ESER ELEMENTLER, ÖNEMLER VE ANAL Z YÖNTEMLER

ESER ELEMENTLER,ÖNEMLERİ VEANALİZYÖNTEMLERİ

♦Metalleri diğer toksik maddelerden ayıran enönemliözellikleri, insanlar tarafından neoluşturulabilir nede yok edilebilir olmalarıdır.r.♦Periyodik tablodaki 105 elementin yaklaşışık80’ini metaller oluşturur.♦Birçok metal, insan ve hayvanlar için i inesansiyeldir. Esansiyel olanlar, eksikliklerindeolduğu u gibi fazla miktarlarda alındndıklarında davücut homeostazını bozarak toksik etkioluşturabilirler.

♦ Son zamanlarda ağır metal tanımı ilekimyasal maddelerin ekolojik sistemeverdikleri zarar genelleştirilerek gazetehaberlerinde sık sık ağır metallerin, çevreselproblemlere neden olduklarını yer almayabaşlamıştır. Bunun nedeni çevreselproblemler söz konusu olduğunda “ağırmetal” tanımı sanki çok tanımlı ve kesin birgrupmuş gibi bu kavramın çok sık “nispetenyüksek yoğunluğa sahip ve düşükkonsantrasyonlarda bile toksik veyazehirleyici olan metal” olarak kullanılmasıdır.

♦Bu yaygın kanıya, ağır metallerin belirli birzaman aralığında canlı organizmada diğermetallere kıyasla akümülasyonunun fazlaolması ve bunun sonucu negatif etkiningiderek artması yol açmaktadır. Gerçekte ağırmetal tanımı fiziksel özellik açısındanyoğunluğu 5 g/cm3 ten daha yüksek olanmetaller için kullanılır. Bu gruba Kurşun,kadmiyum, krom, demir, kobalt, bakır, nikel,cıva ve çinko olmak üzere 60 tan fazla metaldahildir.

♦Bugün “endüstriyel metaller” olaraknitelendirilen yaklaşışık k 50 metal ve alaşışımı çeşitliamaçlarla kullanılmaktadlmaktadır.♦Ayrıca metaller ve tuzları tıpta ve veterinerhekimlikte ilaç, pestisit (fungusit, insektisit,herbisit, rodendisit gibi) olarak dakullanılmaktadır.♦30 civarında metalin insanlarda toksisiteoluşturduğu bilinmektedir.

♦İnsan vücudu için esansiyel olan ve olmayanmetaller başta besinler olmak üzere diğer bazıyollarla (su, hava gibi) alınmaktadır. Böylece“vücut metal yükü “ oluşmakta; bazıları ise(alüminyum, kurşun ve kadmiyum gibi) yaşile birikerek vücuttaki konsantrasyonlarıartmaktadır.

METALLERENASIL MARUZKALIYORUZ ?

Metaller, insanlar tarafından veyaantrapojenik olarak hava, su, toprak vebesinlere çevresel taşınım sonucubesinler ve içme suları ile organizmayagirebilirler. Besinlerin normal bileşeniolabildikleri gibi kirlilik olarak dabulunabilirler.

♦Hava, su ve toprak, doğal kaynaklar veteknolojik nedenlerle metallerlekirlenebilir.Metaller çevrede jeolojik ve biyolojik devirlerledağılıma uğrarlar. Dağılım ve taşınma sonucumetaller emisyona uğradıkları yerlerden çokuzaklarda da birikerek çevredekikonsantrasyonları artar (Grönland buzullarındakurşun konsantrasyonunun daha önceki yıllaragöre 200 defa artması bu yeniden dağılım vetaşınmayı gösterir).

♦Mineral yataklarından geçensular buradaki metalleri çözerekzararlı hale getirmektedir.Örneğin Kütahya KEmet’teki teki yer altısularının n arsenikle kirlenmesi

♦Çevre kirlenmesi sonucu metallerbiyoakkümülasyonla besin zincirinegeçebilir.ebilir.Denizler, göller, gakarsular insan aktiviteleri(endüstri atıklarkları gibi) sonucu metallerle kirlenir.Metaller biyolojik parçalanmaya alanmaya dayanıklklıdır.Ayrıca bazılarları çevrede lipofil özellik kazanaraksu bitki ve hayvanlarda birikirler. Böylece Bbesinzinciri ile insanlara ulaşışırlar (Japonya’daMinamata bölgesinde bcıva cile kontamine olmuşbalıklarkların n yenmesi ile görülen gzehirlenme olayı).

♦Doğal kaynaklar veya teknolojinedeniyle metaller ile kirlenen topraktayetişen en bitkilerde metal birikimiolabilir.Örneğin selenyumca zengin topraklardayetişen en bitkilerde selenyum akkümüle olur.Hayvan ve insanlara geçerek erek keratindekikükürdün n yerini alarak birikir.

♦Fosil kaynaklı katı ve sıvısyakıtlartlarıniçerdiği i pek çok metal (arsenik,kurşun, un, kadmiyum, selenyum,vanadyum gibi) yakın çevremizdekihavayı kirletir.Ayrıca egzoz gazlarındançıkan kurşununbileşikleri ikleri trafiğin in yoğun olduğu şehirlerinhavasını kirletir.

♦Metalden yapılmlmışveya metalbileşikleri ikleri içeren ibesinkaplarından metaller besinleregeçebilir.ebilir.

♦Endüstride metallerin işlenmesi iveteknoloji sırassrasında doğrudan maruzkalma ile pek çok meslekselzehirlenme olabilir.(Kronik kurşun, un, cıva, ckadmiyumzehirlenmesi gibi). Endüstride metalzehirlenmeleri başlıca inhalasyon yolu ileolmaktadır. Ancak talyum, alkil kurşun,un,nikel, arsenik ve berilyum gibi metallerinderi yolu ile de absorpsiyonları önemlidir.

