ARSENİK, İÇME SULARI VE SAĞLIK
“Tekbaş Ö F, Oğur R. Arsenik, içme suları ve sağlık. TAF. Preventive Medicine Bulletin, 2008; 7(4).”
Prof. Dr. Ömer Faruk TEKBAŞ
Doç. Dr. Recai OĞUR
Arsenik “As” simgesi ile gösterilen metalik bir element olup yeryüzünde yaygın olarak bulunan bir kimyasaldır. Arsenik renksiz kokusuz ve tat vermeyen bir madde olup içme sularındaki yüksek oranda olup olmadığı duyu organları ile anlaşılamaz ancak laboratuar testleri ile analiz edilebilir. Rastban veya beyaz arsenik olarak da bilinen arsenik trioksit (As2O3), en önemli arsenik bileşiği olup arsenik içeren maden cevherlerinin eritilmesi ile elde edilir (1).
Arsenik temel olarak;
· pestisit (haşere öldüren kimyasal maddeler)üretiminde
· herbisit (zararlı otları öldüren tarımda kullanılan kimyasallar) üretiminde
· gıda katkı maddelerinde
· cam, fişek ve bazı lazer ekipmanlarının üretiminde ve
· ilaç üretiminde(lösemi tedavisinde kullanılan arsenik trioksit yapımında) kullanılır (1,2).
Ayrıca; fosil yakıtların yanması sonucu havaya yayılabildiği gibi, madencilik, tarım ve atık yakma işlemlerinde havaya ve suya arsenik karışabilir. Arsenik aynı zamanda insan vücudu için eser elementtir yani çok düşük miktarlarda vücut için gerekli bir maddedir. Ancak yüksek düzeylerde alınması sağlık etkileri oluşturur (2).
İnorganik arsenik, insan vücudu için organik arsenikten daha toksiktir, çünkü organik arsenik normal şartlarda vücut tarafından kolayca atılır. Arsenik trioksit, inorganik arseniklerin en tipik örneğidir (1).
Arsenik, vücuda içme suyu, gıdalar ve solunum yoluyla alınmakla birlikte en büyük maruziyet kaynağı içme sularıdır.
Yer altı suları ve kuyu suları toprağın yapısındaki arseniğin çözünerek suya geçmesi ile daha yerüstü sularına göre daha yüksek oranda arsenik içerirler. Yer üstü suları, dereler, akarsular ve göller nispeten daha düşük oranda arsenik içerirler. Eğer yerüstü suları yüksek oranda arsenik içeriyorsa; sanayi atıkları ile kirlenme, başta tarımda kullanılan tarım ilaçları olmak üzere her türlü pestisitin topraktan süzülerek yerüstü sularını bulaştırmış olma olasılığı yüksektir. Bunun yanında baraj göllerinde dip çamurunda arsenik yoğunlaşması olabilir. Eğer baraj su seviyesi azalmasına paralel olarak dip çamuruna yakın bölgeden şebekeye su alınırsa arsenik oranının yüksek olması beklenen bir durumdur.
Arsenik ifadesi ayrıca doğada mineral halde bulunan (saf olmayan) arsenik minerali için de kullanılır. Arsenik minerali kireçtaşında ve sarı zırnık isimli renklendirici olarak kullanılan bir maddede bulunabilir.
Arsenik nerelerde bulunur ?
Arsenik, çevremizdeki bitki ve hayvanlarda, toprakta ve atmosferde doğal olarak bulunur. Volkanik patlamalardan çıkan toprak ve kaya parçacıklarında, maden atıklarında da yaygın olarak bulunur. Kapalı ortamlar için en önemli arsenik kaynağı sigara dumanıdır. Tahıllarda, pirinçte, balıklarla ve diğer birçok yiyecekte inorganik arsenik bulunur. Yiyeceklerle alınan arseniğin yaklaşık olarak %20’si inorganik arseniktir, diğer bir değişle bir yetişkinin aldığı toplam organik arseniğin %80’i normal şartlarda besinlerle alınır(1-3).
