Stručná charakteristika
Měď (Cu) je měkký a tažný kov s výbornou elektrickou a tepelnou vodivostí. Uplatňuje se především při výrobě elektrovodičů, v nejrůznějších slitinách (mosaz, bronz aj.) a jako součást přípravků proti řasám (algicidy), houbám (fungicidy), virům a bakteriím. U vyšších rostlin a živočichů je nezbytnou složkou řady enzymatických řetězců zodpovídajících například za dýchání, metabolismus sacharidů a železa, je nezbytná pro správný růst kostí a dalších tkání. V nadměrném množství je vysoce toxická pro vodní organizmy. Člověk může Cu přijímat potravou, vzduchem, možný je i kožní kontakt. Dlouhodobé vdechování Cu vede k podráždění sliznic očí a horních cest dýchacích, nevolnosti, průjmům. Po požití nadměrného množství Cu se objevují bolesti břicha, zvracení, křeče. Extrémní dávky vedou k poškození jater, ledvin, anémii i smrti.
Cu je přirozenou součástí životního prostředí, v zemské kůže je relativně vzácná. Nejčastěji se vyskytuje ve formě sulfidů (chalkopyrit, chalkosin). Zvýšené množství Cu je do prostředí uvolňováno hornickým a metalurgickým průmyslem, spalováním fosilních paliv a jiných organických materiálů, významným zdrojem je i aplikace antimikrobiálních prostředků na bázi Cu. V prostředí je Cu velmi mobilní. V půdě dochází k její pevné vazbě na organické látky a zůstává především v povrchových vrstvách půdy. Ve vodě rozpuštěná Cu může transportována na velké vzdálenosti, častěji je ale pevně vázána v sedimentech. Byl zaznamenán průsak do podzemních vod. V atmosféře je vázána na pevné částice součástí prachového znečištění, postupně klesá zpět k zemi. Cu se v prostředí nerozkládá, je schopná bioakumulace v potravních řetězcích.
Podrobná charakteristika
Měď (Cu) je přirozeně se vyskytující, načervenalý, měkký tažný kov s výbornou elektrickou a tepelnou vodivostí. Ve sloučeninách se měď vyskytuje v mocenství Cu+I, Cu+II a vzácně také Cu+III, přičemž nejstálejší jsou sloučeniny Cu+II, které zpravidla mívají modrou nebo zelenou barvu. V zemské kůře se Cu vyskytuje poměrně vzácně. Její obsah se odhaduje zhruba na 55–70 ppm (parts per milion = částic na jeden milion), přičemž ve vodě se její koncentrace pohybuje pouze na úrovni 0,003 mg/l. Ryzí Cu je poměrně vzácná, s Cu se setkáváme zejména ve sloučeninách, přičemž nejčastější jsou sulfidy (např. chalkosin Cu2S, chalkopyrit CuFeS2). Mezi další minerály obsahující měď patří např. kuprit, malachit, nebo azurit.
Většina Cu je spotřebována na výrobu elektrických vodičů a elektronických součástek. Cu je používána při výrobě kabelů, elektromotorů, relé, elektromagnetů, uplatňuje se při výrobě korozivzdorných slitin (bronz, slitin), sloužící k výrobě instalatérského materiálu, stavebních prvků i například kuchyňského nádobí. Cu je součástí některých pigmentů. V zemědělství je využíváno antimikrobiálních vlastností především sloučenin s dvoumocnou Cu; je známou účinnou látkou proti řasám, houbovým a bakteriálním onemocněním rostlin.
Mezi sloučeninami mědi má největší praktický význam síran měďnatý, neboli modrá skalice. Modrá skalice je poměrně dobře rozpustná ve vodě a je využívána pro výrobu galvanických lázní pro proudové poměďování.
Další významnou sloučeninou je modrý dusičnan měďnatý, jehož roztoky se používají k povrchové úpravě železných slitků (moření) před dalším zpracováním. Oxid měďnatý CuO je pro změnu tmavohnědý, ve vodě nerozpustný prášek a používá se ve sklářském průmyslu k barvení skla nebo v keramické průmyslu k přípravě emailů pro zdobení keramiky. Za použití různých podmínek přípravy lze docílit modrého, zeleného nebo červeného vybarvení.