Metal Toksisitesi veEtkileyen Faktörler

Metallerin toksik etkileri her metalinözelliğine ine göre gdeğişmektedir. Ancak genelolarak metallerin hepsi birden fazla organ vesistemi etkilemektedir. Bu nedenle metalzehirlenmelerinde “hedef veya kritik organ”,o metale en duyarlı olan etki yeri için i inkullanılmaktadlmaktadır.Örneğin kadmiyuma enduyarlı organ böbrekler b brekler olmakla beraberkaraciğer ve akciğerlerde de toksik etkigörülür. r.

Metal toksisitesini etkileyen faktörler birkaçgrupta incelebilir:♦ Esansiyel elementlerle etkileşim:im:Bazı metaller metabolik olarak benzediklerielementlerin yerine geçerek erek toksik etkigösterirler.Örneğin kurşun un kalsiyuma benzermetabolizması ile kemik mineralizasyonunu,demir ve çinkonun yerini alarak ta hemmetabolizmasını etkiler.

♦ Metal-protein komplekslerininoluşumu:umu:Bazı metallerin proteinlerle kompleksoluşturmasturması detoksikasyon veya koruyucumekanizma olarak tanımlanmlanır.Örneğinmetallotioneinler (sülfidril grubu içeren iproteinler) kadmiyum, çinko, bakır r ve diğermetallerle kompleks oluştururken, ferritinve hemosiderin intasellüler ler demir-proteinkompleksleridir.

♦ Yaş ve gelişim im durumu:Çocuklar ve yaşlılar lar metaltoksisitesine yetişkinlerden dahaduyarlıdırlar.rlar.♦ Yaşam am tarzı ile ilgilifaktörler:Sigara içimi i imi veya alkol toksisiteyiindirekt etkileyebilir.

♦ Metallerin kimyasal formu:Toksisiteyi önemli derecede etkiler.Cr +6 bileşiklerinin iklerinin Cr +3bileşiklerinden, iklerinden, alkil kurşun un ve alkilcıva bileşikleri ikleri anorganikformlarındançok daha toksiktir.

♦ İmmün n sistem:Cıva, altın, platin, berilyum, krom ve nikelimmün n reaksiyonlar oluşturabilen metallerdir.Sistemik anafilaksi ve gecikmiş tiptekireaksiyonlar gibi çeşitli tipte alerjik reaksiyonlaroluşturabilirler (platinle oluşabilen deri vebronşiyal hipersensitivite reaksiyonları, , organikaltın n bileşikleri ikleri ile oluşabilen trombositopeni,nikel ve kroma maruziyetle gelişebilen ebilen kontaktdermatit, berilyum ve zirkoniyumla oluşabilengranülomalar gibi).

Risk değerlendirmesi erlendirmesi metalinbulunduğu u ortamdaki (hava, su,toprak, besin) konsantrasyonu ve buortamdan insana ulaşabilen abilen dozu esasalınarak yapılır. Bu amaçla bazıdeğerlere erlere ulaşışılması gerekir:

M etallerin K arsinojenik E tkileriA . İnsanlarda K anser O luşturan M etallerM etal ve kaynağıK anser T ü rüA rsenikC u rafinerisiA s pestisitleriK im yasal tesislerİçm e suyu (oral)Sigara dum anıK adm iyumC d rafinerisiK romC r rafinerisiK rom üretim iK rom at pigm entleriN ikelN ikel rafinerisiP ulm oner karsinom aL enfom a, lösem iD erm al karsinom aH epatik anjiyosarkom aPulm oner karsinom aPulm oner karsinom aG astrointestinal karsinom aPulm oner karsinom aN azolarenks karsinom asıG astrik ve renal karsinom aSarkom a ?

DEMİR♦ Vücudumuzda toplam 2-4.5 g arasındabulunur.♦ Kanda O 2 ’i taşıyan hemoglobininyapıtaşıdır.Kan tepkimelerini düzenler.♦ Bir çok enzimin yapıtaşıdır,beyin için degereklidir.♦ Hem ferro hem de ferri demir nötralpH’larda çözünmediği için Fe +3 ’ün vücuttaçözünebilir kalmasına izin verenkomplekslerin oluşumu söz konusudur.

♦ Demir alımı ilk iki yaşta ve ergenlikdöneminde kritiktir.Hamilelerde veemzirenlerde Fe ihtiyacı artar.♦ Eksikliğinde vücut direnci azalır,halsizlikgörülür,alyuvarlar azalır,anemi görülür.♦ Erişkinlerin günde 10-15 mg,emzikliler vehamilelerin 20-30 mg Fe’e ihtiyacı vardır.

ÇİNKO♦ Canlıların büyüme ve gelişmesi içingereklidir.Fe’ den sonra insan vücudunda enfazla bulunan eser elementtir.♦ Enzimatik ve hormonal işlemlerdeaktifleyici ve katalizör role sahiptir.♦ İnsülin hormonunun bileşiminde bulunarakbüyümeyi etkiler,yara iyileşmesinde,aminoasit döngüsünde,savunma sistemlerindegereklidir.

♦ Vücutta en çok karaciğer,pankreas veböbreklerde bulunur.♦ Büyük bir kısmı dışkıyla atılırken,idrarlaatımı daha azdır.♦ Deniz ürünleri,balıklar,sakatat,sütürünleri,bakliyatlar,tahıllar,kepek,fındık,fıstıkiyi birer Zn kaynağıdır.♦ Hayvansal kaynaklı Zn alımı bitkiselkaynaklı alımlardan daha iyideğerlendiriliyor.

