RTĘĆ — WSKAŹNIK NARAŻENIA ŚRODOWISKOWEGO

Rtęć występuje w środowisku powszechnie. Wykorzystywana jest głównie w przemyśle drzewnym i papierniczym oraz w elektrolizie otrzymywania chloru. Metaliczna rtęć szczególnie często znajduje zastosowanie w urządzeniach pomiarowych, takich jak termometry czy barometry, natomiast pary rtęci ciągle stosowane są w różnego typu lampach. Rtęć może ulegać pobraniu do organizmu drogą inhalacyjną, a także z żywnością i z wodą. Główne źródło narażenia na rtęć metaliczną (Hg0) stanowi powietrze i wypełnienia amalgamatowe, na nieorganiczne związki rtęci — żywność (głównie, inna niż ryby) i woda pitna, a na metylortęć (MeHg) — ryby i owoce morza. Innymi źródłami pozazawodowego narażenia na rtęć mogą być kosmetyki i środki gospodarstwa domowego. Źródłem narażenia na rtęć w mieszkaniach i szpitalach były w przeszłości pęknięte termometry rtęciowe. Stomatolodzy są narażeni na rtęć w wyniku stosowania amalgamatu do wypełnień zębów. W naturalnych warunkach Hg0 utlenia się powoli do jonów rtęci (I), a potem do rtęci (II), a następnie tworzy związki metylortęci (I) (CH3 Hg+ ) lotne w temperaturze pokojowej. Związki metylortęci (I) są lipofilowe i mogą być pochłaniane przez plankton, a później przez skorupiaki i ryby. Metylortęć gromadzi się w tkance tłuszczowej organizmów żywych. Zakumulowana w rybach dostaje się do obiegu pokarmowego człowieka.

Działanie toksyczne rtęci

Ludzie są narażeni na różne formy rtęci charakteryzujące się odmiennym działaniem toksycznym. W przypadku narażenia na MeHg narządem krytycznym jest mózg, który jest szczególnie wrażliwy w czasie swego rozwoju. W przypadku narażenia na pary rtęci atomowej, narządami krytycznymi są mózg i nerka, natomiast w narażeniu na związki rtęci nieorganicznej narządem krytycznym jest nerka. Zarówno MeHg jak i pary rtęci atomowej łatwo przenikają bariery krew/mózg oraz krew/łożysko. Narażenie na metylortęć występuje prawie wyłącznie z powodu spożywania potraw pochodzenia morskiego, szczególnie ryb drapieżnych i dużych ssaków morskich, ponieważ generalnie żywność zawiera niewielkie ilości MeHg irtęci nieorganicznej. Wypełnienia amalgamatowe w zębach uwalniające pary rtęci atomowej są głównie źródłem narażenia populacji generalnej na rtęć atomową (…).

Związki alkilortęciowe u człowieka powodują patologiczne zmiany ośrodkowego układu nerwowego, głównie w ziarnistej warstwie móżdżku. Efekty wywołane działaniem MeHg u osób dorosłych różnią się zarówno w sensie jakościowym, jak i ilościowym od efektów obserwowanych u noworodków po narażeniu w okresie ciąży lub poporodowym. Układem krytycznym jest układ nerwowy, natomiast efektami krytycznymi mogą być u osób dorosłych parestezja (samoistne wrażenia czuciowe), a u noworodków zaburzenia w rozwoju neurologicznym. Płód jest wyjątkowo wrażliwy. Ekspozycja w czasie ciąży na MeHg skutkuje opóźnieniem noworodka w rozwoju psychomotorycznym. Zaburzenia w rozwoju neurologicznym są uznawane jako krytyczne efekty w populacji noworodków.

Ryby jako główne źródło narażenia na metylortęć

Ryby i produkty pochodzenia morskiego stanowią główne źródło MeHg w diecie. Przeprowadzone badania wykazały, że stężenia MeHg w rybach i skorupiakach są około 1000 do 10 000 razy wyższe niż w pozostałych produktach żywnościowych, włączając w to produkty mączne, ziemniaki, warzywa, mięso, drób, jajka i mleko. Zawartość rtęci w wybranych gatunkach ryb przedstawiono w tabeli 1., w której przedstawiono dane z terenu Polski Instytutu Żywności i Żywienia oraz w tabeli 2. — dane ze Stanów Zjednoczonych Ameryki.

