المخاطر المهنية والصحية المرتبطة بعنصر المنغنيز

مقدمة حول المخاطر المهنية والصحية المرتبطة بعنصر المنغنيز:

المنغنيز عنصر نشط كيميائياً يتواجد باللون الوردي الزهري، حيث إنه معدن صلب وهش للغاية، كما من الصعب الذوبان، ولكن يتأكسد بسهولة، حيث يتفاعل المنغنيز عندما يكون نقياً وكمسحوق يحترق في الأكسجين ويتفاعل مع الماء (يصدأ مثل الحديد) ويذوب في الأحماض المخففة.

التطبيقات التي يتواجد فيها المنغنيز:

المنغنيز ضروري لإنتاج الحديد والصلب. في الوقت الحاضر، حيث تمثل صناعة الصلب 85٪ إلى 90٪ من إجمالي الطلب، وأن معظمه من إجمالي الطلب، حيث يعتبر المنغنيز مكوناً رئيسياً لتركيبات الفولاذ المقاوم للصدأ منخفضة التكلفة وبعض سبائك الألومنيوم المستخدمة على نطاق واسع.

أيضاً يستخدم ثاني أكسيد المنغنيز كعامل مساعد، حيث يستخدم المنغنيز لإزالة لون الزجاج وصنع الزجاج البنفسجي الملون، كذلك برمنجنات البوتاسيوم مؤكسد قوي ويستخدم كمطهر، حيث أن المركب الآخر الذي وجد تطبيقاً هو أكسيد المنغنيز (MnO) وكربونات المنغنيز (MnCO3)، حيث أن الأول يذهب إلى الأسمدة والسيراميك والثاني هو مادة البداية لصنع مركبات المنغنيز الأخرى.

المنغنيز في البيئة:

المنغنيز من أكثر المعادن وفرة في التربة، حيث يتواجد على شكل أكاسيد وهيدروكسيدات، كما ويدور خلال حالات الأكسدة المختلفة، حيث يوجد المنغنيز بشكل أساسي في صورة بيرولوزيت (MnO2) وبدرجة أقل مثل رودوكروزيت (MnCO3).

أيضاً يتم استخراج أكثر من 25 مليون طن كل عام، وهو ما يمثل 5 ملايين طن من المعدن، كما وتقدر الاحتياطيات بنحو 3 مليارات طن من المعدن، وذلك مناطق التعدين الرئيسية لخامات المنغنيز هي جنوب إفريقيا وروسيا وأوكرانيا وجورجيا والجابون وأستراليا.

المنغنيز عنصر أساسي لجميع الأنواع، لذلك فأن بعض الكائنات الحية، مثل الدياتومات والرخويات والإسفنج، كما يمكن أن تحتوي الأسماك على ما يصل إلى 5 جزء في المليون والثدييات تصل إلى 3 جزء في المليون في أنسجتها، وذلك على الرغم من أنها تحتوي عادةً على حوالي 1 جزء في المليون.

الآثار الصحية للمنغنيز:

المنغنيز مركب شائع جداً يمكن العثور عليه في كل مكان على وجه الأرض، كما أن المنغنيز هو واحد من ثلاثة عناصر أساسية سامة، مما يعني أنه ليس فقط ضرورياً للبقاء على قيد الحياة؛ ولكنه أيضاً سام عند وجود تركيزات عالية جداً في جسم الإنسان.

لذلك عندما لا يلتزم الناس بالبدلات اليومية الموصى بها، سوف ستنخفض صحتهم؛ ولكن عندما يكون الامتصاص مرتفعاً جداً، سوف ستحدث أيضاً مشاكل صحية. يتم امتصاص المنغنيز من قبل الإنسان بشكل أساسي من خلال الطعام، مثل السبانخ والشاي والأعشاب، كما أن المواد الغذائية التي تحتوي على أعلى التركيزات هي الحبوب والأرز وفول الصويا والبيض والمكسرات وزيت الزيتون والفاصوليا الخضراء والمحار، لذلك بعد الامتصاص في جسم الإنسان ينتقل المنجنيز عبر الدم إلى الكبد والكلى والبنكرياس والغدد الصماء.

تحدث تأثيرات المنغنيز بشكل رئيسي في الجهاز التنفسي وفي المخ، حيث أن أعراض التسمم بالمنغنيز هي الهلوسة والنسيان وتلف الأعصاب، كما يمكن أن يسبب المنغنيز أيضاً مرض باركنسون وانسداد الرئة والتهاب الشعب الهوائية.

لذلك عندما يتعرض الرجال للمنغنيز لفترة أطول من الوقت، فقد يصابون بالعجز الجنسي، كما أن المتلازمة التي يسببها المنغنيز لها أعراض مثل الفصام والبلادة وضعف العضلات والصداع والأرق، وذلك لأن المنغنيز عنصر أساسي لنقص المنغنيز في صحة الإنسان يمكن أن يتسبب أيضاً في آثار صحية، وهذه هي الآثار التالية:

• السُمنة.

