Το χρώμιο [Cr] συναντάται στη φύση γενικά ως τρισθενές [Cr(III)] ή εξασθενές [Cr(VI)]. Βρίσκεται σε πετρώματα, στο έδαφος, στα φυτά και ζώα, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου.

Το τρισθενές χρώμιο βρίσκεται σε πολλά φρέσκα λαχανικά, φρούτα (π.χ. γκρέιπφρουτ), κρέας, σπόρους, ζύμη, κανέλα και λαμβάνεται μαζί με βιταμίνες και άλλα ιχνοστοιχεία σαν ένα διατροφικό συμπλήρωμα. Το τρισθενές χρώμιο είναι απαραίτητο για τη δράση της ινσουλίνης, καθόσον συμμετέχει ως συστατικό στον παράγοντα ανοχής γλυκόζης (GTF, glucose tolerance factor). Είναι δηλαδή ένα απαραίτητο διατροφικό στοιχείο.

Το χρώμιο χρησιμοποιείται για να κάνουμε το χάλυβα και άλλα κράματα, για επιχρωμιώσεις (επιμεταλλώσεις όπου το μέταλλο είναι το χρώμιο), και σαν πρόσθετο για να περιορίζει τη διάβρωση (αντιδιαβρωτικό). Το χρώμιο χρησιμοποιείται επίσης για τη δημιουργία βαφών, μελανιών και χρωμάτων για μπογιές, για τη φωτογραφία, τα πυροτεχνήματα, για δημιουργία τούβλων για φούρνους, για την κατεργασία του δέρματος και για την προστασία του ξύλου. Οι χρωμικές ενώσεις χρησιμοποιούνταν σαν παρεμποδιστές διάβρωσης, αλλά εξαιτίας της τοξικότητάς τους αντικαταστάθηκαν από άλλες ουσίες.

Το εξασθενές χρώμιο παράγεται κατά την πορεία βιομηχανικών διεργασιών και μπορεί να είναι δείκτης περιβαλλοντικής μόλυνσης. Η μορφή αυτή υπάρχει όταν οι συνθήκες είναι οξειδωτικές και μπορεί να μετακινηθεί μέσω του εδάφους σε υποκείμενα νερά. Οι συγκεντρώσεις του εξασθενούς χρωμίου στον αέρα είναι χαμηλές, διότι αυτό μπορεί να αντιδράσει με τη σκόνη και άλλους ρυπαντές αέρος για να δώσει τρισθενές χρώμιο, που μπορεί έτσι να απομακρυνθεί μέσω πτώσης και καταβύθισης. Στον αέρα οι συγκεντρώσεις κυμαίνονται μεταξύ 0,01 και 0,03 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο (μg/m³). Τα επίπεδα στο πόσιμο νερό είναι γενικά μικρότερα από 2 ppb (parts per billion = μέρη ανά δισεκατομμύριο).

Το εξασθενές χρώμιο μπορεί να είναι τοξικό. Οταν εισαχθεί διά της εισπνοής, μπορεί να καταστρέψει την εσωτερική επιφάνεια της μύτης και του λάρυγγα και να ερεθίσει τους πνεύμονες. Από μελέτες που έγιναν σε εργαζόμενους στη βιομηχανία της κατεργασίας χρωμίου, το εξασθενές χρώμιο κατατάσσεται σαν ένα γνωστό καρκινογόνο για τον άνθρωπο μετά από χρόνιες εκθέσεις (μέσω εισπνοής). Εάν καταποθεί, μπορεί να διεγείρει τη γαστρεντερική χώρα και να καταστρέψει το συκώτι και τα νεφρά, όμως στοιχεία υποστηρίζουν ότι το εξασθενές χρώμιο δεν προκαλεί καρκίνο όταν εγχυθεί, πιθανά διότι μετατρέπεται γρήγορα στην τρισθενή μορφή μετά την εισαγωγή του στο στομάχι.