♦ Erişkinlerin günde 15 mg,hamilelerin 20mg Zn’a ihtiyacı vardır.♦ Eksikliğindeki tipikbelirtiler;kaşınmalar,cilt bozuklukları velekeli tırnaklardır.Çocuklarda büyüme vegelişme bozuklukları,durgunluk veneşesizlik görülür.İleri derece eksikliğindeise saç dökülmesi,büyüme gelişme durmasıgözlenir.Kronik zehirleyici etkisinerastlanmamıştır.

BAKIR♦ Bakır çok yaygın bir maddedir ve doğada doğalolarak bulunur ve doğal olaylar yoluyla ile doğadayayılır. İnsanlar bakırı yaygın bir şekildekullanırlar.♦ Biyolojik önemi Fe’e yakındır.Az miktarda Cubileşikleri halinde enzimlerde bulunur.♦ Bakır birçok çeşit gıdada, içme suyunda vehavada bulunabilir. Bundan dolayı her günyiyerek, içerek ve soluyarak önemli bir miktarbakırı vücudumuza alırız. Bakırın absorpsiyonugereklidir, çünkü bakır insan sağlığı için gerekliolan bir iz elementtir.

♦ Normal beslenmede Cu eksikliğigözlenmez.Et,deniz ürünleri,fındık,kuruüzüm,baklagiller,tahıllar ve özellikle çocuklar içinsüt ve süt ürünleri zengin Cu kaynaklarıdır.♦ Bakıra mesleki olarak maruz kalma sıklıklaolmaktadır.♦ Bakıra uzun süreli maruz kalma burun, ağız vegöz tahrişine ve baş ağrılarına, karın ağrılarına,baş dönmesine, kusmaya ve ishale nedenolmaktadır. Bakırın kasten yüksek miktarda alımıkaraciğer ve bakır hasarlarına ve hatta ölüme bileneden olabilir. Bakırın kanserojen olup olmadığıda henüz saptanmamıştır

♦ Eksikliğinde kanın yapısı bozulur,anemigörülür,saç ve deride renk kayıpları sözkonusudur.♦ Bakır dumanına, tozuna veya sisineendüstriyel olarak maruz kalma metaldumanı ateşi ile burunda mukozamembrandaki atrofik değişikliklerlesonuçlanmaktadır. Kronik bakırzehirlenmesi Wilson Hastalığı ilesonuçlanmaktadır ve karaciğer sirozu, beyinhasarı, demiyelinizasyon, böbrek hastalığıve korneada bakır bırakma ile karakterizeedilmektedir.

MANGAN♦ Enzimlerin yapısında bulunur ve enzimleriaktifler.Bağ dokusu yapımına,üreoluşumuna,protein ve yağ asitleri sentezinekatılır.Muhtemel yaşamsal öneme sahiptir.♦ Günlük 2-5 µg Mn ihtiyacı söz konusudur,bu dabitkisel besinlerle rahatlıkla sağlanır.Çayyaprağı,kepekli un,tahıl tohumları,ceviz vekabuklu yemişler yüksek düzeyde Mn içerirler.♦ 70 kg bir insanda yaklaşık 20 mg Mnvardır.Karaciğerde,böbrekte,kalp,kas vepankreasta bulunur.Gözyaşındaki Mn derişimi kanserumunun yaklaşık 50 katıdır.

♦ Anne sütü Mn yönünden yeterlideğildir,yeni doğanlar eksik olan Mnihtiyacını Karaciğerlerinde depolanmış Mnile karşılarlar.♦ Mn’ın çok kısa bir biyolojik ömrüvardır.Mn ve bileşikleri çok az zehirlimaddeler arasında yer alır.Yüksek düzeydeMn zehir etkisi yapar.Örneğin KMnO 4 ’ınderişik çözeltileri intihar amaçlıkullanılmıştır.Mn buharları ve MnO 2 uzunsüre solunursa solunum yoluenfeksiyonlarına ve akciğer iltihabına yolaçar.Geçici sinir bozukluğu yapabilir.

♦ Mn madenlerinde,çelik endüstrisindeçalışanlarda Manganismus denilenrahatsızlık kendini yorgunluk,kaslardazayıflama ,ile gösterir.♦ Manganez etkileri başlıca solunumsisteminde ve beyinde gözlenir. Manganezzehirlenmesinin belirtileri halüsinasyonlar,unutkanlık ve sinir hasarlarıdır. Manganezayrıca Parkinson, akciğer ambolisi vebronşite neden olabilir.

♦ Manganez insan sağlığı için gerekli birelement olduğundan, manganez yokluğu dasağlık sorunlarına neden olabilir. Bu etkileraşağıdadır:- Şişmanlık- Glikoz intoleransı- Kan pıhtılaşması- Deri problemleri- Düşük kolesterol sevileri- İskelet bozukları- Doğum hataları- Saç renginde değişiklikler- Nörolojik semptomlar

♦ Özellikle tekstil ve kağıt üreten sanayisularında Mn istenmez.Leke bırakır.♦ Mn’ın kanserojen olduğuna dair bir delilyoktur.Tersine birkaç çalışma Mn’ınantikanserojen olduğunu göstermiştir.

KOBALT♦ Co,B 12 vitamininin yapıtaşıdır.Kırmızıvitamin olarak da bilinen B 12 vitamini çokönemli biyolojik katalizördür,kan sisteminikuvvetlendirir,dolayısıyla eksikliğindeanemi riski artar.♦ Günlük Co ihtiyacı yaklaşık 5 µgkadardır.Normal beslenmede eksikliğigörülmez.Ancak özellikle hayvansalgıdalardan alınması önemlidir,bu yüzdenvejeteryanlarda Co eksikliği problemdir.

