Biyoloji Bölümü

TOKSİKOLOJİ

_____________________________________

2008, Trakya Üniversitesi Fen Fakültesi

1 İçindekiler

1 İçindekiler...................................................................................................................................... 2

2 Toksikoloji ve Gelişimi ................................................................................................................. 4

3 TOKSIKOLOJI TANIMI VE TARIHÇESI ................................................................................. 5 3.1 Eski Çağlar............................................................................................................................... 5 3.2 Analitik Toksikolojinin Gelişimi ............................................................................................. 8 3.3 Tarihte Önemli Toksikolojik Felaketler................................................................................... 9 3.4 Klinik Toksikoloji:................................................................................................................. 12 3.5 Mesleki Toksikoloji ............................................................................................................... 12 3.6 Biyokimyasal ve Moleküller Toksikoloji .............................................................................. 12 3.7 Tanımlayıcı (Deskriptif) Toksikoloji ..................................................................................... 12 3.8 Adli Toksikoloji ..................................................................................................................... 12 3.9 Analitik Toksikoloji ............................................................................................................... 13 3.10 Ekotoksikoloji ........................................................................................................................ 13

4 TOKSİK MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI................................................................... 14 4.1 Klasik Sınıflandırma .............................................................................................................. 14 4.2 Orijinine Göre Sınıflandırma ................................................................................................. 15 4.3 Şekillerine Göre Sınıflandırma .............................................................................................. 15 4.4 Etkilerine Göre Sınıflandırma................................................................................................ 16 4.5 Kullanım Şekillerine Göre Sınıflandırma .............................................................................. 16

5 TOKSIK MADDELERIN ETKILERI....................................................................................... 17 5.1 Toksik Maddelerin Absorbsiyonu.......................................................................................... 18

6 TOKSİK MADDELERİN ORGANİZMAYA GİRİŞ YOLLARI.............................................. 20 6.1 Deriden Absorbsiyon (Cilt Yolu)........................................................................................... 20 6.2 Sindirim Sistemi İle Absorbsiyon.......................................................................................... 21 6.3 Solunum Sistemi İle Absorbsiyon ......................................................................................... 21

7 TOSKİK MADDELERİN DAĞILIMI ve ETKİSİ..................................................................... 22 7.1 Kandaki Dağılım.................................................................................................................... 22 7.2 Dokulardaki Dağılım ............................................................................................................. 22

8 TOKSİK MADDELERİN ORGANİZMADA BİRİKİMİ ......................................................... 23 8.1 ORGANİZMADA DEĞİŞİM................................................................................................ 23

9 TOKSİK MADDELERİN ORGANİZMADAN ATILMASI..................................................... 24

10 Toksik maddelerin Etkileşimi ..................................................................................................... 25 10.1 Toplam etkileşim : ................................................................................................................. 25 10.2 Sinerjik etkileşim: .................................................................................................................. 25 10.3 Potansiyel etkileşim : ............................................................................................................. 25 10.4 Antagonistik Ters etkileşim : ................................................................................................ 25

11 KANSER OLUŞUMUNA NEDEN OLAN MADDELER ........................................................ 26 11.1 Grup 1. İnsanda Karsinojenik Etkililer:: ................................................................................. 26 11.2 Grup 2A. İnsanda Karsinojenik Etki Olasılığı Bulunanlar: ................................................... 26

11.3 Grup 2B. İnsanda Muhtemelen Karsinojenik Etkili Olanlar: ................................................ 26 11.4 Grup 3. İnsandaki Karsinojenik Etkileri Yönünden Sınıflandırılabilir Olmayanlar.............. 27 11.5 Grup 4. İnsanda Karsinojenik Etkisi Olmayanlar .................................................................. 27

12 AĞIR METAL TOKSITESI ....................................................................................................... 28 12.1 Ağır Metal Kirliliğin Sucul Canlılar ve İnsan Üzerine Etkisi............................................... 30 12.2 Ağır metallerin Hücresel Hasarları ........................................................................................ 34 12.3 Ağir Metallerin Sudaki Toksik Etkileri ................................................................................. 35

12.3.1 Elementlerin Fonksiyonları ............................................................................................. 35

12.3.2 Elementlerin Toksik Etkileri ........................................................................................... 36

12.3.3 Ağır Metallerin Toksik Etkileri....................................................................................... 36

12.3.4 Metal Zehirlenmesine Etki Eden Faktörler ..................................................................... 37

12.3.5 Mikroorganizmalarla Ağır Metal Adsorpsiyonu............................................................. 38

12.3.6 Mikroorganizmalarla ağır metal adsorblanma mekanizması .......................................... 38 12.4 Kurşun :................................................................................................................................. 40 12.5 Bakır....................................................................................................................................... 44 12.6 Çinko...................................................................................................................................... 45 12.7 Krom : .................................................................................................................................... 45 12.8 Nikel :..................................................................................................................................... 45 12.9 Kadmiyum : ........................................................................................................................... 46 12.10 Civa ...................................................................................................................................... 47 12.11 Civanın Vücutta Bulunma Şekilleri ..................................................................................... 48 12.12 Civa Bileşikleri:.................................................................................................................... 49 12.13 Alüminyum: ......................................................................................................................... 51 12.14 Antimon:............................................................................................................................... 52 12.15 Arsenik: ................................................................................................................................ 52 12.16 Selenyum:............................................................................................................................. 52 12.17 Talyum : ............................................................................................................................... 52 12.18 Balik Doku Ve Organlarinin Ağir Metallere Olan İlgisi...................................................... 52 12.19 Ağır Metallerin Aquatik Organların Fizyolojisi Üzerine Etkileri ........................................ 56 12.20 Tüm Metallerin Fizyolojik Etkileri ...................................................................................... 57 12.21 Metallerin Biyokimyasal Etkileri ......................................................................................... 57 12.22 Metallothioneinlerin Biyokimyası........................................................................................ 61 12.23 Thionein Sentez Mekanizması ............................................................................................. 63 12.24 Thioneinlerin Metal Toksikolojisindeki Rolü ve Koruyucu Etkisi ...................................... 64

13 ÖZEL ARTIKLARDAKI TEHLIKELI MADDELER............................................................... 65 13.1 Tehlikeli maddelerin özellikleri ............................................................................................. 65 13.2 Tehlikeli maddelerin etiketlenmesi........................................................................................ 66 13.3 Depolama ............................................................................................................................... 66

13.3.1 Patlayıcılar:...................................................................................................................... 67

13.3.2 Basınçlı gazlar: ................................................................................................................ 67

13.3.3 Yanıcı sıvılar: .................................................................................................................. 68

13.3.4 Yanıcı katılar: .................................................................................................................. 68

13.3.5 Oksitleyici (yakıcı maddeler): ......................................................................................... 68

13.3.6 Zehirli maddeler: ............................................................................................................. 68

13.3.7 Diğer tehlikeli maddeler:................................................................................................. 69 13.4 - 1,2 Diklorpropan (C3HgCl2); ............................................................................................... 70 13.5 Kloroform-Triklormetan (CHCl3).......................................................................................... 71 13.6 Anilin-Aminobenzol-Fenelomin-Anilinyağ(C6H7N)............................................................. 71 13.7 2.4. Toluülendiizosüyonat = 2.4-Diizosüyonattaluat = TDI 80/20, = Desmodur T6S, = T80 = Lupranat T 80 (C9H6N2O2) ................................................................................................... 72 13.8 Akrülnitril= Akrilasitnitril = Arkroilnitril = Vinülsiyonür (C3 H3 N) .................................. 72 13.9 Siyanik asiti = Formonnitril = karıncaasiti nitrili(HCN) ....................................................... 72

14 KAYNAKLAR............................................................................................................................ 74

2 Toksikoloji ve Gelişimi

Toksikoloji kelime olarak “zehir bilimi”’dir. Bu yüzyılın başına kadar yeterli olan bu

tanım, özellikle son 40-50 yılda bilim ve teknolojideki hızlı gelişmenin toksikoloji bilimine

de yansıması sonucunda yetersiz kalmıştır. “Toksikoloji, kimyasallar ile biyolojik sistem

arasındaki etkileşmeleri zararlı sonuçları yönünden inceleyen bilim dalıdır” veya

“toksikoloji kimyasalların zararsızlık limitlerini belirleyen bilim dalıdır” şeklindeki tanımlar

toksikolojinin günümüzdeki işlevini daha kolay anlatabilmektedir. Ancak toksikolojinin,

tanımlayıcı toksikoloji, klinik toksikoloji, çevre toksikolojisi, endüstri toksikolojisi, adli

toksikoloji, analitik toksikoloji ve ekotoksikoloji gibi alt dalları düşünüldüğünde her dalın

işlevine göre ayrı ayrı tanımlar getirilmesinin gerekliliği ortaya çıkmaktadır.

16.Yüzyılda Paracelsus’un (1493-1541) zehiri tanımlarken kullandığı “her madde

zehirdir. Zehir olmayan madde yoktur; zehir ile ilacı ayıran dozdur” şeklindeki ifade,

bugünkü modern toksikolojinin de çıkış noktasıdır. Her kimyasalın doza bağımlı olarak

toksik etki gösterebilmesi gerçeği toksikolojinin uğraş konusunu ilaç, kozmetik, tarım

ilacı, gıda katkı maddeleri, ev temizlik malzemesi ve endüstriyel kimyasallar olarak çok

geniş bir alana yaymaktadır. Bütün bu kimyasallara, organizmaya yabancı anlamına

gelen “ksenobiyotik” adı da verilmektedir.

3 TOKSIKOLOJI TANIMI VE TARIHÇESI

TANIM

Ağız yoluyla alındığında veya herhangi bir yolla emildiğinde biyolojik sistemlerde

hasar veya ölüm oluşturan maddelere “toksin” veya “zehir”, toksinlerin etkilerini

inceleyen bilim dalina da “toksikoloji” denir. “Toksikoloji” terimi Yunanca ok zehiri

anlamına gelen “toxikos” ve “toxikon’ ile bilim dalı anlamına gelen “logos” sözcüklerinin

birlenmesiyle oluşmuştur .

Fiziksel, kimyasal ve biyolojik ajanların canlı biyolojik sistemlerde yapısal ve

işlevsel değişiklik şeklinde gözlenen zararlı etkilerinin kalitatif ve kantitatif olarak

incelenmesi ve bu araştırmalardan sonra elde edilen verilerin insan dahil tüm yararlı

canlıların zararlı etkilerden korunması ve kimyasal maddelerin güvenirliliklerinin

saptanması için kullanılması ile uğraşan, multidisipliner, hem çok eski hem modern

anlamda çok yeni, gelişen ve öngörüsel niteliği olan bir bilimdir.

4 Toksikolojinin baslıca hedefleri;

1. Çeşitli Etkenlere Bağlı Toksik Etkileri Ortaya Çıkarmak,

2. Toksik etkilere ilişkin bilgileri artırmak amacıyla bilimsel

araştırmalar yapmak,

3. Çevremizdeki kimyasal etkenlerin toksik etki potansiyellerini

araştırarak risk değerlendirmesi yapmak,

4. Kimyasal maddelerin ve diğer toksinlerin zararlı etkilerini

önlemek ve kontrol altına almaktır

Toksinlerin mekanizmalarının ve etkilerinin araştırılmasında tüm temel tıbbi-

biyolojik ve kimyasal bilimler entegre olarak çalışmakta ve “Toksikoloji” multidisipliner bir

alan olarak gelişimini sürdürmektedir.

3.1 Eski Çağlar

“Zehir” sözcüğü ise İngiliz literatüründe ilk kez M.Ö. 1230 yılında ölümcül

maddelerden hazırlanan ilaç ve iksir olarak tanımlanmasına karşın zehir ve

zehirlenmenin tarihçesi binlerce yıl öncesine dayanmaktadır. Yüzyıllar boyu, Romalılar

zamanındaki politik suikastlerden çağdaş çevre sağlığına kadar zehirler insanlığın

tarihinde önemli rol oynamıştır .

En eski zehirler avlanmada, savaşta ve idam cezalarının infazında kullanılan bitki

ekstreleri, hayvan zehirleri ve minerallerdi. M.Ö. 1500 yıllarında yazılan Ebers

Papirüslerinde arsenik, antimon, kursun, opium, mandrake, hemlock (baldıran), akonitin

ve siyanojenik glikozidlerden söz edilmektedir. Bu zehirlerin mistik özellikleri olduğuna

inanılıyor ve bos hurafe ve batıl inançlar içinde yer alıyordu. Socrates’in baldıran otu

zehiri (poison hemlock) ile zehirlenerek öldürüldüğü bildirilmektedir

Zehirlerin tanımlanması ve sınıflandırılması çabalarının başlangıcı Yunanlılar ve

Romalılar zamanında olmuştur. Buna göre zehirler yavaş etki edenler (arsenik gibi) ve

hizli etki edenler (striknin gibi) olarak sınıflandırılmışlardır. Roma İmparatoru Nero’nun

maiyetinde bulunan Yunanlı bilim adamı Dioscorides (M.S. 40-80) Materia Medica’da

zehirleri kaynaklarına göre hayvan zehirleri, bitki zehirleri ve mineral zehirler olarak

sınıflandırmıştır.

Zehirleme tarihin eski çağlarında da kullanılıyordu. Locusta zamanin kötü ünlü

zehirleyicilerindendi. Roma İmparatoru Nero’nun annesi Agrippina tarafindan kiralanarak

Nero’yu imparator yapmak amacıyla Nero’un üvey babası Claudius’u en zehirli

mantarlardan biri olan Amanita phalloides’le ve üvey kardeşi Britanicus’u siyanojenik

maddelerle zehirledi. Kleopatra’nin (M.Ö. 69-30) kobra yılanının zehiriyle intihar

girişiminde bulunduğu ve öldüğü bildirilmektedir.

Yunanlılar ve Romalılar zamanında zehirlerin tanınması, sınıflandırması ve

kullanımı ile birlikte antidot geliştirilmesi için yoğun bir çaba içine girilmiştir. Bu dönemde

bulunan “moli” olarak bilinen en eski antidot datura stromonium gibi zehirli bitkilere karsı

kullanılan Galanthus nivalis bitkisidir. Yunanlılar alexipharmacia veya theriac adini

verdikleri ve zehire karşı koruyan anlamına gelen evrensel antidotu tanımlamışlardır. Bu

antidotun içinde yabani kekik, maydanoz, rezene, meru ve anmi vardı. Romalılar

döneminde en iyi antidot olarak bilinen “mitridatum” örümcek, yılan, akrep ve diğer deniz

canlılarının ısırma/sokmaları ve diğer zehirli maddelere karşı koruyucu olarak biliniyordu.

Pontus krali Mithridates bu karışımı her gün içiyordu. Hatta Mithridates’in intihar

girişimlerinin bu antidotu kullanması nedeniyle başarısız olduğu ve kendisini kılıçla

öldürmesi için bir asker kiralandığı söylenmektedir. Mithridates’den sonra Roma

imparatoru Nero’nun doktoru Andromachus’un hazırladığı “galen” olarak bilinen antidot

zehirli yılan eti, ada soğanı, opium alkaloidleri gibi 73 maddeden oluşuyordu. Bu antidot

hem profilaktik hem de tedavi amaçlı olarak kullanılıyordu. Daha sonra Damocrates,

Nicolaus, amando, Arnould ve Abano gibi ünlü hekimler çeşitli antidotlar hazırladılar.

Antidot hazırlayan ünlü merkezler arasında Kahire, Venedik, Floransa, Cenova ve

İstanbul vardı. Bu antidotlar ancak tip profesörlerinin denetiminde üniversitelerde

hazırlanabiliyordu. Antidot olarak kullanılan bu karışımların etkinlikleri ve etki

mekanizmaları bilimsel olarak açıklanamadığı halde 19- 20. yüzyıl başlarına kadar

yapımları devam etti. M.Ö. 5. yüzyılda absorban bir ajan olan “terra siligata” evrensel

antidot olarak sunuldu. Yunan adalarında bulunan özel bir tepeden alınan kırmızı çamur

halindeki bu antidot keçi kanıyla karıştırılarak hazırlanıyordu

İki ünlü Bizans imparatoru Julian Apostate (M.S.331-363) ve Jovian (M.S. 334-

364)’in mangala konulan kömürün çıkardığı karbonmonoksid gazından zehirlendikleri ve

Julian Apostate’in hafif zehirlenme sonucu iyileştiği, Jovian’in ise öldüğü bildirilmektedir

Ortaçağ Paraselsus Rönensanstan önce 1198 yılında Maimonides böcek, yılan ve

köpek ısırıklarına bağlı zehirlenmelerin tedavisini içeren bir kitap yazdı. Kitabında

biyoyararlanımdan ve süt ve yağın barsaklardan emilimi azalttığından söz ediyordu.

Ortaçağ simyagerlerinin (M.S. 1200) evrensel antidotu keşfetmeye çalışırken mayalı

ürünlerinin distilasyonunu öğrendikleri ve % 60 alkol içeren alkollü içeceği buldukları

söylenmektedir. Paraselsus (1493-1541) “Tüm maddeler zehirdir. İlacı zehirden

ayıran dozudur.” diyerek zehirlenmelerde doz kavramını getirdi. Bugün de büyük

ölçüde geçerli olan bu tanımdan kimyasal maddelere yanıtların araştırılması gerektiği,

bir kimyasal maddenin terapötik ve toksik etkilerin arasında farklılık olduğu ve bu

etkilerin doza bağlı olarak ortaya çıktığı sonuçları çıkarılmıştır. Paraselsus bu

tanımlamayı yaptıktan sonra sifilisin tedavi seçenekleri arasında civanın kullanımının

öncülüğünü yapmıştır.

Rönesansin ilk yıllarında İtalyanlar zehirlenmeyi bir sanat haline getirdiler.

Zehirleyiciler politikanın önemli birer parçası haline geldiler. Venedik’te bir zehirleme

servisi insanları zehirlemek için kiralanıyordu. Floransa’nın il meclisi kayıtları da

zehirlerin politikada kullanımının kanıtlarını içermektedir. Yine bu dönemde Madam

Giulia Toffana “aqua toffana” adini verdiği arsenik içeren kozmetik ürünle 600’den fazla

kişinin ölümüne neden olduğu gerekçesiyle 1719’da idam edildi. Borgia ailesi de arsenik

ve fosfordan oluşan zehir karışımıyla kralların ölümünden sorumlu tutuldular. Onaltıncı

yüzyılın sonlarında Fransa’da II. Henri’nin karisi olan Catherine de Medici İtalyan

zehirlenme tekniklerini Fransızlara tanıttı. Zayıf, hasta ve suçluları kullandığı

deneylerinde zehirin etki yeri, zamanı, klinik bulgular ve etkinliği hakkında araştırmalar

yaptı. Yine Fransa’da Marchioness de Brinvilliers civa biklorür, arsenik, kursun, bakir

sülfat ve antimon gibi zehirleri hastanede yatan hastalarda denedi. Bir falcı ve büyücü

olan Catherine Deshayes ise 2000’den fazla sayida 0-1 yas arasındaki çocuğu öldürdü.

Ayrıca arsenik, akonit, belladon ve opiumdan oluşan zehiri kocalarından kurtulmak

isteyen kadınlara sattığı bildirilmektedir.

Paraselsus tarafından yazılan “Madenci Hastalığı ve Madencilerin Diğer

Hastalıkları” başlıklı kitapta metallere bağlı mesleki toksik etkiler tanımlandı. Ayrıca

Bernardo Ramazzini tarafından yazılan kitapta (1700) mesleki toksikolojinin standartları

kondu.

18.-19. Yüzyıl gelişmeleri

Toksikolojinin farklı bir bilim dalı olarak gelişiminin temelleri 18. ve 19. yüzyılda

atılmıştır. Zehirlere mistik yaklaşımın yerini bilimsel ve gerçekçi yaklaşım almıştır.

Zehirlerin saptanması, ilaç ve kimyasal maddelerin toksik etkilerinin hayvanlarda

araştırılması çalışmaları başlamıştır. Endüstrileşme sonucu oluşan istenmeyen etkiler,

işyeri ve evde kaza sonucu oluşan zehirlenmelere dikkat çekilmiştir. Gastrointestinal

dekontaminasyon yöntemleri ile ilgili deneysel araştırmalar başlamıştır.

3.2 Analitik Toksikolojinin Gelişimi

Toksikolojiyi klinik tip ve farmakolojiden ayri bir bilim dalı olarak olarak tanımlayan

Fransız hekim Bonavature Orfila (1787-1853) modern toksikolojinin babası olarak

bilinmektedir. Ayni zamanda adli eksper olan Orfila zehirlenmenin kimyasal analiz ve

otopsinin materyalinin önemli kanıtlar olduğunu savunuyordu. Zehirleri astrenjanlar,

korozivler, akridler, septikler, uyuşturucular ve narkotikler olarak sınıflandırdığı Traite

des Poisons (1814) adli eseri deneysel ve adli toksikolojinin temeli sayılmaktadır.

Toksikoloji ile ilgili diğer yayınlar bu kitabi izlemiştir.

Zamanın en çok kullanılan zehiri arseniğin analizi ile ilgili araştırmalar analitik

toksikolojinin temelini oluşturmuştur. Toksik etki mekanizmalarına yönelik araştırmalar

Fransa ve Almanya’da yoğunlaşmıştır. Froncois Magendie (1783-1855) emetin, striknin

ve siyanürün etki mekanizmalarını araştırmış, öğrencisi Claud Bernard (1813-1878) ise

karbonmonoksid ve kürarin etki mekanizmalarının anlaşılması için önemli araştırmalar

yapmışlardır. Louis lewin (1850-1929) ilâçların farmakolojik ve toksikolojik

mekanizmaları arasındaki farklılığı ilk olarak vurgulayan bilim adamıdır.

Amerikali cerrah Philip Physick (1768-1837) ve Fransiz cerrah Baron Guillaume

Dupuytren toksinlerin vücut dışına çıkarılmasında mide lavajini ilk öneren bilim

adamlarıdır. Physick konyağı irritan sıvı olarak kullanarak opium asiri doz alımında

ikizlerin midesini yıkamıştır. Dupuytren ise fleksibl bir tübe bağlı geniş bir enjektör

yardımıyla mideye sıcak su verip zehirli suyu geri almıştır. İngiliz cerrah Jukes de 600 g

opium tentürünü içtikten sonra 62.5 cm uzunluğunda, 1.25 cm kalınlığında tüple midesini

yıkamıştır. Kendinde uyguladığı bu deney başarı ile sonuçlanmıştır.

Aktif kömürün adsorbe edici etkisi Scheele (1773) ve Lowitz (1785) tarafından

tanımlanmasına karşın antraks, klorozis, vertigo ve epilepsi tedavisinde kullanımı Yunan

ve Romalılar dönemine uzanmaktadır. Antidot olarak kullanımına ilişkin ilk veriler

Fransa’da 19. yüzyılda elde edilmiştir. Fransiz kimyaci Bertrand 1813’te aktif kömürle

karıştırılmış 5 g arseniği içip yasamını sürdürerek aktif kömürün antidot olarak etkinliğini

göstermiştir. Bu olaydan 18 yil sonra Fransız eczacı Touery strikninin letal dozunun 10

kati ile karıştırılmış 15 g aktif kömürü içerek yasamını sürdürmüştür. 1840 larda Garrod

çeşitli hayvan modellerinde aktif kömürün etkinliğini kontrollü araştırmalarla göstermiştir.

Garrod ayrıca aktif kömür/toksin oranının önemini ve erken dönemde aktif kömür

uygulamasının etkinliğini de göstermiştir. İnsanlarda ilk aktif kömür etkinlik çalışmaları

1848’de Rand tarafından yapılmıştır. Olumlu araştırma sonuçlarına karşın aktif kömürün

gastrointestinal dekontaminasyonda kullanıma girmesi ise 1960’larda olmuştur.