Το εξασθενές χρώμιο σε επαφή με το δέρμα δρα σαν ευαισθητοποιητής και ερεθιστικό. Μετά την εισαγωγή του στον οργανισμό, όπου ανάγεται σε τρισθενές χρώμιο, ενώνεται με τις πρωτεΐνες και δημιουργεί ενώσεις οι οποίες διεγείρουν αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος. Οταν αναπτυχθεί ευαισθησία στο χρώμιο, γίνεται επίμονη. Σε τέτοιες περιπτώσεις ακόμα και επαφή με υφάνσιμα βαμμένα με ενώσεις χρωμίου ή φορώντας δερμάτινα παπούτσια κατεργασμένα με ενώσεις χρωμίου μπορεί να προκαλέσει δερματίτιδα. Ενώσεις του εξασθενούς χρωμίου είναι καρκινογόνες και ο χρωμικός ψευδάργυρος είναι το ισχυρότερο καρκινογόνο από τα χρωμικά άλατα που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία.

Το εξασθενές χρώμιο είναι και γενοτοξικό. Φαίνεται ότι ο μηχανισμός της γενοτοξικότητας βασίζεται στο πεντασθενές ή τρισθενές χρώμιο, το ενδοκυτταρικό δηλαδή προϊόν στο οποίο ανάγεται το εξασθενές χρώμιο μετά την είσοδό του μέσα στο κύτταρο. Στα κυτταρικά αναγωγικά σώματα συμπεριλαμβάνεται το ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C), η γλουταθειόνη και φλαβοένζυμα (κυτόχρωμα P-450 και αναγωγάση της γλουταθειόνης) και ριβοφλαβίνη. Σύμφωνα με μερικούς ερευνητές, η ζημιά προκαλείται από τις ρίζες υδροξυλίου που παράγονται κατά τη διάρκεια της επανοξείδωσης του πεντασθενούς χρωμίου από τα μόρια του υπεροξειδίου του υδρογόνου που βρίσκονται μέσα στο κύτταρο. Η καρκινογένεση λόγω εξασθενούς χρωμίου μπορεί να προκύψει από το σχηματισμό μεταλλαξογόνων οξειδωτικών βλαβών στο DNA, που ακολουθούν την ενδοκυτταρική αναγωγή στην τρισθενή μορφή. Κατ' άλλους το Cr(VI) άμεσα περνά μέσω των κυτταρικών μεμβρανών και ανάγεται γρήγορα ενδοκυτταρικά προς δημιουργία δραστικών ενδιαμέσων Cr(V) και Cr(IV), καθώς επίσης και δραστικών ελευθέρων ριζών υδροξυλίου και μιας δραστικής μορφής του οξυγόνου που ονομάζεται singlet oxygen. Ενας αριθμός ισχυρά μεταλλαξογόνων βλαβών στο DNA σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της αναγωγής. Πολλές ενώσεις Cr(VI) μειώνουν την πιστότητα της σύνθεσης in vitro (στο εργαστήριο) και παράγουν μη σχεδιασμένη σύνθεση DNA σαν συνέπεια της καταστροφής του DNA.

Εάν το υλικό παραμείνει σε ιστούς, στους πνεύμονες που είναι πιο τρωτοί, ακολουθούμενοι από τα τριχοειδή στα νεφρά και τα έντερα, η επί μακρόν δράση του μπορεί να οδηγήσει σε καρκινική ανάπτυξη. Σε μερικά τμήματα της Ρωσίας το πεντασθενές χρώμιο αναφέρθηκε σαν ένας από τους παράγοντες της εμφάνισης πρόωρου γήρατος.

Το όριο της επιτρεπόμενης έκθεσης στο εξασθενές χρώμιο είναι τα 5 μg/m³ (0,005 mg/m³).

Το εξασθενές χρώμιο είναι η ουσία ενάντια στην οποία η E. Brockovich έκανε εκστρατείες διαμαρτυρίας, διότι αυτό βρέθηκε σε πόσιμο νερό στη Νότια Καλιφόρνια στην πόλη Hinkley.

