Chemické škodliviny v životním a pracovním prostředí
RNDr. Ondřej Zvěřina
zverina@med.muni.cz
globální cyklus dusíku
formy dusíku v prostředí
inertní dusík
v atmosféře 78 % (75 % hm.), pevná vazba N≡N
štěpení výboji a UV zářením → vznik oxidů (NOX
) → kyseliny
→ půdní neutralizace (NO2
a
NO3
)→
příjem rostlinami
některé bakterie schopny oxidovat vzdušný kyslík
reaktivní dusík
dusík, který není v plynné formě
zlomek celkového množství
rychlá výměna
eutrofizace Kaspického
moře
vazba v molekule N2
globální cyklus dusíku
geochemický cyklus dusíku
globální cyklus dusíku
příčiny světového nadbytku reaktivního dusíku
pěstování luštěnin
symbiotické nitrifikační bakterie
spalovací motory
důsledek oxidace inertního N2
za
vysokých teplot
acidifikace prostředí
Haber-Boshova reakce
N2
+ 3H2
→ 2NH3
syntéza amoniaku z prvků
Nobelova cena 1918 a 1931
výroba hnojiv (NaNO3
)
globální cyklus dusíku
antropogenní produkce reaktivního dusíku
globální cyklus dusíku
důsledky zvýšeného toku reaktivního N v prostředí
Acidifikace
Troposférický ozón
Skleníkový jev
Eutrofizace a snížení biodiverzity
Smog
globální cyklus dusíku
dusičnany v potravinách
určitá hladina NO3
-
nevyhnutelná
malé množství není přímo zdravotně nebezpečné
vyloučení ledvinami
V potravinách:
jako aditiva (NaNO3
a KNO3
v masných výrobcích, konzervách)
jako kontaminanty (i přirozeně) v zelenině: špenát, salát
možnosti omezení: malé
při vaření pouze výluhem
eko-výrobky nebývají přehnojované
E249 dusitan draselný
E250 dusitan sodný
E251 dusičnan sodný
E252 dusičnan draselný
(Nařízení Komise č. 1881/2006/ES)
VODA
Obsah dusičnanů je regulován vyhláškou 252/2004
o pitné vodě a vyhláškou 275/2004 o balené vodě;
V pitné vodě smí být nejvýše 50 mg/l dusičnanů, v
balené vodě jen 25 mg/l dusičnanů (v kojenecké
jen 10 mg/l).
globální cyklus dusíku
dusičnany v potravinách
globální cyklus dusíku
dusitany v organismu
dusičnany ve vyšších dávkách:
vstřebávání živin, trávení, metabolismus vit.A, fce štítné žlázy
hlavní zdravotní riziko:
vychází z možné redukce na dusitany
redukce NO3
→
NO2
v
traktu
dusitany reagují s aminy na nitrosaminy
produkci nitrosaminů podporuje: pH, tuky
produkci nitrosaminů omezuje: vláknina, vitamin C a E
dusitany
(z redukce dusičnanů)
aminy
(alkohol, tabák, jídlo, léky)
nitrosaminy
karcinogeny, teratogeny
Riziko pro kojence
Do 3-4 měsíců fetální hemoglobin reaguje lépe s dusitany
(Fe2+
→Fe3+
), což může vést až k udušení. Tento stav se
označuje jako dusičnanová alimentární
methemoglobinémie.
globální cyklus dusíku
dusitany v organismu
reakci podporuje:
nedostatečně vyvinutý enzymatický systém
nízká koncentrace HCl v žaludku (redukující MO)
mercury
Rtuť
(Hg, hydrargyrum)
lidstvem využívaná přes 3 000 let
po celou dobu sbírání zkušeností s její toxicitou
rtuť poškozuje několik orgánových systémů
neurotoxicita = kritický toxický účinek Hg
projev nepříznivého účinku podmíněný dostupností
(fyzikálně-chemické vlastnosti konkrétní formy)
Rtuť a její fyzikálně-chemické formy
Hg0
elementární rtuť:
kovová nebo ve
formě par
Hg2+
anorganické
sloučeniny
organická Hg
organické formy,
zejména methylrtuť
(MeHg, CH3
Hg)
tyto formy nejsnáze prochází
hematoencefalickou
membránou
Expozice rtuti
v současné době obecný trend:
dlouhodobá expozice relativně nízkým koncentracím
expozice Hg0
i Hg-org. v životním i pracovním prostředí
Hg0
pracovní prostředí: výroba chlóru, výbojek, přístrojů, těžba zlata
životní prostředí: zubní amalgámy
Hg organická
životní prostředí: ryby (tragédie v japonské Minamatě),
dezinfekční prostředky (moření obilí v Iráku)
Minamata (JAP)
Rtuť ve vodním prostředí
Schéma cesty rtuti od emisních zdrojů (sopka,
elektrárna spalující uhlí) do vodního prostředí.
Značná část rtuti i její metylované formy vzhledem ke
svým fyzikálním vlastnostem skončí adsorbovaná
přímo na drobné vodní organismy nebo částečky
organické hmoty, které jsou pozřeny.
Tyto drobné organismy jsou pak např. v moři potravou
pro kril. Kril je pak potravou pro větší ryby a na konci
potravního řetězce jsou predátoři jako žralok nebo
mečoun.