♦ Co tuzları siyanür zehirlenmelerine karşıkullanılabilir.♦ Co zehirlenmelerine Co tuzlarını soluyanve cildi sürekli Co tuzlarıyla temastaolanlarda rastlanmıştır.♦ Karaciğer,diğer sakatatlar,et,balık ve peynirbaşlıca B 12 vitamini kaynaklarıdır.

KROM♦ İnsülin hormonu için gereklidir.Karbonhidrat çevriminde rol oynar.♦ Günlük ihtiyaç 50-200 µgkadardır.Eksikliği çok ender sözkonusudur.Et,peynir,bira,karaciğer,böbrek,mantar ve baharatlar Cr açısından zengindir.♦ Zehirlilik açısından Cr +6 ,Cr +3 ‘den 100 katdaha toksiktir.

♦Endüstride;-Kromla kaplama (Korozyona karşışı)-Boya endüstrisinde-Deri ve tekstil endüstrisinde vb.kullanılır.

♦Krom, doğada Cr 2 - Cr 6 oksidasyonbasamaklarında bulunur. Ancak Cr 3 veCr 6 formları biyolojik olarakönemlidirler. En toksik olanı hekzavalan(Kromat) formudur.♦Hekzavalan formu akciğerler gibi çeşitlidoku tiplerinin hücre hmembranlarındanndankolayca geçebilir ebilir ve hücre hiçinde i inde Cr 3 ’eindirgenir.

♦Maruziyet başlıca deri ile temas sonucu vekrom içeren itoz ve buharların n inhalasyonu ileolmaktadır.♦Endüstride kroma dermal maruziyet kontaktdermatite neden olur.♦Hekzavalan krom deri ve burun mukozmembranlarınana şiddetli korroziftir (Krom(ülserleri ve burun delinmesi).♦Krom tozları farenjit ve bronşitite e de nedenolur.♦Hekzavalan kromun akciğer kanserleri ileilişkisi olduğu u gösterilmigsterilmiştir. tir. IARC’ın n insankarsinojenleri (Grup 1)grubundadır.r.

KALAY♦ Erişkin bir insanda 15-30 mg kadarbulunur.Mide suyu üretiminde,gastrinhormonunu aktiflediği ve protein sentezindeetkilidir.Akciğer ve kemikte birikir,kısmende karaciğer ve beyne geçer.♦ Normal beslenmeyle eksikliğigörülmez,hatta kalaylı konserve kaplardanfazla miktarda kalay alındığı bilinmektedir.

♦ Organik kalay bağları insanlar için en tehlikeliolan kalay formlarıdır. Kalay bileşikleri tarımalanında; tarım ilaçları gibi, plastik endüstrisi,boya endüstrisi gibi çok sayıda endüstridekullanılır. Organik kalay maddelerinin kullanıldığıalanların sayısı her gün artmaktadır.♦ Organik kalay maddelerinin etkileri çeşitlilikgösterebilir. Bulunduğu maddenin çeşidine ve etkialtında kalan organizmaya bağlıdır. Trietilkalayinsanlar için en tehlikeli organik kalay maddesidir.İnsanlar kalay bağlarını gıdalarla, solunumla vederi yoluyla alabilirler.

♦ Kalay bileşiklerinin alınması ; uzun dönemetkileri kadar, akut etkilere de sebepolabilir.♦ Akut etkileri :-Göz ve cilt tahrişleri-Baş ağrısı-Karın ağrısı-Bulantı ve baş dönmesi-Şiddetli terleme-Nefes darlığı-İdrara çıkma problemleri

♦Uzun dönem etkileri :-Depresyon-Karaciğer hasarları-Bağışıklık sistemlerinin yetersizliği-Kromozomsal zedelenme-Kırmızı kan hücrelerinin eksikliği♦Fakat gıdalardan kaynaklanan kalayzehirlenmeleri çok nadirdir ve sadeceçevresel kirliliklerden sonra meydana gelir

FLOR♦ Flor bileşikleri dişin mineral maddesi olanapatit oluşumunda önemlidir.Flor bileşikleridiş tartarını önlediği gibi dişin oluşumu veyenilenmesinde önemlidir.Bundan dolayıyaşamsal öneme sahip elementlerarasındadır.♦ Sürekli Flor verilerek bebeklerin kemikoluşumu hızlandırılır,kilo almaları veboylarının uzamaları sağlanır.Raşitizmhastalığı önlenir.

♦ Aşırı miktarda flor alınması da florosisdenilen dişlerin sertleşmesine sebep olur.♦ Bazı kaplıca suları,siyah çay florkaynakları arasındadır.♦ Florun zehirleyici etkisi daha çok HF ilesöz konusudur.♦ SF 6 ve OF 2 gibi anorganik bileşikleriyle birçok organik bileşiği oldukçatoksik,aşındırıcı ve çevre için zararlıdır.

İYOT♦ İyot, troid hormonunun yapıtaşıdır.Dışarıdan alınması gereklidir.Vücuttarafından üretilemez.İyot eksikliğinde troidbezi büyür(guatr).♦ İyot ayrıca vücut ısısının ayarlanması,kandolaşımı,solunum,büyüme-gelişme,sinir vekemik dokunun yapısı ve yenilenmesi,saçve tırnak gelişimi,A vitamini üretiminde vbbirçok göreve sahiptir.