İçme sularındaki arsenik ve izin verilen sınır değerler:
İçme ve kullanma sularında bulunmasına izin verilen maksimum arsenik değerlerinin yıllar önce belirlenmesine rağmen, yakın zaman içerisinde yapılan çalışmalardan elde edilen veriler bu değerlerin daha da aşağı çekilmesi gerekliliği konusunu gündeme getirmiştir. Bu çalışmalar, düşük dozlarda uzun süre arseniğe maruz kalanlarda kanser ve diğer arsenikle ilgili sağlık sorunlarının meydana gelebileceğini göstermektedir (1.3).
İçme ve kullanma suları için herhangi bir kimyasal maddeye ait maksimum izin verilen değer belirlenirken dikkate alınan temel husus, belirlenen dozda ve daha düşük dozlarda herhangi bir sağlık sorunu meydana gelmemesidir. Arsenik için içme ve kullanma sularında bulunmasına izin verilen maksimum değerler, ilgili ülke veya standardı belirleyen kuruma göre değişebilmektedir. Tablo 1’ de çeşitli kuruluşlar tarafından belirlenen standartlar verilmiştir.
1999-2000 tarihlerinden önce dünyada içme ve kullanma sularında arsenik limiti 50 μg/L iken bu tarihten sonra 10 μg/L ye indirilmiştir (3,4).
Tablo 1. Arsenik İçin Çeşitli Kuruluşlar Tarafından Belirlenen Standartlar (3,4)
|
|
Dünya Sağlık Örgütü
(WHO-1958)
|
Dünya Sağlık Örgütü
(WHO-1963)
|
Dünya Sağlık Örgütü
(WHO-1999)
|
Amerika Birleşik Devletleri
(EPA-1975)
|
Amerika Birleşik Devletleri
(EPA-2001)*
|
Avrupa Topluluğu
(EC-1998)
|
Türkiye
(TSE 266-1997)
|
Türkiye
(İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hk.Yönetmelik 17 Şubat 2005)
|
|
Arsenik (μg/L)
(ppb)
|
200
|
50
|
10
|
50
|
10
|
10
|
50
|
10
|
* ABD’nde 2001 yılında standart değer 10 μg/L’ye olarak belirlenmesine karşın 2006 yılına kadar 50 μg/L’ye müsaade edilmiştir.
İzin verilen sınır değerler -yapılan araştırmaların sonucunda sağlık etkileri ortaya çıktıkça- yıllar içinde indirilmiştir.
Şu anda geçerli olan bilimsel düşünce; daha da düşük seviyelere indirilmesinin gerekli olmadığıdır. Bu düşüncesinin iki temel nedeni vardır. Öncelikle 10 μg/L düzeyinden daha düşük arsenik içeren içme ve kullanma sularının herhangi bir sağlık sorunu oluşturduğunu gösteren herhangi bir bilimsel araştırma, yayın veya kanıt bulunmamaktadır. İkincisi sudaki arsenik miktarını çok daha alt sevilere indirmek için gereken teknolojinin pahalı olması ve yaygınlaştırılmasının şu an için mümkün olmamasıdır. Örneğin 11 milyonluk bir kent için yaklaşık 800 milyon dolarlık bir yatırım ile içme suyu arıtımında arsenik düzeyi 5 μg/L nin altına indirilebilmektedir (1, 10).
Dünyada Durum:
Birçok ülkede yapılan incelemeler içme sularındaki arsenik miktarının 50 μg/L ’den daha yüksek olduğunu göstermiştir. Örneğin Arjantin, Şili, Bangladeş, Moğolistan ve Tayvan gibi ülkelerde içme sularındaki arsenik miktarı 1000 μg/L ’in üzerine kadar çıkabilmektedir. İçme ve kullanma sularının en iyi takip ve kontrol edildiği ülkelerden olan Amerika Birleşik Devletleri’nde de birçok eyalette özellikle kırsal bölgelerde, sulardaki arsenik miktarı 50 μg/L ’in üzerine çıkabilmektedir (1,5,6).
Ülkemizde Durum:
Ülkemizde içme ve kullanma sularında arsenik için izin verilen sınır değer 2005 yılının şubat ayına kadar 50 μg/L idi. Bu tarihten itibaren İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hk.Yönetmelik gereği izin verilen sınır değer 10 μg/L ‘e indirilmiş ve 3 yıllık bir geçiş sürtesi öngörülmüştür. Buna göre Şubat 2008’den itibaren ülkemizde izin verilen sınır değer 10 μg/L olarak uygulanmakta ve içme ve kullanma sularının standardı olarak aranmaktadır (4).
