Pre Loader

Civa

Toksisitesi yüksek ağır metaller

Civa

Metalik cıva, parlak gümüş beyazı, kokusuz bir sıvı olan ve ısıtıldığında renksiz ve kokusuz bir gaz haline gelen doğal olarak bulunan bir metaldir. Cıva çok zehirli ve yüksek düzeyde biyobirikimlidir.

Varlığı deniz ortamını olumsuz etkiler. Bu nedenle birçok çalışma cıvanın su ortamındaki dağılımına yöneliktir. Cıva kirliliğinin başlıca kaynakları arasında tarım, belediye atık su deşarjları, madencilik, atıkların yakılması ve endüstriyel atık su deşarjları gibi antropojenik faaliyetler yer almaktadır.

Civa yerkabuğunda en çok bulunan elementlerden biridir. Asitli topraklar (pH<5) nedeniyle silikon; gibsit ve boehmit gibi Civa oksihidroksitler olarak bilinen katı formda Civa bırakarak süzülür. Bu kararsız Civa formları, toprakta Al (OH)63+ olarak iyi bilinen fitotoksik Al3+'yı bırakır. Al3+ etkileşimi apoplastik, plazma membranı ve simplastik hedeflerle toksisiteye yol açar ve bitkilerde fiziksel ve hücresel süreçleri bozar. Yaygın belirtiler; kök büyümesinin engellenmesi, yapraklarda hücresel modifikasyon, küçük ve koyu yeşil yapraklar, yapraklarda sararma ve ölüm, sararma, morarma ve yaprak nekrozudur

Cıva esas olarak, her biri farklı toksisite ve biyoyararlanıma sahip olan metalik elementler, inorganik tuzlar ve organik bileşikler olmak üzere üç biçimde bulunur. Bu cıva formları, mikroorganizmalar tarafından alındıkları ve mikroorganizmalar içinde metil cıvaya dönüştürüldüğü göller, nehirler ve okyanuslar gibi su kaynaklarında yaygın olarak bulunur ve sonunda biyomagnifikasyona uğrayarak sudaki yaşamlarda önemli rahatsızlıklara neden olur. Bu kontamine sularda yaşayan canlıların tüketimi, insanların metil civaya maruz kalmasının ana yoludur.

Cıva, termometrelerde, barometrelerde, pirometrelerde, hidrometrelerde, cıva ark lambalarında, flüoresan lambalarda ve katalizör olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ayrıca, kağıt hamuru ve kağıt endüstrilerinde, pillerin bir bileşeni olarak ve amalgamlar gibi diş preparatlarında kullanılmaktadır.


Şekil 4 - Çeşitli uygulamalar için küresel cıva kullanımı (2005'te toplam: 3.760 metrik ton).

Civa toksisitesinin mekanizması

Civa, tehlikeli bir metal olarak iyi bilinir ve toksisitesi, Amerikan Zehir Kontrol Merkezleri Birliği tarafından 1997'de 3.596 vaka ile akut ağır metal zehirlenmesinin yaygın bir nedenidir. Metilciva, mikrotübül yıkımından, mitokondriyal hasardan, lipid peroksidasyonundan ve serotonin, aspartat ve glutamat gibi nörotoksik moleküllerin birikmesinden sorumlu olan bir bileşiktir. Çevreye salınan toplam civa miktarının yıllık 2.200 metrik ton olduğu düşünülmektedir. Hem Çevre Koruma Ajansı'na hem de Ulusal Bilim Akademisi'ne göre, Amerikalı kadınların %8 ila %10'unun doğurdukları herhangi bir çocukta nörolojik bozukluklara neden olacak cıva seviyelerine sahip olduğu tahmin edilmektedir. Toksik cıvaya maruz kalan hayvanlarda olumsuz nörolojik ve davranışsal değişiklikler görülmüştür. Tavşanlar, 1 ila 13 hafta boyunca 28.8 mg/m3 cıva buharına maruz kaldıklarında belirsiz patolojik değişiklikler, belirgin hücresel dejenerasyon ve beyin nekrozu geliştiği görülmüştür.