♦ Günlük 200-260 µg alınması gereklidir.İyotalımı için belirleyici etken toprağın iyotiçeriğidir.Denizler ve deniz ürünleri dahaçok iyot içerdiği halde iç sular ve topraklariyotça fakirdir.Deniz ürünleri,balıkyenmelidir.İyotlu tuz kullanılmalıdır.♦ Eksikliğinde guatr yanında,halsizlik,kiloartışı,üşüme,zeka geriliği gibi hastalıklaroluşur.Fazlalığında da eksikliğinde oluşanhastalıklar karşımıza çıkar.

NİKEL♦Nikel,çevredeçok düşük d k seviyede bulunanbir elementtir.♦ Sertliği i ve korozyona dayanıklklılığıığınedeniyle birçok metal alaşışımının n yapısınagirer.♦Çeliküretimi, elektrolizle kaplama, alkali pil,boya ve elektronik üretimi gibi daha pek çokalanda kullanılır.♦Nikelin ağıağız z yoluyla alınmasnması, , kontamineolmuş besinler aracılığıığı ile olur.♦Bir adet sigara 1-31µg g Ni içerir. i

♦Nikele başlıca maruziyet, toz vebuharlarının n solunması ile olur.♦Nikele maruziyetin oluşturabileceturabileceğibaşlıca sağlık k riski solunum sistemikanserleridir.Burun ve akciğerkanserleri en sık s k rastlanılanlardlanlardır. r.

♦30 ppm nikel karbonil’e e 30 dakmaruziyet fatal olabilmektedir. Başlanglangıçsemptomları; ; başağrısı, , yorgunluk,halsizlik, bulantı ve kusmadır. 12-36 saatiçersinde, soluma zorluğu, u, göğüs g s ağrısıaoluşur. ur. Solunumun bozulmasını pnömoniizler.♦Nikele maruziyetin bir diğerönemlietkisi de alerjidir. Astım,ürtiker, eritem,kontakt dermatit oluşturabilir.

Zehirleyici ama GerekliElementler (As, Pb, Cd)♦Bu 3 elementte çevre kirliliğiyle insanvücuduna geçer.Zehirli etkileri herkesçebilinir.İnsan vücudunda doğal olarak çokdüşük düzeylerde bulunur.Yaşamsal önemesahiptir.Yiyeceklerde ve içme sularında çokaz da olsa bulunurlar.Çevrekirlenmesiyle,yiyecek kapları veambalajlarıyla tolore edilebilir değerlerinüzerine çıkması istenmez.

ARSENİK♦Metalloidözellik gösteren gve yerkabuğunda unda en bol bulunan elementlerdenbiridir. Volkanik aktivitesi olan vejeotermal bölgelerde bbulunur (As 2 S 3 veFeAsS gibi).♦Arsenik, bulunabilen en toksikelementlerden bir tanesidir.

♦ As neredeyse zehir kelimesiyleözdeşleşmiştir.Asıl l bilinen zehirAs 2 O 3 ’tir.♦ İnsanlar arseniğe e gıdalar, gsu ve havayolu ile maruz kalabilirler. Ayrıca,arsenik içeren itoprak veya su ile deriteması yolu ile de maruz kalınabilirnabilir.

Anorganik formları:-Arsenik trioksit (Rodentisit)-Sodyum arsenit (İnsektisit)(-Bakır r aseto arsenit (İnsektisit)(-Arsenik triklorür r (İnsektisit)(-Arsenik pentoksit-Arsenik asit-Kurşun un arsenat (İnsektisit)(-Potasyum asit arsenat (Deri ve kağığıtendüstrisinde)

Organik formları:-Monometilarsonat-Dimetilarsinat (Herbisit)-Arsenobetain-Difenilklor arsin (Kimyasal savaş gazı)-Betaklorvinilklor arsin (Lewisit)(Kimyasal savaş gazı)

♦Çeşitli arsenik bileşikleri ikleri seramik, cam,pestisit, boya, cila, emaye, vernik ve lastikendüstrisinde kullanılırlar. Dünyada Dyılda y60000 ton arseniğin in işlendiilendiği, i, USA’de bumetale yaklaşışık k 900 000 işçinin i inin meslekselolarak maruz kaldığıtahmin edilmektedir.

♦Arseniğin in toksik etkisi, kimyasal şeklineolduğu u kadar maruziyet şekli ve süresine sdebağlıdır.İnsektisit olarak arsenik triklorüreremaruziyet temas yerinde yanma ile ve olasıbir bronkopnömoni gelişimi imi ilekarakterizedir.

Arsin (AsH 3 ) renksiz ve hafif sarımsakkokulu bir gazdır r ve başlıca yarı iletkenendüstrisinde kullanılır. Bu gazın n toksisitesihemolize neden olarak şiddetli anemi vesarılık k olarak ortaya çıkar. 250 ppm arsininkısa bir süre ssolunması veya 25-30 ppmarsinin 30 dakika gibi daha uzun bir süre ssolunması fatal olabilir.

♦Akut maruziyette, , ateş, , kusma,ekstremitelerde kramplar, anoreksi, melanozisoluşabilir. Kardiak aritmiler, konvülziyonlarve paraliz gibi semptomlar ve ölüm m oluşabilir.Zehirlenen kişi hayatta kalırsa maruziyetten1 veya 2 hafta sonra periferal nöropati ve kantablosu değişimi (Kemik iliğinibaskılanmasıyla anemi, lökopeni,granülositopeni) gibi diğer semptomlar dagelişir. Bu etkiler reversibldir.Arsenik trioksit için letal doz 100-200 mg’dır.