Yukarda sayılan, Arjantin, Şili, Bangladeş, Moğolistan ve Tayvan gibi ülkelerdeki içme sularındaki arsenik miktarının 1000 μg/L ’in düşünüldüğünde ülkemiz içme ve kullanma sularındaki arsenik yönünden şanslı bir konumdadır. Hiçbir ilimizde 100 μg/L’nin üzerinde içme suyu kaynağı yoktur. Sınır değer 10 μg/L ye indirilmesine rağmen; içme suyu kaynağı olarak kuyu suyu kullanmak zorunda olan birkaç il ve genel olarak şebeke sorunu olan birkaç il dışında genel olarak ülkemizde arsenik yönünden herhangi bir sorun görünmemektedir. Sorun olan illerdeki yükseklikler de izin verilen sınır değere çok yakın ancak halen yüksek olan değerlerdir.
İçme sularında saptanan arsenik düzeylerine göre sağlık etkileri:
• 50 μg/L ve daha düşük düzeylerde arseniğe maruz kalmanın insan sağlığı üzerindeki etkisi tartışmalıdır. 50 μg/L ve altındaki dozlarda arsenik alımına bağlı gelişen herhangi bir sağlık etkisi olsa bile bu klinik olarak ortaya konabilecek bir etki değildir.
• 100 μg/L ’in üzerinde mesane kanseri riskinde artış (6)
• 150 μg/L ve üzerinde cilt kanseri sıklığında artış (7)
• 200 μg/L ve üzerinde kronik etkilenim arsenikozis (arseniazis): (özellikle el ve ayak tabanında siğil benzeri deri oluşumları ve ciltte pigmentasyon değişiklikleri)(1,6)
• 300-400 μg/L düzeylerinde uzun süre arsenik etkilenimi sonucunda mesane kanseri, akciğer kanseri, deri kanseri ve diğer cilt problemlerinin ortaya çıkabileceğini gösteren çalışmalar mevcuttur (11).
• 400 μg/L üzerinde kolon, böbrek, mesane, karaciğer, akciğer ve deri kanseri sıklığında artış (8)
• 400-600 μg/L Damar Sistemi Hasarı (Black Foot) kangren (9,12)
• 700-930 μg/L Tip – 2 diyabet hastalığı
• 800-900 μg/L Akciğer kanseri gelişme riskinin önemli derecede yüksektir (5,13)
• Maruz kalınan miktar çok yüksek ise (kan düzeyi 3000 μg/L) vücuda temas ettiği yerde dermatit oluşur. Konjuktivit, bronşit, dispne ile başlayan zehirlenme belirtileri kusma ve kardiyak tutulumla birlikte gelişen geri dönüşü olmayan şokla seyreder ve saatler içerisinde ölüm meydana gelebilir.
• Günümüzde bu tür akut zehirlenmeler görülmemektedir.
• Diğer taraftan her gün yaklaşık olarak 20 mikrogram arsenik alımı insan için gereklidir (10)
Arsenicozis (Arseniazis) : Arseniazisin temel bulguları; özellikle el ve ayak tabanında siğil benzeri deri oluşumları ve ciltte pigmentasyon değişiklikleridir. Transisyonel hücre karsinomu, en sık mesane iç yüzeyinde gelişen malign bir kanser tipidir (6).
Akut Zehirlenmeler
Genelde arsenik kullanılan iş kollarında ortaya çıkar. Yüksek dozlarda ölümcül kazalar meydana gelebilir. Konjuktivit, bronşit, dispne ile başlayan zehirlenme belirtileri kusma ve kardiyak tutulumla birlikte gelişen irreversible şokla seyreder ve saatler içerisinde ölüm meydana gelebilir. Kan arsenik düzeyi 3 mg/L’nin üzerindeki olgularda ölüm görülebilir.