Za zmínku stojí také oxid měďný, který je stejně jako dvojmocný oxid nerozpustný ve vodě a který se uplatňuje ve sklářství a keramice.
Těžba Cu probíhá zejména v rozsáhlých povrchových dolech. Mezi největší globální producenty Cu patří dlouhodobě Chile, Peru, Čína a USA. V roce 2013 bylo celosvětově vytěženo 17,9 milionů tun Cu.
V ČR byla v roce 2013 nejčastěji ohlašovanou látkou v nadlimitním přenosu v odpadech. Odpady s Cu bývají částečně znovu využity, i tak byly v roce 2013 nahlášeny nadlimitní úniky přesahující 13 tisíc tun Cu. Mezi hlavní producenty Cu paří strojírenský a elektronický průmysl, do povrchových vod se Cu dostavá především spolu s odpadní vodou z provozoven s galvanickou úpravou kovů.
Účinky na zdraví lidí a zvířat
Měď je ve stopové koncentraci pro živé organismy nesmírně důležitá. Doporučená denní dávka je pro člověka přibližně 1-2 mg. Nicméně nepřiměřeně vysoký příjem mědi může vést ke vzniku závažných zdravotních problémů, jako je poškození jater a ledvin, nebo vznik anemie. Extrémně vysoké dávky mědi mohou způsobit i smrt. Naopak nedostatek mědi, zapříčiněný nevhodným složením stravy, může způsobit zpomalení duševního vývoje, zhoršení metabolismu cukrů, ztrátu pigmentů a vypadávání vlasů, poruchu tvorby a zhoršení kvality kostí a vaziva a podobně jako při nadměrném příjmu může vést ke vzniku anemie, neboli chudokrevnosti. Ve vzácných případech se u lidí může objevit genetická porucha metabolického zpracování mědi, která se projevuje buď sníženou schopností absorbovat měď (Menkeho choroba), nebo se jí naopak zbavovat (Wilsonova choroba).
V některých případech se může v pitné vodě vyskytovat abnormálně zvýšená koncentrace mědi, která je způsobena uvolňováním mědi z měděných potrubních rozvodů. Takové případy mohou vést k vyvolání zvracení, průjmů, žaludečních křečí nebo závratí. Naštěstí zvýšenou koncentraci mědi v pitné vodě lze poměrně dobře rozpoznat kvůli typické kovové pachuti a proto se dá požití kontaminované vody snadno předejít.
Z hlediska negativních účinků mědi jsou malé děti podstatně citlivější než dospělí, přičemž dlouhodobý přísun vysokých dávek mědi v jídle nebo ve vodě může vést k závažnému poškození jater a v extrémních případech také k smrti.
Měď se může vedle požití v potravě nebo ve vodě do těla dostávat také dýcháním. Expozice vůči měděnému prachu ve vzduchu může způsobovat podráždění nosu a očí, případně může docházet ke vzniku obtíží typu bolestí hlavy, otupělosti a průjmů. Vdechování prachu způsobuje také onemocnění podobné chřipce, jehož symptomy jsou kovová pachuť v ústech, horečka, která se může střídat se zimnicí, svírání na prsou a kašel. Negativní působení mědi a závažnost problémů, které jsou mědí způsobeny se obecně odvíjejí od doby a míry expozice.
Podobně jako v případě člověka, příjem určitého množství mědi je nezbytný také pro život zvířat a rostlin. Pokud jde o negativní dopady mědi, je velmi toxická pro mnohé viry a bakterie. S přirozeným výskytem mědi se můžeme setkat ve vodách, přičemž měďnatý iont je potenciálně velmi toxický pro vodní ekosystémy. Podle míry jeho zastoupení mohou hrozit problémy akutního nebo chronického rázu. Toxicita mědi se zvyšuje s poklesem tvrdosti vody a množstvím rozpuštěného kyslíku, zatímco se snižuje při vysokých koncentracích rozpustných organických látek a tuhých částic. Také pH ovlivňuje míru toxicity mědi pro vodní organismy. Jedním z vodních organismů u kterých bylo prokázáno negativní působení mědi jsou ryby, přičemž bylo zjištěno, že měď má schopnost biokumulovat se v rybích tkáních.