♦Kronik maruziyette arsenikbileşiklerinin iklerinin diagnozu zordur. Önceliklihedef organları sinir sistemi ve deridir.Yıllar içinde i inde motor ve duyu nöronlarnronlarında ndaperiferal nöropatiler n(Demiyelinizasyon)gelişebilir.Derideki ebilir.Derideki etkiler avuç içleri veayak tabanında nda dermatit,hiperpigmentasyon ve keratozgelişimi imi ile karakterizedir.

Karaciğer hasarı, , arseniğin in kronikmaruziyetinin bir diğer belirtisi olabilir.Sarılıkla başlar ve siroz şeklinde gelişir.ir.Periferal vasküler hastalıklar da gelişebilirebilir(Taiwan ve Şili’de içme isuyu ile arseniğemaruz kalan kişilerde ilerde görülen ggangrenşeklinde vasküler etkiler)

♦Karsinojenik potansiyeli:Kronik arsenik maruziyeti ile çeşitliderikanserleri (Bazal hücre hkarsinoması,skuamoz hücre hkarsinoması) ) oluşabilir.Ayrıca mesleksel olarak inhalasyonlaarseniğe e maruziyet akciğer kanserine nedenolabilir.IARC tarafından insan karsinojeniolarak tanımlanmmlanmıştır r (Grup1).

♦Tedavi:Akut zehirlenme tedavisi semptomatiktir.Sıvı hacmi replasmanı ve kan basıncncınındesteklenmesi dikkat edilmesi gerekennoktalardır. Dimerkaprol (3 mg/kg IM her 4saatte) semptomlar giderilene kadar verilirBunu takiben oral penisillamin tedavisi yapılır.Kronik zehirlenmede yine dimerkaprolve/veya penisillamin tedavisi uygulanır.

Zehirlenmenin tanımlanmasmlanması ve biyolojikindikatörleri:Arseniğe e maruziyetin biyolojik indikatörleriidrar, kan ve saç arsenikkonsantrasyonlarıdır.r. İdrardaki arsenik,kandan daha iyi bir biyolojik indikatör r olupyakın n zamandaki maruziyeti gösterir. g

USA’de Kalifornia ve Nevada’da yapılanbir araştırmada içme suyundaki arsenikkonsantrasyonu 400 µg/L’ ye ulaştığızaman idrar konsantrasyonu 75 µg/L, kankonsantrasyonu 14 µg/L’ye ulaşmaktadır.Saç ve tırnaktaki arsenik, geçmiş maruziyetiçin iyi bir indikatördür.

Arsenik Maruziyetinin Biyolojik İndikatörleriNormalAşırıMaruziyetİdrar µg/l 5-50 > 100Kan µg/l 1-4 50Saç µg/kg

KURŞUNUN♦Gerek doğal olarak ve gerekse endüstridesık k kullanımına na bağlı olarak çevrede sık srastlanılan bir metaldir.İnorganik tuzları: Kurşun arsenat, kurşunarsenit, kurşun kromat, kurşun fluoroborat,kurşun nitrat, kurşun tiyosiyanatOrganik tuzları: Tetrametil kurşun,un, tetraetilkurşunun

-Kurşunlu unlu boyalar ( Kurşun un bazlı duvarboyaları, , oto boyaları)-İçme suları ( Kurşunlu unlu borular, kurşununiçeren endüstriyel emisyonlarla sularınkirlenmesi)-Kurşun un içeren ibesinler (Kurşun un içeren itoprakta yetişen en bitkiler, seramik kaplar,teneke kutular)

♦Kurşunun unun başlıcaabsorpsiyon yolugastrointestinal ve solunum sistemidir.Gastrointestinal absorpsiyonÇocuklarda %40Yetişkinlerde %10Organizmaya absorbe olduktan sonradozun %99’u u hemoglobine bağlanlanır.

Önce yumuşak dokularda dağığılır.Atılım m hızıhçok yavaştır.Maruziyetin devamı halinde kemiklerdedepolanmaya başlar.İleri yaşlarda (50-60 yaş) ) vücut vkurşununun ununun %90’ı kemiklerde toplanır.

♦Akut kurşun zehirlenmesi nadir görülür.Yakurşun bileşiklerinin oral yolla alınması ya dakurşun buharlarının inhalasyonu ile meydanagelir.Ağızda metalik tat, mide bulantısı, karınağrısı ve kusma meydana gelir. SSS’deki akutetkiler parestezi, ağrı ve kaslarda güçsüzlükolarak ortaya çıkar. Böbrek harabiyeti veoligouri meydana gelir.♦Kronik kurşun zehirlenmesi (Plumbizm)belirtileri gastrointestinal, nöromüsküler,nörolojik, hematolojik ve renal etkiler olarakortaya çıkar.

Gastrointestinal etkiler:-Anoreksi-Kurşun koliğiNörolojik etkiler:-Çocuklarda IQ skorlarında azalma-Kurşun ensefalopatisi (Beyinde sıvıtoplanması, beyin damarlarında hasar,nöronlarda miyelin kaybı)-Periferal nöropati (Nöronlardademiyelinizasyon ve aksonal dejenerasyon)

Hematolojik etkiler:-Kurşun un anemisiHem sentezinin inhibisyonuEritrositlerin yarı ömrünün n azalmasıRenal etkiler:-Proksimal Tubullerde hasar-İnterstisiyel nefropati-Saturnin gut (Ürik asit kristallerinineklemlerde birikmesi)

Yüksek kan basıncncı:-Kalsiyum metabolizmasının n etkilenmesiyledamar düz d z kaslarının n kontraksiyonu sonucu-Renal toksisite sonucuGingivada mavi-siyahçizgi

KADMİYUM♦Kadmiyum içiniin modern toksik metaldenilir.♦Kadmiyum doğada baştaçinko olmak üzereçeşitli mineral filizlerinde bulunan veendüstride yoğun kullanımı olan bir metaldir.