Toksikologlarin en önemli çalışmalarından biri 1940’da kimyasal karsinojenlerin

ortaya çıkarılmasıdır. Miller endoplazmik retikulumda karma fonksiyonlu oksidazları

tanımlamış ve sitokrom p450 oksidaz enzimleri üzerindeki araştırmalar başlamıştır.

1947’de Williams’in yayınladığı “Detoksikasyon Mekanizmalari” toksinlerin

detoksikasyonunda rol oynayan çok sayıda mekanizmayı açıklamıştır. 1955’te Amerika

Birleşik Devletlerinde Besin ve Gıda Kurulusu (FDA) besin, ilaç ve kozmetiklerin

güvenliğini sağlamak için toksikoloji ve güvenlik değerlendirme programını

yasallaştırmıştır. 1959’da Du Bois ve Geilling ilk toksikoloji kitabini yayınlamıstır. 1960

yılındaki “talidomid faciasi” ilaçlarda toksikolojik araştırmaların önemini ön plana

çıkarmıştır. 1970’lerden sonra çevre kirleticiler toksikoloji içinde ön plana çıkmış ve

Amerika Birleşik Devletlerinde bir çevre yasasıyla toksik maddelerle savaş başlatılmıştır

.

3.3 Tarihte Önemli Toksikolojik Felaketler

Özellikle son yüzyıllarda toksin ve potensiyel toksin sayisi hizla arttigindan toksik

felaketler giderek yaygınlaşmaktadır. Savaşlarda ve terörist eylemlerde biyolojik ve

kimyasal silah kullanımı bunların arasındadır.

Çağımızın önemli zehirleri geçmiştekine göre değişse de toksik maddeler

yaşamımız ve sağlığımızı tehdit etmeye devam etmektedir. Endüstri ve teknolojinin

gelişimiyle karşımıza çıkan çevresel toksinler bundan sonrası için de önemi

yadsınamayacak tehlikeler olarak insanoğlunun karsısında duracaktır. İnsanoğlu

tarihinden ders aldığı sürece geleceğe daha güvenli bakacak ve olası tehlikelere hazır

olacaktır.

Tablo 1. Toksikolojinin tarihçesinde önemli olaylar.

KİSİ ZAMAN OLAY Gula M.Ö. 4500 İlk zehir tanrısı Homer M.Ö. 850 Ulysses’in yılan zehirli okları nasıl yaptığını yazdı. Aristotle M.Ö. 384-322 Ok zehirlerinin yapımı ve kullanımını tanımladı.

Socrates M.Ö. 470-399 Poison hemlock (Conium maculataum, baldıran otu) ile zehirlenerek öldürüldü.

Nicander M.Ö. 204-135 Zehirler hakkında en eski siirlerden ikisini yazdı: Theriaca ve Alexipharmacia

Kral IV. Mithridates

M.Ö. 132-63 İlk evrensel antidotlardan biri olan mithridatumu buldu

Sula M.Ö. 81 Zehirleme olaylarında kullanılan ilk yasayı çıkardı (Lex Cornelia).

Cleopatra M.Ö. 69-30 Kobra yılanının zehiriyle intihar girişiminde bulundu. Andromachus M.S. 37-68 Mitridatumu geliştirdi.

Dioscorides M.S. 40-80 Zehirleri hayvan, bitki ve mineral kaynakli olarak sınıflandıran Materia Medica’yi yazdı.

Galen M.S. 129-200 Roma imparatorları için ısırma-sokmalardan ve diger zehirlere karşı kullanılan antidotu hazırladı, antidot kitapları yazdı.

Maimonides 1135-1204 Zehirler ve Antidotlari hakkında kitap yazdı Paracelsus 1493-1541 Toksikolojiye “doz” kavramını getirdi

Pervicall Pott 1714-1788 Baca isçilerinde meslek hastalığına bağlı skrotum kanserini tanımladı

Baron Guillaume Dupuytren

1777-1835 Zehirlenmelerde mide yıkamasını tanımladı.

Edward Jukes 1820 Geliştirdiği tüple mide yıkamasını kendi üzerinde denedi. P.F. Touery 1831 Striknin aliminda aktif kömürün etkinliğini kanıtladı. Bonaventure Orfila

1787-1853 Modern Toksikolojinin babasi

Francois Magendie

1783-1855 Emetini buldu, siyanür ve strikninin etki mekanızmalarını araştırdı.

Claude Bernard 1813-1878 Karbonmonoksid ve kürarin etki mekanizmasını buldu

Bu yüzyılın başına kadar kullanılan kimyasalların sayısı birkaç bin ile sınırlı idi. Bu

kimyasalların büyük bölümünü de bitkisel, hayvansal ve mineral kaynaklı doğal

maddeler oluşturuyordu. 20.yüzyılda organik kimya biliminde dolayısıyla kimya

endüstrisindeki hızlı gelişme, kullanılan kimyasalların sayısını hızla arttırmıştır. Bugün

büyük bölümü sentetik olmak üzere 80.000’in üzerinde kimyasal madde çeşitli amaçlar

için kullanılmaktadır. Bu kimyasalların başlıcalar; ilaç aktif maddesi (4.000), ilaç

yardımcı maddesi (2.000), kozmetik (3.000), gıda katkı maddesi (2.600), tarım ilacı

(1.500) ve endüstriyel kimyasal (48.000) olarak dağılım göstermektedir. Kullanılan

kimyasallara her yıl 1.000 yeni kimyasalın eklendiği hesaplanmaktadır. Sayısal artışın

yanı sıra miktar olarak da hızlı bir artış söz konusudur.

Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP)’ın verilerine göre Dünya kimyasal

madde üretimi 1950 yılında 7 milyon ton iken, bu rakam 1970 yılında 63 milyon tona ve

1985 yılında 250 milyon tona yükselmiştir. Bugün bu rakamın 400 milyon tona ulaştığı

tahmin edilmektedir.

Kimyasal kullanımındaki bu hızlı artış toplumsal kemofobi olarak

adlandırabileceğimiz bir gelişmeyi beraberinde getirmiştir. Kemofobinin oluşmasında

kimyasal madde kullanımındaki artışın yanı sıra kimyasalların yol açtığı trajik olayların

da rolü büyüktür. 1960’ların başında Talidomit adlı sedatif ilacın yol açtığı 10.000’den

fazla malformasyonlu doğum, bu trajik olayların başında gelir. Talidomit faciası

boyutunda olmasa dahi ilaçların yol açtığı çok sayıda epidemik olay kimyasallardan

korkuyu besleyen önemli faktörler olmuştur. Kimyasalların yarattığı çevre sorunlarının

anlaşılması da 1960’lı yıllarda hız kazanmıştır. Rachel Charson’ın 1962 yılında

yayınlanan Sessiz Bahar (Silent Spring) isimli kitabı toplumsal kemofobinin

oluşmasında önemli etkenlerden biri olarak kabul edilmektedir. Bu kitapta yer alan

“insan nesli, Dünya tarihinde bugüne kadar görülmemiş bir şekilde döllenmeden

ölüme kadar olan süreçte her an zararlı kimyasalların tehdidi altındadır” şeklindeki

genellemeler, daha sonraki yıllarda konuya tek yönlü yaklaşımı nedeniyle eleştirilse

dahi, kitabın yayınlandığı yıllarda kimyasallara karşı gelişen korkunun önemli bir kaynağı

olmuştur. Bir yandan kimyasalların yarattığı tehlikeler diğer taraftan modern yaşamın

sürdürülmesinde bunların artan miktarlarda kullanılma gerekliliği kimyasalların üretim

öncesi ve sonrası zararsızlık limitlerini belirleyen bir bilim dalı olarak toksikolojinin

önemini arttırmıştır. Bilim ve teknolojide özellikle son 30-40 yılda yaşanan hızlı gelişme

toksisite olarak adlandırdığımız, kimyasalların organizmada oluşturduğu hasarın

belirlenmesi ve toksisite mekanizmalarının hücresel, biyokimyasal ve moleküller

düzeyde aydınlatılmasında da yardımcı olmuştur.

Her gelişen bilim dalı gibi toksikoloji de alt-dallara ayrılarak gelişmesini

sürdürmektedir. Uygulama alanları dikkate alındığında bu alt-dallar aşağıda belirtildiği

gibi isimlendirilebilir.

3.4 Klinik Toksikoloji: Aşırı doz alimi, intihar girişimi ve kaza sonucu zehirlenmelerde, zehirlenme

etkeninin tanımlanması ve ölçümü, zehirlenen kişinin tanı ve tedavisinin düzenlenmesi

ile ilgilenen toksikoloji dalıdır. Zehirlenmelerin önlenmesi, evde ve hastanede tedavisini

düzenler. Klinik toksikoloji de toksikoloji, klinik tip, klinik biyokimya ve farmakoloji entegre

olarak çalışırlar.

3.5 Mesleki Toksikoloji Toksikoloji ile İş Sağlığı ve İş Hijyeni entegre ederek çalışır. İşyeri ve isçi

güvenliği ile ilgili güvenlik önlemleri, ortam standardizasyonu ile ilgilenir. Endüstriyel

alanda zehirlenme etkenlerinin güvenli sınırlarda olduğu düzeyleri belirler.

3.6 Biyokimyasal ve Moleküller Toksikoloji Kimyasal maddelerin moleküller düzeydeki (DNA, RNA, kanser genleri gibi ) etki

mekanizmalarını inceler.

3.7 Tanımlayıcı (Deskriptif) Toksikoloji Deney hayvanlarında yapılan toksisite testlerini kullanarak bir kimyasalın

toksikokinetiğini ve toksisite profilini ortaya çıkartan bilim dalı “tanımlayıcı (deskriptif)

toksikoloji” olarak adlandırılır. Klinik Toksikoloji

Kimyasal maddeler, ilaçlar ve toksinler tarafından oluşturulan hastalıkların

araştırılması, eğitimi, önlenmesi ve tedavisi konularında faaliyet gösteren bilim

dalıdır.Çevre Toksikolojisi

Su, hava, toprak ve gıdalardaki kimyasal kirletici yükünün hızla arttığının anlaşılması

çevre toksikolojisinin önemli bir bilim dalı olması sonucunu getirmiştir. Çevre toksikolojisi

çevrede bulunan kimyasal kirleticilerin insan sağlığı üzerinde yaptığı hasarı inceler.

Endüstri ToksikolojisiToksikolojinin işyerlerinde karşılaşılan kimyasallarla ilgili olarak

işçi sağlığının korunması konusunda faaliyet gösteren dalıdır.

3.8 Adli Toksikoloji Zehirlerin suç unsuru olarak kullanılmaları binlerce yıl öncesine dayanmaktadır.

Günümüzde bağımlılık yapan maddeler de dahil olmak üzere adli tıbbın konusuna giren

zehirlenme olaylarında adli toksikologlar, analitik toksikoloji yöntemlerini kullanarak vücut

sıvı ve dokularında yaptıkları analizler ile adalete ışık tutmaktadırlar.

3.9 Analitik Toksikoloji Kimyasalların vücut sıvı ve dokularından analizini konu alan bilim dalıdır. Aletli analiz

yöntemlerindeki hızlı gelişme çok düşük derişimlerin dahi analizine imkan sağlamıştır.

Analitik toksikoloji yöntemleri toksikolojinin tüm alanlarında kullanılan yardımcı

yöntemlerdir.

3.10 Ekotoksikoloji Çevredeki kimyasalların zararı yalnızca insana bağlı değildir. Çevredeki hayvanlar ve

bitkiler de bu kimyasallardan zarar görmektedir. Yeni bir dal olan ekotoksikoloji

çevredeki kimyasallar ile hayvanlar, bitkiler ve diğer canlılar arasındaki etkileşmeleri

zararlı sonuçları yönünden inceler.

Toksik: Organizmaya girdiğinde hayati değişiklere neden olan maddelere denir.

Vücutta farlı etkiler gösterebilir. Çeşitli etki mekanizmaları ile sağlığı bozar ve sonuçta

canlıyı ölüme kadar götürür.

4 TOKSİK MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI

Toksik maddelerin farklı şekilde sınıflandırılması yapılmıştır. Genel olarak toksik

maddeler alınma şekli, tip,orijini, etkilerine göre sınıflandırtmaktadır.

Bir maddenin hangi miktarda etkili olduğu o maddenin biyolojik, kimyasal yada

toksik olarak sınflandırlmasında önemlidir.

4.1 Klasik Sınıflandırma

Gaz halindeki toksik maddeler:CO,CO2,SO2,NH3,NOx,savaş gazları

Organik bazlı toksik maddeler:Arkoloidler,gluzoidler

Uçucu toksik maddeler:Alkol,kloroform,benzen (genelde organik karakterli)

Metaller:Civa,kurşun,arsenik,kadmiyum gibi ağır metaller

Toksinleri klasik sınıflandırması

Toksinlerin klasik ısnıflandırılmasında amaca yönelik bir sınıflandırma yapılmıştır.

Bu amaçla gaz halinde olan toksikler, organik bazlı toksinler, kolay ucabilen toksinler,

metaller başlıkları altında toksinler sınıflandırılmıştır.

4.2 Orijinine Göre Sınıflandırma

Organik kökenli

İnorganik kökenli

Orjinlerine göre toksinler

Orginlerine göre toksinler iki başlık altında toplanabilir. Organik kaynaklı olanlar

ve inorganik kaynaklı olanlar

4.3 Şekillerine Göre Sınıflandırma

Gaz halindeki toksik maddeler

Sıvı halindeki toksik maddeler

Katı halindeki toksik maddeler

ŞEKİLLERİNE GÖRE TOKSİNLER

Maddenin üç halinde de toksinler bulunabilir.bunlar içinde en tehlikeli olanları sıvı

ve gaz halinde olanlardır. Katı halde bulunan toksinler vücut alınması için için sıvı yada

gaz formuna dönüşmeleri gerekir.

4.4 Etkilerine Göre Sınıflandırma

Lokal

Genel

Hem lokal hem de genel etkili

Etkilerine göre toksinler

Toksinlerin canlı üzerindeki etkileri belirli bir bölge ile kısıtlı olabilir(Lokal). Yada

toksin vücut içinde farklı bir yerde etkisini gösterebilir(genel). Bazı durumlarda ise her iki

etkinin aynı anda gözlendiği bilinmektedir.

4.5 Kullanım Şekillerine Göre Sınıflandırma

Toksinler genel olraka belirli macaylar için kullanmaktadır. Kullanım amacına bağlı

olaraka toksinler beş başlık altında toplanabilir.

Endüstriyel maddeler

Zirai mücadele ilaçları veya insektisitler

Koruyucu maddeler

Deterjanlar,dezenfektanlar

Savaş Gazları

Gıda zehirlenmeleri

Kullanım şekilerine göre toksinler

5

TOKSIK MADDELERIN ETKILERI

Organizmaya girdiğinde her toksik madde kendine özgü bir etki gösterir. Özel

reaksiyonlar meydana gelir vücutta. Bu reaksiyonlar sonucu çeşitli değişikliklere uğruyor

ve bir süre sonra vücuttan atılıyor yada elimine oluyor. Bu olaya toksikolojik devir denir.

(vücut içine girdiği değişimlerin 5 aşaması vardır)

Toksik maddelerin 5 safhası vardır.

1. Toksik Maddelerin Absorbsiyonu (Emilme)

2. Organizmada dağılım (toksik maddenin dağılı)

3. Organizmada birikim (yerleşme)

4. Organizmada değişim

5. Organizmadan atılma (elimine olma)

Bütün toksik maddelerin 5 aşamaya uğrayacak diye bir şart yok. Hepsinin

kendine özgü bir mekanizması var çünkü.

5.1 Toksik Maddelerin Absorbsiyonu

Vücut içinde toksik maddeler etki gösterebilmeleri için öncelikle belli bir

konsantrasyondan fazla olması gerekir. Bunun içinde vücuda girmesi gerekmektedir.

Vücuda giren toksik maddelerin vücuda girme hızı tamamen toksik maddelerin özelliği

ve organizmanın kendi özelliği absorbsiyon hızına bağlıdır. Vücuda girişi için toksik

maddelerin belirli bir konsantrasyonda vücut membranlarını geçmesi lazım .Bunun

içinde toksik maddelerin belirli bir konsantrasyonda vücut membranlarını geçme olayına

absorbsiyon denir. Toksik maddeler vücuda girerken diğer maddelerin girdiği yolları

kullanacaktır. Membranlar aşabilmeleri için 2 yolları vardır. Bunlar;

1-Difüzyon(Pasif Transport)

2-Özel transport denilen giriş yoludur.

• Difüzyon: Özellikle kimyasal maddeler vücut membranından geçerken bu yolu

kullanır. Difüzyon Membran 2 yüzü arasındaki konsantrasyon farkına dayanır.Çok

yoğun konsantrasyonlardan az yoğun konsantrasyonlara doğru molekül gecişi olur.

Difüzyon uğrayan moleküllerin fizikokimyasal özelliğine bağlı,geçiren biyolojik

Membranın yapısına bağlı(kalınlık ,yoğunluk….) Difüzyon vücut içinde 2 şekilde

gerçekleşir.

1. Filtrasyon

2. Basit Difüzyon

• Filtrasyon = Toksik maddelerin Membran porlarını (gözenek) hidrodinamik bir gövde

ya da filtrasyon süreci ile aşarlar. Membran iki yüzü arasındaki osmatik basınç ya

da hidrostatik basınç farkı sonucu su porlardan geçerken içerisindeki küçük

molekülleride beraberinde geçirir.

• Basit Difüzyon = Membranın iki yüzündeki konsantrasyon farkına dayanan yoldur.

Geçiş hızı konsantrasyon farkı ile doğru orantılıdır. Özellikle yağda çözünen

maddeler bu yola vücut membranlarını rahatlıkla aşabilirler. Bazı ilaçlar vücudun bu

mekanizması dikkate alınarak geliştirilmiştir.

2-Özel Transport : Bütün maddeler membranların pasif transport

Üç şekilde meydana gelir.

1. Aktif transport

2. Kolaylaştırılmış Difüzyon

3. Endositoz

• Aktif Transport : Toksik madde molekülleri hücre membranlarını bir özel taşıyıcı

denilen özel trasportor ile kompleks yaparak hücre membranını geçerler.

Konsantrasyon farkı zorunluluğu yoktur. Toksik maddeyi Membran içine taşır ve

kompleks madde çarpışır bozulur sonra tekrar geri döner. Bazı ilaçların vücuda

alınışı emilim yolu ile gerçekleşmektedir. Bazı maddelerin böbrek yada safra

kanallarından atılmasında aktif transport yolu ile atılır.

• Kolaylaştırılmış Difüzyon: Herhangi bir basınç farkına enerjiyle ihtiyaç duymadan

,trasportor yardımı ile çok yoğun ortamdan az yoğun ortama Difüzyon şeklinde

gerçekleşen yöntemdir.

Akciğerlerde Homoglobine oksijenin bağlanmasını bu şekilde açıklayabiliriz.

Glikoz,şeker molekülleri,Ca iyonlarının da bağırsaktan atılmalarında bu yoldan

yararlanılır.

• Endositoz: Hücre membranı bir çukurluk oluşturarak küçük molekülleri içeren

damlacıkları içine alır ve bunları sitoplazmaya geçirir. Katı maddelerin emilmesinde

kullanılır daha çok olur.

6 TOKSİK MADDELERİN ORGANİZMAYA GİRİŞ YOLLARI Toksik maddeler vücuda dört ayrı yolla girerler:

1. (ABS=Absorption)Absorpsiyonla deriden, 2. (ABS=Absorption)Absorpsiyonla gözden, 3. (ING=Ingestion) Sindirim ile ağızdan, 4. (INH=Inhalation) Solunum ile ciğer-lerden.

Her kimyasal madde için vücuda giriş yolu veya yolları farklıdır. Belli başlı toksik madde formları:

Katı maddeler: Katı formdan toz ve fü-melere dönüşmeleri ile zararlı hale ge-lirler. Örneğin poliüretan köpük, yakıldı-ğında siyanür fümeleri meydana getirir. Soluma (ciğerler), sindirim (tükürük) ve absorpsiyon (deri) yoluyla vücuda girer.

Tozlar: İnce katı partiküller halinde bu-lunurlar. Örnekleri; çimento tozu ve del-me işlemlerinden oluşan metal tozları-dır. Toksik maddelerin ciğerlere solun-masıyla vücuda girerler.

Fümeler: Metallerin ısıtılması, buharlaş-ması ve yoğunlaşmasından oluşmuş in-ce partiküllerdir. Örnekleri; galvanizli metallerin kaynağı sırasında oluşan çinko oksit fümeleridir. Soluma (ciğer-ler), sindirim (tükürük), absorpsiyon (deri) yoluyla vücuda girer. Sıvılar: Asitler ve solventler, sıvı toksik maddelerdir. Örnekleri; benzen,sülfirik asit ve TCA’ dır. Absorpsiyon (deri) ve buharların solunmasıyla vücuda girer- ler.

Buharlar: Sıvıların buharlaşması ve ka-tıların süblimasyonuyla oluşurlar. Örneği; fosgendir. Soluma (ciğerler) ve ab-sorpsiyon (deri) yoluyla vücuda girerler.

Mistler: Havadaki sıvı zerrecikleridir. Örnekleri; elektrokaplamadaki asit misleri ve sprey boyamadaki solvent mistleridir. Soluma (ciğerler) ve absorpsiyon (deri) yoluyla vücuda girerler.

Gazlar: Buharlaşmış olanakışkanlardan klor ve karbondioksit toksik gazlara örnek verilebilir. Soluma (ciğerler) yoluyla vücuda girerler.

Toksisite şekilleri

Toksisite, zararın meydana gelmesi için geçen süreye göre akut (kısa vadeli etki) ve kronik (uzun vadeli etki) olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Zehirli maddeler beyin ve sinirleri hedef aldıklarında nörotoksisite olarak tanım-lanmaktadır. Bu etkiyi yapabilen kimya-sal madde örnekleri olarak; DDT, klorlu hidrokarbon pestisitleri, malathion, pa-rathion, GB ve VX gibi organofosfat pestisitler ve sinir gazları verilebilir. Metabolik zehirlenme denildiğinde ise; dokuların etkisiz hale gelmesi anlaşıl-maktadır. Siyanür ve flor gibi kimya-sallar bu tür etkiler yapmaktadırlar. Kronik toksisite türleri ise şu şekillerde ortaya çıkmaktadırlar:Kanser: Vücutta tümör gelişimidir. Ben-zen, benzo(a)piren, DMBA (dimetilami-nobenzen), DBCP (dibromokloropro-pan) kanser yapabilen kimyasal mad-delerden birkaçıdır. Mutajenesiz: Genetik zararın meydana gelmesidir.

Teratojenesiz: Embriyo üzerinde zarar-ların meydana gelmesidir. Thalidomide, dioksinler, alkoller vb. kimyasallar tera-tojenik birer örnektir.

6.1 Deriden Absorbsiyon (Cilt Yolu) Deterjan toksik maddedir. Hava kirleticileri toksik bir maddedir.Cildin savunma

mekanizmasından dolayı toksik maddelerin derinden organizmaya girişi çok yaygın

değildir. Bu yolla etkili olabilmek için toksik maddelerin yağda çözünme özelliğine bağlı

olarak etkili olabiliyor. Toksik maddeler deri tabakasının büyük bir bölümü yağ içerdiği

için yağ içerisinde çözülerek katılabilir.

Ağır metal tuzları,sinir gazı denilen (sarin) deriden absorblanma yeteneği fazla

olan maddeler ,borik asit gibi gibi mineralleri iyot,bazı tarım ilaçları (DDT gibi) deriden

absorbe olma yeteneği fazla.Yağ yerine bir organik çözücüde çözünenlerde derinden

kolaylıkla absorbe olabilir. Klorofom,alkol….

