Etusivu » Elohopea – elon vai kuolon aine?

Elohopea – elon vai kuolon aine?

Arsenikista öljyyn - 100 kysymystä ympäristöstä ja terveydestä
3.11.2014
Jouko Tuomisto

Metyylielohopean pitoisuus petokaloissa voi aiheuttaa yksipuolisesti petokalaa syöville varsin suuren altistuksen. Ongelma on ratkaistavissa valistuksella, niin että kalaa käytetään monipuolisesti ja vältetään yhden kalalajin (tonnikala, hauki) jatkuvaa käyttöä. Kala on toisaalta niin terveellinen elintarvike, että sen käyttöä voi suositella kalalajia vaihdellen myös raskauden aikana.

Elohopean nimi luonnehtii ainetta hyvin. Eläväisenä ja helposti liikkuvana se on nestemäinen metalli, se kuuluu puolijaloihin metalleihin, mikä viittaisi vähäiseen osuuteen kemiallisissa reaktioissa. Todellisuudessa se esiintyy monissa muodoissa ja osallistuu monenlaisiin reaktioihin. Karkeasti se voidaan luokitella metalliseen elohopeaan, epäorgaanisiin suoloihin ja orgaaniseen elohopeaan.

Elohopeaa on kaikkialla, sitä on maaperässä, sitä vapautuu ilmakehään kivihiilen palaessa, se muodostaa herkästi amalgaameja muiden metallien kanssa ja on siten käyttökelpoista hammaslääketieteessä ja moniin teknisiin tarkoituksiin. Saatamme edelleen löytää vanhoja elohopealämpömittareita tai verenpainemittareita. Vaikka ihmisen toimet vapauttavat useita tuhansia tonneja elohopeaa ympäristöön vuosittain, luonnon omat päästöt ovat vielä suurempia.

Tämä luku keskittyy metyylielohopeaan, joka on keskeisin muoto ympäristöterveyden kannalta. Ei pidä kuitenkaan unohtaa Liisan Ihmemaassa kohtaamaa hullua hatuntekijää, elohopeamyrkytyksen uhria, joka oli käyttänyt elohopeaa huovan valmistuksessa. Työaltistus elohopealle aiheuttaa tyypillisesti ärtyvyyttä ja vapinaa ja monia muita keskushermoston ja ääreishermoston oireita. "Uusi" elohopean lähde on kotien energiansäästölamput. Kun ne särkyvät, ne voivat levittää 2–5 mg elohopeaa ympärilleen. Suurina pitoisuuksina kaikki elohopean muodot ovat myrkyllisiä ja niistä aiheutuu iso joukko erilaisia oireita. Erot johtuvat pääasiassa niiden erilaisista vaiheista elimistössä, metyylielohopea imeytyy parhaiten ja se menee parhaiten aivoihin.

Lähteet

Elohopea on kallioperän normaali aine. Siksi kallioperän rapautuessa ympäristöön vapautuu elohopeaa, samoin tapahtuu tulivuorenpurkauksissa. Tärkein ihmisen toiminnoista johtuva lähde on kivihiilen poltto, se aiheuttaa noin kaksi kolmannesta kaikista ihmisen aiheuttamista päästöistä. Jotkin teollisuuden haarat päästävät myös huomattavia määriä elohopeaa, näihin kuuluu mm. kloorialkaliteollisuus ja sementin tuotanto. Elohopeapäästöt ovat vähentyneet Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa, mutta ne lisääntyvät nopeasti Aasiassa.

Tappavan vaarallinen elohopean käyttötapa on kullan erottaminen kivestä ja sorasta käyttämällä metallista elohopeaa liuottamaan kultaa. Sen jälkeen elohopea haihdutetaan pois. Tämä aiheuttaa uskomattomat työterveysriskit kullankaivajille primitiivisissä olosuhteissa. Se saastuttaa lisäksi läheiset maa-alueet ja joet. Pelkästään Amatsonin alueella on arvioitu vapautuvan 130 tonnia elohopeaa jokeen vuodessa.