♦Endüstride;-Elektrolizle kaplama ve galvanizlemeproseslerinde (Antikorrozif)-Boya pigmenti ve plastiklerde-Nikel-kadmiyum kadmiyum pillerinde-Seramik ve cam yapımında vb.

♦Maruziyet başlıca oral ve inhalasyon yolu ileolur.Çeşitli tip et, balık k ve meyveler 1-501µg/kg Cdiçerebilir.Tahıllarda 150 µg/kg’ a çıkabilir.Midye, istiridye gibi kabuklu deniz hayvanlarında 100-10001000 µg/kg’a a kadar birikebilir.İnhalasyonla alınan kadmiyumun da %30’uabsorbe olabilir.Sigara önemli bir Cd kaynağığıdır. Bir adet sigara1-2 µg g Cd içerir. i

♦Ağız z yoluyla akut zehirlenme nadirdir.♦İnhalasyonla akut maruziyet pnömonivepulmoner ödeme e neden olur. 5 mg/m 3havanın n 8 saat solunması ölüme neden olur.♦İnhalasyonla kronik maruziyet kronikbronşit, fibrozis ve amfizem gelişimineimineneden olur.♦Gerek akut gerekse kronik maruziyetlerdekadmiyum böbrek brek tübüllerindet(metallotionein sentezini arttırır r ve Cd-MTkompleksi halinde) birikir.

♦100-300µg/g Cd böbrek b brek yükü, y , böbrek b brektübülleri hücrelerinde hhasara neden olur.♦Kadmiyum,kalsiyum fosfat ve VitaminD metabolizmasını bozarak kemikler üzerinede etkili olabilmektedir. Maruz kişilerdeilerdeosteoporoz veya osteomalasia gelişir.ir.Örnek:1946’da Japonya’da“itai- itai”hastalığıadı verilen epidermik bir olay

♦Karsinojenik etkisi: Epidemiyolojikçalışmalar kadmiyum oksit toz ve buharlarınamaruz kalan işçilerde i ilerde solunum yolukanserlerini arttırdrdığını göstermektedir.IARC’ın n sınıflamassflamasında Grup 1’de 1(İnsanda(karsinojenik etkililer) bulunmaktadır.♦Tedavisi:Klinik kullanım m için i in onaylanmışbir şelasyon tedavisi yoktur. Deneysel olarakDMSA ve CaNa 2 EDTA iyi sonuçlarvermektedirler. BAL nefrotoksisiteyi arttırır.r.

CIVA♦Cıva normal sıcaklscaklıkta kta sıvısolan tekmetaldir. Oda ısısında kolayca buharlaşabilir.abilir.♦Cıva yer kabuğunda unda bulunan temelelementlerden biridir. Doğal dağığılımlasürekli serbest hale geçtitiği i için i in insan dahiltüm m canlılarda larda iz halinde bulunur.

♦Maden yataklarındanVolkanik aktivitelerdenFosil kaynaklı katı ve sıvısyakıtlartlarınyakılmaslmasıylayılda 20 000 ton cıvancvanınçevreye yayıldldığıtahmin edilmektedir.

♦Metalik cıva, canorganik ve organik cıva cbileşikleri ikleri en az 80 endüstri yerinde 300’denfazla değişikik şekilde kullanılmaktadlmaktadır:-Kloralkali ve kağığıt t endüstrisi-Elektrik cihazları-Boyalar-Fungusit-Amalgam yapımı-Tıpta antiseptik, diüretikve antisifilitik vb.

♦Cıvanın n toksik etkisi kimyasal bileşimine imine göre gdeğişir.ir.Genel olarak cıva cbaşlıcasinir sistemini veböbrekleri brekleri etkiler.Metalik cıva cbuharlarına akut maruziyet fatalolabilen korrozif bronşitve pnömoniyenedenolabilir. İyileşmeden sonra uzun süreli setkilergelişebilir. ebilir. Santral sinir sistemi etkilenerektremor, aşıaşırı sinirlilik ve duyarlık k hali,unutkanlık gibi davranışbozuklukları gözlenenklinik belirtilerdir.

Kronik maruziyet sıklıklakla merkürializmrializmolarak tanımlanmlanır. Tremor, tiroid büyümesi, btaşikardi, düzensiz dnabız, gingivitis gelişir.ir.Motor hareketlerin koordinasyon bozukluğu,u,davranışbozukluğu, u, sinirlilik hali, hafızakaybı, , depresyon ve delirium merkezi sinirsisteminin etkilenmesi ile gelişenennöropsikiatrik etkilerdir.

Cıva tuzları 1 gr gibi küçüküçük k dozlarda dahifatal olabilen toksik ve korrozif maddelerdir.Bu tuzların n ağıağız z yoluyla alımı, , abdominalkramplara, kanlı diyare, gastrointestinalkanalda ülserasyon ve nekroza neden olur.Şok, dolaşışım m kollapsı ve ölümle sonuçlanabilir.Eğer iyileşme olmuşsa proksimal tubullerdehasar nedeniyle renal hasar oluşabilir.Cıva tuzlarına kronik maruziyet otoimmünhastalıklara da (Glomerüler ler nefrit) nedenolabilir.

Organik cıva c(Metil cıva) ccıvanın n entoksik formudur. Özellikle beyinin serebralkorteksini ve serebellumunu etkiler. AğıAğız,dudak ve ekstremitelerde uyuşukluk,ukluk,ataksiler, yorgunluk hali, konsantrasyonbozukluğu, u, işitme i itme ve görme gkayıplarpları,tremorlar gelişir.ir.