Bunların dışında bazı fenoller yada fenolik bileşikler ,nikotin,kortizon hormonu ve

yağda eriyen vitaminler doğrudan deriden absorbe olabilirler.

6.2 Sindirim Sistemi İle Absorbsiyon Zehirlenmeler en çok ağız yolu ile gerçekleşir. Ağız yolu ile toksik maddeler iki

türlü etkileri vardır.

a) Lokal etki (ağızdan tahriş edici bir madde aldıysak)

b) Yutumu kolay,tahriş etkisi yok ancak yutulduktan sonra emilim

yolu ile kana karışarak çeşitli etkilerin ortaya çıkması.

Ağız yolu ile toksik maddelerin en fazla absorblanabildiği yer ince bağırsaktır. Bu

arada emilim en fazladır.Neden?İnce bağırsaklarda flora oldukça zengin bu yüzden bu

tür toksik maddelerin absorbsiyonu katı yada sıvı olması ile de ilişkilidir. Katı olanlar

önce midede parçalanır,daha sonra mide mukonosında çözünürler ve daha

sonra Katılıyor. Sıvı olanlar ise daha kolay floranın zengin olmasından dolayı çeşitli

maddeler dönüşümü ince bağırsakla gerçekleştirilir. Örneğin sularda nitrat oksijen

taşıyan hemoglobinin yerine nitratın bağlanması bebeklerde görülür.Mide enzimleri tam

gelişmediği için nitrat mideden gitmiyor. Nitrat nitrite dönüşüyor.

6.3 Solunum Sistemi İle Absorbsiyon İki etkisi var. Tahriş etkisi var. yada direk olarak akciğerlere giderek alveollere

ulaşıp ,zararlı etkilere neden olabiliyor.

Bunlara örnek : CO,CO2,SOx ,aerosallar, karbontetraklorür gibi organik

maddeler.Ne kadar hızlı vücuda alınırsa (cinsi,hızı)zehirlenme olayı o kadar hızlı olur.

Bazı partiküllerde 2mm (bronş ve üst solunum yollarında) tutuluyor ve akciğerlere

ulaşıyor ve zararlı etkisini gösteriyor. Örneğin: asbest

7 TOSKİK MADDELERİN DAĞILIMI ve ETKİSİ Toksik maddeler insan vücudundaki sıvılar ile dağılır. Dağılımı kandaki ve

dokudaki şeklinde iki farklı biçimde inceleyiniz.

7.1 Kandaki Dağılım

Özellikle toksik maddeler normal diğer maddelerin bağlandığı şekilde plazmaya

bağlanır. Genelde plazmaya albumin molekülleri tarafından bağlanır. Bunlar plazmaya

toksik maddeyi bağlayıp pasif hale getirirler. Bağlanmayan açıkta kalan maddeler zehir

etkisi gösterir.

7.2 Dokulardaki Dağılım

Toksik maddeler genelde kendilerine ilgi gösteren organ üzerinden dağılırlar. Bazı

maddeler organ üzerinde çekilir ve etkisini gösterir.

8 TOKSİK MADDELERİN ORGANİZMADA BİRİKİMİ

Dokulara dağılım gösteren maddeler kendilerine uygun ortam sağlayan dokuda

birikirler

TOKSİK MADDE BİRİKTİĞİ YER

Organoklorlu Poliklorlu biferiler

(polar olmayan organik bileşikler)

Yağ dokuları(karaciğer,beyin)

Kurşun,radyum,Flor Kemik

Kadminyum Böbrek

İyotlu Bileşikler Tiroit bezi

Kan protein tarafından bağlanan bileşikler Plazma · Bazı maddeler biriktikleri

yerde değil başka yerde zararlı olurlar.

8.1 ORGANİZMADA DEĞİŞİM

Bir toksik madde vücuda alındığında değişim sindirim organlarında başlar. Kana

karışan bir toksik madde taşındıkları organlardaki antiosidan maddeler ile değişime

uğrayabilirler. Antitoksit maddeler sayesinde toksik maddelerin parçalanmaları, okside

olmaları mümkündür. Bu parçalanma sonucu toksik madde zararı en aza indirilmeye

çalışılıyor. Oluşan ürün başlangıçtaki üründen zararlı olabiliyor.

9 TOKSİK MADDELERİN ORGANİZMADAN ATILMASI

Birikimden sonra etkiyi ortaya çıkarabilir. Bu olaylar;

a) Redüstribisyon: Çok anestezik maddelerin atılım yoludur. Çevresel kirleticilerin

böyle bir atılım yolu yok.

b) Biyotransformasyon: Bu atılma yolu toksik maddelerin enzimlerin etkisiyle daha az

zararlı veya zararsız bileşiklere dönüşme yoludur. Biyolojik dönüşüm ile zararlı etkini

ortadan kaldırılması=biyottrasnformasyon

c) Eliminasyon :Vücuda alınan maddeler çok değişik yolla elimine edilebilirler. Vücuda

gaz halinde alınmış olan uçucu zehirli maddeler veya çeşitli gazlar solunum yoluyla

atılır.

Metal vb maddeler safra yoluyla Civa bağırsak kanalından dışarı atılır. Tükürük

bezleri,ter,idrar,süt atılım yolarlıda önemli elimine yollarıdır. Kusma ve ishalle toksik

madde büyük bir yüzdesi dışarı atılır. Böbrek,karaciğer,safra DDT elimine edilmesinde

önemlidir. Gözyaşı ise iyotlu maddelerin dışarı atılmasını sağlar.

Ter bezleri ve deri yollu ,bromür,iyodür,arsenik gibi maddelerin atılmasını sağlar.

Süt kanalları da bir çok maddeyi dışarı atar. Süt kanalı ile ,alkol,eter,potasyum iyodür

gibi birçok madde atılır.

10 Toksik maddelerin Etkileşimi

İki veya daha fazla toksik madde varlığında zehirlilik için 4 şekilde etkileşim söz konusudur:

10.1 Toplam etkileşim :

Birbirinden bağımsız olarak etki eden iki bileşikten her birinin etkisi tek başlarına etki

etmeleri halinde ortaya çıkacak olan etkiye eşittir. Eğer bir kişi her bir maddeden de 1

birim alırsa toplam etki 1+1=2 olacaktır.

10.2 Sinerjik etkileşim:

İki veya daha fazla toksik madde birlikte etkidiklerinde ayrı ayrı etkilerinin toplamından

daha büyük bir etki yaratırlar (1+1=10). Buna örnek olarak; sigara içimi ile asbest,

halojenli solventler ile (karbontetraklorür gibi) alkol verilebilir.

10.3 Potansiyel etkileşim :

Biri toksik diğeri aktif olmayan madde toksik bileşenin etkisinden daha büyük bir etki

yaratacak şekilde etkileşimde bulunurlar. (1+0=5)

10.4 Antagonistik Ters etkileşim :

Bir maddenin etkisinin diğer maddenin etkisini azaltması ile ortaya çıkar. (1+1=1/2)

Örneğin Balıklar ortamdaki Zn Cd eliminasyonu (alımı) azaltır. Zn ile Cd arasında

antagonistik bir ilişki vardır.

11 KANSER OLUŞUMUNA NEDEN OLAN MADDELER

Metabolizmaya giren tüm toksinler hedefledikleri doku yada dokularda hasar

yaparlar. Özelikle ağır metaller insanda belirli dokularda etkilerini gösterdikleri

bilinmektedir.

Metallerin Karsinojenik Etkileri Deney Hayvanlarında Metallerin Karsinojenik Etkileri

Metal Deney Hayvanı Tümör Bölge Be Fare, sıçan, maymun Osteosarkom Karsinoma Kemik Akciğer

Cd Fare, sıçan, tavuk Sarkoma Teratoma Enjeksiyon bölgesi

Testisler Co Sıçan, tavşan Sarkoma Enjeksiyon bölgesi

Kr Fare, sıçan, tavşan Sarkoma Karsinoma Enjeksiyon bölgesi

Akciğer

Fe Hamster, fare, sıçan, tavşan

Sarkoma Enjeksiyon bölgesi

Ni Fare, sıçan, kedi, hamster, tavşan

Kobay, sıçan

Sarkoma Karsinoma

Karsinoma

Enjeksiyon bölgesi

Akciğer

Böbrek

Pb Fare, sıçan Karsinoma Böbrek

Ti Sıçan Sarkoma Enjeksiyon bölgesi

Zn Tavuk, sıçan, hamster Karsinoma Teratoma Testisler

IInntteerrnnaattiioonnaall AAggeennccyy ffoorr RReesseeaarrcchh oonn CCaanncceerr ((IIAARRCC)),, kkiimmyyaassaall mmaaddddeelleerrii

iinnssaannddaakkii kkaarrssiinnoojjeenniikk eettkkii rriisskklleerriinnee ggöörree bbeeşş ggrruubbaa aayyıırrmmıışşttıırr::

1111..11 Grup 1. İnsanda Karsinojenik Etkililer::

AArrsseenniikk vvee bbiilleeşşiikklleerrii,, kkaaddmmiiyyuumm,, kkrroomm ((66 ddeeğğeerrllii)),, nniikkeell vvee bbiilleeşşiikklleerrii bbuu ggrruuppttaaddıırr..

11.2 Grup 2A. İnsanda Karsinojenik Etki Olasılığı Bulunanlar:

Cisplatin bu grupta yer almaktadır.

11.3 Grup 2B. İnsanda Muhtemelen Karsinojenik Etkili Olanlar:

•• KKuurrşşuunn vvee aannoorrggaanniikk bbiilleeşşiikklleerrii bbuu ggrruuppttaaddıırr..

11.4 Grup 3. İnsandaki Karsinojenik Etkileri Yönünden Sınıflandırılabilir Olmayanlar

11.5 Grup 4. İnsanda Karsinojenik Etkisi Olmayanlar

Karsogenik maddeler

Fiziksel,Kimyasal Ajan Kanser Tipi Görülme sıklığı

Arsenik Akçiğer, Deri Nadir

Asbestos Mesothelioma, Akçiğer Sık olmayan

Benzen Myelogenous leukemia Sık

Diesel yakıt Akçiğer Sık

Formaldehyde Burun, nasopharynx Nadir

Yapay fibriller Akçiğer Sık olmayan

Ionizing radiation Kemik iliği, diğer organlar Sık

Mineral yağlar Deri Sık

Nonarsenikl Pesticides Akçiğer Sık

Boyalar Akçiğer Sık olmayan

Polychlorinated Biphenyls Karaciğer, Deri Sık olmayan

Radon (alpha Patiküleri) Akçiğer Sık olmayan

İs Deri Sık olmayan

Tablo çeşitli toksik maddeler ile insan hedef doku ve organları

Arsenik Akciğer,Deri,Karaciğer

Asbest Akciğer,Böbrek

Benzen Lösemi

Berilyum Akciğer

Kadmiyum Akciğer

Krom Akciğer

Nikel Akciğer

Radan Akciğer

Vinilklorür Akciğer,Karaciğer

PAH Akciğer,deri

12 AĞIR METAL TOKSITESI

Ağır metaller atom ağırlığı 63.546 ile 200.590 arasında olan elementlerdirler. Ağır

metallerin özgül ağırlıkları 4’ten büyüktür. Canlı organizmaların vücutlarında Cu, Co, Fe

Mn, Mo, V, Se ve Zn gibi ağır metaller eser miktarda bulunur. Ancak kadmiyum, krom,

cıva, kurşun, arsenik gibi bazı ağır metallere gereksinim göstermezler ve yapılarında

bu metaller yoktur

Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde ağır metallerin üretiminin ve gereksiniminin

sürekli artış göstermesi, bunların çevreye yayılma ve bulaşma olasılığını artırmaktadır.

Bir element gerek maden cevheri halindeyken gerekse işlenirken doğaya

karışabilmektedir. Ayrıca, tarımda yüksek üretim için gübre kullanımının artması

yukarıdaki olasılığı daha da artırmaktadır. Son hesaplamalara göre günümüze kadar

yaklaşık 0.5, 20, 240, 250 ve 310 milyon ton As, Cd, Pb, Zn ve Cu çıkarılmış ve

biyosfere bırakılmıştır. As, Cd, Pb, Cu ve Zn’un antropojenik kaynaklarının ise sırasıyla

22000, 73000, 400000, 56000 ve 214000 ton civarında olduğu hesaplanmıştır (Öztürk

ve ark., 1992). Genel olarak antropojenik kaynaklardan ağır metal girişi, doğal

kaynaklardan olan girişin birkaç kat üzerindedir. Bu durum, insan etkenliklerinin tüm

dünyadaki ağır metallerin döngülerini arttırdığı göstermektedir. Japonya'da İtai-itai ve

Minamate hastalıklarının ortaya çıkmasıyla ağır metaller ilgi odağı haline gelmiş bu

konuda yapılan çalışmalar son 30 – 40 yılda artış göstermiştir.

Günümüzde çevreye verilen toksik maddeler doğanın dengesini bozacak düzeye

ulaşmıştır. Antropojenik işlevlerin yoğun olduğu kentsel alanlardan ve çeşitli endüstri

kuruluşlarından çevreye yayılan toksik maddeler su, hava ve toprak kirliliğinin başlıca

nedenlerindendir

Cu, Zn ve Fe gibi elementleri canlılarda normal gelişim ve biyolojik işlevlerin

sürdürülebilmesi için gerekli olan eser derişimlerin üstünde bulunmaları durumunda

sucul organizmalarda olumsuz etkiler yapmaktadırlar. Cd ve Pb gibi gerekli olmayan

elementlerin düşük derişimlerde bile toksik etki yaptıkları çeşitli araştırmacılar tarafından

bildirilmiştir

Bazı temel metabolik fonksiyonların yürütülebilmesi amacıyla az miktarda

gereksinim duyulan Cu ve Zn gibi ağır metallerin ortamdaki derişimlerinin artması,

öncelikle metabolik aktivitesi yüksek olan organlarda birikmesine, diğer taraftan da

enzimlerin aktif bölgelerini bloke ederek organizmada toksik etkilerin ortaya çıkmasına

neden olmaktadır

Şekil ağır metallerin doğada yayılma yolları

Çevrenin kirlenmesi artarak devam etmektedir, buna karşın kaynakların gittikçe

daraldığı günümüzde özellikle ekonomik önemi olan canlıların kirlilikten nasıl

etkilendiğinin bilinmesi zorunluluk haline gelmiştir. Günümüzde çevreye verilen toksik

maddeler doğanın ekolojik dengesini bozacak düzeye gelmiştir. Kirliliğin önemli

kaynaklarından birisi olan ağır metal içeren atıklar en çok su ortamlarına verilmektedir.

Su ortamına giren ağır metaller, ortamdaki canlılar ve dip sedimentinde birikirler veya

suda asılı partiküllere bağlı olarak bulunurlar. Sudaki birçok canlının dokularındaki ağır

metal birikimi, söz konusu metalin sudaki derişiminden daha yüksek olabilir.

Şekil Periyodik taplodaki metaller

Periyodik tablodaki 105 elementin yaklaşık 80’ini metaller oluşturur. Birçok metal,

insan ve hayvanlar için esansiyeldir. Esansiyel olanlar, eksikliklerinde olduğu gibi fazla

miktarlarda alındıklarında da vücut homeostazini bozarak toksik etki oluşturabilirler.

Bugün “endüstriyel metaller” olarak nitelendirilen yaklaşık 50 metal ve alaşımı çeşitli

amaçlarla kullanılmaktadır. Ayrıca metaller ve tuzları tıpta ve veteriner hekimlikte ilaç,

pestisit (fungusit, insektisit, herbisit, rodendisit gibi) olarak da kullanılmaktadır.30

civarında metalin insanlarda toksisite oluşturduğu bilinmektedir. İnsan vücudu için

esansiyel olan ve olmayan metaller başta besinler olmak üzere diğer bazı yollarla (su,

hava gibi) alınmaktadır. Böylece “vücut metal yükü “ oluşmakta; bazıları ise (alüminyum,

kurşun ve kadmiyum gibi) yaş ile birikerek vücuttaki konsantrasyonları artmaktadır.

12.1 Ağır Metal Kirliliğin Sucul Canlılar ve İnsan Üzerine Etkisi

Çevrenin kirlenmesi artarak devam etmektedir, buna karşın kaynakların gittikçe

daraldığı günümüzde özellikle ekonomik önemi olan canlıların kirlilikten nasıl

etkilendiğinin bilinmesi zorunluluk haline gelmiştir. Günümüzde çevreye verilen toksik

maddeler doğanın ekolojik dengesini bozacak düzeye gelmiştir. Kirliliğin önemli

kaynaklarından birisi olan ağır metal içeren atıklar en çok su ortamlarına verilmektedir.

Su ortamına giren ağır metaller, ortamdaki canlılar ve dip sedimentinde birikirler veya

suda asılı partiküllere bağlı olarak bulunurlar. Sudaki birçok canlının dokularındaki ağır

metal birikimi, söz konusu metalin sudaki derişiminden daha yüksek olabilir.. Periyodik

tablodaki 105 elementin yaklaşık 80’ini metaller oluşturur. Birçok metal, insan ve

hayvanlar için esansiyeldir. Esansiyel olanlar, eksikliklerinde olduğu gibi fazla

miktarlarda alındıklarında da vücut homeostazını bozarak toksik etki oluşturabilirler.

Bugün “endüstriyel metaller” olarak nitelendirilen yaklaşık 50 metal ve alaşımı çeşitli

amaçlarla kullanılmaktadır. Ayrıca metaller ve tuzları tıpta ve veteriner hekimlikte ilaç,

pestisit (fungusit, insektisit, herbisit, rodendisit gibi) olarak da kullanılmaktadır.30

civarında metalin insanlarda toksisite oluşturduğu bilinmektedir. İnsan vücudu için

esansiyel olan ve olmayan metaller başta besinler olmak üzere diğer bazı yollarla (su,

hava gibi) alınmaktadır. Böylece “vücut metal yükü “ oluşmakta; bazıları ise (alüminyum,

kurşun ve kadmiyum gibi) yaş ile birikerek vücuttaki konsantrasyonları artmaktadır.

Tablo temel endüstrilerden atılan metal türleri

Cd Cr Cu Hg Pb Ni Sn Zn

Kağıt Endüstrisi - + + + + + - -

Petrokimya + + - + + - + +

Klor-alkali Üretimi + + - + + - + +

Gübre Sanayi + + + + + + - +

Demir-Çelik San + + + + + + + +

Enerji Üretimi (Termik)

+ + + + + + + +

Tekstil sanayii + - - - - - - -

Tablo Su ürünlerinin kabul edilebilir ağır metal değerleri.

Ürün Cinsi Ag Hg Cd Pb Cu Zn

Balık 1,00 0,50 0,10 1,00 20,0 50,0

Yumuşakça 1,00 0,50 0,10 1,00 20,0 50,0

Kabuklu 1,00 1,00 0,10 2,00 20,0 50,0

Na

Ca

K

Bol bulunanlar

Cu Zn

Fe Cr

N Sn

Ağır ve eser elementler

Canlılar için uyumlu olan metaller

Canlı vücuduna girince zararlı olan metallere toksik metaller denir. Metaller çok

çeşitli yollarla insan vücuduna girebilir. Toksik maddeler yer kabuğunda az bulunan

elementlerdir.

Bunların dışında kalan metaller direk çevreyi etkiler. Kurşun ve civa bünyeye

girmeyen,girince zararlı olan maddelerdir.

Yüksek konsantrasyonlardaki ağır metallerin nehirlerle yada yoğun yağmurlarla

denize girmesinin sonucunda ortaya çıkacak durum çok sayıda temel faktöre bağlı

olarak değişir. Konsantrasyonu azaltmada seyreltmenin etkisine ek olarak ağır metallerin

deniz suyundan uzaklaştırılması 3 yolla olur. Bunlar;

• Prespitasyon ( Çökelme )

• Adsorbsiyon ( Yüzeyde tutunma )

• Deniz organizmaları tarafından Absorbsiyon dur ( Emilim ).

Bir metalin sudaki konsantrasyonu metal ve sudaki bulunan anyonlar ( Örnek

Karbonat hidroksit veya Klor) arasında oluşabilecek en az çözünebilir bileşiğin

çözünürlüğünden daha yüksek ise Prespitasyon oluşur.

Ağır metaller genelde eşit derecede kolaylıkla absorbe edilmediği saptanmıştır.

Örneğin Çinko , Bakır ve Kurşun gibi metaller Manganez-di-oksit tarafından kolaylıkla

tutunur. Gümüş ise iyi absorbe edilemez, Krom Demirin varlığında kolaylıkla çökebilen

trivalent şekle indirgenmedikçe kromat olarak absorbe edilemez. Farklı ağır metaller eşit

derecede çökelti oluşturmadığından veya absorbe edilmediğinden bazı metaller

kaynaklarından farklı mesafedeki sedimentlerde birikebilirler. Buna karşın cözelti içinde

bulunan metaller daha uzak alanlara yayılabilirler. Ağır metallerin deniz organizmaları

tarafından biriktirilebilme yolu ile de (Absorbsiyon ) deniz suyundan uzaklaştırılırlar.

Birçok su organizması dip sedimentlerinde yaşar ve beslenirler. Doğal olarak bu

metalleri absorbe ederler. Bu nedenle deniz organizmalarının yalnız çözelti içindeki

metali doğrudan veya besin zinciriyle aldıkları kabul etmek yanlış olacaktır.

Şekil Essensiyel elementler ile toksik olan ağır metallerrin canlılar üzerinde

etkileri.

Ağır metaller ve diğer kimyasal atıklarla kirlenmiş sucul alanların bu toksik madde

konsantrasyonlarının balıkçılık yapılan yerlerde kontrol edilmesi ve belirli miktarları

aşmaması gerekir. Ağır metaller balıklar üzerine direkt etki yaparlar. Çeşitli hayvanlarda

ve insanların önemli organlarında birikerek toksik etki yaparlar.

Metal ve metalik kirlenme sularda çok bulunur. Atmosfere verilen metal

kar,yağmur gibi faaliyetler ile geri dönerler. Su kaynaklarına böylece ulaşırlar ve kirliliğe

neden olurlar. Parçalanamazlar fakat metaller farklı formlarda dönüşüp sularda daha

zararlı olabiliyor. Bölgeden bölgeye yayılabiliyorken etkili faktör rüzgardır veya

yağışlarda olabilir. Metalik kirlenmede önemli bir olay toksik maddelerin gıdalarda

birikmesidir.

İnsan vücuduna kurşunlu bileşik alırsak 4 yıl sonra ancak atılabilir.

Kadminyum yarı ömrü=200 gün

Hg

Pb

Be

Çok tehlikeli

Cu Sn

Ba Mn

Zn Cd

Tehlikeli olabilir

Canlı Bünyesinde Olmayanlar

Civa yarı ömrü =70 gün

12.2 Ağır metallerin Hücresel Hasarları

Ağır metallerin hücre ve hücre organellerine üzerinde etkisi hücreden, hücreye ve

ağır metal ağır metale farklılık gösterir. Genel olarak bakıldığında ağır metallerin benzer

olan metabolizma içinde fonksiyonu olan eser elementlerin yerine geçerek hücrede eser

elementlerce yapılan işlemleri durduğu bulunmuştur. Örneğin Cd benzer elektron dizilimi

benzeyen Zn yerine geçerek hücre içinde koenzim, kofaktör görevlerini sekteye

uğratabilir. Başka hasar tipi III değerlilikli Kr çekirdek içinde hasarlara yol açmasıdır.

Birçok ağır metal hücre içi dengenin kurulmasında hayati önemi olan Na, K, Ca gibi

elementler hücre zarında fizyolojik rekabete girer bunun sonunda bu iyonlara bağlı olan

bir fizyolojik olay bloke olur.

