خصائص معينة للرصاص، تحديدًا الليونة ومقاومة التآكل ومقاومته للتسريب، تجعل منه مادة جيدة بشكل خاص لتصنيع أنابيب المياه. حتى إن الرومان القدماء جعلوا أنابيب المياه الخاصة بهم من الرصاص، ما جعل البعض يعتقد أن التسمم بالرصاص -على الأقل جزئيًا- أدى إلى سقوط الإمبراطورية الرومانية.

العنصر الطبيعي

الرصاص هو عنصر لامع للغاية، أبيض مُزرق، ولا يشكل سوى حوالي 0.0013 بالمئة من قشرة الأرض، وفقًا لمختبر جيفرسون. ومع ذلك، فإنه لا يعتبر من العناصر النادرة، لأنه واسع الانتشار وسهل الاستخراج. عادةً ما يوجد الرصاص بكميات صغيرة جدًا في الخامات مثل (كبريتيد الرصاص-galena) و(أملاح كبريتات الرصاص-anglesite) و(كربونات الرصاص-cerussite).

عادة ما يُستخرج الرصاص ويُصهر في ميزوري وأيداهو ويوتاه وكولورادو ومونتانا وتكساس، وفقًا لشركة «Plumbing Manufacturers International». حوالي ثلث الرصاص في الولايات المتحدة يُعاد تدويره.

الرمز الكيميائي للرصاص هو Pb، من الكلمة اللاتينية «plumbum»، والتي تعني «محطات المياه»، في إشارة إلى العصور القديمة عندما كان المعدن يُستخدم على نطاق واسع في بناء أنابيب المياه. على الرغم من وجود 27 نظيرًا للرصاص، فإن أربعة نظائر فقط تعتبر مستقرة.

بطانات الرصاص

على الرغم من أنه تم التخلي التدريجي عن الرصاص في العديد من الاستخدامات السابقة، يعد هذا المعدن غير القابل للتآكل في الواقع مفيدًا جدًا في المنتجات التي تحتوي على مواد عالية الحموضة.

على سبيل المثال، يُستخدم الرصاص كبطانة للخزانات التي تحمل سوائل مسببة للتآكل، مثل حامض الكبريتيك. كذلك يُستخدم في بطاريات الرصاص الحمضية، مثل تلك الموجودة في السيارات. وبسبب كثافته وقدرته على امتصاص الاهتزاز، فإن الرصاص يُستخدم أيضًا كدرع ممتاز ضد أنواع مختلفة من الإشعاعات الضارة، مثل تلك الموجودة في أجهزة الأشعة السينية والمفاعلات النووية، وفق «Jefferson Lab». لا يزال الرصاص مستخدمًا في بعض أنواع الطلقات والذخيرة أيضًا.

البنزين المحتوي على الرصاص

أُضيف رباعي إيثيل الرصاص إلى البنزين في عشرينيات القرن العشرين للمساعدة في الحد من قرقعة المحركات وتآكلها وتلفها والتقليل من الاشتعال المبكر.

بدأ المرض الشديد يظهر على عمال المصانع فورًا، حتى أن بعضهم ماتوا.

في مصنع دوبونت التصنيعي في نيوجيرسي حيث كان الوضع سيئًا للغاية -توفي ثمانية عمال بين عامي 1923 و1925.

وأخيرًا بعد أن نُقِل 44 عاملًا في مصنع ستاندارد أويل إلى المشفى، بدأ الوعي العام والاحتجاج يستجمعان قوتهما في النهاية، بحسب «Chemistry LibreTexts».

على الرغم من أن خدمة الصحة العامة في الولايات المتحدة عقدت مؤتمرًا في عام 1925، بقي الرصاص في البنزين متاحًا في النهاية لعقود رغم كل الضرر الذي كان يسببه. ظل الأمر على ما هو عليه حتى أواخر 1970 حينها بدأ التخلي التدريجي عن إضافة الرصاص إلى البنزين. وحُظِر في النهاية لجميع المركبات على الطرق عام 1996.