Solunum yoluyla öldürücü olmayan düzeylerde arseniğe maruz kalınması sonucunda, solunum sistemi mukozasında hasara bağlı bulgular ortaya çıkar. Burun mukozasının, larenksin ve broşiyollerin ileri derecede irritasyonu ile birlikte cilt ve konjuktivalarda irritasyon gelişebilir. Birkaç hafta içinde nazal septumda perforasyon gelişebilir. Uzun süreli arseniğe maruz kalanlarda akut zehirlenme için daha yüksek dozlar gerektiği kabul edilmekle birlikte, bu konu yeterince aydınlatılamamıştır (1, 14, 15).
Kazalara bağlı inorganik arsenik zehirlenmeleri arasında en iyi incelenen bileşik arsenik trioksittir. Genel olarak ortaya çıkan bulgular şiddetli kusma, diyare, şok, oligüri ve albüminüridir. Ortaya çıkabilen diğer bulgular; yüzde ödem, kas krampları ve kardiyak anomalilerdir. Zehirlenme bulguları dakikalar içinde ortaya çıkabileceği gibi, alınan arsenik bileşiği katı ise veya yiyeceklerle alınmışsa birkaç saat sonra da gelişebilir. Arsenik trioksitin öldürücü dozu 70-180 mg arasında değişebilmektedir. Ölüm 24 saat içinde meydana gelebilmekle birlikte genelde 3-7 gün içinde olur. Arsenik bileşikleri ile meydana gelen zehirlenmelerde genelde anemi ve lökopeni özellikle de granülositopeni gelişir. Ölüm meydana gelmediği durumlarda 2-3 hafta içinde kan değerleri normale döner. Zehirlenmelerde geçici hepatomegali görülmekle birlikte karaciğer fonksiyon testleri normal sınırlardadır. Periferik sinir hasarları, ölüm görülmeyen olgularda, 2-3 hafta içinde ortaya çıkar. Günümüzde bu tür akut zehirlenmeler nadiren meydana gelmektedir.
Kronik Etkilenim (Kronik Arsenik Zehirlenmesi)
Kronik arsenik zehirlenmesi, genelde uzun süre solunum yoluyla arsenik bileşiklerine maruz kalan işçilerde görülür. Solunum yolu muköz membranlarında ve ciltte meydana gelen sorunlar temel bulgulardır. Solunum yolu kanserlerinin yanı sıra sinir sistemi, dolaşım sistemi ve karaciğer tutulumu da ortaya çıkabilir.
Yiyecek, içme suyu ve ilaçlarla uzun süre arsenik alımı sonucunda diayre veya kabızlık, cillte kızarıklıklar, pigmentasyon ve hiperkeratoz ortaya çıkan temel bulgulardır. Bunlara ilave olarak damar tutulumuna bağlı periferik gangren, anemi ve lökositopeni sık olarak gözlenir. Sindirim yoluyla arsenik alanlarda karaciğer tutulumu ve deri kanserleri daha sık meydana gelir (2).
Uzun süre yüksek düzeyde inorganik arsenik içeren su içenlerde periferik damar bozuklukları ile birlikte Raynaud’s fenomeni gelişebilir. Tayvan ve Çin’de gözlenen Blackfoot hastalığı, mesleki olarak uzun süre arseniğe maruz kalanlarda görülmemekle birlikte Raynaud’s fenomeni ve hipotansiyon görülebilmektedir (2).
Etkilenimden sonraki 6-12 ay boyunca saç ve tırnakta arsenik saptanabilir. Ayrıca yüksek düzeydeki arsenik etkilenimi kısa süre içinde yapılacak idrar testiyle saptanabilir. Kronik arsenik zehirlenmesinde derinin anormal bir şekilde koyulaşmasını takiben el ve ayak tabanlarında anormal kalınlaşma meydana gelir. Bu durumun meydana gelebilmesi için içme sularındaki arsenik konsantrasyonunun en az 200 μg/L olması gerekir. Daha düşük dozlarda arseniğe bağlı olarak her hangi bir cilt probleminin meydana geldiğini gösteren bir bulgu yoktur (1).