Şekil Ağır metallerin benzer yük ve yapıdaki elementlerin kullandıkları yollarla

membran geçmeleri

Ağır metallerin başka bir etkisi serbest radikal ile hücre zarı geçirgenliği

bozmalarıdır. Özelikle Hg, Pb gibi toksitesi yüksek olan ağır metaller bu yolla etkilerini

gösterirler. Arsenik, Mo, Kr gibi diğer bazı ağır metallerin mitokondri ve hücre enerji

üretim sistemi üzerinde etkileri vardır.

Şekil 3: Ağır metallerin hücre etki mekanizması

12.3 Ağir Metallerin Sudaki Toksik Etkileri

12.3.1 Elementlerin Fonksiyonları Kültür suyunun iyonik yapısı su hayvanlarının metabolizma prosesleri üzerinde hayati bir rol

oynar. Elementlerin elektrokimyasal, katalitik Ve yapısal olmak üzere üç fonksiyonu vardır.

Elementler, metabolik enerji kaynağı olarak kullanıldıklarında, elektrokimyasal olarak rol

oynarlar. Bütün temel elementler enzim aktivatörleri olarak davranırlar ve biyokimyasal

reaksiyonları ayarlamaya yardım ederler, işte o zaman katalitik olarak rol oynarlar. Protein ve

aminoasitler gibi maddelerin sentezinde pek çok element gereklidir. Bu ise elementlerin yapısal

fonksiyonudur ve element son ürünün vazgeçilmez bileşenidir.

Bilinen elementlerin çoğu tabii sularda bulunurlar. Pek çoğunun ölçülebilir etkileri yoktur

ve muhtemelen çok önemli değildirler.

Verilen bir X elementinin sudaki canlılar için önemi şu faktörlere bağlıdır:

a) Eğer X elementi yoksa organizma büyüyemez ya da hayat çevrimi-ni tamamlayamaz.

b) Başka bir element X in yerini alamaz ,

c) X organizmanın metabolik fonksiyonlarını direkt olarak etkiler

Elementler hayvanlara iki mekanizma ile girer: basit difüzyon ve aktif olarak alma.

Difüzyon olayında bir iyon sudaki yüksek konsantrasyonlu bölgeden hareket ederek

daha seyreltik olan hücre sıvısına geçer.

Aktif olarak alınmada ise, organizmada bir elementin konsantrasyonu düşünce o

element sudan seçimli olarak ekstrakte edilir. Bu olay, temperatüre sıkı sıkıya bağlıdır ve

10 °C lik bir sıcaklık artışı absorpsiyonu %100 azaltır. Aktif olarak alma, mevcut oksijene

de bağlıdır. Solunma engellendiğinde ortadan iyonlar aktif olarak alınır.

12.3.2 Elementlerin Toksik Etkileri

Pek azı dışında, saf tuz çözeltileri su hayvanları için toksikür. Deniz suyundaki

elementler, ancak iyonlar arası rekabetin tek bir iyonun zehirli etkisini ortadan kaldırdığı

dengeli kombinasyonlarda besleyici ve hayatı devam ettirici özelliktedirler. Çok değerli

iyonlar iki veya tek değerli iyonlardan daha kolay alınırlar. Bu hem katyon hem de

anyonlar için gerçektir.

Bir hücre içindeki adsorpsiyon rekabeti aynı özellikteki iyonlar arasında görülür.

Örneğin gerçek bir rekabet K+ ve Rb+, Ca+2 ve Sr+2 gibi iyonlarda görülür. Bu gibi

durumlarda ortamdaki bir iyonun fazlalığı diğer iyonun alınmasını azaltır.

12.3.3 Ağır Metallerin Toksik Etkileri

Pb, Hg, Cu, Zn gibi ağır metaller suda çok az miktarlarda bulunurlar. Bunların hepsi su

hayvanları için toksiktir. Çoğu 1 ppm sınırında öldürücüdür.

Çinko normal miktarlarda bazı enzimatik fonksiyonlar için gereklidir ve birçok

proteinlerde yapı elementi olarak bulunur. Bakır bazı enzimlerde bulunur ve pek çok

omurgasızın kan proteininde solunum pigmenti halinde mevcuttur.

Çinko ve bakır özellikle deniz balıklarındaki protozonlardan meydana gelen hastalıkların

tedavisinde kullanılır. Burada metalin toksik etkileri bir süre sonra CaCO3 ile çökelmeyle

giderilir. Çinko ve bakır balıklarda aşırı salgılanmaya neden olur ve balıklara zararlı olan

bazı organizmaları öldürürler.

Kelatlaşma bakırın balıklara karşı zehirliliğini azaltır. Örneğin sitrik asitle kelatlaşan

CuS04 daha az toksiktir. pH = 6-8.5 arasında kelatlaş-ma bakırın %90 ının suda

çözülmüş kalmasını sağlar.

Kelatlaşmış bakır, bakırın uzun süre çözülmüş miktarlarda kalması istendiğinde denizde

uygulanır. Fakat birçok bakteriler, hastalıktan koruyucu düzeylerde bakıra direnç

gösterdiklerinden organik kelatları tedricen bozundururlar. Böylece Cu+2 iyonları

karbonat iyonlarıyla birleşerek çöker. Balıklarda görülen ağır metal zehirlenmelerinde

bakır, solungaç yüzeylerinde çözünmeyen organometalik bileşikler oluşturur. Başka bir

görüşe göre solungaçlar içindeki proteinler kimyasal bozunmaya uğrar. Ayrıca bakırın,

deniz balıklarının kan ve dokularında toplandığı gözlenmiştir.

Pb(NO3)2, ZnSO4 ve HgCl2 çözeltilerine konmuş bazı tatlı su balıklarında soluma hızının

arttığı görülmüştür. Bu esnada oksijen harcama hızında düşme olur. Artan soluma hızı

bakırla muamele edilmiş sulardaki balıklarda gözlenir.

Ağır metaller solungaç üzerine çökerler ve salgıyı pıhtılaştırırlar. Böylece Oksijen alınma

zorlaşır.

12.3.4 Metal Zehirlenmesine Etki Eden Faktörler

Ağır metallerin toksisitesi pH, çözünmüş oksijen, temperatür, balığın büyüklüğüne oranla

çözeltinin hacmi, çözeltinin yenilenme frekansı, çözeltideki diğer maddeler ve sinerjetik

etki gibi faktörlere bağlıdır.

Suyun pH ı en önemli faktör olabilir. Tatlı sular deniz suyundan biraz daha zayıfça

tmaponlanmıştır ve bu işlem görmüş tatlı su sistemlerinde ağır metal toksisitesinin

etkileri görülür. Ağır metallerin destille ve yumuşak sularda sert ve bazik sulara göre

daha toksik olduğu sanılmaktadır.

Yüksek miktarda çözünmüş oksijen bakırın toksik etkilerim bir dereceye kadar azaltarak

solunumu kolaylaştırır. Su yüzeyinin kuvvetli bir şekilde karıştırılması suyun pH ini

düşürecek ve bakın çözünür halde tutacak olan serbest CO2 birikimini önler.

Sıcaklık artışı ağır metallerin balıklara karşı olan toksikliğini çoğaltır.

Kurşun tuzlarının toksisitesi su miktarı azaldıkça ve balığın büyüklüğü arttıkça azalır.

Ayrıca kurşun salgıyla balık üzerinde çöktürülerek zehirliliği giderilir.

İşleme sokulan suyun sık sık değiştirilmesi de toksisiteye etki eden bir faktördür. Eğer su

değiştirilmezse balıklar salgı salarak metal iyonlarım çöktürerek kısmen toksisiteyi

azaltırlar.

İki ağır metal ya da bir ağır metalle başka bir madde arasındaki sinerjik etkiye gelince

örneğin bakır - çinko kombinasyonları bazen tek başına çinko veya bakırdan daha

zehirlidir. Başka bir örnek ise bakır ile amonyaktır. Bakır-2- iyonlarının amonyağa karşı

affinitesi büyüktür. Bu iyonlar NH3 ile birleşerek [Cu (NH3)4]+2 bakır tetramin kompleksi

verir.

Cu+2+4NH3 [Cu (NH3)4]+2 Bu kompleks toksisite olarak bakıra eşdeğerdir.

12.3.5 Mikroorganizmalarla Ağır Metal Adsorpsiyonu

Genel

Canlı hücrelerin, sulu çevrelerinden metal katyonlarını toplayarak, hücre içinde

biriktirmeleri bilinen bir özellik olmasına rağmen, mikroorganizmaların ağır metal

iyonlarını seçici olarak alıkoyma özelliği üzerindeki çalışmalar yenidir. Ağır metaller

bitkilerin hücre duvarlarından veya hayvanların hücre zarlarından biyolojik sistemlere

girmekte, bitki hücrelerinde vakuollerde depolanmakta ve enzimlerle birlikte pek çok

yaşamsal faaliyeti düzenlemektedirler (Pekin, 1979; Pekin, 1980). Öte yandan krom,

kurşun, civa, bakır, çinko gibi ağır metallerin aşırısının yaşayan hücreler üzerinde toksik

bir etkiye sahip oldukları da bilinmektedir. Nitekim sınır değerlerin üzerindeki ağır metal

derişimleri aktif çamur proseslerini deaktive etmektedir( Macaskie and Dean, 1989).

Gerek ağır metallerin toksik etkisi ve gerekse mikroorganizmalarla ağır metal

adsorbsiyonunun mekanizmasının tam olarak açıklanamaması, konunun günümüze

değin bir fenomen olarak anılmasına yol açmıştır. Gerçekten de mikroorganizmalarla

ağır metal adsorbsiyonun mekanizması incelendikce, kullanılan mikroorganizmanın

hücre yapısına bağlı olarak değişik mekanizmaların etkili olduğu sonucu elde edilmiştir.

12.3.6 Mikroorganizmalarla ağır metal adsorblanma mekanizması

Mikroorganizmalarla metal adsorbsiyon kinetiği iki basamaktan oluşur. Birinci basamak

organizma yüzeyinde fiziksel adsorbsiyon veya iyon değişimidir. Bu basamağa genellikle

pasif giderim denir. Bu basamak çok hızlıdır ve mikroorganizma metal ile etkileştikten

kısa bir süre sonra denge oluşur. Hızlı giderme genellikle yüzey adsorbsiyonu

sonucudur (Ting and et. al 1989; Brady and Duncan, 1994). Mikroorganizmanın, sulu

ortamdan hücre yüzeyine metal adsorblamasını açıklamaya çalışan çeşitli hipotezler ileri

sürülmektedir. Bunlardan ilki;

i. Metal iyonları hücre yüzeyindeki negatif yüklü reaksiyon alanları ile kompleks

oluşturarak ve/veya pozitif yüklü reaksiyon alanları ile yer değiştirerek adsorblanabilir.

Bu olaya iyonik adsorbsiyon adı da verilir. Hücre duvarındaki polisakkaritler, sülfat,

amino ve karboksil gruplarını içerir. Algal polisakkaridlerin çoğu, örneğin kahverengi ve

kırmızı deniz alglerinin yapısal bileşeni sodyum, potasyum, kalsiyum ve magnezyum gibi

metal katyonlarının tuzlarından oluşmaktadır. Çift değerlikli metal iyonları,

polisakkaritlerin aynı yüklü iyonlarıyla yer değiştirir (Tsezos and Volesky, 1981).

ii. Önerilen ikinci hipotez ise, bazı mikroorganizmaların hücrelerinin dış zarlarından

uzanan polimerler sentezleyebildikleri, bu polimerlerin çözeltiden metal iyonlarını

bağlayabilme yeteneğine sahip olduklarıdır (Tsezos and Volesky 1981; Norberg and

Persson, 1984).

iii. Hücre duvarındaki proteinler metali bağlamak üzere aktif bölgeler oluştururlar. Ağır

metallerin proteinlere karşı kuvvetli ilgisi vardır. Proteinlerin peptid bağlarının azot ve

oksijeni, hidroksil, amino, fosfat gibi grupları, iyonların metal iyonları ile yer değiştirmesi

için uygundur (Tsezos and Volesky, 1981; Crist et. al. 1981). Amfolit karakterde olan

proteinlerinde, molekülün türüne göre belirli bir izoelektrik pH' ı vardır. Pozitif yüklü metal

iyonlarının izoelektrik noktanın altında katyonik bir karakter taşıyan protein moleküllerinin

içerdiği grupların aynı yüklü iyonlarıyla yer değiştirdikleri, izoelektrik noktanın üstündeki

pH'larda ise negatif yüklü reaksiyon alanlarıyla kompleksler oluşturarak adsorblandıkları

düşünülebilir (Sağ and Kutsal, 1995). Dolayısıyla ortam pH'ının ağır metal

adsorbsiyonunda etkin bir parametre olması öngörülebilir.

iv. Bazı mikroorganizmaların yüzeylerinde yüksek molekül ağırlıklı polifosfatlar veya

kimyasal olarak bunlara benzeyen gruplar, metali kompleksleri şeklinde kendilerine

bağlarlar. Örneğin Citrobacter cp hücrelerinde bulunan organik fosfattan, inorganik

fosfatı serbest bırakan fosfataz enzimi ağır metalin, hücreye bağlı metal fosfat olarak

çökmesini sağlar (Macaskie and Dean, 1987; Macaskie and Dean, 1989).

Günümüze değin yapılan çalışmalar göstermektedir ki kullanılan mikroorganizmanın

hücre tipi ve içerdiği temel bileşenler metal adsorbsiyon mekanizmasını belirlemektedir.

Metal alımında ikinci basamak, metal iyonlarının hücre zarından içeri taşınımını da

içeren, metabolik aktiviteye bağlı, daha yavaş, hücre içi giderim basamağıdır. Bu

basamağa aktif giderim denir (Ting and Lawson, 1989).

Isısal veya kimyasal yöntemlerle öldürülmüş mikroorganizmalarla yapılan, adsorbsiyon

işlemi "biyosorpsiyon" olarak tanımlanmaktadır (Ting and Lawson, 1989) Biyosorpsiyon

aslında fiziksel ve kimyasal adsorpsiyon, iyon değişimi, koordinasyon, kompleksleşme,

mikroçökelme vb. gibi bir çok pasif giderim proseslerini adlandırmakta kullanılan ortak bir

terimdir. Öte yandan bazı öldürme tekniklerinin biyokütlenin biyosorpsiyon kapasitesini

arttırdığı da kanıtlanmıştır ( Brady et. al. 1994).

TOPRAK KİRLİLİĞİNİN KONTROLÜ YÖNETMELİĞİ

Resmi Gazete : 10.12.2001 tarih ve 24609 sayı

TOPRAK KİRLETİCİLERİNİN SINIR DEĞERLERİ

A)Topraktaki Ağır Metal Sınır Değerleri

Ağır Metal PH £ 6 mg/kg

Fırın Kuru

Toprak

PH>6 mg/kg Fırın Kuru Toprak

Kurşun 50 ** 300 **

Kadmiyum 1 ** 3 **

Krom 100 ** 100 **

Bakır * 50 ** 140 **

Nikel * 30 ** 75 **

Çinko * 150 ** 300 **

Civa 1 ** 1,5 **

* pH değeri 7’den büyük ise Bakanlık sınır değerleri %50’ye kadar artırabilir. ** Yem bitkileri yetiştirilen alanlarda çevre ve insan sağlığına zararlı olmadığı bilimsel

çalışmalarla kanıtlandığı durumlarda, bu sınır değerlerin aşılmasına izin verilebilir.

12.4 Kurşun : nsanların en fazla karşılaştığı ağır metaldir. Kurşun sanayide özellikle pil

yapımında kullanılan madde,benzin katkı maddesi olarak,radyasyon koruyucusu

olarak,tablo yalıtkanı olarak,kablo yalıtkanı,boyalarda,lehimde vs..100 lerce faaliyette

kullanılan önemli bir metal. Kurşun özellikle kent yaşamının önemli bir parçasıdır. Roma

dönemine göre atmosferde 2000 kat daha fazla var. Kurşun parçalanamaz özelliğe

sahip, zararsız form a dönüştürülemez. Her formu toksitdir. Özellikle benzinde kullanılan

Tetroetil kurşun çok toksik bir madde ve direk atmosfere veriliyor. Büyük şehirlerde:

1.11mg/m3 Kırsal alanda : 0,022mg/m3 Atmosferde iki şekilde kurşun kirlenmesi

olabilir; Gaz halde ve partikül halde fosil yakıtın yanmasıyla partikül haldeki kurşun

atmosfere yayılıyor. Toksik elde etme fırınlarında ortama dağılabilir.. Gaz halinde

dağılması ise tetraetil kurşun egzoz gazının yanmasıyla oluşur. %98 i egzoz kaynaklıdır.

Suda kurşun kirlenmesi çok görülmez çünkü suda çözünmez. Dipte birikebilir, ph yüksek

olan sularda çözünebilir. Toprak ve bitkilerde ise normalde bitkinin kara yoluna

yakınlığına bağlı olarak kurşun konsantrasyonu artabilir. İnsan vücudunda, tetraetil

kurşun deri yoluyla vücuda girer. Besin,su yoluyla insan vücuduna kuşun girebilir.

Solunum yoluyla vücuda alınan kuşunun %35-40‘ı sindirim yoluyla % 5-10’u vücutta

birikebilir. Kuşun kemikte birikir. Ama zararını kemiğe görülmez, yumuşak dokularda

gösterir. İnsanda kansızlığa sebep olur. Hemoglobinin Hemin sentezini önleyerek

kansızlığa sebebiyet verir. Böbrekte biriktiğinde zehirlenmelere neden olur. Öncelikle

kurşun zehirlenmesinden çocuklar etkilenir. Zihinsel ve davranış bozukluğuna neden

olur. Kronik olarak kurşuna maruz kalan kişilerde ilerde oboziteye neden olur. Yalıtım

malzemelerinde, mürekkep,kumaş boyaları parlak kağıtta bol miktarda ,bazı

konservelerde kurşun bulunmaktadır. Özelikle yağlı boyalarda kuşun vardır.

Biyosfere insan faaliyetlerine bağlı olarak önemli oranda yayılan kurşun

bırakılmıştır. Ggünümüzden 4000-5000 yıl öncesinde, antik uygarlıklar tarafından gümüş

üretimi esnasında yan ürün olarak keşfedilmiş ve tarih boyunca kurşun üretimi ve

kullanımı giderek artış göstermiştir. Kurşun, Roma İmparatorluğunda su borularında, su

saklama haznelerinde kullanılmıştır ve günümüz bilim adamları ve tarihçiler bu kullanım

şeklinin Roma İmparatorluğunun sonunu hazırladığı görüşünü ortaya atmaktadırlar.

Kurşun zehirlenmesi sonucu, yönetici sınıfının düşünme kapasitesinin düşmesi, doğum

oranlarındaki azalış ve kırsallarda yaşam süresinin bu çöküşün temelini oluşturduğu

iddia edilmektedir. Kurşun insan faaliyetleri ile ekolojik sisteme en önemli zararlı veren

ilk metal olma özelliği taşımaktadır. Kurşun atmosfere metal veya bileşik olarak

yayıldığından ve her durumda toksik özellik taşıdığından (Çalışma ortamında izin verilen

sınır 0,1 mg/m3) çevresel kirlilik yaratan en önemli ağır metaldir. 1920’ lerde kurşun

bileşikleri (Kurşuntetraetil Pb(C2H5)4 ) benzine ilave edilmeye başlanmıştır ve bu

kullanım alanı kurşunun ekolojik sisteme yayınımında önemli rol oynar (227.250 ton/yıl

ABD). Günümüzde kurşunsuz benzin kullanımı ile atmosfere kurşun yayınımı azalmakla

beraber kurşunsuz benzin bileşiminde bulunan kurşun bir çok birincil metal üretim

aşamasından atmosfere kurşun ve bileşiklerinin yayınımı devam etmektedir. Dünyada

en yaygın kurşun kullanımı kuzey Amerika’dadır ve yıllık tüketim 1,300,000 ton

seviyelerine ulaşır ve bu kullanım koşullarında atmosfere atılan miktar yıllık 600,000 ton

seviyelerine ulaşır Kurşun 20. y.y.’da yüksek oranlarda paslanmaya karşı oksit boya

hammaddesi olarak kullanılmıştır. Kurşun oksidin hafif tatlımsı bir tadının olması

çocukların bu boya maddelerinin döküntülerini yemelerine ve dolayısıyla özellikle

kurşuna karşı hassasiyetleri daha fazla olan küçük çocuklarda ciddi problemlere sebep

olmuştur. Almanya ve diğer gelişmiş ülkelerde 1971’ de boya maddelerindeki kurşun

kullanımı ve 1979’ da ise yemek saklama kutularındaki kurşun kullanımını sınırlayıcı

yasalar çıkarılmıştır. Kurşunun diğer önemli kullanım alanları ise; teneke kutu kapakları,

kurşun-kalay alaşımlı kaplar, seramik sırları, böcek ilaçları, aküler vb. alanlardır.

Kurşunlu benzin ve boya maddelerinin yanı sıra yiyecekler ve su da kurşun kaynağı

olabilmektedir. Özellikle endüstriyel ve şehir merkezlerine yakın yerlerde yetişen

yiyecekler; tahıllar, baklagiller, bahçe meyveleri ve birçok et ürünü bünyesinde normal

seviyelerin üzerinde kurşun bulundurur. Su borularında kullanılan kurşun kaynaklar ve

eski evlerde bulunan kurşun tesisatlarda, kurşunun suya karışmasına sebep

olabilmektedir. Kozmetik malzemelerde bulunan birçok pigment ve diğer ana

maddelerde kurşun bulundururlar. Diğer taraftan sigara ve böcek ilaçları da kurşun

kaynakları arasında sayılabilirler. Endüstriyel olarak kuyumculuk sektöründe altın

rafinasyon ve geri kazanımı esnasında uygulanan “Kal” işlemi illegal olarak önemli

oranda kurşunun oksit halinde atmosfere atılmasına neden olmaktadır. İnsan

vücudundaki kurşun miktarı tahmini ortalama olarak 125-200 mg civarındadır ve normal

koşullarda insan vücudu normal fonksiyonlarla günde 1-2 mg kadar kurşunu atabilme

yeteneğine sahiptir. Birçok kişinin maruz kaldığı günlük miktar 300- 400 mg ı

geçmemektedir. Buna rağmen çok eski iskeletler üzerinde yapılan kemik analizleri

günümüz insanı kemiklerinde, atalarımızdakinin 500-1000 katı kadar fazla kurşun

bulunduğunu göstermektedir. Kurşunun vücutta absorbsiyonu çocuklarda daha yüksek

olmakla beraber normalde % 5 gibi düşük bir oranda gerçekleşmektedir Bu oran dahi

kalsiyum ve demir gibi birçok mineralin vücut tarafından emilimini azaltmaktadır. Kana

karışan kurşun buradan kemiklere ve diğer dokulara gitmekte ya da dışkı ve böbrekler

yoluyla vücuttan atılmaktadır. Kemiklerde biriken kurşun zamana bağlı olarak (yarılanma

ömrü yaklaşık 20 yıl) çözünerek böbreklerde tahribata neden olur. Kurşun bir nevi

nörotoksindir ve anormal beyin ve sinir sistemi fonksiyonlarına sebep olmaktadır.

Çocuklar üzerinde yapılan araştırmalarda kanda kurşun miktarı arttıkça IQ seviyesinin

düştüğü tespit edilmiştir. Diğer taraftan kurşun nörotoksik özelliğinden dolayı sinir

sisteminde iletimin azalmasına da yol açmaktadır.