بعض المعلومات عن الرصاص

العدد الذري (عدد البروتونات في النواة): 82

الرمز الذري (على الجدول الدوري للعناصر): Pb

الوزن الذري (متوسط كتلة الذرة): 207.2

الكثافة: 11.342 غرام لكل سنتيمتر مكعب

الحالة في درجة حرارة الغرفة: صلب

نقطة انصهار: 621.4 درجة فهرنهايت (327.46 درجة مئوية)

نقطة الغليان: 3،180.2 درجة فهرنهايت (1،749 درجة مئوية)

عدد النظائر (ذرات نفس العنصر مع عدد مختلف من النيوترونات): 27؛ 4 مستقرة

معظم النظائر الشائعة:

Pb-208 (52.4 في المئة من الوفرة الطبيعية)

Pb-206 (24.1 في المئة من الوفرة الطبيعية)

Pb-207 (22.1 في المئة من الوفرة الطبيعية)

Pb-204 (1.4 في المئة من الوفرة الطبيعية)

السمية

استُخدم الرصاص في العديد من المنتجات قبل أن يدرك الناس مدى سميته، ونتيجة لذلك فإنه لا يزال يشكل خطرًا حقيقيًا على الصحة العامة اليوم.

على سبيل المثال، قد يستنشق الأطفال المقيمون في منازل قديمة الغبار أو رقائق الطلاء من الطلاء المقشر على الجدران. إضافة إلى أنه يمكن للرصاص التسرب إلى إمدادات مياه الشرب من خلال أنابيب الرصاص المتآكلة القديمة وصنابير المياه ونقاط اللحام.

لدى جميع المنازل المبنية تقريبًا قبل عام 1980 نقاط لحام رصاص، والذي يربط الأنابيب النحاسية وفقًا ل «Plumbing Manufacturers International». حتى بعض المدن الأمريكية الكبرى لا تزال تستخدم أنابيب الرصاص لنقل المياه من المرافق إلى المنازل والشركات. مع ذلك، يحافظ التحكم بعناية في كيمياء المياه على الرصاص ويمنعه من النفاذ إلى مياه الشرب.

معظم حالات التسمم بالرصاص ناتجة عن التعرض لجرعات منخفضة ولفترة طويلة. وبما أن أعراض التسمم البطيء بالرصاص هي في الأساس ذات طبيعة عاطفية وعقلية، قد يكون التسمم بالرصاص هو آخر ما يشك به الناس. الأطفال مهددون بالخطر الأكبر. يؤدي الرصاص إلى تأخير النمو البدني والعقلي عند الرضع والأطفال الصغار. في البالغين، يمكن أن يؤدي تراكم الرصاص البطيء إلى تلف في الكلى والجهاز العصبي وفقر الدم والسكتة الدماغية أو السرطان، وفقًا لجامعة ولاية يوتاه.

قال كوان لو، أستاذ مشارك في علم الوراثة البيئية والفيزيولوجيا المرضية في «Harvard T.H. Chan School of Public Health»، وهو المؤلف الأقدم لدراسة حديثة بحثت في الآثار الضارة للرصاص على الخلايا الجذعية العصبية والنمو العصبي للأطفال:

«في حين إن التسمم الحاد بالرصاص يمكن أن يسبب آلامًا في البطن وفقدان الوزن والتقيؤ وحتى الموت، تكون معظم حالات التعرض للرصاص في الأطفال مزمنة وذات جرعات منخفضة. لقد رُبِط التعرض المستمر للرصاص لدى الأطفال بضعف النمو العصبي والضعف المعرفي، فضلًا عن السلوك المعادي للمجتمع والسلوك الإجرامي».

وقال لـلايف ساينس: «يسبب الرصاص اضطرابًا في وظائف الخلايا العصبية. تُحدَّد سمية الرصاص للأعصاب من خلال التبادلات المعقدة بين المعدن والخلايا العصبية المستهدفة، وهناك دليل دامغ يوثق التأثيرات الضارة للرصاص على الخلايا العصبية».

أضاف «لو» أن دراسات سابقة أظهرت أن الرصاص يثبط بصورة ناجعة مستقبلات N-methyl-D-aspartate receptor»» (NMDA) والتي تلعب دورًا أساسيًا في نمو الدماغ واللدونة المشبكية والتعلم والذاكرة.