Metyylielohopeaa muodostuu vesiympäristössä anaerobisen mikrobitoiminnan tuotteena. Tämä tarkoittaa, että hapettomuus suosii sen muodostumista, ja täten metyylielohopean pitoisuudet voivat vaihdella suuresti läheisilläkin vesialueilla riippuen niiden happitasapainosta. Suuret humuspitoisuudet, jotka sitovat happea, edistävät sen muodostumista. Siksi tietyt kalat, etenkin havumetsäalueiden ja suoalueiden ruskeavetisissä vesistöissä elävä hauki, voivat sisältää suuria metyylielohopeapitoisuuksia, vaikka teollisuutta ei olisi mailla halmeilla.

Metyylielohopean saanti

Eurooppalaiset saavat metyylielohopeaa pääasiassa kalasta. Aikuiset saavat useimmissa maissa 10–30 % siedettävästä päiväsaannista, joka on 1,6 mikrogrammaa painokiloa ja viikkoa kohti. Tiedot lasten osalta ovat puutteellisia, mutta saanti lienee samaa luokkaa. Vaihtelu on suurta sekä maiden sisällä että maiden välillä, ja monet yksilöt saavat suosituksia enemmän.

Syy siihen, että kala on tärkein metyylielohopean lähde, on sen kertyminen ravintoketjussa. Muut elohopean muodot eivät ole biokertyviä, koska metallinen elohopea on vaikealiukoinen ja epäorgaaniset suolat ovat niin vesiliukoisia, että ne eivät kulje helposti solukalvojen läpi elimistöön. Eri kalat keräävät elohopeaa hyvin eri määrin. Suurimmat pitoisuudet todetaan suurissa petokaloissa (hauki, kuha, made), myös valtamerien ravintopyramidin huipulla olevissa kaloissa (miekkakala, hai, tonnikala, näistä purkitetussa tonnikalassa on vähemmän). Ne saattavat sisältää yli 1 mg/kg elohopeaa.

Nykyinen ohjeistus lähtee siitä, että haukea käytetään vain 1–2 kertaa kuukaudessa ja myös isojen ahvenien, kuhien ja mateiden käyttöä rajoitetaan, jos kalaa syödään päivittäin. Raskaana oleville ja imettäville äideille haukea ei suositella lainkaan. Nämä ohjeet ovat erittäin tiukat ja riittävät hyvin rajoittamaan kalasta saatavan metyylielohopean määrää. Ongelma jääkin koskemaan itse pyydettyä kalaa syöviä, jotka eivät noudata ohjeita. Väestötasolla ongelmallisin on tiettyjen väestöryhmien runsaasti käyttämä tonnikala.

Vaiheet ihmiselimistössä

Metyylielohopean rasvaliukoisuus helpottaa sen kertymistä eliöihin, mutta siihen samanlaisuus POP-yhdisteiden kanssa päättyykin (ks. «Mitä tarkoitetaan likaisella tusinalla?»1). Metyylielohopea ei kerry rasvaan vaan proteiineihin. Sillä on erityinen viehtymys tarttua kysteiini-aminohapon rikkiryhmiin ja myös sitoutua rikkiä sisältävään peptidiin, glutationiin, joka sisältää kysteiiniä. Tämä on sekä siunaus että kirous, koska kysteiinikompleksit tekevät metyylielohopean vesiliukoiseksi ja auttavat sen pumppaamista ulos soluista ja keskushermostosta. Toisaalta elohopean sitoutuminen proteiinien kysteiineihin häiritsee näiden proteiinien toimintaa, ja tästä aiheutuu monenlaista myrkyllisyyttä.

Glutationikompleksit yrittävät poistaa metyylielohopean elimistöstä helpottamalla sen erittymistä sappeen, mutta pahaksi onneksi tämä kompleksi hajoaa suolessa, ja metyylielohopea imeytyy takaisin elimistöön. Koska eritys munuaisten kautta virtsaan on vähäistä, metyylielohopean eliminaatio on melko hidasta ja sen puoliintumisaika on noin kaksi kuukautta.

Metyylielohopean pitoisuudet aivoissa ovat suurempia kuin veressä tai useimmissa muissa kudoksissa. Se menee myös helposti istukan läpi sikiöön, ja pitoisuudet sikiön aivoissa ovat 5–7 kertaa niin suuria kuin äidin verenkierrossa.