Kurşunun çoğu kemiklerde depolanmasına rağmen beyne, anne karnındaki

cenine ve anne sütüne de geçebilmektedir. Bebekler ve çocuklarda düşük olan kurşun

oranı, ilerleyen yaşla beraber, kurşuna maruz kalınmasıyla artış göstermektedir. Kanda

40 mg/l seviyesini aşınca tansiyon artırıcı etki de ortaya çıkar. Diğer taraftan kronik

kurşun alınımı ile sprem sayısı ve morfolojisinde sınırlanır. Dünya sağlık örgütü

sınıflandırmasına göre (1995) kurşun 2. sınıf kansorejen gruptadır. Ekolojik olarak

kurşun katı olarak çökme eğilimindedir ve özel durumlar dışında kompleks oluşturmaz.

Genellikle doğaya salınan kurşun zor çözünür bileşikler ( (Pb3(PO4)2, Pb4O(PO4)2,

Pb5(PO4)3OH), (PbCO3) (PbS). Oluşturur, bu nedenle beslenme zincirinde yer alan

bitkilerden kurşun alınımı söz konusu değildir.

Besin zincirinde kurşun yayınımı genellikle midye türü kalsiyumlu kabuklular

üzerinden ve kalsiyuma bağlı olarak gerçekleşir. Tek hücreli canlıların ve balıkların 0,04

– 0,198 mg/l inorganik kurşun içeren suları tolere edebildikleri ancak daha düşük

miktarlarda kurşunun besin yoluyla alınmasında akut zehirlenme gösterdikleri

bilinmektedir.

Kurşunun memelilerde hemoglobin sentezini inhibe ederek ve dolaşan

eritrositlerin ömrünü kısaltarak anemiye neden olduğu saptanmıştır. Kurşunun kan

üreten dokularda hemoglobin sentezinin başlangıç evresinde gereksinim duyulan ∆

amino lovinilik asit dehidratazı inhibe eder. Bu enzimin kurşun tarafından inhibisyonu

diğer metallere göre oldukça spesifiktir. Örnek: kadmium memelilerde bu enzimin

aktivitesi üzerine herhangi bir etki yapmamıştır. Bu enzimin inhibisyonu önemli olup

bundan hareket ederek insan eritrositlerindeki ∆ amino lovinilik asit dehidrataz aktivitesi

ölçülerek kurşun zehirlenmesi teşhisinde faydalı olur.

Şekil kanda kurşunun etkisi bağlı septomlar

30 gün süre ile kurşunun 10, 75 ve 300 ppm ortam etkisi altında kalan Salmo

trutta’da sadece yüksek derişimde kalanlarda anemi gözlenmiştir. Kurşunun düşük

ortam derişimlerinin kurşun sentezi üzerinde herhangi bir etki yapmaması enzimin temel

fonksiyonundan dolayı büyük bir çalışma kapasitesine sahip olduğunu ve enzim

aktivitesinin genelde %25’nin kullanıldığını gösterir. Balıklarda enzimlerin aktivitesinin

metallerin etkisinde kaldıktan sonra çok yavaş iyileştiği belirlenmiştir. Yapılan

araştırmalarda kontamine olmamış ortamda yedi hafta sonra enzim aktivitesinde çok az

bir iyileşme meydana geldiği saptanmıştır. Bunun nedeni yeterince açık olmamakla

birlikte bunun dokularda kurşunun sürekli bulunmasından yada enzim sentez oranının

çok yavaş olmasından kaynaklanır.

Bitkisel kaynaklı besinlerde yetiştiği toprağa bağlı olarak kurşun miktarı ortalama

0-2,5 mg/kg ; Balık ürünlerinde 0,2-2,5 mg/kg ;et ve yumurtalarda 0-3,7 mg/kg 0-3,7

mg/kg arasında değişmektedir. Metal ve organik tuz formundaki kurşun insan

vücudunda 120 mg/kg bulunur. Günlük alım 0,3 mg/gün, kanda 0-30 mg/100 ml ve

idrarda 80 mg/lt normal seviyelerdedir. Aşırı kurşun böbrek ve beyin bozukluklarına yol

açar. Kurşunun en önemli etkisi “hemoepoetik sistem” üzerinedir. Eritrositlerin zar

bütünlüğü bozulur. Parçalanması kolaylaşır ve hemoliz sonucu anemi oluşur.

12.5 Bakır

İnsan vücudunun bakır yükü 100 mg/kg günlük alımı ise 3,2 mg/gün’dür. Bakırın

toksikolojik etkilerinin başında gastro-intestinal semptomlar gelir. Karın ağrısı, kusma,

ishal,baş ağrısı, solunum güçlüğü, susuzluk hissi, bacaklarda kramp oluşur. Gaita Yeşile

benzer mavidir. Otopside sindirim kanalı mavi-yeşil renge boyanmış görülür, kanma ve

ülserler vardır. Karaciğer yağlı olup , böbrekle nefrit hali gösterir. Yüzeysel sularda bakır

1,0 mg/lt’nin altında bile, su bitkilerine zehirli etki, bazı balıklar için 1 mg/lt toksik etki

yapar.

Bakır toprak drenajı nedeniyle su ortamlarının doğal bir bileşeni olup günümüzde

suda kullanılan malzemelerin çürümesini ve üzerlerinde zararlı organizmaların gelişimini

engellemede besin ve ham ipek koruyucusu olarak endüstride kullanımı gibi temelde

antropojenik faktörlerin etkisi nedeniyle bu ortamlarda derişimi artmaktadır. Bakır çeşitli

enzimlerin yapısına girmekte, kemik oluşumunda, kalp fonksiyonları, bağışıklık

sistemlerinin düzenlenmesinde, bağ dokusu gelişiminde, omuriliğin miyelinleşmesinde

etkin rol oynamaktadır. Bu nedenle organizmaların normal gelişimleri ve biyolojik

işlevlerini sürdürebilmeleri için eser miktarda bakır alınması gerekmektedir. Balıklarda

fazla miktarda alınması dokulardaki birikimini arttırarak çeşitli fizyolojik bozukluklara,

yüksek derişimleri ise doğrudan mortaliteye neden olmaktadır. Balıklarda bakırın aşırı

birikimi gelişmeyi, iyon dengesini, hematolojik parametrelerini, protein düzeylerini, doku

permeabilitesini, membran bütünlüğünü ve endokrin sistemi etkilemektedir Bu nedenden

ötürü toksikanttır (toksisiteye sahip).

Bakırın balık fizyolojisi üzerine etkileri ile ilgili çok sayıda araştırma yapılmıştır.

Bunların metabolizma üzerine etkileri diğer kirleticilere göre daha fazla bilinmektedir.

Araştırmacılar değişik konsantrasyonda etkilerde bırakılan balıklarda oksijen tüketimini

incelemiş, uzun süre bakırın etkisinde kalan balıklarda oksijen tüketiminde azalma

olduğu ortaya konulmuştur. Araştırmacılar Bluegill balığı üzerinde 0,21 ppm bakır ile

yapılan deneyde metabolizma inhibisyonunun suda alınan bakırdan olduğunu

görmüşlerdir. Salmo trutta ile yapılan çalışmada bakırın etkisinde kalma sonucu balığın

besin tüketiminde geçici olarak bir azalma gözlemişlerdir. Metalin etkisinde kalan balıkta

plazma kortizol ve adrenalin konsantrasyonunun arttığı saptanmıştır.

Bakırın etkisinde karaciğerde metalleri bağlayan ve bunların yüksek molekül

ağırlıklı proteinlerin aktif bölgelerini bloke etmelerini engelleyen metallothioninlerin

sentezi artmaktadır. C. Carpio ile yapılan çalışmalarda bakır etkisiyle kan serumundan

seruloplazmin düzeyinde artma olduğu görülmüştür. Bakırın düşük dozları solunumu

arttırmış yüksek dozları ise solunumu azaltmıştır.

Rainbow trout 5 saat boyunca 0,2 ppm bakırın etkisinde kaldığında balıkta

kontrollere göre yüzme hızında %55 düşme gözlenmiştir. Bakırın sinir sistemine etkisi

kas kordinasyonunu bozmakta bu da balığın daha yavaş yüzmesine neden olmaktadır.

12.6 Çinko :Otomotiv endüstrisinde,elektrikli cihazda,oyuncak ve makine

üretiminde,deodorant ,kaynak,pil işlemlerinde kullanılıyor. Besin ambalajı,ile insana

bulaşır. Kronik maruz kalma sonucu deri,akciğer hastalığı gözlenir. Kanserojen bir

madde değildir. İnsan sağlığı açısından önemli bir element olup, belirli miktarlarda

alınması gerekir. 70 kg ağırlığındaki bir insanda ortalama olarak 1,4-2,3g çinko

bulunabilmektedir. Günlük alınımı ise 10-15mg’dır. Çinko oksit buharları; metal dumanı

hummasına,boğaz tahrişi,öksürme,solunum güçlüğü, adale ve eklem ağrılarına neden

olur. Yüksek değişimlerde ise çok toksik etki yapar ölüme neden olur. İnsan için en

düşük metal doz 500mg/kg tartı/gün; çinko oksit için en düşük toksik doz ise 600

mg/m3’dür.

12.7 Krom :

Çözünen kromat tuzları için metal doz 5 gramdır. Kromun (+3) ve (+6) değerlikli

iyonları biyolojik önem taşır. Organizmada in vivo olarak Cr+6 (kromat) şekli Cr+3 (kromik)

şekline dönüşür. Cr+3 insan ve hayvanlarda esansiyel eser elementtir. Besinlerde

günlük krom alınımı ortalama 60 mg olarak hesaplanmıştır. Vücut krom yükü ise 6mg

olarak hesaplanmıştır. Suda çözünenleri deri ile absorbe edilir. Krom,deri, akciğer, kas

ve yağ dokusunda birikir. Oral yolla alınan krom tuzları,bulantı,kusma, mide ülseri ve

merkezi sinir sistemi üzerinde etki gösterir. İçme sularında belirlenen sınırı açtığı zaman,

deri rahatsızlıklarına ve karaciğer bozukluklarına neden olur. Deniz canlılarında biyolojik

birikimi azdır. İri deniz yosunlarının fotosentezinin %50 azalmasına neden olur.

12.8 Nikel :

Vücudun nikel yükü 10 mg’dan azdır. Oral yolla alınan nikelin başlıca atılım yolu

feçestir. Normal durumlarda idrardaki nikel miktarının 30 mg/l ’nın altında olduğu

bildirilmiştir. Aşırısı başlangıçta baş ağrısı,baş dönmesi,bulantı,kusma,göğüste ağrı,kuru

öksürük,soğuktan ve nefes darlığına neden olur. İleri evrelerde göğüs sıkışması,kuru

öksürük,kusma,bilinç kaybı ve ölüm görülebilir.

12.9 Kadmiyum :

İnsan vücudunda kadmiyum seviyesi normal şartlarda 30 mg/ 70 kg’dır. Günlük

alınımı 0.08-0.20 mg/gün, kanda 5 mg/100l idrarda 50 mg/l’dir. Kadmiyum ve kadmiyum

oksit buharları zehirlenmelere yol açar. Akut zehirlenmelerde akciğer ödemi,bazı

vakalarda karaciğer bozuklukları görülür. Kronik zehirlenme durumlarında,spesifik

olmayan semptomlar,boğazda kuruma,dişlerde sarı kadmiyum halkaları, eklem ağrıları

dikkati çeker. Yüksek tansiyon kalp hastalıkları, kansızlık,yaraların iyileşmesinde

güçlük, zihinsel fonksiyonlarda problemle ve böbrek rahatsızlıklarıdır.

Şekil insan kaynaklı kadmiyum girişi

Kadmiyum memelilerde anemiye neden olduğu belirlenmiştir. Aneminin

mekanizması; büyük ölçüde hemoglobin sentezi için barsak demir absorbsiyonunda

meydana gelen düşmedir. Böyle bir mekanizmanın balıklarda olup olmadığı henüz tam

olarak bilinmemektedir. Ancak 15 gün süreyle kadmiumu 1 ppm ortam derişiminin

etkisine bırakılan dil balıkları bu süre içerisinde beslenememişlerdir. Kadmiyum aynı

zamanda yapısı bozuk çok sayıda eritrositin meydana gelmesine neden olmuştur. Bu da

kan hücrelerini oluşturan yapıda bir lezyonun varlığını gösterir. Kadmiyum etkisinin bir

sonucu olarak böbrekte ∆ amino lavunilik asit dehidrataz enziminde bir artış görülmüştür.

Bu da hemoglobin sentezinin ilk basamağının kadmıum tarafından bloke edilmediğini

enzim aktivitesindeki artışa rağmen hemoglobin sentezinin düştüğünü gösterir.

Taplo Doğada Kadminyum Miktarı

Atmosfer 0.1 to 5 ng/m³*

Toprak 0.1 to 0.5 µg/g

Deniz dipi ~1 µg/g

Deniz suyu ~0.1 µg/l

* ng = nanograms = 10E-9 g

Dil balığında kadmiumun etkisi sonucu anemi oluştuktan sonra Larsson ve

arkadaşları bu balıkların bir yıl süre ile kontamine olmamış sularda tutulmasının anemiyi

ortadan kaldırdığını saptamıştır. Karbonhidrat metabolizmasında bozukluğun devam

etmesi büyük bir olasılıkla pankreasda insulin salan hücrelerdeki bozukluğun

sürekliliğinden dolayıdır. Bu verilerden de kadmiumun neden olduğu bazı lezyonların

diğer metallere oranla daha sürekli olduğunu gösterir.

12.10 Civa

Yakın zamana kadar endüstride kullanılma sonucu atık olarak sulara karışan civa

metalinin su dibinde kalıp zararlı bir etkisi olmaya çağı düşünülüyordu. Ancak

fabrikalardan atılan civanın, sedimentlerde mikroorganizmalar tarafından metil civaya

dönüştüğü, lipofil özellikte ve çok oksit alan bu bileşiğin biyobirikim ve besin zinciri yolu

ile insanlara ulaştığı anlaşılmıştır. İnsan vücut yükünde civa seviyesi eser

miktarda,günlük alınımı 0.02mg/gün kanda 0-8mg/ıooml,idrarda 0-0.16mg/lt’dir. Civa

bileşiklerinin etki gösterdiği organlar merkezi sinir sistemi,karaciğer ve böbreklerdir.

Suda çözünen anorganik civa tuzları deri ve mukaz memralarını invite eder. Japonya’da

1956 yılında minamata körfezindeki kazada ortaya çıkmıştır. Bu arada 43 insanın

ölümüne ve yüzlerce insanın ağır zehirlenmesine civa neden olmuştur.

Çok eski çağlardan beri biline elementtir. Bir çok alanda kullanılır.80 çeşit civa

türevi vardır.300 farklı alanda kullanımı mevcuttur. Bunların yanında diş

dolgularında,yağlı boyalarda vs. Civa sıvı bir metaldir.-39 ile +357 °C arasında sıvı halde

bulunan tek elemendir. Bu özeliği bu elementi diğer tüm elementlerden ayırır. En kolay

buharlaşabilen metal bileşiğidir. Çok iyi iletkenlik gösterir. Diğer metalleri çözme

yeteneğine sahip. Yer kabuğunun 100 milyon da 8’i kadar civa olduğu bilinmektedir.

HgS şeklinde bulunuyor.HgS +O2 ŞHg +SO2 toplu halde bulunur Kullanıldığı yerler:

Amalgam dolgu,laboratuarlarda inorganik tuzları şeklinde kullanılır,bazı elektrik

aletlerinin yapımında,klor alkali sanayinde kullanılır. Bunun yanında tarımda fungusit

olarak kullanılır. Fenil civa asetat denilen bileşik yağlı boyalarda katkı maddesi olarak

kullanılır. Mantardan karunmak üzere kullanılır.

Civa çevreye nasıl yayılır.? - % 2 si atmosfere karışır. üretilmesi sırasında - Fosil

yakıtların yanması sonucunda civa atmosfere karışıyor. - Metal cevher işleme sırasında

ortama karışıyor. - Endüstriyel faaliyetlerde alıcı ortama karışabiliyor. Civanın çevreye

zararlı olduğu biliniyor. Civanın meydana getirdiği tehlikeler konusunda 5 nokta var.

1. Eşik miktarı aşıldığında tüm Civa bileşikleri toksiktir.

2. Civa bileşiklerinin vücuttaki toksik etkileri,dağılımları birikimleri ve

canlıda kalış süreleri birbirinden çok farlıdır.

3. Civa bileşikleri vücuda girdiği şekilde değil başka şekillere

dönüşebilmektedir. Çeşitli bileşiklere dönüşüyor.

4. Civa vücut enzimlerinde bulunan kükürt atomlarına bağlanarak

biyokimyasal reaksiyonları durdurur. Vücut için faaliyetlerini durdurur.

5. Civanın vücutdaki tahribatı kalıcıdır. Tedavisi henüz bulunamamıştır.

12.11 Civanın Vücutta Bulunma Şekilleri

1)İnorganik: Metalik Civa şeklinde ya da Civa tuzları şeklinde bulunabiliyor.Oldukça

toksik bileşiklerdir. Özellikle karaciğer ve böbrekte toplanma eğilimi gösterirler.

Buhar halinde solunduğunda akciğerlerden kana karışır,kan yoluyla da beyne

ulaşır. Nörolojik rahatsızlıklara sebep olur. Vücutta kalış süresi kısadır.

2)Aril Organik: Özellikle PMA,fenil civa asetat bu gruba girer.Aril civa bileşikleri

vücuda alındığında inorganik civa şekline dönüşürler. İnorganik civada oluşan

tahribatları meydana getirirler. Özellikle beyinde toplanırlar. Vücutta kalış süresi

inorganiklere göre daha uzundur. Birikme eğilimi gösterirler. Aril civa bileşikleri akil

civa bileşiklerine dönüştürülebilir. İnsan vücudunda bu dönüşün gerçekleştiği

bilinmemektedir.

3) Alkil Organik: En tehlikeli civa bileşikleridir.

Metil civa Hg-CH3

Dimetil civa CH3 – Hg –CH3

Tohumların ilaçlanmasıyla çevreye karışabilirler. Metil Civa suda çok kolay

çözünen dayanıklı bir maddedir. Dimetil civa ise bazik ortamda dayanıklıdır. Asidik

ortamda çok çabuk parçalanarak metil civa’ya dönüşürler. Dimetil civa uçuculuğu daha

fazladır. Vücuda alınışı da solunum yoluyla alınırsa(egzoz örneği) tehlikelidir. Gıda

yoluyla alınan ise daha az tehlikelidir. Japonya da 5-20 ppm ‘e kadar balıklarda civa

bulunmuş. Bunada yakınlarda bulunan fabrikadan kaynaklandığı görülmüş.0,001 ppm

değeri izin veril değerdir.

Civa , tarımsal ilaçlar , deterjanlar , çeşitli sanayi atıkları tarafından suya az veya

çok miktarda atılmaktadır. Çevreye atılan civanın çoğu insan faaliyetleri sorumludur.

Sıcak volkanlardan civaya ilaveten diğer yollarla yılda yaklaşık 800 ton civa temiz sulara

ve oradan da denizlere karışmaktadır.

Yapılan araştırmalarda endüstri bölgelerinde bulunan balıkların , endüstri bölgeleri

olmayan bölgedeki yerlerde yaşayan balıkların daha çok civa taşıdığı gözlenmiştir.

Başlangıçta civa metali elemental formda çeşitli amaçlarda kullanılmıştır. HgO

(kırmızı) gibi inorganik civa bileşikleri ise genellikle gemi boyama işleminde

kullanılmıştır. Çünkü buna benzer maddelerin gemilerin tekne kısmına zarar veren

midye gibi birçok deniz hayvanını ve diğer mikro organizmaları zehirleyip öldürme

yetenekleri vardır. Civa tüketimi konusunda bir fikir edinmek bakımından ABD ‘deki

tüketimi örnek olarak verebiliriz bu ülkede yılda 6-7 ton civa çeşitli bilimsel aletlerde ,

dişçilikte , elektriksel aletlerde , tarım ve ilaç endüstrisinde , kağıt-kağıt hamurunda ve

boyacılıkta kullanılmaktadır.

Bazı organo-metalik civa bileşikleri de çevreye fungusid , algisid ve bakterisid

olarak atılmaktadır. Kağıt sanayisinin atık suyunun yosun ve balcığını kontrol etmek için

civa (Hg2) tahılları kemirgenlerden korumak içinde metil-civa bileşikleri kullanılmıştır.

New Meksika da bu ilaçların kullanıldığı tahıllarla domuzlar beslenmiş ve kesilen ve

yenilen etlerden halk zehirlenmiştir. Daha sonra bu tür ilaçların kullanılması

yasaklanmıştır.

12.12 Civa Bileşikleri:

Bazı organo-civa bileşiklerin isim ve formüllerini şöyle sıralıyabiliriz:

KLOROMETİL CİVA (II) CH3HGCL

Hidroksometilciva(II CH3HgOH

Dimetilciva(II) CH3HgCH3

Siyanometilciva(II) CH3HgCN

Kloroetilciva(II) C2H5HgCl

Asetatometilciva(II) CH3HgOOCCH3

Asetofenilciva(II) CH3COO-Hg-C6H5

Civa zehirlenmesinin an belirgini yaklaşık 30 yıl önce japonyanın bir liman kenti

olan balıkcılığı ile meşhur Minemato da görülmüştür. Organo-civa bileşikleri katalizör

olarak kullanan bir firma atıklarını minemato nehrine ve yanındaki yatsushire körfezine

dökmüştür. Böylece her yıl bir miktar klorometil-civa nehre karışmıştır. 1953 yılında

minemato halkında garip bir hastalık ortaya çıkmıştır. Baş ağrısı , uyuşukluk , yorgunluk

, yutkunma , işitme zorluğu ve dişeti intihaplanması kendini göstermiştir. Bu belirtilerin

nedenleri bilinmediği için önceleri bu hastalığa minemato denmiştir. Daha sonra yapılan

araştırmalarda bu hastalığın civadan ileri geldiği saptanmıştır. Bu hastalıktan yüzlerce

kişi ölmüş ve binlerce kişi de sakat kalmıştır.

Minemato hastalığının en önemli sonucu civa nın limanda yaşayan balıklarda suya

nazaran daha fazla bulunmasıdır. Klorometil-civa gibi bazı bileşikler besin zinciri yoluyla

birikmektedirler , dokularda çözünme eğilimleri çok fazla olan bir madde sudan dokuya

geçerek orada birikmektedir. Bu miktar zaman geçtikce artar ve bu yolla civa gibi ağır

metaller insan ve canlı vücudunda yüksek dozda birikmeye başlar.

Biyolojik organlarda da toplanan maddelerin büyük bir kısmı hidrofobik tir.

Klorometil-civa da bunlardan biridir. Klorometil-civa hücre dokularına geçerek yağlı

dokularda birikmektedir. Yağ dokularında biriken civanın dışarı atılımı çok zordur.

Klorometil-civa pH 5 ve daha yüksek değerde hidroksimetil civaya dönüşmektedir. Bu

madde klorometil-civa bileşiğinden daha fazla çözünmektedir. pH 5 den daha düşük

değerlerde bu maddenin emilmesi daha kolay olmaktadır. Daha yüksek pH larda ise

dimetilciva oluşmakta ve bu madde suda az çözünmektedir. Bu nedenle bazik ve nötral

suda yaşayan balıklar daha az civa içermektedir. Civa zehirlenmesinin mekanizması

oldukça karmaşıktır. İnsan vücudunda biriken civa bir çok enzimlerle tepkimeye girmek

suretiyle gerekli katalizörleri zehirlemektedir. Bunun nedeni Hg+2 iyonunun enzimlerde

sitozin amino asidi üzerinde sülfidril (-SH ) grubu ile çok kuvvetli bağ yapmasıdır.