Přes její značnou toxicitu pro vodní organismy, výskyt volné mědi většinou nepředstavuje v ekosystémech velký problém, protože se komplexně váže v půdě, čímž se značně snižuje její toxicita.
Výskyt v životním prostředí
Měď se v životním prostředí vyskytuje přirozeně a lidé ji přijímají vdechováním, požitím v pitné vodě nebo v potravě, ale také kožním kontaktem - např. se šperky obsahujícími měď a dalšími měděnými předměty. Zvýšené koncentrace mědi antropogenního původu se často vykytují v blízkosti továren, které se zabývají zpracováním mědi. Ještě vyšší koncentrace mohou být zaznamenány v oblastech, kde se měď těží. V domácnostech se spíš dostaneme do kontaktu s kontaminovanou vodou, což je způsobeno instalací měděných vodovodních rozvodů. Nejčastěji se tak stává, když voda delší dobu neproudí a je tak déle ve styku s mědí. S mědí se také můžeme setkat v některých zahradnických přípravcích (modrá skalice), které slouží k ošetřování rostlin.
V prostředí se měď zpravidla pohybuje vzduchem, ve formě tuhých částic, nebo se pohybuje rozpuštěná v přírodních vodách. Většina mědi, která je emitována do ovzduší, vody, sedimentů a půdy se zpravidla velmi dobře váže na tuhé částice, které jsou přítomny v prostředí, čímž značně snižuje svoji toxicitu.
Synonyma
Copper, Cuprum, e Kupfer, Kobber, Koper, Koppar, Kupari, Cobre, Cuivre, Rame
Limity pro ovzduší
Limit pro ovzduší není stanoven.
Limity pro vodu
Pitná voda:
1 mg/l nejvyšší mezní hodnota (NMH) pro měď (vyhl. č. 252/2004 Sb.)
Pozn. Limitní hodnota je stanovena na základě toxického působení mědi a platí pro vzorek pitné vody odebraný odpovídající metodou vzorkování z kohoutku tak, aby vzorek byl reprezentativní pro průměrné jednotýdenní množství požité spotřebiteli. Při koncentracích nad 100 mikrog/l může docházet ke změnám organoleptických vlastností vody. Pro kontrolu jakosti pitné vody podle § 4 se použije metoda náhodného vzorkování během pracovního dne, která spočívá v odběru prvních 1000 ml vody z kohoutku (bez očištění kohoutku a bez předchozího odpouštění vody nebo odběru vzorků vody na stanovení jiných ukazatelů) odebraných během normální pracovní doby vzorkaře (obvykle 8.00 - 16.00 hod.). Zjistí-li se při tomto odběru překročení limitní hodnoty a je-li nepřímo prokázáno, že se jedná o zhoršení vlivem vnitřního vodovodu, zajistí vlastník objektu účelové vzorkování pro zjištění průměrné koncentrace látky požité spotřebiteli během jednoho týdne.
Balené kojenecké a pramenité vody:
nejvyšší mezní hodnota (NMH) 0,2 mg/l (podle příl. č. 2 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)
Balené přírodní minerální vody:
nejvyšší mezní hodnota (NMH) 1,0 mg/l (podle příl. č. 1 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)
Povrchové vody:
30 µg/l (nařízení č. 61/2003 Sb., příloha č. 3, kategorie nebezpečné a zvlášť nebezpečné látky)
Podzemní voda:
620 μg/l - hodnota indikátoru znečištění dle Věstníku MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1.
Odpadní vody:
Přípustný emisní limit pro průmyslové odpadní vody podle přílohy č. 1 k nařízení vlády č. 61/2003 Sb. je pro těžbu a zpracování ostatních rud 1 mg/l, pro textilní průmysl 0,5 mg/l, pro barevnou metalurgii 0,5 mg/l, pro spalování odpadů 0,5 mg/l.
Přípustné hodnoty „p“ znečištění pro odpadní vody vypouštěné ze strojírenské a elektrotechnické výroby (nejedná se o roční průměry a míru překročení stanovuje blíže NV č. 61/2003 Sb.) jsou pro povrchovou úpravu kovů a plastů, smaltování, lakování a elektrotechnickou výrobu 0,5 mg/l.