Bez tytułu1  Bez tytułu2

Monitoring biologiczny narażenia na rtęć organiczną

Ocenę narażenia na metylortęć można prowadzić na podstawie pomiarów rtęci w żywności (ryby) bądź w oparciu o wyniki biologicznego monitoringu stężenia rtęci we krwi lub włosach. Przyjmuje się, że 1 litr krwi zawiera ok. 1% zatrzymanej w ustroju metylortęci. Dla dopuszczalnego dziennego pobrania, wynoszącego 30 μg/dobę, można oczekiwać stężenia we krwi 30 μg/l oraz 7,5 mg/g we włosach. W Stanach Zjednoczonych Ameryki, konsumpcja żywności zawierającej rtęć jest uznawana jako zagrożenie dla zdrowia. The U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA) i National Academy of Sciences jako bezpieczne dla zdrowia stężenie rtęci we włosach zalecają 1,0 μg/g i we krwi 4–5 μg/l. Odpowiada to konsumpcji rtęci w dawce referencyjnej (RfD) równej 0,1 μg/kg wagi ciała w ciągu dnia. Wartość dawki wyznaczającej („benchmark dose” — BMD), określonej na podstawie występowania efektów neurotoksycznych u irackich dzieci narażonych in utero na metylortęć, wynosi dla rtęci we krwi 44 μg/l i we włosach 11,1 μg/g (17). W Szwecji Swedish National Food Administration zabrania kobietom w ciąży spożywania takich ryb drapieżnych, jak szczupaki, okonie, miętusy, węgorze i halibuty (…).

Poziomy biologiczne rtęci we krwi i włosach u osób spożywających ryby i ich produkty

Spożycie ryb i morskich ssaków oraz owoców morza, znacznie podwyższa stężenia rtęci we krwi i włosach. Wartości stężeń rtęci we krwi i włosach ludzi w zależności od częstotliwości spożywania posiłków składających się z ryb zamieszczono w tabeli 4. (dane z terenu Stanów Zjednoczonych Ameryki).

U rybaków i ich rodzin na wyspie Madera stężenia rtęci we włosach osiągały wartości do 38,9 μg/g u mężczyzn i 10,4 μg/g u kobiet. W populacji Szwecji (127 kobiet) o dużej konsumpcji ryb (kilka posiłków z ryb w miesiącu) stwierdzono stężenia całkowitej rtęci we włosach w stężeniach od 0,08 do 6,60 μg/g (mediana = 0,7 μg/g) i stężenia te były skorelowane ze stężeniami metylortęci we krwi (mediana = 1,7 μg/l w zakresie 0,30–14,0 μg/l; rs = 0,78; p < 0,001). Björnberg i wsp. u kobiet w ciąży stwierdzili wprost proporcjonalną zależność stężeń metylortęci we krwi pępowinowej i rtęci całkowitej we włosach (R2 = 0,53; n = 126), którą potęgowało spożycie ryb i owoców morza (dla stężeń całkowitej rtęci we włosach r = 0,41; p < 0,0001 i metylortęci we krwi pępowinowej r = 0,46; p < 0,0001). Wartości stężeń całkowitej rtęci we włosach (n = 127) i metylortęci oraz rtęci nieorganicznej we krwi pępowinowej (n = 130) stwierdzone u kobiet ciężarnych wynosiły odpowiednio (mediana): 0,35 mg/kg w zakresie 0,07–1,50 mg/kg; 1,3 μg/l w zakresie 0,10–5,70 μg/l oraz 0,15 μg/l w zakresie 0,03–0,53 μg/l. Muszyńska-Zimna prowadziła badania w Polsce nad populacją mieszkańców Łodzi, u której zakres stężeń rtęci całkowitej wynosił do 1,8 μg/g, a średnia stężeń 0,696±0,301 μg/g. Z kolei Wiatrowska w roku 1983 stwierdziła, że u populacji generalnej w Polsce (w przedziale wiekowym 17–65 lat) zakres stężeń wahał się poniżej 0,98 µg/g (średnia: 0,19 µg/g).

Bez tytułu3

U osób dorosłych (w przedziale wiekowym 18–58 lat) narażonych zawodowo, badanych przez Wiatrowską w 1983 roku, średnia stężeń rtęci całkowitej wynosiła 5,4 μg/g. Według wyników badań otrzymanych przez Hacia stężenie rtęci całkowitej we włosach mieszkańców naszego kraju wynosiło 0,379 μg/g±0,315 μg/g. Dzienny pobór rtęci organicznej (metylortęci) zależy głównie od konsumpcji ryb i koncentracji metylortęci (MeHg) w rybach. Konsumpcja ryb w zależności od regionu i grup etnicznych może skutkować dziennym pobraniem rtęci nawet do 500 g lub więcej. Zawartość rtęci całkowitej (lub MeHg) we włosach pozostaje w ścisłej zależności od ilości zjedzonych ryb i stopnia ich zanieczyszczenia rtęcią.

