Τι είναι το εξασθενές χρώμιο;

Το μεταλλικό στοιχείο χρώμιο μπορεί να υπάρχει σε τρεις καταστάσεις οξείδωσης: +2, +3 και +6, στις οποίες σχηματίζει ενώσεις δίνοντας δύο, τρία και έξι ηλεκτρόνια, αντίστοιχα, σε άτομα άλλων στοιχείων. Το χρώμιο στην κατάσταση οξείδωσής του +6 είναι γνωστό ως εξασθενές χρώμιο ή χρώμιο VI. Το στοιχείο βρίσκεται πιο συχνά στην κατάσταση οξείδωσής του +3, γνωστό ως τρισθενές χρώμιο ή χρώμιο III, και σε αυτή τη μορφή, είναι ένα απαραίτητο ιχνοστοιχείο για τον άνθρωπο. Το εξασθενές χρώμιο, ωστόσο, είναι τοξικό και ταξινομείται ως καρκινογόνο από την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος (EPA) στις ΗΠΑ. Οι πιο συχνά συναντώμενες ενώσεις εξασθενούς χρωμίου είναι τα χρωμικά (Cr2O42-) και τα διχρωμικά (Cr2O72-).

Ορισμένες ενώσεις χρωμίου VI εμφανίζονται φυσικά — για παράδειγμα, το ορυκτό κροκοΐτη ή ο χρωμικός μόλυβδος (PbCrO4). Ωστόσο, η κύρια ανησυχία για την υγεία είναι το χρώμιο VI από βιομηχανικές πηγές. Οι άνθρωποι μπορεί να εκτεθούν σε αυτό στο χώρο εργασίας ή στο περιβάλλον. Τα χρωμικά και τα διχρωμικά χρησιμοποιούνται βιομηχανικά σε επιχρωμίωση, χρωστικές και αντιδιαβρωτικές επεξεργασίες. Παράγονται επίσης ως ακούσια παραπροϊόντα σε άλλες διαδικασίες, όπως η συγκόλληση χρωμίου χάλυβα. Στο εργαστήριο, μερικές φορές χρησιμοποιούνται ως οξειδωτικά μέσα και για τον καθαρισμό γυαλικών.

Η έκθεση στο χρώμιο VI μέσω της εισπνοής σκόνης και αερολυμάτων και μέσω της επαφής με το δέρμα έχει σοβαρές δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία. Οι οξείες τοξικές επιδράσεις περιλαμβάνουν δυσκολία στην αναπνοή, γαστρεντερικά συμπτώματα και εγκαύματα από επαφή με το δέρμα, ενώ η χρόνια έκθεση μπορεί να οδηγήσει σε βρογχίτιδα, άσθμα και δερματίτιδα. Ένας αριθμός εργαστηριακών μελετών σε ζώα έχει παράσχει πειστικά στοιχεία ότι η εισπνοή χρωμίου VI αυξάνει σημαντικά τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα, και μελέτες στο χώρο εργασίας δείχνουν αυξημένη συχνότητα καρκίνου του πνεύμονα σε εργαζόμενους που εκτίθενται σε αυτές τις ενώσεις μέσω εισπνοής.

Το εξασθενές χρώμιο ήρθε στην προσοχή του ευρύτερου κοινού μέσω μιας αγωγής σχετικά με μολυσμένα υπόγεια ύδατα που κατατέθηκε κατά μιας γνωστής εταιρείας ενέργειας το 1993, στην οποία η περιβαλλοντική ακτιβίστρια Erin Brockovich — που τότε εργαζόταν σε μια τοπική δικηγορική εταιρεία — έπαιξε σημαντικό ρόλο. Τα λύματα που περιείχαν χρώμιο VI, που χρησιμοποιείται για την προστασία ενός πύργου ψύξης από τη διάβρωση, είχαν απορριφθεί σε πισίνες χωρίς επένδυση κοντά στην πόλη Χίνκλεϊ της Καλιφόρνια και στη συνέχεια διέρρευσαν στα υπόγεια ύδατα που αποτελούσαν την κύρια παροχή πόσιμου νερού της πόλης. Τα επίπεδα εξασθενούς χρωμίου έφτασαν τα 580 μικρογραμμάρια ανά λίτρο — περίπου 10 φορές το όριο που είχε ορίσει η EPA. Υποστηρίχθηκε επιτυχώς ότι η αμέλεια της εταιρείας είχε ως αποτέλεσμα μια ποικιλία σοβαρών προβλημάτων υγείας, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου, που προκαλείται από το εξασθενές χρώμιο. Η εταιρεία τελικά πλήρωσε έναν διακανονισμό 333 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ (USD) σε 648 κατοίκους του Χίνκλεϊ και η υπόθεση αποτέλεσε το αντικείμενο μιας εξαιρετικά επιτυχημένης ταινίας με πρωταγωνίστρια τη Τζούλια Ρόμπερτς στον ρόλο του Μπρόκοβιτς.

Ενώ υπάρχει γενική αποδοχή ότι το εξασθενές χρώμιο είναι τοξικό και καρκινογόνο όταν εισπνέεται, οι ενδείξεις ότι η κατάποση χρωμίου VI στα επίπεδα που βρίσκονται σε μολυσμένα υπόγεια ύδατα μπορεί να προκαλέσει καρκίνο στον άνθρωπο είναι αδιευκρίνιστα. Όταν λαμβάνεται σε χαμηλά επίπεδα, φαίνεται ότι το χρώμιο VI μετατρέπεται από το οξύ του στομάχου στο σχετικά μη τοξικό χρώμιο III. Μια μελέτη ανέφερε αυξημένα επίπεδα καρκίνου του γαστρεντερικού σε ποντίκια που τρέφονταν με υψηλές δόσεις χρωμίου VI, αλλά —λόγω διαφορών στην πεπτική οδό— μπορεί να μην είναι έγκυρο να συναχθεί το συμπέρασμα ότι υπάρχει παρόμοιος κίνδυνος για τους ανθρώπους. Μια έρευνα για τα ποσοστά καρκίνου στο Hinkley μεταξύ 1988 και 2008 κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο αριθμός των περιπτώσεων καρκίνου δεν ήταν πάνω από το κανονικό. Ωστόσο, έχει υποστηριχθεί ότι πολλές περιπτώσεις καρκίνου μπορεί να έχουν αποκλειστεί λόγω του θανάτου ορισμένων πασχόντων και άλλων που μετεγκαταστάθηκαν πριν από τη μελέτη.

Στις ΗΠΑ, η EPA της Καλιφόρνια έχει θέσει ένα όριο 50 μικρογραμμαρίων — 50 εκατομμυριοστά του γραμμαρίου — εξασθενούς χρωμίου ανά λίτρο για πόσιμο νερό. Τα επίπεδα χρωμίου VI υπερβαίνουν αυτό το όριο σε ορισμένες περιοχές — σε ορισμένες περιπτώσεις λόγω βιομηχανικής ρύπανσης, σε άλλες λόγω φυσικών πηγών. Υπάρχουν διάφορα βήματα που μπορούν να γίνουν για την απομάκρυνση αυτών των ενώσεων από το νερό της βρύσης, όπως ανταλλαγή ιόντων, αντίστροφη όσμωση και αποσκλήρυνση ασβέστη.