Metyylielohopea kiinnittyy tehokkaasti hiuksiin ja karvoihin, koska karvojen keratiinissa on paljon kysteiiniä. Rikkiä sisältävän kysteiinin takia karvojen palaessa muodostuva savu on niin kauhean hajuista, suorastaan rikinkatkuista. Suuret pitoisuudet auttavat määrittämään elohopeaa hiuksista, ja pitkistä hiuksista on jopa mahdollista arvioida altistuksen mahdollisia eroja eri aikoina, kun hius pätkitään palasiksi ja arvioidaan, milloin pätkä on kasvanut päänahasta. Pitoisuudet hiuksissa ovat noin 250-kertaisia verrattuna veren pitoisuuksiin.

Terveysvaikutukset

Elohopean haitalliset vaikutukset ovat vaikeasti tutkittavia, koska sitä saadaan eniten kalasta, ja kalalla on monia terveydelle edullisia vaikutuksia. Kalan käyttö esimerkiksi vähentää sydänkuolleisuutta, se voi ehkäistä sepelvaltimotaudin syntyä, se edistää keskushermoston normaalia kehitystä ja parantaa lasten älyllistä kehitystä.

Kaksi merkittävää terveyshaittaa on yhdistetty kalan metyylielohopeaan, aikuisten lisääntynyt sydänkuolleisuus ja lasten keskushermoston kehityshäiriöt, lähinnä kehityksen hidastuminen, raskauden aikaisen tai varhaislapsuuden altistuksen seurauksena. Tulokset sydänkuolleisuudesta perustuvat lähinnä suomalaiseen 14 vuoden kohorttitutkimukseen. Suuri rasvattoman petokalan, kuten hauen, käyttö liittyi sydänsairastuvuuteen. Jos hiusten elohopeapitoisuus oli yli 2 mikrogrammaa grammassa, sydäntauteja estävät hyödyt kalan käytöstä menetettiin.

Kehityshäiriöt ovat vielä vaikeampia arvioitavia. On selvää myrkytysten perusteella, että metyylielohopea vaurioittaa kehittyvää hermostoa, etenkin keskushermostoa. Tämä osoitettiin hyvin Minamatassa, jossa teollisuuden jätevedet saastuttivat Minamata-lahden elohopealla. Siitä seurasi käytännössä koko lahden kalastajaväestön elohopeamyrkytys. Toinen myrkytystapaus oli Irakissa, jossa metyylielohopealla peitattua siemenviljaa käytettiin leipomiseen nälänhädän aikana. Molemmissa tapauksissa nähtiin monenlaisia kehityshäiriöitä, kun raskaana olevat naiset altistuivat metyylielohopealle. Erityisen suuri oli keskushermoston kehityshäiriöiden riski.

Kalasta saadun pienen elohopea-altistuksen haitallisuus on paljon vaikeampi osoittaa. Kolme suurta väestötutkimusta on päätynyt osin ristiriitaisiin tuloksiin. Ne on tehty Färsaarilla, Seychelleillä ja Uudessa Seelannissa. Kalan käyttö oli suurinta Seychelleillä, jossa äidit söivät keskimäärin 12 kala-ateriaa viikossa. Selviä vaikutuksia kehitykseen ei havaittu. Färsaarilla altistus oli pääasiassa valaanlihasta ja -rasvasta. Vähäistä kehityksen hidastumista nähtiin lapsilla 7 ja 14 vuoden iässä. Se vastasi noin 2 kuukauden viivästymistä keskushermoston toiminnoissa, kun elohopeapitoisuus kaksinkertaistui. Kaikki tutkimukset ovat yhtäpitäviä siinä, että riskiraja olisi noin 10 mikrogrammaa/g äidin hiuksista mitattuna. Sitä pienemmillä pitoisuuksilla ei nähty vaikutuksia, ja tämä sopii myös Irakin katastrofista saatuihin tuloksiin. Seychelleillä ja Färsaarilla osa äideistä ylitti tämän rajan, mutta useimmissa maissa, joissa kalan käyttö on paljon vähäisempää, suositus on pikemminkin lisätä kuin vähentää kalan käyttöä. Kalan hyödylliset vaikutukset ovat tärkeämpiä, vaikka turvallisuusmarginaalit eivät olekaan kovin suuret.