Böylece enzimin katalitik işlemi ortadan kalkmaktadır. Klorometil-civa bileşiği oldukça

zehirlidir. Kan dolaşımını beyinden ayran membranlardan geçer ve rahimde

beslenmekte olan çocuğu etkiler. Bunun sonucunda Minemato felaketinde ortaya çıktığı

gibi doğuştan kusurlu insanlar meydana gelir.

Civa zehirlenmesi çeşitli yöntemlerle belirlenebilir. Bunlardan en geçerli olanı

civayı kuvvetli ligantlarla (bağ) kompleksi olmaktadır. Bu amaçla Kalsiyum Etilen Daimin

Tetra Asetik asit (Ca2EDTA) , 2,3-Merkaptopropanol HOCH2-CH2-CH(SH)-CH2-(SH)

Gibi çok kuvvetli kelatlaştırıcı maddeler kullanılır. Enzimlerden çok daha güçlü bağlar

oluşturdukları için civayı sıkıca bağlayarak enzimin serbest kalmasını sağlarlar. Endüstri

tarafından çevreye atılacak her türlü atık suyun önceden içeriği tayin edilerek civa gibi

canlılara zararlı maddelerin derişimi minimum düzeye indirilmelidir. Aksi halde her geçen

gün daha kirli ve canlı yaşama zararlı denizler , göller ve alanlar yaratırız.

Civa etkisinde kalan bazı balıklarda aneminin ortaya çıktığı belirlenmiştir.

Civa özellikle kemikli balıklarda böbrekte yoğunlaşma eğilimindedir. Burada hem

biyosentezinde iş gören uroportfrinojen sentezaz enzibini inhibe eder. Metil-civa her ne

kadar organik civadan daha toksik olsada anemi oluşturmada inorganik civaya göre

daha az etkili olduğu gözlenmiştir. Balıklarda metil-civanın eritrositlerdeki Hb’i reversible

bir şekilde bağladığı belirlenmiştir. İn vitro ve in vivo koşullarda yapılan çalışmalarda bu

tepkimenin metal rezidüsü ile hemoglobin molekülündeki sülfidril grupları arasında

meydana geldiği belirlenmiştir. Böylece civanın O2’nin Hb’ye bağlanması üzerine bir

etkiye sahip olduğu görülse de bu mekanizma henüz tam olarak belirlenememiştir.

12.13 Alüminyum:

Alzaymır(bunama) hastalığına neden olur. Alüminyumlu tencerede pişen sıcak

sıvılarla solunum yoluyla vücut a alınır. Alüminyum endüstrisinde çalışan insanlarda

astım gibi hastalılara neden olur. Kola kutuları alüminyumdan yapılmaktadır.

12.14 Antimon:

Akülerde ,cam ve seramik üretiminde ve boyalarda kullanılır.Asidik ortamda antimon

asitle reaksiyona girerek stibin gazı(SbH3) olarak bilinen deride ,solunum

yolunda,mukozada tahriş etkisi oluşturur. Kalpta ritim bozukluğuna neden olur.Yüksek

konsantrasyonlarda alınırsa akut akciğer ödemine bağlı solunum yetmezliği görülür.

12.15 Arsenik:

Lifsi özelliği gösteren silikat grubuna verilen isim.300’den fazla üründe

kullanılmakta solunum yoluyla alındığında ödem ‘e yol açtığı için daha tehlikelidir.

Sindirim yoluyla alındığında yine zararlıdır. Isı ya ve kimyasallara çok dirençlidir. Ucuz

bir madde ve birçok alanda kullanılıyor. Türkiye asbest bakımından dünyada ilk 10

içindedir. Fırın kaplamalarında kullanımı oldukça yüksektir.Solunum yoluyla alındığında

akciğer kanserine sebep olur. Ağız yoluyla alındığında bakırsak kanserine. Aspirin,çiklet

mayonez,ketçap da asbest kullanılır.

12.16 Selenyum:

Cam ve plastik yapımında kullanılıyor.Hayvan gıdaları ve veteriner ilaçlarında

kullanılıyor. Bir diğer kullanımı kepeğe karşı şampuanlarda kullanılıyor.

Deri,solunum,sindirim yoluyla kana karışabiliyor. Kanserojen bir madde değil. Kronik

olarak deride renk değişikliği ve çeşitli deri hastalıklarına neden oluyor.

12.17 Talyum :

Böcek öldürücülerde bulunan bir metal Elektronik endüstrisinde kullanılıyor. Tarım

ve deniz su ürünlerinde bulaşma ile talyum a rastlanmış. Kronik olarak

uykusuzluk,yorgunluk,zayıflık,sinir tutulmaları, hormonal bozukluğa neden olur.

12.18 Balik Doku Ve Organlarinin Ağir Metallere Olan İlgisi

Farklı balık türlerinin organlarında metal dağılımı da farklı olmaktadır. Belirli organ

veya dokudaki metal düzeyi hem metale hem de türe göre değişir. Karaciğerde protein

gibi organik bileşiklerin metalleri bağlayabilmesi metallerin büyük bir kısmının

karaciğerde depolanmasına neden olur. Bir çok farklı balık türünde metallothionein gibi

spesifik depolama proteinleri bulunur. Balık karaciğerindeki düzeyleri yüksek olan bu tip

proteinlerin sentezi metal kontaminasyonu ile artar.

Balıklar üzerine yapılan araştırmalar metalin organlardaki birikiminde karaciğerin çok

önemli belirleyici organ olduğunu ortaya koymuştur. Yılan balıklarında bakır ve çinko

karaciğerde metallothioneine bağlandığından birikim en fazla bu organda olmuştur.

Karaciğerde özellikle bakır, nikel, kobalt, çinko ve demir birikimi yüksek düzeylerde

olmaktadır.

Alabalıklarla üzerinde yapılan araştırmalarda karaciğerdeki bakır düzeyinin

kaslardaki düzeyinden çok yüksek olduğu bulunmuştur. Karaciğerin bakırı kastan daha

fazla biriktirmesinin nedeni alabalıkların karaciğerindeki metallothioneinin bakırı

bağlamasından kaynaklanmaktadır. Buna karşın kurşun metallothioneinin oluşmasına

neden olmadığı ve onlara bağlanmadığından karaciğerdeki düzeyi düşük bulunmuştur.

Şekil tatlısu istakozlarında metallerin hedef dokuları.

Hemen tüm balıklarda karaciğerdeki bakır düzeyi diğer organlardan daha

yüksektir. Bu da karaciğerin bakır toksisitesi için belirleyici bir organ olduğunu

göstermektedir.

Balıkların karaciğer hücrelerinin mitokondrileri metalleri bağlama yeteneğindedir.

Özellikle bakır ve çinko karaciğerin mitokondrilerine güçlü bir şekilde bağlanırlar.

Karaciğerde bakırın fazla birikmesinin diğer bir nedeni de soAkçiğeraçlardaki bakırın

sürekli karaciğere taşınmasıdır. SoAkçiğeraçlarda metal alınımının kontrol edilebilmesi

ve metallerin bu organla atılabilmesi nedeniyle metal birikimi karaciğere oranla daha

düşük düzeyde olmaktadır.

Alabalıklarda soAkçiğeraçlarda bakır birikiminin karaciğerle karşılaştırıldığında düşük

olduğu saptanmıştır. Yılan balıkları da Cd etkisine bırakıldığında soAkçiğeraçlarda

yüksek düzeyde Cd biriktiği gözlenmiştir. Bunun nedeni Cd’un özellikle soAkçiğeraçlarda

metallotioneinin oluşmasını hızlandırarak bunlara bağlanmasından kaynaklanmaktadır.

Buna karşın diğer metaller soAkçiğeraçlarda bu tip proteinlerin sentezlenmesinde etki

etmediğinden soAkçiğeraçlarda birikimide az olmaktadır.

Böbreklerin ağır metallere affinitesi yüksek olup genel olarak tüm metallerin bu

organlarda birikim düzeyi yüksektir. Bakır ve kadmium’un böbrek ve karaciğere olan

toksisiteleri kas ve diğer organlara oranla daha fazladır. Böbrekler metabolik aktiviteleri

fazla olan organlar olduğundan ağır metallerin büyük bir kısmı burada birikmektedir.

Şekil Tatlısu organismalarında ağır metellerin hücre zarında giriş yolları (Comparative Biochemistry and Physiology Part C 133 (2002) 287–303)

Tatlı su balıklarında kaslar çoğu zaman metali biriktiren bir organ olarak dikkate

alınmazlar. Laboratuvar koşullarında yapılan araştırmalarda ve doğal ortamlardan alınan

balık örneklerinde kasların genelde diğer organlara oranla daha az metal biriktirdiği

gözlenmiştir. Kaslar genelde metalleri az biriktirdiğinden metal yüzünden iyi bir indikatör

yada belirleyici değildirler.

Genç ve Ergin Balıkların Organlarında Ağır Metallerin Birikiminin Karşılaştırılması

Balıklarda metallerle vücut ağırlığı arasında pozitif bir ilişki bulunmaktadır. Ancak

bu ilişki balığın boy ve yaşının artmasıyla ya oldukça durağanlaşır veya azalır. İki deniz

balığı Potamotus sanvatris, Antimora rostra üzerinde yapılan araştırmalarda aynı türün

genç bireyleri yaşlı bireylerinden daha fazla bakır, demir ve çinko biriktirdikleri

gösterilmiştir.

Balıklarda civa dışında diğer tüm metallerin birikimi yaşa ve vücut büyüklüğüne

bağlıdır. Balığın yaşı ve vücut büyüklüğü arttıkça doku ve organlardaki metal düzeyleri

azalmaktadır. Ancak civa için durum tam tersi olmaktadır. Balığın yaşı ve vücut

büyüklüğü arttıkça doku ve organlardaki civa düzeyleri artmaktadır. Boy ve yaşın

artmasıyla metal konsantrasyonunun veya birikiminin azalmasının nedeni yeni dokuların

oluşması ve metal birikiminde önemli organların ağırlıklarının total vücut ağırlığına

oranının % olarak azalmasından kaynaklanmaktadır. Progostina borchgrevinki balığı ile

yapılan araştırmalarda kas, karaciğer ve tüm balıktaki metal düzeylerinin metale bağlı

olarak balığın ağırlık ve uzunluğu ile pozitif veya negatif ilişkili olabileceğini göstermiştir.

Bu ilişki Mg, Cu, Pb ve nikel için tüm dokularda negatif olmasına karşın Cd ve Hg için

pozitiftir. Ağırlıkları 50g’dan az olan balıklarda kas, karaciğer ve tüm balıktaki bir çok

metalin birikimi vücut ağırlığı arttıkça azalırken civa birikiminde bir artış gözlenmiştir.

50g’dan daha ağır olan balıklarda ise Mg, Pb ve Ni gibi bazı metallerin düzeylerinde

ağırlığa bağlı bir değişim olmazken Fe, Zn, Cu, Cd ve Hg gibi bazı metallerin düzeyleri

organlara göre değişim gösterir. Bu balıkların ovaryum ve testislerinde birikimi de balığın

büyüklüğüne bağlı olarak değişim göstermiştir. Ovaryumda metal düzeyi vücut ağırlığı

100g oluncaya kadar azalmış ve bu düzeyde kalmıştır. Testislerdeki metal düzeyi vücut

ağırlığı yaklaşık 160g oluncaya kadar azalmış ve daha sonra düzenli olarak artmıştır. Bu

azalma belirtilen dönemlerde ovaryum ve testis ağırlıklarının hızlı artışıyla

açıklanmaktadır. Balıklarda eşeysel olgunluğa erişmeden önceki dönemde ağırlık artışı

ergine oranla daha fazladır. Bu nedenle vucüt ağırlığı 50g’dan küçük olan balıklar

metalleri erginlere oranla daha hızlı biriktirmektedirler. Bunun nedeni genç balıkların

metallerin absorbsiyon ve boşaltım oranlarının erginlerden daha hızlı olması olabilir.

Diğer taraftan civa absorbsiyonunun küçük balıklarda da oldukça fazla olması bu metalin

büyümeye bağlı olarak belirli bir düzeyde düşmesine olanak verdiğini göstermektedir.

50g’dan büyük balıklarda bakır düzeyi 100g oluncaya kadar artmış ve daha sonra

bu artış yavaşlamıştır. Nikel, çinko ve kurşun’un vücuttaki birikimi bakıra benzerlik

gösterir. Demir, kadmium, civanın birikmi vücut ağırlığı arttıkça artmaktadır. Bu

sonuçlara dayanarak bu metallerin vücutta Zn, Pb, Cu, Ni daha fazla biriktiği

söylenebilir.

Karaciğer büyümesiyle, karaciğerde metal birikimi arasında oldukça ilğinç bir

durum vardır. Ağırlığı 50-100g olan balıklarda karaciğer büyümezi hızlıdır. Bu ağırlıktan

sonra karaciğer büyümesi yavaşlar ve karaciğer ağırlığının vücut ağırlığına oranı vücut

ağırlığı artlıkça azalır. Karaciğer büyümesinin hızlı olduğu dönemde yüksek düzeyde

bakır birikmektedir. Aynı durum Zn, Ni ve kurşun içinde gözlenmiştir. Balığın tüm yaşamı

boyunca karaciğerde biriken bakır yüzdesi tüm vücutta biriken bakıra oranla %10

kadardır yani vücut ağırlığı arttıkça bakır birikimi artmaktadır. Karaciğerde demir

birikimide karaciğer büyümesiyle ilgili olarak değişmektedir. Karaciğerin büyümesinin

yavaş olduğu dönemde karaciğerde demir birikimi artmakta büyümenin hızlı olduğu

dönemde ise birikim azalmaktadır.

Tüm vücuda oranla karaciğerdeki demir oranı büyümenin hızlı olduğu dönemde

azalma göstermektedir. Büyümenin hızlı olduğu dönemde karaciğerde depolanan demir

vücudun demire gereksinimi için kullanıldığından vücudun demire gereksinimi fazladır.

Yapılan araştırmalardan elde edilen sonuçlar Cu, Zn ve Fe birikiminde metabolik

çevirimin etkin bir faktör olduğunu göstermektedir. Diğer taraftan vücut ağırlığının

artmasıyla karaciğerdeki cadmium ve civa birikimide artar. Bu birikim karaciğer

birikimiyle doğrudan ilişkili olmayıp metabolik çevirimden çok etkide kalınan süreye ve

yaşa bağlı olmaktadır. Karaciğerde birken kadmium ve civa yüzdesi balığın büyümesine

bağlı olarak değişim gösterir ve balığın vücut ağırlığının artmasıyla doğru orantılı olarak

artar.

Sonuç olarak doku ve organlarda birikim bakımından ağır metaller arasında

ayırım olmakla birlikte birikim kas ve diğer organlara oranla özellikle böbrek ve

karaciğerde daha fazla olmaktadır. Bu nedenle ağır metallere karşı büyük ilgisi olan

organların balıklar, balıklardaki ağır metal toksisitesinin belirlenmesinde çok önemlidir.

Ağır metallerin balıklar üzerindeki toksik etkileri ve biyo akümülasyonunun

detaylarını anlamak için doku ve organlardaki metal birikiminin araştırılması gerekir.

12.19 Ağır Metallerin Aquatik Organların Fizyolojisi Üzerine Etkileri

Tüm dünya ülkelerinde sanayileşme süreci hızlı gelişim göstermektedir. Sanayi

bölgelerindeki bu kuruluşlar suya gereksinim duymaktadırlar. Bu sularla taşınan atık

maddeler arıtılmadan kanalizasyon ve derelerle deniz ortamına taşınmaktadırlar.

Hızla artan nüfusun besin sorununu gidermekte, denizler büyük önem

taşımaktadırlar. Son yıllarda ortaya çıkan deniz kirliliği tüm dünya ülkelerince dikkatlice

incelenmekte olup bölgeler ve ülkeler arası ciddi araştırmalar yapılmaktadır. Çünkü

kirlilik oluştuğu bölgede kalmayıp meterolojik etmenlerce tüm ülkelerin kara sularını ve

kıyılarını etkilemektedir. Oysa körfez koy ve kıyılarda insan besinini oluşturan ve besin

zincirindeki diğer canlıların besin gereksinimlerini karşılayan diğer organizmalar bol

miktarda bulunmaktadırlar. Geniş çapta kirlilik etkisi altında olan bu yerlere atılan atıklar

içindeki toksik etkiye sahip Hg, Pb, Cu ve Cd gibi metaller bir yandan doğal dengenin

bozulmasını diğer yandan besin zinciri yoluyla insana kadar ulaşarak ciddi halk sağlığı

ve çevre sorunlarının ortaya çıkmasına sebep olmaktadır. Doğal dengenin insan besinini

oluşturan türlerin yaşadıkları ekosistemlerde bozulmalar giderek endişe verici sorunlar

yaratmaktadır. Bu meydana gelen kirlenme olaylarının ekonomik bazı sorunlar yarattığı

kesindir. Çünkü bu kirlenmeler sonucunda denizsel yasamın kalitesini oluşturan balık ve

kabuklu türlerin bir yandan azalırken diğer yandan insanlar tarafından direkt besin olarak

tüketilen türler aracılığıyla da insan sağlığı tehlikeye girmektedir. Bu nedenlerden dolayı

ağır metaller ekonomik öneme sahip balık ve diğer besin zinciri organizmalarda

saptanması ve fizyolojik etkilerinin belirlenmesi çok büyük önem taşımaktadır.

12.20 Tüm Metallerin Fizyolojik Etkileri

Balıklarda hematolojik parametreler su ortamındaki her hangi bir fiziksel veya

kimyasal değişime paralel olarak kısa sürede değişim göstermektedirler. Belirli bir ortam

derişimi altında balıklarda kan plazması ve eritrositlerde bakır birikimi olmamıştır.

Oncorhyncus klsutch balığında yapılan bir çalışmada ortamdaki bakır derişiminin artışı

balığın serumdaki bakır düzeyini arttırmıştır. Ağır metaller sublethal derişimlerde

balıklarda Hb, hematokrit, kan hücreleri yapı ve sayısı, kandaki glukoz, kollesterol ve

serbest yağ asiti düzeyleri gibi hematolojik parametrelerde önemli değişimlere neden

olmaktadır.

Scyliorhinus canicula ile yapılan bir çalışmada 2ppm’den yüksek bakır

derişimlerinde kan, hemoglobin ve hematokrit düzeylerinde önemli azalmalar olduğu

belirlenmiştir. Sublethal düzeylerindeki kadmium etkisinde Pleuronectes flesus’da kan,

Hb, hematokrit ve kırmızı kan hücreleri sayısında azalmaya neden olmuştur. Yine

kadmium etkisindeki Oreochromis mossambicus’da hamatokrit ve hamoglobin

düzeyinde azalmalar olduğu belirlenmiştir.

Scyliorhinus canicula ile yapılan bir çalışmada bakırın eritrositlerde bir şişmeye

neden olduğu saptanmıştır. Eritrositlerde şişme genelde kandaki karbondioksit

basıncının artmasıyla ortaya çıkmıştır. Bakırın etkisinde hamatokrit ve hamoglobin

düzeylerinde başlangıçta bir artışın görüldüğü o artışı ise Hb’e demir bağlanmasını

bakır tarafından katalize edilmesiyle kırmızı kan hücresindeki artışı sonucu ortaya

çıkabileceği araştırıcılar tarafında ileri sürülmüştür. 15 günlük sürede kadmium yüksek

konsantrasyonlarına bırakılan balıklarda hemoglobin ve hematokrit değerlerinde bir

azalma olduğu saptanmıştır. Genel olarak hemoglobin ve hematokrit değerlerindeki bu

azalma kadmiumu balıklar üzerinde kan yetmezliğine neden olduğunu göstermektedir.

12.21 Metallerin Biyokimyasal Etkileri

Karbohidratlar hayvanlarda başlıca enerji kaynağını oluştururlar. Bir enerji

kaynağı olarak karbohidratlar oksitlenerek glikojen rezevlerine yada kaynaklarına, belirli

aminoasitlerin karbon zincirine yada yağlara dönüşebilirler. Karbohidratlar kemikli

balıklarda aminoasitlerin neden olduğu çeşitli streslerde acil enerji gereksinimlerini

karşılamak için dokularda glikojen konumunda depolandığı belirlenmiştir.

Glikoz: Balık kanındaki glikoz derişimi açlık durumunda düşerken akut veya

kronik bir şekilde stres oluşturan faktörlerin etkisinde artabilir. Çeşitli toksik maddelerin

(ağır metallerin) balıklar üzerindeki akut etkisi serum-glikoz düzeyini değiştirebilir. Ağır

metallerin etkisinde kalan balıklarda kısa bir süre sonra glikoz değişiminde bir artışa

neden olabilir.

Glikojen: Glikojen glikoz rezidulerin dallı bir polimeri olup organizmaların

çoğunda glikozun bir depo formu olduğu görülür( kolayca glikoza dönüşebilir).

Glikoneozisdeki hem artış hemde azalmalar toksik maddelerin etkisinden meydana

gelebilir. Glikojen birikimi yada yıkımı ile sonuçlanabilir. Genellikle stres ile birlikte enerji

gereksiniminin artması glikojen rezervlerinde bir düşmeye neden olur. Karaciğer ve

kaslardaki glikojen derişimi plazmadaki glikoz derişimindeki artışa paralel olarak düşme

gözlenir. Stres sırasında katekolamin ve kostikosteroid gibi hormonların derişimindeki

artış bu enerji kaynaklarının mobilite olmasına neden olur. Kandaki glikoz derişimi ile

dokulardaki glikojen derişimleri dokular ve organizmalar arasında besin, üreme durumu,

mevsimlere bağlı olarak önemli değişmeler göstermektedir.

Lipidler: Aminoasitlerin etkisi altında organizmaların lipidle birlikte yağ asiti

kompozisyonundaki değişmeler hem omurgalı hem de omurgasız hayvanlarda

incelenmiştir. Lipid kompozisyınu toksik maddeler tarafından etkilenmesiyle mevcut

mekanizmalarda bir değişim meydana gelir. Stres altında kalan balıklarda enerji

gereksiniminde artış, lipidlerin depo formunda hareketli bir forma geçer ve trigliserit

miktarında artışlar meydana gelir.

Proteinler: Serum ve vücut protein derişimleri çeşitli ortam faktörlerince

belirlenmiştir. Kandaki proteinler çok çeşitli fonksiyonlara sahip olduğundan çeşitli

mekanizmalar aracılığıyla toksik maddelerden etkilenir. Yapısal proteinlerdeki

değişimlerin büyük bir kısmı enerji gereksinimi için aminoasitlerin oksidasyonu ile

doğrudan ilişkili olabilir.

Omurgasızlarda açlık durumunda hem kandaki hemde yapısal proteinlerin enerji

kaynağı olarak kullanıldığı saptanmıştır. Toksik maddelerin neden olduğu stresin

istridyelerde protein katabolizmasını arttırdığı saptanmıştır.

Ağır metaller genellikle iki alt grupta incelenir. Bunlar;

1) Demir, mangan, magnezyum, kobalt, çinko, bakır içerir. Bunlar biyokimyasal

olayların tam olarak yürütülebilmesi için temel olan metallerdir.

2) Kadmium, civa, Cr ve kurşun gibi metalleri içerir. Bunların herhangi bir biyolojik

fonksiyonları belirlenmediği gibi akuatik ortamdaki önemli kirleticileri oluştururlar

Hücrelerin metal alınım mekanizması tam olarak bilinmemekle beraber yapılan

çalışmalarda elde edilen sonuçlar metallerin hücre membranından her ne kadar

endositoz meydana gelsede pasif taşınım olaylarıyla meydana geldiği gözlenir. Metaller

sülfidril, karboksil, amino ve peptid gibi proteinlerin fonksiyonel gruplarına bağlanabilirler.