وقال: «نحتاج إلى تقليل فرص التعرض للرصاص، ما يعني أننا بحاجة إلى القضاء على مصادر التلوث بالرصاص: في الماء والبنزين وفي الدهانات وفي أي منتجات استهلاكية». تؤكد حالات تلوث حديثة بالرصاص من مياه الشرب في العديد من المدن الأمريكية على الحاجة الملحة للحد من التلوث بالرصاص لحماية الأطفال.

من يعلم؟

لا تحتوي أقلام الرصاص -ولم تحتو- على الرصاص أبدًا. الرصاص في أقلام الرصاص هو في الواقع جرافيت. عندما اكتُشفت رواسب كبيرة من الجرافيت لأول مرة في إنجلترا في القرن السادس عشر، افترض الناس أنهم اكتشفوا الرصاص، ومن هنا جاءت التسمية.

في الكيمياء القديمة، كان الرصاص يُعتبر المادة الأولية. ويربط الكيميائيون الرصاص مع زحل، إله الزراعة والحصاد الروماني. وفقًا لذلك، كان يُمثَّل الرصاص مع رمز زحل، المنجل، ♄.

في روما القديمة، أُضيف الرصاص إلى النبيذ من قبل الأفراد عديمي الضمير من أجل زيادة إدراك حلاوة النبيذ. على الرغم من أن الكنيسة الكاثوليكية الرومانية منعت هذه الممارسة بشكل صارم في عام 1498، استمرت لبعض الوقت، ما أدى إلى حدوث حالات تسمم واسعة النطاق في أواخر القرن الثامن عشر.

في القرنين السادس عشر والسابع عشر في أوروبا، استُخدم الرصاص في مستحضرات التجميل كوسيلة للحصول على مظهر «أبيض للوجه» وكان شائعًا في ذلك الوقت، خاصة بين أفراد الطبقة الأرستقراطية. كانت الملكة إليزابيث الأولى ملكة إنجلترا أحد أشهر مستخدمات الماكياج، إذ قيل إن طلاء الرصاص الأبيض يمنحها قناع الشباب. لسوء الحظ، غالبًا ما كان التعرض طويل المدى للرصاص يؤدي إلى تآكل الأسنان، ومن المفارقات أن عمليات استبدال الأسنان غالبًا ما تكون باستخدام الرصاص أيضًا، ما يتسبب في إلحاق ضرر أكبر بالشخص الذي تسمم بالرصاص بالفعل.

فلينت، ميشيغان: أزمة مياه الشرب

واحدة من أكثر حالات تسرب الرصاص في مياه الشرب سيئة السمعة وقعت مؤخرًا في فلينت، ميشيغان. في محاولة لتوفير المال، قرر المسؤولون تغيير مصدر مياه الشرب في المدينة من إدارة المياه والصرف الصحي في (ديترويت-DWSD) إلى هيئة مياه (كارينوندي-KWA). أثناء ذلك، سيحتاجون إلى سحب المياه من نهر فلينت، ابتداءً من 25 أبريل 2014.

في غضون أسابيع، بدأ سكان فلينت الشكوى من رائحة ولون مياه الأسالة. وكشفت الاختبارات عن وجود مستويات عالية من البكتيريا «القولونية–E.coli» وأنواع من البكتريا القولونية في إمدادات المياه، ما دفع المدينة إلى معالجة المياه بالكلور بمستويات أعلى من المعتاد. بالإضافة إلى حقيقة أنهم لم ينفذوا أي إجراءات من أجل حماية المنظومة من التآكل، تسبب هذا الكلور بتآكل أنابيب هائل، ما سمح للرصاص بالتسرب إلى مياه الشرب.

في العديد من المنازل، كانت مستويات الرصاص في مياه الشرب أعلى بكثير من مستوى السلامة الأقصى الذي وضعته وكالة حماية البيئة (15 وحدة لكل بليون وحدة ppb).

في الواقع، اختُبرت المياه في أحد المنازل من قِبل الباحثين في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا ووُجد أن مستويات الرصاص وصلت إلى 13200 جزء في البليون -أكثر من ثلاثة أضعاف المستوى الذي يُعتبر نفايات خطرة. للأسف، شُخّصت حالة الطفل الذي يعيش في ذلك المنزل بالتسمم بالرصاص.

Traci Pedersen

(عن لايف ساينس)

ترجمة: بشار الجميلي

تدقيق: نغم رابي

* المصدر: أنا أصدق العلم