Symbolický teploměr znázorňuje, jak se koncentrace
rtuti zvyšují při cestě potravním řetězcem v důsledku
bioakumulace.
Amalgámová těžba zlata
v celosvětovém měřítku riziková profesionální expozice
- zemina se prosívá a mísí se rtutí
- zlato vytváří amalgám
- odpařením rtuti zbyde čisté zlato
→ expozice dělníků a jejich rodin v zemích třetího světa
Zubní amalgámy
aktuálně nejvýznamnější zdroj expozice parám elementární rtuti
více než 150 let - po celou dobu obavy z toxicity
3 % světové spotřeby Hg
→ amalgamové války
1. USA 2. pol 20. století
šarlatání: zázračné ustoupení potíží po odstranění výplně
předběžné obavy, konkurenční boje
2. Německo: Alfred Stock
uvolňování Hg z výplní → některé nemoci
3. současnost
informace o průběžné korozi a uvolňování Hg0
obavy z účinků uvolňované Hg
Zubní amalgámy
směs stříbra, mědi a cínu se rtutí ~ 1:1
jedna výplň ~ 15 μg Hg denně
WHO
příjem Hg z amalgámů 1.2 - 27 μg denně
odpovídá cca polovině celkových příjmů
tolerovatelný denní příjem 40 μg
+zvýšení příjmu žvýkáním (video)
(až k úrovni profesionální expozice)
Zubní amalgámy - epidemiologické studie
amalgam illness syndrome
nespecifické potíže: únavnost, nespavost, bolesti hlavy, nálady
pacienti se však nelišili významně počtem amalgámů
(teorie: málo selenu, psychosomatická záležitost)
roztroušená skleróza
časová souvislost častějšího výskytu se zavedením amalgámů
většina epidemiologických studií nenašla významnou souvislost
Alzheimerova choroba
snadný vstup par rtuti z dustiny ústní do limbického systému
genotyp Apo-E4 (příslušný isomer neobsahuje -SH skupiny)
Evidence-based doklady
zatím nenalezeny.
Některé státy doporučují
omezovat amalgámy:
Německo, Švédsko,
Dánsko, Kanada.
Zubní amalgámy - epidemiologické studie
amalgam illness syndrome
nespecifické potíže: únavnost, nespavost, bolesti hlavy, nálady
pacienti se však nelišili významně počtem amalgámů
(teorie: málo selenu, psychosomatická záležitost)
roztroušená skleróza
časová souvislost častějšího výskytu se zavedením amalgámů
většina epidemiologických studií nenašla významnou souvislost
Alzheimerova choroba
snadný vstup par rtuti z dustiny ústní do limbického systému
genotyp Apo-E4 (příslušný isomer neobsahuje -SH skupiny)
Profesionální expozice stomatologického personálu rtutí
způsob expozice: inhalační, perkutánní
rizikové úkony: příprava, aplikace,
broušení a odstraňování výplní
+možnost náhodné kontaminace prostředí
koncentrace par rtuti v dýchací zóně:
25 μg/m3
stomatolog
20 μg/m3
sestra
180 μg/m3
extrémní případy (18 odvrtání)
Profesionální expozice stomatologického personálu rtutí
stomatolog
- více exponován
- inhalace Hg0
+ aerosolu
při broušení
sestra
- nenalezena souvislost mezi
počtem připravovaných výplní
a expozici (dobrá technika)
- zejména inhalace Hg0
(rovnoměrná koncentrace)
Profesionální expozice stomatologického personálu rtutí
dlouhodobý monitoring:
Hg v moči stomatologického personálu:
10-39 μg/l
Hodnota bio. limitu pro profesionální expozici:
100 μg/l (dosažena u 2 % sester)
vyplývá:
vyšší expozice stomatologického personálu
vyšší u stomatologů než sester
kritická činnost: odvrtávání starého amalgámu
Opatření ke snížení rizika expozice - personál
obličejový štít
mírně omezuje expozici Hg0
(2x)
zamezuje expozici aerosolu (20x)
rouška
celodenní nošení ⇒ sekundární expozice
(kontaminace aerosolem s jeho následným odpařováním)
vhodné v kombinaci se štítem (stále vhodné vyměňovat)
čistič vzduchu
filtr zachycující rtuť,
víření prachových částic s Hg-aerosolem
Opatření ke snížení rizika expozice - pacient
odvrtávání a broušení
broušení a odvrtávání - dvakrát zvážit nutnost zákroku
(zejména u těhotných žen)
převládající názor: odstraňovat amalgámové výplně nevhodné
ochranné pomůcky
při nutném odvrtání použití kaučukové zábrany
při alergii na rtuť (nebo marnivosti) viz obr.
rtuťvkrvipoodstraněnívýplně
expozice rtuti z amalgámu - závěry studií
- amalgám zvyšuje obsah rtuti v těle
- krátce po aplikaci i odstranění hladina Hg vzrůstá
- stomatologický personál je zatížen profesionální expozicí rtuti
- expozice lékařského personálu nepřekračuje přijatelnou míru rizika
- základní ochranné pomůcky ještě minimalizují expozici