Limity pro půdu
Vyhláška 153/2016 Sb. stanoví v zemědělské půdě tzv. preventivní limity rizikových látek a prvků. Překročení těchto limitů může být za určitých podmínek rizikové a mělo by se v praxi promítnout do přijetí preventivních opatření (snížení vstupů rizikových látek do půdy).
Běžné půdy 60 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
Lehké půdy 45 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).
Indikační hodnoty, při jejichž překročení může být podezření z ohrožení růstu rostlin a produkční funkce půdy.
| Rizikový prvek | pH /CaCl2 | Indikační hodnota | |
| extrakce lučavkou královskou | extrakce NH4NO3 | ||
| Cu | < 5,0 | 150 | - |
| 5,0-6,5 | 200 | - | |
| > 6,5 | 300 | - | |
| - | - | 1,0 | |
Hodnoty indikátorů znečištění pro zeminy podle Metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1).
Průmyslové plochy: 41 000 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 3 100 mg/kg sušiny.
Ostatní limity
Ohlašovací práh do IRZ pro emise a přenosy:
emise do ovzduší (kg/rok): 100 emise do vody (kg/rok): 50 emise do půdy (kg/rok): 50 přenosy (kg/rok): 500
- Týká se mědi a sloučenin.
Tabulka
Tabulka: Zařazení látky v seznamu látek pro integrovaný registr znečišťování dle Nařízení Evropského parlamenu a Rady (ES) č. 166/2006, dle Nařízení vlády č. 145/2008 Sb. a dle Nařízení vlády č. 450/2011 Sb.
| č. | číslo CAS | ohlašovaná látka | ohlašovací prahy v kg/rok | více informací | |||
|
A (ovzduší) |
B (voda) |
C (půda) |
D (odpady) |
o seznamu najdete | |||
| 20 | 7440-50-8 | měď a sloučeniny (jako Cu) | 100 | 50 | 50 | 500 | zde |
Vysvětlivky:
A = ohlašovací práh pro emise do ovzduší
B = ohlašovací práh pro emise do vody a pro přenosy do vody
C = ohlašovací práh pro emise do půdy
D = ohlašovací práh pro přenosy v odpadech
Vysvětlivky
*Indikátory znečištění nenahrazují stanovené limitní koncentrace ostatních legislativních předpisů a v případech, kdy jsou tyto legislativní předpisy aplikovány, není použití indikátorů znečištění doporučeno.
Smyslem indikátorů znečištění je indikace míst s přítomností chemických látek vyžadující další zkoumání a hodnocení, zda výskyt škodliviny nereprezentuje riziko pro lidské zdraví. Obecně platí, že v místech, kde jsou koncentrace chemických látek nižší než hodnoty indikátorů, není další zkoumání vyžadováno.
Toto pravidlo neplatí pro: 1) významné plošně zvýšené koncentrace hodnocené chemické látky, které nepřekračují hodnotu indikátoru znečištění, 2) případy překročení příslušných legislativních ukazatelů (i když nebyla překročena hodnota indikátoru znečištění, 3) případy významného rizika nepříznivého vlivu na ekosystémy. V případech, kdy je prioritou ochrana ekosystému, je kromě indikátorů znečištění možné aplikovat jiné indikační hodnoty relevantní pro hodnocení ekologických rizik.
Odkazy
1) https://www.irz.cz/latky-v-irz/med-a-slouceniny-jako-cu Profil mědi a jejích sloučenin na stránkách Integrovaného registru znečišťování (IRZ).
2) https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiledocs/ Factsheet o mědi na stránkách úřadu Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
3) http://en.wikipedia.org/wiki/Copper (Profil mědi na stránkách Wikipedie)
4)http://www.irz.cz/sites/default/files/Souhrnna_zprava_2013_IRZ_C_web.pdf
5)http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2014/mcs2014.pdf
6)http://www.atsdr.cdc.gov/PHS/PHS.asp?id=204&tid=37
7)http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/f?./temp/~H27lIY:1