Από μελέτες σε ποντίκια φάνηκε ότι οι ιστοί μπορούν να συγκεντρώσουν σημαντικές ποσότητες χρωμίου πριν προκύψουν παθολογικές μεταβολές.

Υπάρχουν μελέτες που δείχνουν ότι όντως το εξασθενές χρώμιο ανάγεται μερικά σε τρισθενές χρώμιο in vivo (σε συνθήκες περιβάλλοντος).

Από μελέτες που έγιναν στην Κίνα (1987) βρέθηκε ότι γαστροεντερικές μεταβολές συμβαίνουν σε ανθρώπους μετά από εκθέσεις στο εξασθενές χρώμιο σε επίπεδα των 20 ppm στο πόσιμο νερό.

Κάτω από τις τρέχουσες οδηγίες (ΕΡΑ, 1981 / ΕΡΑ, 1996) το εξασθενές χρώμιο κατατάσσεται στην Ομάδα Α ως γνωστό καρκινογόνο στον άνθρωπο μέσω της έκθεσης λόγω εισπνοής.

Καρκινογόνος δράση μέσω της έκθεσης διά της στοματικής οδού δεν μπορεί να προσδιοριστεί και κατατάσσεται στην Ομάδα D.

Τα αποτελέσματα από επαγγελματικές επιδημιολογικές μελέτες για εργαζόμενους εκτεθειμένους στο χρώμιο συμφωνούν για όλους τους ερευνητές και τους πληθυσμούς μελέτης. Εχουν καθιερωθεί σχέσεις μεταξύ δόσης - ανταπόκρισης για την έκθεση σε χρώμιο και τον καρκίνο του πνεύμονα. Τα δεδομένα για τα ζώα συμφωνούν με τα αντίστοιχα για τους ανθρώπους για την καρκινογόνο δράση του εξασθενούς χρωμίου.

Επιδημιολογικές μελέτες στα εργοστάσια παραγωγής χρωμικών ενώσεων σε πολλές και διάφορες χώρες αποκάλυψαν σχέση μεταξύ της επαγγελματικής έκθεσης στο χρώμιο και του καρκίνου του πνεύμονα, αλλά η ειδική μορφή του χρωμίου η υπεύθυνη για την επαγωγή καρκίνου δεν είχε ταυτοποιηθεί.

Υπάρχει επίσης αναφορά που υποστηρίζει ότι υπάρχουν αυξημένα περιστατικά από αναπνευστικό καρκίνο σε εργοστάσιο παραγωγής χρωμικών ενώσεων.

Ετσι, γενικά, μελέτες επί εργαζομένων σε διάφορες χώρες έχουν δείξει σύνδεση μεταξύ επαγγελματικής έκθεσης σε χρώμιο, κυρίως σε εξασθενές, και καρκίνου του πνεύμονα.

Χρωμοσωμικές επιδράσεις που παράγονται με κατεργασία με ενώσεις χρωμίου έχουν επίσης αναφερθεί από αρκετούς συγγραφείς.

Το χρώμιο στην ατμόσφαιρα προέρχεται από φυσικές πηγές κατά 30-40% και από ανθρωπογενείς πηγές κατά 60-70%. Οι κύριες φυσικές πηγές χρωμίου είναι η αποσάθρωση των εδαφών και πετρωμάτων, οι ηφαιστειακές εκρήξεις, ο καπνός από πυρκαγιές σε δάση και τα αερομεταφερόμενα σωματίδια άλατος από τη θάλασσα.