♦ Çevrede cıvancvanın n metilasyonu vebiyokonsantrasyonu:Anorganik cıva cbileşikleri ikleri genellikle besinzincirinde birikmez. CıvanCvanın n metilasyonuakarsu ve denizlerde bakteriyel sentezleoluşurur (Biyometilasyon).Mikroorganizmalardan çevreye verilen metilcıva hızla hdiffüzlenerek besin zincirine girer(Biyokonsantrasyon).

Örnek 1. 1953-1960 1960 yıllarylları arasındaJaponya’da Minamata körfezinde kcıva cilekontamine balık k ve istridyeleri yiyen halktagörülen epidemik zehirlenme olayı(Minamata Hastalığıığı) 421 Akut zehirlenme47 ÖlümÖrnek 2. 1964-1965 1965 yıllaryllarında Japonya’daNiigata bölgesinde b48 zehirlenme olayıÖrnek 3. Irak’ta metil cıva c(fungusit)zehirlenmesi

ESER AĞIR METAL ANALİZYÖNTEMLERİ♦1)Atomik Absorpsiyon Spektroskopisia)FAAS b)GFAAS2)ICP-AES3)ICP-MS4)XRF5)TXRF6)NAA7)Elektroanalitik Yöntemler (Polorografi,Voltametri)

ATOMİK SPEKTROSKOPİ♦ Atomik spektroskopi ,atomiktanecikler tarafından elektromagnetikışının absorpsiyonu ,emisyonu veyafloresansını esas alan yöntemlerikapsar.Bir numunede bulunanelementler,atomlaştırma denilen birişlem ile gaz halinde atomlarınadönüştürülür.

♦Atomik spektroskopi,elektromanyetikspektrumun UV-VIS bölgesini ve Xışınları bölgesi olmak üzere 2bölgesinde spektrum oluşturur. Enerjigeçişleri elektronik enerji düzeyleriarasında gerçekleşir.

ATOMİK ABSORPSİYONSPEKTROSKOPİSİ♦ AAS, ışığın gaz halindeki atomlartarafından absorpsiyonunun ölçülmesiilkesine dayanır. Bu ilkeye göre maddekonsantrasyonu tayini yapmada kullanılancihazlar atomik absorpsiyonspektrofotometreleridir.♦ Işığı absorplayan atomlar, temel enerjidüzeyinden kararsız uyarılmış enerjidüzeylerine geçerler ve absorpsiyon miktarı,temel düzeydeki atom sayısına bağlıdır

♦ Atomik absorpsiyon spektroskopisi, bir çokmetal ve bazı ametallerin analizineuygulanabilen kantitatif bir metottur.♦AAS’ de ışın absorpsiyonunda Beer Yasasıgeçerlidir. Absorpslanan ışın miktarı veyaabsorbans , derişim ve atomlaştırıcıda aldığıyol ile orantılıdır.

♦Bu nedenle , AAS’ de uzun ışın yollu (10-11cm) alev başlıkları (yakıcılar= burner )kullanılır.A = ε *b*C♦Beer Yasası’na göre bir çözeltininabsorbansı o çözeltinin derişimi ve çözeltiiçinde kat edilen ışın yolu ile doğruorantılıdır.Çözeltide aynı dalga boylu ışınıabsorplayan türler varsa;A Top = ε 1 *b*C 1+ ε 2 *b*C 2 +……….. dir.

♦Işın tam monokromatik olmalı, absorpsiyonçözeltisinin her tarafında homojen veabsorplayıcı türler birbirlerininabsorpsiyonunu etkilememelidir.♦C

AAS’nin Temel Kısımları♦Atomik AbsorpsiyonSpektrofotometrelerinin en önemlibileşenleri:♦1)Işın Kaynağı♦2)Atomlaştırıcı♦3)Monokromatör♦ 4)Dedektör

AAS Cihazı

Işın n Yolu

Işın Kaynağı♦1)Oyuk Katot Lambası♦2)Elektrotsuz Boşalım Lambası♦Işın kaynağı,genellikle ölçülen elementinkatodundan oluşan bir lambadır.♦Her element farklı lamba gerektirir.

♦ Anot ile katot arasına 100-400 voltluk bir gerilimuygulandığında lamba içindeki asal gaz atomlarıiyonlaşır. Oluşan iyonlar katoda çarparakyüzeydeki metal atomlarını koparır ve uyarırlar.Uyarılan atomlar temel enerji düzeyine dönerkenkatot elementine özgü dalga boyundaki ışımayıyayarlar.

Alüminminyum (Al) için in Oyuk Katot Lambası

Atomlaştırıcı♦ 1)Alevli Atomlaştırıcılar♦ 2)Elektrotermal Atomlaştırıcılar

Alevli Atomlaştırıcılar

ELEKTROTERMALATOMLAŞTIRICILAR

Monokromatör♦Atomik absorpsiyonspektrofotometrelerindemonokromatörün görevi, oyuk katotlambasının yaydığı, incelenenelementin rezonans hattını diğerhatlardan ayırmaktır.

Dedektör♦Atomik absorpsiyon spektroskopisinde ışıksinyalinin elektrik sinyaline dönüştürülmesiiçin, fotoçoğaltıcı tüplerkullanılır. Dedektör, alternatif akımsinyaline cevap verecek şekilde yapılmıştır.

♦ Kantitatif analiz,bilinen konsantrasyonlardakiçözelti serilerinin absorbanslarının ölçümü ilegerçekleştirilebilir.♦ Bir kalibrasyon doğrusu ve denklemioluşturularak,bilinmeyenin (analit) absorbansıölçülerek konsantrasyonu tayin edilebilir.