Lokal olarak gelişebilen cilt bulguları genelde iki tiptir:
1.Eritem, şişme ve papül veya vesiküllerle birlikte gözlenen ekzamatöz tip ve
2. Folüküler şişme veya püstüllerle birlikte olan foliküler tip eritem. Cilt bulguları en sık yüz, ense, önkol, dirsek ve ellerde ortaya çıkar. Nadiren skrotum, bacak iç kısımları, göğüs üst kesimi, sırt, bacaklar ve ayak bileği çevresinde de görülebilir. Ancak bu lokalizasyonlarda hiperpigmentasyon ve keratoz belirgin değildir (2).
Kronik arsenik zehirlenmesine bağlı olarak gelişen melanozise “arsenomelanozis” adı verilir ve sıklıkla alt gözkapaklarında, şakaklarda, boyunda, meme başı çevresinde ve aksilla katlantılarında görülür. Şiddetli olgularda abdomen, göğüs, sıt ve skrotumda hiperkeratoz ve siğillerle birlikte bulunabilir. Kronik arsenik zehirlenmelerinde pigmente bölgelerde depigmentasyon gelişebilir ve “yağmur damlası (raindrop)” pigmentasyonu adı verilir. Özellikle hiperkeratozis prekanseröz gelişimin habercisi olabilir. Tırnaklarda meydana gelen transvers strialar da (Mees çizgileri) kronik arsenik zehirlenmesinin belirtilerindendir. Cilt bulgularının, arsenik etkileniminden uzun süre sonra (hatta ciltteki arsenik konsantrasyonları normale indikten sonra) gelişebileceği unutulmamalıdır (2).
Periferik sinir bozuklukları, genellikle akut zehirlenme sonucunda hayatta kalanlarda gelişir. Birkaç hafta içinde ortaya çıkmakla birlikte, iyileşme çok uzun sürer. Hem motor disfonksiyon hem de parestezi meydana gelir, ancak sadece şiddetli olgularda tek taraflı sensoriyal nöropati gözlenir. Alt ekstremiteler daha çok tutulur. Mikroskobik incelemede özellikle uzun aksonlarda Wallerian dejenerasyonu saptanabilir. Arseniğe uzun süre maruz kalan çocuklarda işitme kaybı gelişebilir (2).
Hamsterlerde yapılan çalışmalarda, yüksek doz intravenöz trivalan arsenik etkilenimin teratojenik etki gösterdiği saptanmıştır. Ancak insanlar için bu tür bir etki olduğunu gösterecek bir çalışma yoktur (2).
Özellikle pestisitlerde bulunabilen organik arsenik bileşiklerinin insanlarda meydana getirdiği sağlık sorunları hakkında yeterli çalışma bulunmamaktadır.
Tip – 2 diyabet hastalığı ile 700-930 μg/L arsenik düzeyindeki içme sularının içilmesi arasında bir ilişki olduğu gösterilmiştir (11). Bazı Asya ülkelerinde yapılan çalışmalarda kanser dışındaki akciğer hastalıkları (bronşit gibi) ile 500-600 μg/L arsenik içeren içme sularının tüketimi arasında ilişkiden söz edilmektedir (1).
Sonuç
Arseniğin, içme ve kullanma sularında bulunmasına izin verilen miktarlarda veya bu miktarların altında meydana getirebileceği sağlık riskleri konusunda yeterli bilimsel kaynak bulunmamakta, bunun yanı sıra sulardaki arsenik miktarının daha da azaltılması ile sağlığa olumlu katkı sağlanıp sağlanamayacağı da bilinmemektedir. Bazı araştırmacılar arsenik alımının azaltılmasının ciddi sağlı sorunlarına yol açacağını ileri sürerken sulardaki arseniğin tamamen yok edilmesi gerektiğini çok az da olsa iddia edeler vardır.
Türkiye genelinde içme suları aracılığı ile maruz kalınan arsenik miktarı hakkında önemli bir sorun bulunmamakla birlikte kırsal bölgelerde yaşayanların ve özellikle kuyu suyu kullananların 10 μg/L üzerinde arsenik içeren su tüketme ihtimallerinin yüksek olduğu söylenebilir. Çünkü yukarda da açıklandığı gibi yer altı kaynaklı içme sularının içindeki arsenik’ in kaynağı topraktır.