Metody wstępnego przygotowania próbek włosów do oznaczania stężenia rtęci

Ocenę narażenia na rtęć prowadzi się w oparciu o oznaczanie stężenia rtęci we krwi, moczu i we włosach. Oznaczanie rtęci w moczu pozwala określić narażenie na rtęć nieorganiczną Hg2+ — między innymi służy do oznaczania rtęci w moczu lekarzy stomatologów i pomocy dentystycznych narażonych na rtęć podczas zakładania i usuwania plomb amalgamatowych. Poziom rtęci we krwi odzwierciedla bieżące narażenie na rtęć organiczną, a stężenie rtęci we włosach obrazuje narażenie na rtęć organiczną bieżące i w przeszłości. Każdy centymetr włosów odpowiada 1 miesiącowi narażenia na rtęć organiczną. Określanie stężenia rtęci we włosach jest nieinwazyjną, a jednocześnie bardzo skuteczną i dokładną metodą oszacowania wielkości narażenia środowiskowego na rtęć. Do mineralizacji próbek włosów i oznaczania rtęci wykorzystuje się szerokie spektrum metod mineralizacji i różnych technik generowania par rtęci (…).

Obecnie powszechnie wykorzystywaną techniką stosowaną do oznaczenia stężenia rtęci, w tym także rtęci całkowitej we włosach, jest technika absorpcyjnej spektrometrii atomowej (AAS), z zastosowaniem techniki „zimnych par” (CV-AAS) oraz ICP-MS (spektrometria mas z plazmą wzbudzoną indukcyjnie) (…). Zainteresowanie metodami rozdziału i oznaczaniem poszczególnych form chemicznych rtęci związane jest z powszechnością występowania rtęci jako czynnika zanieczyszczającego środowisko. Rtęć występuje w nim w postaci rtęci elementarnej (Hg0), nieorganicznej (Hg2+) oraz organicznej (MeHg). Połączenie rtęci nieorganicznej oraz monometylortęci (CH3 Hg+) jest najczęściej występującą formą w próbkach biologicznych. Różnice w toksyczności poszczególnych form wpłynęły na konieczność opracowania metod rozdziału z dobrą czułością i dokładnością (…).

Stężenia rtęci we włosach Polaków

W 2007 roku przeprowadzono badanie stężenia rtęci we włosach. Próbki włosów zebrano od 20 osób z terenu Łodzi. Osoby, od których zostały pobrane, nie spożywały w nadmiarze ryb ani dań zawierających owoce morza, np. małże, ostrygi, kraby, kalmary itp. Liczba spożywanych posiłków zawierających ryby wahała się od 0 do 8 na miesiąc. Próbki włosów zostały pobrane z części potylicznej głowy i obcinane były tuż przy skórze głowy. Długość obciętych włosów wynosiła od około 1 cm do 3 cm (…).

Średnie stężenie rtęci we włosach mieszkańców Łodzi w wyniku obecnie prowadzonych badań pozostają na podobnym poziomie w porównaniu do badań Wiatrowskiej — która stwierdziła u populacji generalnej w Polsce u osób dorosłych (17–65 lat) zakres stężeń rtęci we włosach od 0,0–0,98 μg/g przy średniej 0,19 μg/g — oraz w porównaniu do innych danych cytowanych w aktualnym międzynarodowym piśmiennictwie. Najnowsze doniesienia oparte na wynikach badań z terenu Szwecji mówią, że mediana stężeń (n = 28) całkowitej rtęci we włosach u osób niejedzących ryb (w okresie 2 lat przed rozpoczęciem badań) wynosi 0,06 μg/g, w zakresie stężeń 0,04–0,32 μg/g, natomiast średnie stężenie rtęci całkowitej (T-Hg) oznaczone przez Berglund u osób spożywających ryby wynosi 0,76±0,40 μg/g, w zakresie 0,08–2,0 μg/g. Obserwowany spadek stężenia rtęci we włosach spowodowany jest najprawdopodobniej zmniejszeniem konsumpcji ryb na rzecz dań mięsnych, których spożywanie nie powoduje wzrostu stężenia rtęci całkowitej we włosach, a także rozwojem nowych technik oznaczania rtęci dających możliwość oznaczania znacznie niższych stężeń z lepszą precyzją i dokładnością.

Włosy są biomarkerem długoterminowego narażenia środowiskowego na metylortęć. Poziom rtęci we włosach zależy od konsumpcji ryb. U osób z ich niskim spożywaniem poziom ten waha się od 0,25 µg/g do 0,8 µg/g oraz w zakresie 0,032 µg/g±0,692 µg/g (dane Instytutu Medycyny Pracy w Łodzi dla populacji polskiej). Dużo wyższe poziomy rtęci we włosach występują u osób często jedzących posiłki zawierające ryby morskie lub owoce morza (032–0,69 μg/g). Najpowszechniej stosowaną techniką oznaczania rtęci całkowitej we włosach jest absorpcyjna spektrometria atomowa (AAS), najczęściej z zastosowaniem techniki „zimnych par” (CV-AAS).

Wykorzystano fragmenty:

Renata Brodzka, Małgorzata Trzcinka-Ochocka, Rtęć we włosach – wskaźnik narażenia środowiskowego, Medycyna Pracy, 2009, 60(4), s. 303-314. Bibliografia pełnego artykułu.

Jeszcze nie skomentowany

Skomentuj