Οι κύριες ανθρωπογενείς δραστηριότητες που συμβάλλουν στην αύξηση των επιπέδων του χρωμίου στην ατμόσφαιρα είναι οι βιομηχανίες σιδήρου και χάλυβα, η παραγωγή πυρίμαχων υλικών, η επιμετάλλωση (επιχρωμίωση), η ανάφλεξη καυσίμων (κυρίως από εργοστάσια παραγωγής ενέργειας με κάρβουνο), η βιομηχανία τσιμέντου, η βιομηχανία παραγωγής ενώσεων χρωμίου, η παραγωγή φωσφορικού οξέος με θερμική διεργασία, η καύση ιλύος και απορριμμάτων σε αποτεφρωτήρες και οι πύργοι ψύξης (όπου ως αντιδιαβρωτικά στα ύδατα ψύξης προστίθενται άλατα χρωμίου).

Το χρώμιο στα υδάτινα συστήματα προέρχεται από φυσικές και ανθρωπογενείς πηγές. Από φυσικές πηγές όπως την αποσάθρωση πετρωμάτων, την υγρή και ξηρή απόθεση από την ατμόσφαιρα και την απόπλυση χερσαίων συστημάτων. Η ανθρωπογενής τοπική αύξηση του χρωμίου στα ύδατα προκαλείται από απόρριψη αποβλήτων από τις μεταλλουργικές βιομηχανίες, τη βυρσοδεψία, τις επιχρωμιώσεις, από βαφεία -υφαντουργεία, από απόπλυση από χωματερές, από νερά ψύξης και από άλλες χημικές βιομηχανίες. Η ποσότητα και το είδος των ενώσεων χρωμίου στα απόβλητα εξαρτώνται από τη φύση των βιομηχανικών διεργασιών που χρησιμοποιούν χρώμιο.

Τυπικές συγκεντρώσεις ολικού χρωμίου σε διάφορα είδη υδάτων φαίνονται στο πίνακα που παρατίθεται.

Η ρύπανση των υπόγειων υδάτων από χρώμιο είναι σημαντικό πρόβλημα σε πολλές βιομηχανοποιημένες περιοχές. Επιβάρυνση προκαλείται ειδικά όπου υπάρχουν μονάδες επιμεταλλώσεων (επιχρωμιώσεων), βυρσοδεψεία, μονάδες επεξεργασίας ξύλου, καθώς και εξορύξεις χρωμίου. Τα απόβλητα που περιέχουν χρώμιο απορρίπτονται σε κοιλότητες επιφανειακές και λόγω διαρροής από αυτές το χρώμιο εισέρχεται στα υπόγεια ύδατα. Η ρύπανση των υπόγειων υδάτων από χρώμιο μπορεί να είναι εκτεταμένη σε υδροφορείς με άμμο, πετρώματα με ρήγματα ή πέτρες, γιατί οι ταχύτητες με τις οποίες μεταφέρεται σε αυτούς είναι 0.1-5 μέτρα την ημέρα. Αντίθετα, οι ταχύτητες μεταφοράς σε αργιλικά εδάφη είναι πολύ μικρή, της τάξης των μερικών εκατοστών το χρόνο. Η ευκινησία του χρωμίου στα υπόγεια ύδατα επηρεάζεται επίσης από τη φύση των ενώσεών του, ευδιάλυτες ή δυσδιάλυτες, και από την τάση της προσρόφησής του στο έδαφος ή τα υλικά του υδροφορέα.

Το χρώμιο, που είναι απαραίτητο ιχνοστοιχείο για τον άνθρωπο, ανάμεσα σε άλλα και για το ρόλο του στη δράση της ινσουλίνης, είναι κατά κάποιο τρόπο φάρμακο, μπορεί όμως να μετατραπεί σε φαρμάκι όπως είδαμε πιο πάνω.

Είναι γνωστό πια ότι η επιβίωσή μας στον πλανήτη απειλείται λόγω της αλόγιστης επέμβασής μας στο περιβάλλον. Πρέπει οπωσδήποτε να ληφθούν μέτρα πριν είναι ανεπίτρεπτα αργά. Ας έχουμε κατά νου πως «εάν δηλητηριάζεις τον ποταμό, ο ποταμός θα σε δηλητηριάσει». Ας ελπίσουμε ότι δε θα το επιτρέψουμε.