Enzime bağlı metal toksisitenin belirlenmesi için ki olası moleküler mekanizma ileri

sürülmüştür.

1. Toksik metal enzimin aktif bölgesinde yer alan faydalı bir metalle yer

değiştirebilir.

2. Toksik metal molekül üzerindede aktif bir yere bağlanabilir.

Metallik enzimlere bağlanarak enzimlerin işlev yapmasını inhibe eder. Balıklarda

yapılan çalışmalarda bakır ve kurşun invivo koşullarda alkalent fosfataz aktivitesini

sitimule ederken invitro koşullarda inhibe ettiği saptanmıştır. Metallerin etkisinde kalan

sıçanlarda kadmium un glikoz 6 fosfataz, fruktoz 1-6 difosfataz, piruvat ve karboksilaz

gibi enzimlerin aktivitesini engelleyerek glikoz metabolizmasını değiştirdiği saptanmıştır.

Civa klorur’ün çeşitli ortam derişimlerinin etkisinde kalan Makrobrachium lammarrei

(karides)’de çeşitli dokularında glikojen içeriğinde bir azalma gözlenmiştir. Bu düşme

omurgalılarda karaciğere benzer hepatopankreas da daha belirgin olmuştur. Farklı

dokuların glikojen içeriğindeki hızlı bir düşme civa klorur’ün neden olduğu stresten dolayı

olumsuz yönde etkilenen glikogenosis yada glikolitik yolla glikojenin hızlı kullanımından

kaynaklanabilir. Civa klorur’ün etkisinde gözlenen 24 saat içerisinde hemolenf’in glikoz

düzeyinde gözlenen düşme stres koşullarında, ekstra enerji koşullarında glikoz

oksidasyonundaki artıştan kaynaklanır. 24 saat sonra hemolenfin glikoz derişiminde artış

gözlenmiştir. 72 saat sonra glikoz-6-fosfataz inhibisyona uğradığı saptanmıştır. Tilapia

ile yapılan çalışmalarda ağır metallerin Tilapia’daki karbonhidrat mekanizmasının

önemli bir şekilde etkilendiği belirlenmiştir. Metallerin letal derişimlerinin glikogenolitik

reaksiyonu arttırdığı görülmüştür. Dolaşım sistemini glikozun aşırı salınmasının

karaciğer ve kastaki glikojenin yıkımı ile olduğu belirlenmiştir. Sublethal derişimlerin

etkisinde 96 saatlik periyot içerisinde doku- glikojen düzeyi değişmezken plazmadaki

glikoz düzeyinde bir artış gözlenmiştir. Böylece glikogenolisis yada hipergliseminin

kirlenmenin yarattığı strese karşı Tilapia’nın gösterdiği yaygın bir tepki olduğu görülür bu

durum bir çok kemikli balık türü içinde geçerlidir. Karbonhidrat metabolizmasındaki bu

değişiklikler ortamdaki stres faktörleri tarafından dolaylı olarak meydana getirilmektedir

(endokrin bezler üzerinde etki yaparak). Kattekolamin ve kortikosteroid gibi karbohidrat

metabolizmasında aktif olan hormonların bir kısmının aşırı miktarda bu endokrin

bezlerden salınması ilgi çekicidir. Clarias batracus üzerinde civanın etkisinin

biyokimyasal parametrelerde yaptığı değişmelerle ilgili elde edilen sonuçlar bu balığın

karaciğer, böbrek, mide,barsak, testis ve ovaryumda protein içeriğinde bir artış olurken

nükleik asit içeriğinde bir düşme görülmüştür. Bu durum civanın transkripsion düzeyinde

protein düzeyinin artmasından kaynaklanmaktadır. Civa etkisinde kalan balıkların kas

dokusunda nükleik asitlerde olduğu gibi protein içeriğinde de düşme belirlenmiştir. Bu

duruma kas dokusundaki hem nükleik asit hem de protein sentez mekanizmasının

bozulmasının neden olduğu sanılmaktadır. Nükleik asit içeriğindeki düşme civanın RNA

ve DNA moleküllerine bağlanarak RNA sentezini bloke etmesinden kaynaklanmaktadır.

Civanın en fazla zarar verdiği dokular karaciğer ve böbrek üzerinde olmuş, bunları

sırasıyla barsak, mide, kas, testis, ve ovaryum izlemiştir.

Callissa vasciatus üzerine nikelin yaptığı etkisi çalışmalarında kasın glikojen

içeriğinde belirgin bir azalma ve kandaki laktik asit düzeyinde belirli bir artış olduğu

saptanmıştır. Araştırıcılar karaciğerlerindeki glikojen rezervinin yıkımının, laktik asit

düzeyindeki artışla birlikte meydana gelmesinin nikelin etkisinden kaynaklandığını

saptamışlardır. Balıklarda kirleticilerin etkisinde kasın glikojen düzeyinde önemli

azalmalar olduğu belirlenmiş benzer sonuçlar nikel, krom, bakır ve alüminyum tuzlarının

etkisinde de gözlenmiştir. Stres sırasında balıklarda katekolamin salımının arttığı

saptanmıştır. Katekolamin enerji kaynağı olan glikojen düzeyini düşürür. Caliatus

fasciatus’un kas dokusunda görülen glikogenolisis’e büyük ölçüde katekolamin’i arttıran

stres olmuştur. Kandaki laktik asit düzeyinde çeşitli metallerin etkisi altında değişim

gösterdiği belirlenmiştir. Cyprinus carpio’da bakır, çinko ve bakır-çinko karışımının

etkisinde ortam derişimi ve deney süresine bağlı olarak kas proteinlerinde bir azalma

saptanmıştır. Diğer bazı ağır metaller de balıklarda kas proteinlerinde bir azalmaya

neden olduğu çeşitli araştırıcılar tarafından saptanmıştır. Kadmium Mugil cephalus

(kefal) soAkçiğeraç proteini derişimini arttırmakta ağır metal birikimi başlangıcında

soAkçiğeraç, protein derişiminde bir düşmeye neden olmaktadır. Hayvansal

organizmalarda karaciğer, glikogenes, glikogenelosis, glikoneogenes ve glikolisis gibi

karbonhidrat metabolizmasının olaylarının meydana geldiği başlıca organdır. Balıklarda

glikoz acil eneji gereksinimini karşılamak için kas ve karaciğerde glikojen halında depo

edilmektedir. Kas glikojeni önemli bir glikoz kaynağı olmakla beraber balığın tümü esas

alındığında kasdaki glikojen derişiminde karaciğere oranla daha düşük olduğu

saptanmıştır. Balıklarda ağır metaller karbonhidrat metabolizması daha çok indirekt yolla

etkilenmekte bu etkiye hipofizden salınan kortikosteroit ve katekolamin aracılık

etmektedir.

Katekolamin ve kortikoloid gibi antigonist hormonların salınımında artışta

glikojenin glikoz a dönüşümünde işlev gören enzimleri aktive ederek kas ve karaciğer

glikojen derişiminde bir düşmeye serum glikoz derişiminde ise bir artışa neden olduğu

çeşitli araştırıcılar tarafından saptanmıştır.

Tord ve arkadaşları (1987) Scliorhinus canicula’da sublethal bakır ortam

derişimleri etkisinde karaciğerde glikojen derişimi düşerken serum glikoz derişimi arttığı

ve bu gruba karbonhidrat metabolizmasının endokrin kontrolündeki değişikliğin neden

olduğu belirlenmiştir. Balıklarda ağır metallerin soAkçiğeraçları etkileyerek arterdeki

oksijen basıncını düşürmesiyle ortaya çıkan hipoksia, hiperglisemi ile karaciğer

glikojeninin mobilizasyonuna neden olmaktadır. Hipoksik koşullar balıklarda anaerobik

metabolizmada dolayısıyla laktik asit derişiminde artışa neden olmaktadır. Hilmy ve

arkadaşları T. zilli’de Clarias nazaria’da çinkonun kas ve karaciğerde laktik asit

derişimini arttırırken glikojen derişiminde düşmeye neden olduğunu bu düşmeye

glikojenin laktatın başlıca metabolik kaynağı olmasından kaynaklandığını göstermiştir.

Serum proteinleri enzimatik transport ve hormonel işleve sahip olduklarından ağır

metallerden çok çabuk etkilenmektedirler. Bakır ve çinkonun porter sisteme girmesi ve

karacigere ülaşmasında başlıca albumin ve aminoasitler işlev yapmaktdır. C. Carpio’da

bakırın ortam derişiminde artışına paralel olarak serumda albumin derşiminin arttığı

saptanmıştır. T. zilli ve Clarias lazoria’da çinkonun serum total protein derişimini

arttırdığı belirtilmiştir. Diğer aminoasitlerinde balıklarda serum total protein derişimini

arttırdığı araştırıcılar tarafından saptanmıştır. Kollesterol, gelişme, eşeysel olgunluga

ulaşma ve üreme için temel olup safra asitleriyle antrojen ve östrojen gibi bir çok

hormonun steroid ön maddesidir. Channa punctatus’da kadmium’un karaciğer kolesterol

derişimini arttırdığı ve bu artışın hepatik endoplazmik retikulum enzimlerinin

uyarılmasından kaynaklandığı saptanmıştır. Bakırın balıklarda serum-kortıkosteroid

düzeyini arttırdığı çeşitli araştırıcılar tarafından belirlenmiştir.

Glikogenes; Glikoz ve glikoz-6-fosfattan başlayarak glikojen sentez edilmesi

olayına denir. Glikolizis; Glikoz moleküllerinin anaerobik olarak (piruvat ve laktat’a)

yıkılması olayına denir.Glikoneogenes; Karbonhidratlardan orjin olmayan karbon

zincirinden glikoz sentez edilmesi olayına denir.Glikogenolizis; Glikoz yada glikojen

önce glikoza ve daha sonra yıkama devam etmesi olayına denir.Hiperglisemi,

Hipoglisemi; kandaki şeker düzeyinin (glisemi) belirli bir düzey altına düşmesine

hipoglisemi, yükselmesine hiperglisemi denir.

12.22 Metallothioneinlerin Biyokimyası

Metatlotkioneinler civa, kadmium, çinko, gümüş ve bakır gibi ağır metalleri

bağlama açısından büyük bir eğilime sahip, molekül ağırlığı düşük, stoplazmik

metalloproteinlerinin bir grubunu oluştururlar. Bunlara metalthionein isminin yanında

yüksek düzeyde thiol içerdiğinden thioneinler adı da verilir. Yapı bakımından diğer

proteinler ile aynı olmakla beraber neden yüksek düzeyde thiol grubu taşıdıkları henüz

bilinmemektedir. Metallothioneinlerin isimlendirilmesi bağlanan metalin isminin sonuna

thionein ekinin getirilmesiyle yapılır. Örnek; kadmium-thionein, civa-thionein, bakır-

thionein gibi. Thionein ilk olarak at böbreğinden izole edilmiştir. Daha sonra insan

böbreği ile diğer bazı hayvanların çeşitli doku ve organlarından da izole edilmiştir.

Thionein normal koşullarda çeşitli dokularda eser miktarda bulunursa da kadmium,

çinko, civa bakır gibi ağır metallerin sublethal derişimlerinde arttığı saptanmıştır.

Çeşitli türlerin farklı dokularından izole edilen metallothioneinler belirli ortak

özelliklere sahiptirler bunlar %6-11 metal, %30 oranında sistein içerirken hepsi aromatik

karakterdir, amino asitlerden yoksundur. Metallothioneinler yapısındaki metal iyonlarının

protein gövdesiyle M-kaptit bağlarda bağlandığı ileri sürülmektedir. Metallothioneinler

ısıya karşı oldukça dayanıklıdırlar. 80°C’de 10dakika tutulsalar bile bozulmazlar.

Karaciğer, böbrek, dalakta eser miktarda bulunan thioneinlerin derişimi kadmium ve

diğer ağır metal tuzlarının sublethal derişimlerinin arttığı belirlenmiştir. Kadmium eser

miktarda bile kacaciğer böbrek ve dalakta metallothionein artışına neden olur. Civa

klorür’ün düşük düzeydeki birbirini izleyen enfeksiyonlarında böbrekte metallothionein

gibi proteinlerin sentezine neden olurken diğer organlarda protein düzeyinde herhangi

bir değişiklik yapmadığı saptanmıştır.

Çinko yüksek derişimlerde karaciğerde metallothionein sentesezine neden olur.

Son zamanlarda yapılan çalışmalarda yüksek derişimlerde bakırın karaciğer ve böbrekte

bakır-thionein sentezini arttırdığını göstermiştir. Gümüş tuzlarında karaciğer ve böbrekte

metallothinein düzeyini attırdığını göstermiştir.

Metallothionein gibi metal bağlayıcı proteinlerin biyolojik rolleri henüz tam olarak

belirlenememiştir. Bu proteinler hem temel hem temel olmayan metalleri bağlayarak

bunların toksisitesiyle metabolizmalarının regülasyonunda önemli bir role sahip

olabilirler. Metallothioneinlerin bazı durumlarda belirli metaller için bir depo pretein olarak

işlev yapan intraselüler protein olduğu düşünülmektedir.

İnsanda kadmium’un biyolojik yarılanma süresinin uzun olması Cd’un bu

intraselüler proteine spesifik bir şekilde bağlanmasından kaynaklandığı olasıdır.

Metallothioneinlerin yarılanma süresi diğer proteinlerde olduğu gibi sadece 4-5 gündür.

Cd varlığında ise hücrede devamlı olarak metallothioneinler sentezlenir ve Cd

metallothioneinlere bağlanır. Yapılan bir çalışmada çinko thioneinin sıçan karaciğerinin

yarılanma süresinin 20saat olduğu belirlenmiştir. Kadmium’un etkisinde sıçan

karaciğerinde hem Cd hem de Zn biriktiğin de metallothioneinlerin depolayıcı bir

fonksiyona sahip olduğunu göstermektedir.

Yapılan çalışmalarda Cd derişiminin zamanla karaciğerde azaldığı böbrekte ise

arttığı saptanmıştır. Cd’un karaciğerden böbreğe taşınması molekül ağırlığı düşük sülfür

içerikli aminoasit aracılığıyla olmaktadır. Ağır metallerin sublethal derişimleri etkisinde

metallothionein sentezi antijen etkisinde meydana gelen imminoglobulin senteziyle

anolog bir olaydır. Metallothioneinlerin başlıca biyolojik fonksiyonlarını şu şekilde

sıreleyebiliriz:

1) Metallerin depolanması

2) Metal toksisitesine karşı koruma ne metallerin detoksifikasyonu

3) Metallerin taşınmasında

4) İmmun cevap

5) Metal metabolizmasında

Çinko-thionein; Araştırıcılar çinko-thionein’in çinko ve bakır metabolizmasında

işlev yaptığını bulmuşlardır. Bu görüş çinko ve bakırın barsaktan absorbsiyonu ve çinko

metabolizmasının homeostatik regülasyonu ile ilgili olduğunu gösteren deneysel

çalışmalarla destektenmiştir. Çinko thionein çinkonun yüksek ortam derişimlerinin

etkisinde vücudu çinko toksisitesine karşı korumakta ve çinko için bir kaynak

oluşturmaktadır.

Bakır-thionein: Yapılan çalışmalarca bakır thioneini fetusun bakır gereksinimini

karşılamak için bir depo yeri olarak işlev yaptığı belirlenmiştir. Araştırıcılar bakır-

thioneinin kolayca oksitlenip redüklenebildiğini ve bakır sülfür içerikli bu proteinin

mitekondrilerdeki elektron transportunda anahtar rol oynadığı ileri sürülmüştür. Maya ile

yapılan çalışmalarda bakır thioneinin derişimindeki artışın sitokrom C miktarındaki

azalmayla aynı anda meydana geldiği belirlenmiştir. Bunlarda bakır-thioneinin belirli

ortam şartlarında sitokrom C oksidaz işlevini üslendiği sonucu çıkarılabilir. Bakır thionein

ilk kez Wilson hastalığı septomlarını gösteren hastalardan izole edilmiş ve Wilson

hastalığı sırasında bakır-thioneinin derişiminin arttığı gözlenmiştir.

12.23 Thionein Sentez Mekanizması

Thionein çeşitli metal iyonlarından herhangi birinin etkisinde sentezlenebilen

spesifik bir protein olduğundan sentezi biyolojik bakımdan oldukça ilgi çekicidir. Çeşitli

doku ve organlarda metallothionein sentezine neden olan metallerin etki mekanizması

henüz tam olarak bulunamamıştır. Actinomysin-D ve siklo hexamid gibi protein

inhibitörleriyle yapılan çalışmalarda belirli metallerin etkisinde özellikle bunların biriktiği

organlarda Metallothioneinler için yeni bir mRNA’nın sentezlendiği ileri sürülmüştür.

Eğer hücrede mRNA’sı hazır bir şekilde bulunuyorsa kadmium gibi ağır metaller

mRNA’yı inaktif bir formdan aktif bir forma dönüştürebilirler. Diğer bir ifade ile belirli ağır

metaller hücredeki mevcut metallothionein mRNA’sını aktif forma dönüştürme

kapasitesine sahiptir.

12.24 Thioneinlerin Metal Toksikolojisindeki Rolü ve Koruyucu Etkisi

Bakır ve çinkonun yüksek derişimlerinde Cd ve Hg’nin düşük derişimlerinde

metallothioneinlerin sentezi metal toksisitesi çevre ve sağlık açısında oldukça ilgi

çekicidir. Çünkü metallothioneinlerin belirli metallerin toksik etkilerini azalttığı bilinen bir

gerçektir. Metalin bir proteine sıkı bir şekilde bağlanması kısa sürede difüze olmasını

engellediği gibi biyolojik reaksiyonlarda yer alan çeşitli enzimlerle proteinlere

bağlanmasını engeller.

Kadmiumun sublethal derişimlerinde etkisinden sentezlenen kadmium thioneinin

yüksek derişimlerinin etkisinden gelen etkilerinin bir kısmının önlendiği saptanmıştır.

Metallothioneinlerin kadmium toksisitesine karşı koruyucu etki kultüre alınmış insan

derisinin epitel hücrelerinde de belirlenmiştir.

Sonuç olarak hücrede bu proteinlerin sentezine belirli metaller neden olur.

Metallothioneinler çinko, bakır, kadmium, civa gibi ağır metalleri bağlayarak bunların

hücrede difüze olabilir formlarının derişimini düşürür böylece sözkonusu metallerin toksik

etkilerini azaltır.

13 ÖZEL ARTIKLARDAKI TEHLIKELI MADDELER Kullandığımız birçok kimyasal madde tehlikeli madde olma özelliğini taşıyor ve

ambalajı üzerinde bu özelliğini belirten çeşitli işaretler görüyoruz. Tehlikeli maddeler;

patlayıcı, parlayıcı, kolay yanıcı, yakıcı, zehirli, mikrop bulaştırıcı, radyoaktif, aşındırıcı,

kendi kendine tutuşan, ıslandığında yanan ve diğer tehlikeleri oluşturan maddelerdir.

Üretim prosesinde kullandığımız birçok ürün bu özellikleri taşıyor. Belki bunun

bilincindeyiz ve bu maddeleri kullanırken, depolarken dikkatli davranıyoruz. Belki de

kullandığımız maddenin bu özelliğini bilmiyoruz ve oluşturduğu tehlikenin farkında

değiliz.

13.1 Tehlikeli maddelerin özellikleri 11.7.1993 tarihli Resmi Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe giren Zararlı Kimyasal

Madde ve Ürünlerin Kontrolü Yönetmeliği’nde tehlikeli madde özellikleri aşağıdaki

şekilde tanımlanmıştır:

Patlayıcı: Belli bir sıcaklık ve basınçta herhangi bir hızda gaz oluşturarak kimyasal

reaksiyon oluşturan ve bu yolla çevresindekilerin zarar görmesine neden olabilecek katı

veya sıvı halde madde veya maddelerin karışımı demektir.

Parlayıcı sıvılar: Parlayıcı kolay yanabilen demektir. Kapalı hazne deneyinde 60.5

0C, açık hazne deneyinde de 65.6 0C altındaki sıcaklıklarda parlayıcı buhar bırakan

sıvılar, sıvı karışımları, çözeltide veya süspansiyonda katı madde karışımları ihtiva eden

sıvılardır. (Örneğin, boya, vernik, cila gibi maddeleri içerip tehlikeli özellikleri nedeniyle

başka bir sınıfa dahil edilmeyen maddeler içeren maddeler)

Parlayıcı katılar: Patlayıcı sınıfından ayrı olarak, taşıma şartları altında kendiğinden

kolayca yanabilen veya sürtünme sebebiyle yangına veya yangın başlamasına sebep

olan katılardır. Kendiğinden yanmaya müsait katılar: Normal taşıma koşullarında veya

havayla temas halinden ısınmaya ve bu şekilde yanmaya müsait maddeler.

Suyla temas halinde parlayıcı gazlar bırakan maddeler: Suyla temas

durumundakendiğinden parlayan veya tehlikeli sayılabilecek miktarda parlayıcı gazlar

bırakan maddeler.

Oksitleyici: Kendilerinin yanıcı olup olmamasına bakılmaksızın, oksijen verme

yoluyla diğer maddelerin yanmasına neden olan vaya katkıda bulunanmaddeler.

Organik peroksitler: Kendi kendine hızlanan egzotermik bozunmaya uğrayabilecek

olan ısıl açıdan dengesiz organik maddelerdir.

Toksik (zehirli) : Yutulması veya solunması sonucu insan vücudunda düşük

oranlarda bulunması ile yada deriyle temas etmesi halinde öldürücü etkiye sahip akut

etkiler gösterebilecek maddeler.

Enfekte edici maddeler: Yaşayan mikroorganizmalar veya onların toksinlerini içeren

ve bu nedenle de insan ve hayvanlarda hastalık yaptığı bilinen ya da tahmin edilen

maddelerdir.

Korozif maddeler: Canlı dokuyla temas halinde kimyasal olarak, geri dünüşlü ya da

geri dönüşsüz ciddi zararlar verebilen, su veya hava ile temasında korozif duman yayan,

sızıntı halinde diğer mallara ya da ulaştırma araçlarına zarar verebilen hatta tümüyle

tahrip edebilen veya başka türden tehlikeler yaratabilen maddeler.

Hava veya suyla temas halinde toksik gaz yayılması: Hava veya su ile temas

halinde

tehlikeli sayılacak miktarda toksik gazlar yayan maddeler.

Ekotoksik: Serbest halde bulunmaları durumunda, biyoakümülasyon yoluyla çevre

üzerinde ani veya gecikmeli olarak olumsuz etkiler yaratan veya yaratabilecek olan

ve/veya biyotik sistemlerde toksik etkiler yaratan veya yaratması muhtemel maddelerdir.

Bu tehlikeli özellikleri taşıyan maddelerin depolanması ve taşınması sırasında,

maddenin çevre için olan tehlikelerini, koruma tedbirleri ve tehlikeli özelliğini belirten

işaret ve yazıları taşıyan etiketlerin üzerinde bulunması gerekmektedir.

13.2 Tehlikeli maddelerin etiketlenmesi Zararlı madde veya ürünleri kullanan kişiler, bunların özelliklerine göre

etiketlenmesinden sorumludur. Üreticiler, bu etiketlerde üreticinin adı ve adresi,

maddenin kimyasal ve kapalı formülü, ürünlerin ticari adı, amaçlanan kullanım alanları

ve içeriğine giren maddelerin tehlike sembollerini, özel tehlikelere karşı dikkat çekici ”çok

şiddetli patlayıcı”, “şiddetli zehir” gibi ikazlar ve maddeler ait olan risk ve güvenlik

önlemleri hakkında bilgiler, tehlike sembolü, kimyasal tanımı ve etkin madde yüzdesi

hakkında bilgiler vermekle yükümlüler. Bu maddelerin kullanıldığı işletmelerde de

kullanıcılar, bu sembolleri bilme

li ve ürün buna göre işlem görmeli ve depolanmalı. Böylece, maddelerin

oluşturacağı tehlike ve risklere karşı gerekli önlemler alınarak, güvenli bir kullanım

sağlanır. Bu etiketler kabın büyüklüğüne uygun ve görünebilir boyutlarda olmalıdır.