• الحساسية المفرطة تجاه الجلوكوز.

• جلطة دموية أو خثرة.

• مشاكل بشرة.

• انخفاض مستويات الكوليسترول.

• اضطرابات الهيكل العظمي.

• عيوب خلقية.

• تغير لون الشعر.

• أعراض عصبية.

كما قد ينتج التسمم المزمن بالمنغنيز عن استنشاق الغبار والأبخرة لفترات طويلة، خاصةً الجهاز العصبي المركزي هو الموقع الرئيسي للضرر الناجم عن المرض؛ والذي قد يؤدي إلى إعاقة دائمة. تشمل الأعراض الكسل والنعاس والضعف والاضطرابات العاطفية والمشي التشنجي وتقلصات الساق المتكررة والشلل.

لاحقاً تم العثور على نسبة عالية من الالتهاب الرئوي والتهابات الجهاز التنفسي العلوي الأخرى في العمال المعرضين للغبار أو أبخرة مركبات المنغنيز. مركبات المنغنيز هي عوامل تجريبية للأورام ملتبسة.

الآثار البيئية للمنغنيز:

توجد مركبات المنغنيز بشكل طبيعي في البيئة كمواد صلبة في التربة وجزيئات صغيرة في الماء، كما توجد جزيئات المنغنيز في الهواء في جزيئات الغبار، وعادةً ما تستقر على الأرض في غضون أيام قليلة، كما يعزز البشر تركيزات المنغنيز في الهواء من خلال الأنشطة الصناعية ومن خلال حرق الوقود الأحفوري.

كما يمكن أن يدخل المنغنيز المستخرج من مصادر بشرية أيضاً المياه السطحية والمياه الجوفية ومياه الصرف الصحي، وذلك من خلال استخدام مبيدات المنغنيز، حيث يدخل المنجنيز إلى التربة.

حيث يعتبر المنغنيز بالنسبة للحيوانات مكوناً أساسياً لأكثر من ستة وثلاثين إنزيماً، حيث تستخدم في التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والبروتين والدهون، وذلك مع الحيوانات التي تأكل القليل من المنغنيز تدخل في النمو الطبيعي، حيث سيحدث تكوين العظام والتكاثر.

بالنسبة لبعض الحيوانات؛ تكون الجرعة المميتة منخفضة جداً، مما يعني أن لديهم فرصة ضئيلة للبقاء على قيد الحياة حتى الجرعات الأصغر من المنجنيز عندما تتجاوز الجرعة الأساسية، كما يمكن أن تسبب مواد المنغنيز اضطرابات في الرئة والكبد والأوعية الدموية وانخفاض في ضغط الدم وفشل في نمو الأجنة الحيوانية وتلف الدماغ، وذلك عندما يحدث امتصاص المنغنيز عن طريق الجلد يمكن أن يسبب الهزات وفشل التنسيق.

أخيراً أظهرت الاختبارات المعملية التي أجريت على حيوانات الاختبار أن التسمم الحاد بالمنغنيز يمكن أن يتسبب في تطور الورم لدى الحيوانات، كما يتم نقل أيونات المنغنيز في النباتات إلى الأوراق بعد امتصاصها من التربة، وذلك عندما يمكن امتصاص القليل من المنجنيز من التربة؛ فإن هذا يسبب اضطرابات في آليات النبات، على سبيل المثال اضطراب تقسيم الماء إلى الهيدروجين والأكسجين، حيث يلعب المنجنيز دوراً مهماً.

أيضاً يمكن أن يسبب المنغنيز أعراض السمية والنقص في النباتات، خاصةً عندما يكون الرقم الهيدروجيني للتربة منخفضاً، يكون النقص أكثر شيوعاً.

يمكن أن تسبب تركيزات المنغنيز عالية السمية في التربة تورم جدران الخلايا وذبول الأوراق والبقع البنية على الأوراق، بحيث يمكن أن يسبب النقص أيضاً هذه التأثيرات، وذلك من بين التركيزات السامة والتركيزات التي تسبب النقص يمكن الكشف عن مساحة صغيرة من التركيزات للنمو الأمثل للنبات.

وأخيراً؛ يوجد المنغنيز بشكل طبيعي في الصخور والتربة، ويمكن العثور عليه في الماء والغذاء والهواء، حيث يحتاج الجسم إلى بعض المنغنيز للبقاء بصحة جيدة، كما يعتمد المدخول اليومي الموصى به من المنغنيز على عمر الشخص وجنسه، حيث تتراوح الكمية الموصى بها من المنغنيز للأطفال الذين تزيد أعمارهم عن ثماني سنوات والبالغين من 1900 إلى 2600 ميكروجرام يومياً، كما يجب أن يستهلك الرضع 600 ميكروغرام أو أقل من المنغنيز يومياً.