Bilindiği gibi, cıva proteinlerin sülfhidril ve selenohidril gruplarına güçlü bir şekilde bağlanıp, kuaterner ve tersiyer yapılarını modifiye ederek hücrelerin temel fonksiyonlarını bozan güçlü bir toksindir. Bu metal, reseptörlere, iyon kanalları ve hücre içi sinyal iletim yollarına bağlanabilir. Bu etkiler genetik önemi olan proteinlerde çeşitli genetik değişikliklere sebep olur. Periferik sinir sistemi, böbrek fonksiyonları, immün sistem, endokrin sistem ve kaslar etkilenir. Ancak en duyarlı sistem merkezi sinir sistemidir. Ayrıca sistemik kontakt dermatit ve numuler dermatite (diskoid egzema-metal teması ile olur) sebep olabilir.

Civanın insanlar üzerindeki etkileri

Cıva, doğadaki en zehirli ağır metal olarak kabul edilir. Cıva zehirlenmesine akrodini veya pembe hastalık denir. Cıva, ilaç, kağıt ve kağıt hamuru koruyucuları, tarım endüstrisi ve klor ve kostik soda üretim endüstrisi gibi çeşitli endüstrilerin faaliyetleri ile çevreye salınmaktadır. Civa, diğer elementlerle birleşerek organik ve inorganik cıva oluşturma yeteneğine sahiptir. Yüksek seviyelerde metalik, organik ve inorganik cıvaya maruz kalmak beyne, böbreklere ve gelişmekte olan fetüse zarar verebilir.

Cıva, çoğu yiyecek ve içecekte <1 ila 50 μg/kg aralığında bulunur. Deniz ürünlerinde genellikle daha yüksek seviyelerde görülür. Organik cıva biyomembranlardan kolayca geçebilir ve doğaları gereği lipofilik oldukları için cıva çoğu yağlı balık türünde ve yağsız balıkların karaciğerinde daha yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Mikroorganizmalar, toprakta ve suda bulunan cıvayı, balık yaşı ve artan trofik seviyelerle birikebilen bir toksin olan, metil cıvaya dönüştürür.

EPA, cıva klorür ve metil cıvanın yüksek derecede kanserojen olduğunu beyan etmiştir. Sinir sistemi her türlü cıvaya karşı çok hassastır. Artan cıva maruziyeti beyin fonksiyonlarını değiştirebilir ve utangaçlık, titreme, hafıza sorunları, sinirlilik ve görme veya işitmede değişikliklere yol açabilir. Metalik cıva buharlarına daha yüksek seviyelerde daha kısa sürelerle maruz kalmak akciğer hasarına, kusmaya, ishale, mide bulantısına, deri döküntülerine, kalp atış hızının artmasına veya kan basıncı artışına neden olabilir.

Organik cıva zehirlenmesinin belirtileri arasında depresyon, hafıza sorunları, titreme, yorgunluk, baş ağrısı, saç dökülmesi vb. bulunur. Bu semptomlar diğer durumlarda da yaygın olduğundan, bu tür vakaları teşhis etmek zor olabilir. Cıvaya maruz kalmayla ilişkili ağır sağlık etkileri nedeniyle, içme suyu için mevcut standart, Çevre Koruma Yasası ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO, 2004 ) tarafından 0,002 mg/L ve 0,001 mg/L olarak daha düşük seviyelerde belirlenmiştir

Cıva toksisitesi türleri:

Elemental Civa Metil Civa İnorganik Civa
Kaynaklar Fosil yakıtlar, diş amalgamları, eski lateks boya, yakma fırınları, termometreler Pestisitler, balık, kümes hayvanları Cıvanın biyolojik oksidasyonu, metil cıvanın bağırsak mikroflorası tarafından demetilasyonu
Absorpsiyon Buharın %75-85'i emilir % 95-100 bağırsak yolunda emilir Hayvanlarda alınan dozun %7-15'i emilir ve dermal dozun %2-3'ü emilir
Dağıtım Vücuda dağılmış, lipofilik, kan-beyin bariyerini ve plasenta bariyerini aşar, beyin ve böbrekte birikir Tüm vücuda dağılmış olan lipofilik, kan-beyin bariyerini ve plasenta bariyerini kolayca geçer, böbrek ve beyinde birikir. Beyin yenidoğanlarında bulunan kan-beyin veya plasenta bariyerini geçmez, böbrekte birikir.
Boşaltım Ter, idrar, dışkı ve tükürük %90'ı safra, dışkı, %10'u idrarla atılır Ter, tükürük, idrar ve dışkı
Toksisite nedeni İnorganik cıvaya oksidasyon İnorganik cıvaya demetilasyon, serbest radikal oluşumu, enzimlerde ve yapısal proteinlerde tiyollere bağlanma Enzimlerde ve yapısal proteinlerde tiyollere bağlanma
Toksikoloji
Üst