Tehlikeli özellikleri gösteren etiketler de şunlardır:

13.3 Depolama Tehlikeli maddeler, taşıma ve depolama esnasında çevre ve insan sağlığına zarar

vermeyecek şekilde ambalajlanmalıdır. Içinde bulunan maddenin özelliklerini gösteren

etiketler kap üzerinde bulunmalı ve bu ikazlara uygun olarak depolanmalı ve

kullanılmalıdır.

Tehlikeli maddelerin konduğu depolar, depolanan maddenin oluşturabileceği

zararlar gözönüne

alınarak, gerekli ısı, izolasyon, yıldırımdan koruma, havalandırma, alarm, yangın

söndürme gibi

sistemlerle donatılır ve amaca uygun malzemeyle inşa edilmelidir. Depolara ve

bunların yakınına,

depolanan madde veya ürünlerin yükleme, boşaltım ve kullanımları esnasında

ortaya çıkabilecek

tehlikeler ve bu tehlikelere karşı korunma önlemleri ile ilgili uyarı işaretleri

asılmalıdır. Yönetmelikte tehlikeli maddelerin depolanması ile ilgili olarak yapılan

sınıflandırma aşağıdaki gibidir:

13.3.1 Patlayıcılar: Patlayıcılar; darbe, ısı, sürtünme ile yüksek ısı ve basınç oluşturan

maddelerdir.

1.1 Kitle halinde ve birden patlayanlar Örn: Dinamit, TNT, barut .

1.2 Mermi, şarapnel parçası ve benzeri fırlatabilen, fakat kitle halinde

patlamayanlar. Örn: Fişek, kapsül.

1.3 Patlama şiddeti hafif, az da olsa parça fırlatma tehlikesi mevcut, fakat kitle

halinde patlamayanlar. Örn: Havai Fişek.

1.4 Önemli bir zarar arz etmeyen patlayıcılar. Örn: Fünye, Maytap, Oyuncak

kapsül.

1.5 Patlaması çok zor, fakat kitle halinde patlayabilenler. Örn: Amonyum nitratFuel

oil

karışımı.

1.6 Diğer patlayıcı maddeler.

13.3.2 Basınçlı gazlar: Bütün gazlar basınç altında depolanır ve taşınır. Dolayısıyla potansiyel "fiziksel patlama"

tehlikesi oluştururlar.

2.1 Yanıcı gazlar; kapalı hacimde tüm yanıcı gazlar kimyasal patlama tehlikesi

oluşturur. Hepsinin alt (LEL) ve üst (UEL) patlama sınırları vardır. Örn: LPG, hidrojen,

asetilen.

2.2 Yanıcı ve zehirli olmayan basınçlı gazlar. Sadece fiziksel patlama tehlikesi:

Azot, argon. Ayrıca yakıcılık (oksitleyicilik) tehlikesi: Oksijen

2.3 Zehirli ve boğucu gazlar; oksijenin dışındaki bütün gazlar boğucu etkileri

nedeniyle zehirli kabul edilir. Zehirli: Karbondioksit. Tahriş edici gazlar: Klor, formik asit.

Toksik gazlar: Fosgen, hidrojen florür

13.3.3 Yanıcı sıvılar: 3.1 Parlayıcı sıvı, tutuşma noktası 21o C’ den az olan maddelerdir. Örn: Benzin,

benzol, toluol, etil asetat, butanon.

3.2 Parlayıcı sıvı, tutuşma noktası 2155o C arasında olan maddelerdir. Örn:

Terebentin, gazyağı, motorin, butanol, aseton, metil alkol, toluen, asetik anhidrit.

3.3 Yanıcı sıvı, tutuşma noktası 55100o C arasında olan maddelerdir. Örn: Katran,

fuel oil, motor yağları

13.3.4 Yanıcı katılar: 4.1 Alev alabilen ve kolay tutuşan katı maddeler: Kırmızı fosfor, magnezyum,

proksilin plastikleri, naftalin, kükürt, ağaç tozu, kömür tozu, un, selüloit.

4.2 Kendi kendine tutuşabilen maddeler, açık havada kaldığında kendi kendine

tutuşurlar ve kuvvetli şekilde yanarlar. Uygun ambalajlar içinde havasız ortamda

saklanırlar. Örn: Beyaz Fosfor, sodyumpotasyumkalsiyum fosfor bileşikleri, alüminyum

tozları

4.3 Su ile reaksiyona girerek yanıcı gaz oluşturan maddeler, su ile hatta havanın

nemi ile reaksiyona girerek yanıcı ve patlayıcı olan hidrojen ve asetilen gazlarını açığa

çıkarırlar. Örn: Sodyum, potasyum, kalsiyum metalleri, bu metallerin peroksitleri,

kalsiyum karpit

13.3.5 Oksitleyici (yakıcı maddeler): Oksitleyici (Yakıcı) maddeler, kendileri yanıcı olmadıkları halde bünyelerinde

yanma için gerekli olan oksijeni bulundurduklarından yanabilen maddelerle temas edince

reaksiyon başlatırlar. Örn: Hidrojen peroksit, perklorik asit, sodyumpotasyum nitratlar, bu

metallerin peroksitleri, permanganatları, kloratlar, perkloratlar, kalsiyum karbonat, kromik

asit, amonyum nitrat. Organik peroksitler, kendiliğinden parlayarak parçalanma, çok hızlı

yanma, şok veya sürtünme etkisine duyarlı olan maddelerdir. Başka maddelerle hızlı bir

şekilde birleşme ve göze zarar verme özellikleri gösterirler. Örn: Benzoil peroksit,

perasetik asit, asetil peroksit çözeltisi.

13.3.6 Zehirli maddeler: 6.1 Zehirleyici sıvı ve katı maddeler: Anilin, arsenik, metil bromid, karbon

tetraklorid, çinko fosfit, hidrosiyanik asit, talyum tozları, kurşun bileşikleri, magnezyum ve

kalsiyum kloratlar, cıva bileşikleri, dimetil sülfat, baryum sülfür, metil alkol

6.2 Mikrop bulaştırıcı maddeler: Antraks, zararlı mikroorganizmalar.

7. Radyoaktif maddeler: İyonize ışınlar yayarak atom ve moleküllerdeki elektronları

yerinden koparmak suretiyle ışın hastalıkları oluştururlar. Örn: Radyoterapi işleminde

kullanılan aktif gama kaynakları, kobalt , nükleer tıp laboratuvarlarındaki kaynaklar,

teknesyum, iyot, paratonerlerde bulunan radyoaktif maddeler.

8. Aşındırıcı sıvılar: Kuvvetli asitler ve bazlardır. Demir, alüminyum gibi bazı

metalleri aşındırdıkları gibi canlıları dağlayıcı özellik gösterirler. Örn: Asitler: hidroklorik

asit (tuzruhu), sülfürik asit, nitrik asit (kezzap), Bazlar: sodyum hidroksit (kostik),

potasyum hidroksit, sodyum hipoklorit.

13.3.7 Diğer tehlikeli maddeler: Yukarıdaki sınıflandırmanın dışında kalan tehlikeli maddeler. Örn: Asbest,

malathion (Pestisid), amyant. Tehlikeli maddelerin kullanımı esnasında, üretici

tarafından verilen kullanma talimatındaki dozaj kurallarına ve dozajda, istenilen ve yeterli

etki için gerekli miktarların gösterilmesi, özel durumlardaki kullanım ve özel şartlar

altında dozaj gerektirdiğinden, izin verilen miktarlara uyulmalıdır. Madde veya ürünün

depolanması, herhangi bir dökülme veya sızıntı anında zararsız duruma getirilmesi ve

imha edilmesi ile ilgili talimatlara uyulmalıdır.

Tehlikeli maddelerin kullanılması esnasında yapılması gerekenler

Kolay tutuşabilir maddeler buhar ve havayla birleşince patlayabilen karışımlar

oluştururlar. Oluşan buhar görünmez ve tabana çöker. Kanalizasyonlarda patlama

tehlikesi oluşturur. Solunum organları ve cildi tahriş eder. Nefes alma, yutkunma ve deri

ile temasta zehirlidir. Bu nedenle kullanırken:

♦ Ateş kaynaklarından uzak tutulmalı, sigara içilmemeli.

♦ Kanalizasyona dökülmemeli.

♦ Uzun süre maruz kalındığında sağlığa zarar verdiğinden dolayı maruz kalmaktan

kaçınılmalı.

♦ Gözlerle, deriyle veya kıyafetlerle temastan kaçınılmalı.

♦ Tabanda teknik olarak havalandırma yapılmalı.

♦ Kaplar sıkıca kapalı tutulmalı.

♦ Basınçlı sprey kutuları 50 0 C üzerindeki sıcaklıktan ve güneş ışığından

korunmalı. Aleve

karşı ve kor halindeki maddelere püskürtülmemeli.

Sağlığa zararlı maddeler deriyle temasta ve yutkunmada zarar verirler.

♦ Gözlerle, deriyle veya kıyafetlerle temastan kaçınılmalı. Koruyucu eldivenler ve

gözlükler

kullanılmalı.

♦ Açığa çıkan küçük miktarlar bağlayıcı madde ile emdirilmeli.

Aşındırıcı maddeler ciddi yanıklara neden olurlar. Organik doku ve tekstil

maddelerini yok

ederler. Bu nedenle kullanımları sırasında:

♦ Gözlerle, deriyle veya kıyafetlerle temastan kesinlikle kaçınılmalı. Sızdırmaz, asit

geçirmez koruyucu kıyafetler (eldivenler, gözlük, önlük ve gerekirse yüz koruyucu)

kullanılmalı.

♦ Asit dumanı oluşumlarından kaçınılmalı.

Patlama tehlikesi olan maddeler darbe, sürtünme, ateş veya diğer ateş

kaynaklarından

dolayı patlama tehlikesi gösterirler.

♦ Isıdan ve darbeden uzak tutulmalı.

♦ Üreticinin özel talimatlarına dikkat edilmeli.

♦ Çevrede sadece eğitilmiş personel bulundurulmalı.

Bu maddelerden kalan ve atık olarak nitelendirilen maddeler, tehlikeli atık olarak

işlem

görmeli ve evsel atıklara karıştırılmadan ayrı toplanmalıdır.

13.4 - 1,2 Diklorpropan (C3HgCl2);

Propülenklorür-propülendiklorür de eş anlamlı olarak kullanılmaktadır. Kaynama

noktası 96.50 C yoğunluğu 1.15 g/m3 koku konsantrasyonu 50 ppm, suda zor çözünümü

6000 C de ateşlenir. Oral (fare) YD 50: 1900 mg/kg MAK sınır değeri 75 ppm = 350

mg/m3 vd.

1.2 Diklorpropan renksiz, kolay hareket edebilen bir sıvıdır. Tatlı, kloroforma benzer bir

kokusu vardır. Su da çözülmesi zordur, organik çözücülerin çoğunda çözülür. Kuru

haliyle uzun süre saklanır. kolay uçucu ve yanıcı madde olduğu için havada patlayıcı

karışım oluşturur. Buharların tenefüsü solunum yolunu tahriş eder, başağrıları meydana

çıkmasına, başdönmesine , kusma olaylarına neden olur. Aşırı durumlarda bilinç

kaybına ve ölüme sebep olmaktadır. Zaman zaman ve uzun süreli etkileri ise karaciğer

böbrek ve kab rahatsızlıklarını meydana getirir. Lokal temaslar ise yanmaları ve yara

oluşmasına bir nedendir.

Çevreye olumsuz etkileri ise toksitite testleri ile ortaya konulmuştur. Oral

dozlamada farelerin % 50 si 1900 mg/kg, siçanların da % 50'si 850 mg/kg miktarlarında

ölmüştür.

Fareler 20 kere altı saat olarak uygulanan 1000 ppm'lik konsantrasyonu soluma

deneylerinde ölüm olayı görülmemiş; ancak karaciğerlerinde toksik belirtiler

saptanmıştır.

Reçine, vaks, katı yağ, sıvı yağ, kauçuk ve lastikler için çok iyi çözgendir ve

sanayide yaygın kullanımı vardır. Bitum, asfalt, zift gibi maddeleri de kolay çözdüğü için

yapı koruma izdasyon maddelerinin, çatı ruberoitlerinin imalatında da kullanılmaktadır.

1,2 Diklorpropan ve diklorpropan içeren artıkların depolanması imkansızdır.

Bunlar kolay uçucu ve ateşlenebilir maddeler oluşu nedeni ile depolanamaz. Ancak

denizlerde veya duman gazı yıkama tesisi bulunan özel artık yakma tesislerinde

yakılabilir. Perklorlama tesislerinde kullanılması özelliğine sahipse arada

değerlendirilebilir.

13.5 Kloroform-Triklormetan (CHCl3)

Kloroform renksiz tatlı kokan bir sıvıdır. Kaynama noktası 61,3 oC yoğunluğu 1.49

g/cm3 koku yayma sınırı 50-200 ppm ve ateşlenemez yanmaz. İnsanlar için zehirlilik

sınırı 0.5- 5 g/kg; sıcak kanlılar için 2.2-9.8 g/kg, balıklar için ise 10-150 mg/l dir. MAK 10

ppm = 50 mg/m3 dür. MİK ise 1/2 saat için 30 mg/m3, 24 saat için ise 10 mg/m3. 1ppm =

4.962 mg/m3; 1 mg/m3 = 0.202 ppm demektir.

Suda zor çözünen fakat organik bileşiklerde iyi karışır. Su ile azeotrop oluşturur;

56.1 oC'de kaynar, % 97.2 kloroform içerir.

Kloroform klasik bir narkotikum'dur. Günümüzde kullanımı sakıncalarından dolayı

azaltılmıştır. Buharının inkalasyonu reaksiyona ve ile aşamada da felce sebep olur. Akut

fazla dozlama kalb durması nedeniyle ölüme sebep olur. İnsanın kendinden geçmesi için

5000-7000 ppm, tam narkez için ise 1400 ppm konsantrasyon gereklidir. 16.000

ppm'den büyük konsantrasyonlarda nabız artışı durmaktadır. Diğer alifatik klorluhidro-

karbonlar gibi karaciğere, kalbe, böbreklere zarar verir.

Az miktarda da olsa sular için tehlikelidir. Yüzeysel sularda konsantrasyonu

0.001-0.005 mg/l 'den olmaktadır. Biyolojik atıksu arıtma tesisleri ise 10 mg/kg üzerinde

konsantrasyon içermesi halinde olumsuz etkilenir. Emisyon değeri 150 mg/m3'dür.

13.6 Anilin-Aminobenzol-Fenelomin-Anilinyağ(C6H7N)

Amilin'le çalışanlar mutlaka deri temasından korunmalıdırlar (maske, eldiven,

önlük v.s) anibin bulunanderi sadece su ile yıkanmalıdır.

Anilin yanabilir, ısıtınca zehirli buharlar oluşmaktadır. Yüksek sıcaklıklarda da

patlayıcı gaz karışımını oluşturur. Anilin serin iyi havalandırılan yerlerde ve emniyetli

kaplarda saklanmalıdır. Toksik etkisi planktonlarda stoplankton 10 mg/l, Daphnia

zooplanktonlarda 0.4 mg/l, balıklarda 100-1000 mg/l ve memeli hayvanlarda 0.5-2.5 g/kg

dolayında görülmektedir.

Anilin, aromatik aminler sınıfının en asit bileşiğidir. Eskiden nitrobenzolun demir

ve su ile hidroklorit asit varlığında işleme tabi tutulmasıyla elde edilirdi. Son zamanlarda

gaz fazındaki nitrobenzolun basınçsız katalitik hidnitleştirilmesi ile elde edilmektedir.

13.7 2.4. Toluülendiizosüyonat = 2.4-Diizosüyonattaluat = TDI 80/20, = Desmodur T6S, = T80 = Lupranat T 80 (C9H6N2O2)

2,4 Taluülendiizosüyanat oda sıcaklığında ince sıvı renksiz-sarımtrak renkli bir

madde kokusu ısırıcı bir etkiye sahip kaynama noktası 250 oC, ateşleme sıcaklığı 145 oC, yoğunluğu 1.22 g/cm3 Toksisitesi insanlar için 0.5 ppm ; sıcakkanlılarda fareler (oral)

5800 mg/kg; MAK-değeri 0.14 mg/m3 = 0.02 ppm 1 mg/m3 = 0.138 ppm; 1 ppm = 7.239

mg/m3 dür.

TDI su ile karışmaz 50 oC nin altındaki sıcaklıklarda çok yavaş su ile reaksiyona

girer. yüksek 8 canlılarda reaksiyon hızlanır. reaksiyon sırasında gaz şeklinde

karbondioksit çıkar ve katı, çözülmeyen polüüre bileşiği kalır.

TDİ buharları insan için tehlikelidir. Bu nedenle de önlemi alınmalı, havalandırma

düzeni iş yerinde mutlaka bulunmalıdır. Poluüratan kaplama firça ile yapıldığında

tehlikeli olmayabilir ancak tabanca ile püskürtülerek yapıldığında çok tehlikelidir; aerosol

solunum yolu ile alınmamalıdır.

TDİ transportu, havalandırmadan gelen emisyonlarda ve yakma sırasında

çevreye zarar verebilir. TDİ sızıntıları kum, toprak ve kizelgur ile örtülebilir.

13.8 Akrülnitril= Akrilasitnitril = Arkroilnitril = Vinülsiyonür (C3 H3 N)

Renksiz sıvı, kaynama noktası 77 oC yoğunluğu 0.819 km3, ateşleme sıcaklığı

480 oC koku yayma sınır değeri 45 mg/m3 suda kolay çözünür.Toksisitesi insanlarda

50-500 mg/kg; sıcak kanlılarda 35-90 mg/kg; balıklarda 11-100 mg/l, planktonlarda

20-25 mg/l. 1mg/m3 = 0.44 ppm; 1 ppm = 2.25 mg/m3. Bileşiğini reaksiyon yeteneği çok

yüksek ve spontan olarak polimize olmaktadır. Zararlılarla mücadele ilacı A crylan ve

ventox'un büyük bir kısmı akrilnitril'den oluşmaktadır.

Akrilnitril çok zehirli etkisi olan bir maddedir. Zehirliliği bir yandan molekülün venil

yaısından diğer yandan da nitril grubundan gelmektedir.

Tatlı su balıkları için sınır 38-68 mg/l, 40 ppm köpek lerde hafif zehirlenme;

kobaylarda LD50 50 mg/kg belirlenmiştir.

13.9 Siyanik asiti = Formonnitril = karıncaasiti nitrili(HCN)

Renksiz bir sıvıdır, kokusu acı bademi andırır. Kaynama noktası 24.6 oC

yoğunluğu 0.699 g/m3. Ateşleme sıcaklığı 535 oC, koku yayma sınırı 1 mg/m3. toksitesi

insanlarda 1 mg/kg sıcak canlılarda 4 mg/kg; balıklarda 0.03-0.3 mg/l, mikroorganizma-

larda 1 - 16 mg/l, MAK değeri 11 mg/m3 tür.

14 KAYNAKLAR

o F. Holleman, E. Wiberg, “Lehrbuch der Anorganischen Chemie”, Walter de Alexander Rether, 2002, Doktora Tezi, Münih Teknik Üniveristesi, EntwickAkçiğer und Charakterisierung wasserlöslicher Benzoylthioharnstofffunktionalisierter Polymere zur selektiven Abtrennung von Schwermetallionen aus Abwässern und Prozesslösungen

o Available: http://www.umweltbundesamt.de/ uba-info-daten-t/datent/

o Bigersson, O. Sterner, E. Zimerson, Chemie und Gesundheit “Eine

verst♪ 2ndliche Einführung in die Toxikologie”, VCHVerlagsgeselschaft, 1988, ISBN 3-527-26455-8

o Dökmeci I. Toksikoloji: Zehirlenmelerde Tani ve Tedavi. 3. baski, Istanbul, Nobel

Tip Kitabevleri, 2001:1-52.

o DR, Marshall WJ. “Heavy Metal Poisoning and Its Laboratory Investigation” (Review Article), Annals of Clinical Biochemistry 1999; 36: 267-300.

o Gallo MA. History and scope of toxicology. In: Klaassen CD, ed. Casarett and

Dull’s Toxicology: The Basic Science of Poisons, 6th edition, USA, McGraw-Hill,

2001:3-10.

Ramutsaki IA, Ramoutsakis YA, Tsikritzis MD, Tsatsakis AM. The roots of

toxicology: an etymology approach. Vet Human Toxicol 2000; 42:111.

o Gruyter Verlag, New ork, 1995, ISBN 3-11-012641-9

o http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/phs5.html

o http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/minimize/cadmium.pdf

o http://www.healthy.net

o http://www.inchem.org

o http://www.msceast.org/hms/res_field.html

o http://www.msceast.org/hms/res_field.html

o http://www.osha-slc.gov/SLTC/cadmium

o Informationen des Umweltbundesamtes: Umweltkatastrophen. [Online].

o John H. Duffus, “Environmental toxicology”, New York : Wiley, 1980 8. European Commission DG ENV. E3 Project ENV.E.3/ETU/2000/0058, “Heavy Metals in Waste” February 2002, Danimarka

o John H. Duffus, Howard G.J. Worth, “Fundamental toxicology for chemists”, Cambridge, UK : Royal Society of Chemistry Information Services, c1996 5.

Baldwin o Koeman JH. Toxicology, history and scope of the field. In: Niesink RJM, Vries J,

Hollinger MA, eds. Toxicology: Principles and Applications, 1st edition, USA, CRC

Press, 1996: 3-14.

o Lascaratos JG, Marketos SG. The carbonmonoxide poisoning of two Byzantine

emperors. J Toxicol Clin Toxicol 1998; 36: 103-107.

o Moog FP, Karenberg A. Toxicology in the old testament. Did the High Priest

Alcimus die of acute aconitine poisoning? Adverse Drug React Toxicol Rev 2002;

21: 151-6.

o Trace Elements in Human Nutrition And Health” World Health Organization Geneva 1996.

o umweltkatastrophen.htm. [15.12.97].

o Walter Mertz, “Trace Elements in Human And Animal Nutition-15th Edition” Volume 1 1987 Academic Pres.

o Wax PM. It’s happening again. Another diethylene glycol mass poisoning. J

Toxicol Clin Toxicol 1996; 34:517-520.

o Wax. PM. Historical principles and perspectives. In: Goldfrank LR, Flomenbaum

NE, Lewin NA, Weisman RS, Howland MA, Hoffman RS, eds. Goldfrank’s

Toxicologic Emergencies, 7th edition, USA, The McGraw-Hill Companies, 2002:1-

17.

o Wax. PM. Toxicologic plagues and disasters in History. In: Goldfrank LR,

Flomenbaum NE, Lewin NA, Weisman RS, Howland MA, Hoffman RS, eds.

Goldfrank’s Toxicologic Emergencies, 7 th edition, USA, The McGraw-Hill

Companies, 2002: 23-34.

o ww.umweltbundesamt.de/ uba-info-daten- t/daten/umweltkatastrophen. htm.[15.12.97].

o Eurotox Basic Course Notes; EUROTOX Basic Toxicology Course organized by the Hellenic Society of Toxicology and the University of Crete (Heraklion, Crete - Greece - October 18 – 23, 2010).