Kuramsal bazı bilgilere göre içme sularındaki arsenik üst sınırlarını yeniden düzenlemeye çalışmak, “çoğu zararlıysa azı da zararlıdır” yaklaşımıyla milyonlarca insanı ilgilendirecek girişimlerde bulunmak sorun yaratabilir. Bu nedenle Amerika Çevre Koruma Birimi 2001 yılında, 2006’dan itibaren içme suları için arsenik üst sınırını 10 μg/L ’e indireceğini açıklarken, konu hakkında bilimsel verilerin yetersiz olduğunu ve beş yıllık geçiş süreci içinde konuyla ilgili çalışmalara ağırlık verileceğini açıklamıştır. Gelecekte iz element olarak arsenik eksikliğine bağlı sorunların çıkabilmesinden korkulmaktadır.
Sonuç olarak; Arseniğin, içme ve kullanma sularında bulunmasına izin verilen (10 μg/L ve altında) miktarlarda bilinen sağlık riski yoktur. 5-6 μg/L ’düzeyinin sağlık etkisi oluşturduğunu ve kanser oranını artırdığı iddiaları tamamen tahmine dayanmaktadır, bilimsel dayanaktan yoksun olup kontrollü çalışmalar değildir. Bu düşünce yukarda da ifade edildiği gibi “çoğu zararlıysa azı da zararlıdır” düz mantığından kaynaklanmaktadır. Oysa bu düşünce tamamen yanlıştır. Kaldı ki içme sularıyla 10 - 50 μg/L arasında düzeylerde arseniğe maruz kalmanın insan sağlığı üzerindeki etkisi tartışmalıdır.
Kaynaklar
1. Brown KG. Arsenic, Drinking Water, and Health (A Report Prepared for ACHS). USA, 2002
2. International Labour Organisation. Encyclopaedia of Occupational Health and Safety, Fourth Edition. Switzerland. 1998.
3. Allan H. Smith, Peggy A. Lopipero, Michael N. Bates, Craig M. Steinmaus Arsenic Epidemiology and Drinking Water Standards SCIENCE Vol 296 p.2145, June 2002 .
4. Sağlık Bakanlığı Temel Sağlık Hizmetleri Genel Müdürlüğü. İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hk.Yönetmelik 17 Şubat 2005.
5. Ferreccio C, Gonzalez C, Milosavjlevic V, Marshall G, Sancha AM, Smith AH. Lung cancer and arsenic concentrations in drinking water in Chile. Epidemiology.11: 673-9,2000
6. Chiou HY, Chiou ST, Hsu YH, Chou YL, Tseng CH, Wei ML, Chen CJ. Incidence of transitional cell carcinoma and arsenic in drinking water: a follow-up study of 8,102 residents in an arseniasis-endemic area in northeastern Taiwan. Am J Epidemiol. 153: 411-8,2001
7. Tucker SB et al. Relationship between consumption of arsenic-contaminated well water and skin disorders in Huhhot, Inner Mongolıa (A final report from the University of Texas). UBA,2001
8. Tseng WP. Effects and dose-response relationships of skin cancer and blackfoot disease with arsenic. Environ Health Perspect. 19: 109-19,1977.
9. Tseng WP, Chu HM, How SW, Fong JM, Lin CS, Yeh S. Prevalence of skin cancer in an endemic area of chronic arsenicism in Taiwan. J Natl Cancer Inst. 40: 453-63,1968
10. Campos V, Buchler PM. Trace elements removal from water using modified activated carbon. Environ Technol. 2008 Feb;29(2):123-30.
11. Guo HR, Tseng YC. Arsenic in drinking water and bladder cancer: Comparison between studies based on cancer registry and death certificates. Environ Geochem Health. 2000; 22: 83-91,2000
12. Chen CJ, Chuang YC, You SL, Lin TM, Wu HY. A retrospective study on malignant neoplasms of bladder, lung and liver in blackfoot disease endemic area in Taiwan. Br J Cancer. 53: 399-405,1986.
13. Celik I, Gallicchio L, Boyd K, Lam TK, Matanoski G, Tao X, Shiels M, Hammond E, Chen L, Robinson KA, Caulfield LE, Herman JG,
GELENEKSEL KORUYUCU HEKİMLİK GÜNLERİ
Tüm Konular
Yazdır
Yazara Mesaj
Gönder