Az utóbbi évtizedekben a nehézfémek komoly aggodalomra adtak okot az emberi, az állati egészség, valamint a környezetvédelem szempontjából. A világ folyamatosan növekvő népességének egyre nagyobb a vegyi anyag igénye, mind az ipar, mind a mezőgazdaság szempontjából. Egyre több élelmiszerre, iparcikkre van szükség, amelyek előállítása és szállítása a környezetben természetes módon is előforduló nehézfémek mennyiségének növekedését eredményezi. A növényvédő szerek, festékek, gyógyszerek, hiába szükségesek meghatározott dózisban, a szükségesnél nagyobb mennyiségben potenciális mérgek lehetnek, és káros hatásaik sokféleképpen érvényesülhetnek. Ezek között vannak esszenciális fémek is, de nagyobb mennyiségben a környezetbe, majd az élő szervezetekbe kerülve ugyanúgy mérgezést okozhatnak, mint a szervezet számára nem szükséges fémvegyületek. Szennyeződnek a környezeti elemek (talaj, víz, levegő), illetve mérgeződhetnek az ott élő szervezetek, valamint a táplálékláncban/élelmiszerláncban feldúsulva végső fogyasztóként az ember is.
A nehézfémek felhalmozódásával összefüggő egészségügyi problémák, részben a talaj szennyeződésének, részben az ilyen módon a növények által felvett szennyeződésnek tudhatók be, melyek elsődleges táplálékforrásként szerepelnek a táplálékláncban, így akár az emberek, akár az állatok is közvetlenül fogyasztják. Az alacsonyabb pH-jú talajokon élő növények fémfelvétele növekszik, mivel a fémek jobban oldódnak és könnyebben mobilizálódnak a savas környezetben.
Az utóbbi időben előrelépés történt az ipari forrásokból származó szennyezés csökkentése érdekében, mint például a fosszilis tüzelőanyagok használatának szigorúbb szabályozása és a környezetbe történő kibocsátás csökkentésére szolgáló jobb szűrő- és ellenőrző rendszerek kialakítása, amely a városi/ipari területeken az ólomkoncentráció növekedésének fő forrása volt.
A humán nehézfém-mérgezések leggyakrabban az ólom, a higany, az arzén és a kadmium felhalmozódásához kapcsolhatók. A nehézfém-mérgezések az ipari expozíció, a víz- vagy a légköri szennyezés, az élelmiszerforrások, a gyógyszerek, a nem megfelelően bevont élelmiszer-tartályok vagy az ólomalapú festékek lenyelése miatt fordulhat elő. A nehézfém-mérgezés legnagyobb ilyen eseménye Japánban a Minamata-öbölben történt a 1956-ban, amikor egy vegyiüzemből a metil-higanyt tartalmazó ipari szennyvizet az öbölbe engedték. Azóta ez a katasztrófa összesen több mint 1700 ember halálát eredményezte, valamint nagyjából 2300 embernél diagnosztizalták a Minamata-betegséget. 2013-ban 140 ország írt alá egy szerződést
azzal a céllal, hogy ellenőrizze az emberi eredetű antropogén szennyezést, amelyet Minamata néven neveztek el.
A 76/464/EEC számú Európai Uniós irányelv alapján azok az anyagok minősülnek veszélyes vegyi anyagnak, amelyek toxikusak, perzisztensek és/vagy bioakkumulációra hajlamosak. Sok nehézfém képes kumulálódni a környezetben és az élő szervetekben, mely már nagyon kis koncentrációban is toxikus. Ugyanakkor vannak közöttük esszenciálisak (réz, cink, mangán) is, amelyek felvétele és leadása homeosztatikus szabályozás alatt áll, azonban annak zavarával ezek is mérgezést okozhatnak.
A nehézfém-felhalmozódását az emberi vagy állati fogyasztásra szánt táplálékban könnyű kimutatni és ellenőrizni, ezzel szemben a vadon élő állatok táplálkozását szinte lehetetlen szabályozni. Kimutatták, hogy a nehézfémek a vesében, a májban, a vérben, a tollban, a tojásban és a csontokban halmozódnak fel. A vadon élő madarak szöveteiben történő nehézfém-felhalmozódás következtében ezek az egyedek bioindikátorként alkalmazhatók a környezetben előforduló nehézfémek monitorozásához. A fémek különböző fizikai, kémiai tulajdonságaik és az élő szervezetek eltérő genetikai jellemzői révén a szervezetben való kumulációjuk is eltérő.
Korábbi vizsgálatok során már használtak madártollakat nehézfém-szennyezések kimutatására, és megfelelő bioindikátornak bizonyultak. A tollak vizsgálatakor, a ragadozó madarak tollai különösen hasznos eredményekkel szolgáltak, mivel magasabb trofikus szinteken helyezkednek el az ökoszisztémán belül, és azokat a vegyületeket is tanulmányozhatjuk általuk, amelyek biomagnifikálódnak, mint például a metil-higany. A madártollak használata a környezetben található fémszennyezés kimutatására világszerte alkalmazott módszer. Állatvédelmi szempontból (3R) is jelentős nem invazív eljárás a célból, hogy a madarakból állati szövetmintát nyerjenek. Korábban a legtöbb fémkoncentráció kimutatására szolgáló kutatás a belső szervekre, például a májra vagy a vesére koncentrált, mivel ezek a szervek/szövetek sokkal nagyobb mennyiségben koncentrálhatják a fémeket. Viszont ezen mintavételek során a madarakat sokkal nagyobb stressz, károsodás éri.
A vizsgálatunkban szereplő madárfaj-csoportok különböző trofikus szinten helyezkednek el, a magevőktől a ragadozókig. Ezáltal a csoportosítás lehetővé teszi, hogy megítéljük a tápláléklánc különböző szintjeinek nehézfém-terheltségét. Továbbá különböző élőhelyekről származnak a madarak, a főleg urbánus életmódot folytató galamboktól, egészen az erdőkben,
Vizsgálataink célja az volt, hogy megmérjük és értékeljük az ország különböző régióiban (Észak- és Dél-Alföldi régió, Észak-és Közép-Magyarországi régió) élő több különböző családba tartozó madárfaj tollában mérhető arzén, kadmium, króm, ólom, higany, réz és cink koncentrációját, amelyek különböző antropogén hatások miatt nagyobb mennyiségben, koncentráltabban kerülhetnek a természetbe, egy-egy területre, ahol kumulálódva az ott lévő környezeti elemekben, szennyezést okozva károsíthatják az élővilágot. Ennek elérése érdekében mintát vettünk a tollakból, és nehézfém-tartalmukat induktívan csatolt plazma optikai emissziós spektrometriával detektáltuk. Az eredmények értékelésére statisztikai analízist alkalmaztunk, és néhány kulcsfontosságú kérdésre kerestük a választ, miszerint (1) a vizsgált terület nehézfém-szennyezettségének mértéke szerepet játszhat-e mérgezések kialakulásában, (2) van-e különbség a korcsoportok, (3) az ivarok, valamint (4) a táplálkozás között, és hogy (5) milyen kapcsolat áll fenn a vizsgált nehézfémek koncentációja között.
Ezáltal pontosabb képet kaphatunk a területen jelen lévő nehézfémek lehetséges koncentrációiról és terheléséről, amely az élő szervezetekben felhalmozódhat. A kapott eredmények a későbbiekben felhasználhatóak monitoring programok tervezésénél, valamint segítséget nyújtanak az állati szövetmintákkal végzett vizsgálatok összehasonlításakor, amelyek a környezeti elemek nehézfém-szennyezettségének felmérésére irányulnak.