Egy újabb fémkor hajnalán -...
Transcript of Egy újabb fémkor hajnalán -...
Egy újabb fémkor hajnalán
Miczán Vivien
TDK dolgozat
Témavezetők:
Dr. Bondár Elek,
Görgei-Sirilo Lívia
Váci Mihály Gimnázium, Szakközépiskola és Kollégium, Encs
Pázmány Péter Katolikus Egyetem
Információs Technológiai Kar
Budapest, 2010.
2
Rövid összefoglaló
Környezetünkben egyre inkább növekszik a fémtárgyak száma, ezzel párhuzamosan az
antropogén hatásoknak köszönhetően növekszik a vizek, a levegő, sőt a bioakkumuláció révén
az élőlények fémtartalma is. A biogén elemek szükségesek a szervezet működéséhez (pl. Na+,
K+, Ca
2+, nyomelemek, stb.), ám például a nehézfémek (Pb, Hg, Ni) kifejezetten károsak
lehetnek, enyhébb esetben allergiás reakciókat, súlyosabb esetben mérgezést indukálhatnak.
Ezen allergiás és toxikus reakciók mechanizmusa és okai még nem teljesen tisztázottak.
Dolgozatomban megkísérlem körüljárni a fémallergia kialakulásának lehetséges okait, ehhez
a hazai és nemzetközi szakirodalmat valamint egy saját felmérést hívok segítségül. Ezen kívül
modellezni kívánom az embereket érő környezeti fémterhelést is, tehát a tápcsatornán, a
légzőszervrendszeren illetve a bőrön keresztül való szervezetbe jutást.
Korábban egyes biogén fémek koncentrációváltozásait vizsgáltam a levegőben
harmatvizsgálatok segítségével. Most ezen vizsgálódást terjesztettem ki néhány allergén
nehézfémre is (pl. katalizátorfémekre, mint a nikkel, platina, ólom stb.), ennek keretén belül
csapadék- és ülepedő pormintákat véve a Miskolci Egyetemen HPLC módszerrel, illetve
atomabszorpciós spektrofotométerrel mértük az adott minták fémtartalmát.
A környezeti terhelést szerettem volna tanulmányozni, ezért egymástól eltérő jellegzetességet
pl. különböző közúti terhelést, eltérő domborzatot, esetlegesen eltérő agrokultúrát mutató
mintavételi helyeken gyűjtöttem vizsgálati adataimat.
Állati szövetekkel végzett inkubációs kísérletekben megfigyeltem az adszorpciós és diffúziós
folyamatokat, amelynek eredményeiből próbáltam következtetni ezzel analóg emberi
allergiás, vagy mérgezési esetekre.
Vizsgálataim célja, hogy felhívjam környezetem figyelmét a növekvő, egyre több különleges
helyzetet eredményező fémterhelésre, az esetlegesen ebből eredő allergiás, vagy toxikus
hatásokra.
3
Tartalomjegyzék
1. Bevezetés 4
2. A fémallergia lehetséges okainak elméleti áttekintése 6
2.1. A fémek bioakkumulációja 6
2.2. A fémallergia biokémiai háttere 8
2.3. Tesztelési lehetőségek a fémallergia 9
és a szervezet nehézfémtartalmának kimutatására
3. Fémek testbe jutása 11
3.1. A tápcsatornán keresztül 11
3.2.A légzőszervrendszeren keresztül 12
3.2.1. Pormintavétel 13
3.2.2. Harmatvizsgálatok 15
3.2.3. Hóléminták elemzése 20
3.3. A bőrön keresztül 21
4. Kérdőív fémallergia témakörben 26
5. Összegzés és következtetések 34
Köszönetnyilvánítás 35
Mellékletek 36
Felhasznált irodalom 38
4
1.Bevezetés
Az emberiség történetében hatalmas áttörést jelentett, mikor a kőeszközöket a bronz- majd
később vaseszközökkel váltották fel. Azóta évezredek teltek el, és nem csak a népesség és a
technikai színvonal, hanem ezekkel együtt a fémek jelentősége is növekedett. Gondoljunk
csak bele, hány képviselőjükkel találkozunk nap, mint nap: edények, szerszámok, ékszerek,
gépek, aprópénzek, festékek, kerámiák, fogpótlások, protézisek, kilincsek, vízvezetékek,
gyógyszerek, kozmetikumok, zipzárak, fémgombok, csatok, szemüvegkeretek, méhen belüli
fogamzásgátló eszközök, katalizátorok alkotórészei.
Egyszóval mindenütt ott vannak, és nem lehet letagadni, hogy a belőlük készült tárgyak
száma és mennyisége növekedett az évszázadok során. Hasznosságuk nem vitatható, sok
esetben használatuk az egyetlen ésszerű vagy gazdaságos megoldás. Megkönnyítik az
emberek életét, de mostanában egyre több esetben meg is nehezítik egyesekét.[1][2]
Egyes adatok szerint az európai lakosság 10%-a allergiás egyes fémekre. [3][4]
Minek a következménye ez a viszonylag magas szám?
Vajon milyen arányban voltak 10, 100 vagy 1000 évvel ezelőtt?
Ezen izgalmas kérdéseket tettem fel magamnak, amikor kiderült, hogy én is a fémallergiások
közé tartozom.
Munkámat az ehhez a témához kapcsolódó szakirodalom áttekintésével kezdtem, és meglepő
módon azt tapasztaltam, hogy máig nem tisztázottak teljes mértékben a fémekhez kötődő
túlérzékenységi reakciók illetve súlyosabb esetben mérgezési esetek pontos mechanizmusai és
okai. A lehetséges elméleteket a 2. fejezetben taglalom, különös tekintettel az allergiás
reakciók mechanizmusára illetve a fémek bioakkumulációjának negatív következményeire.
Dolgozatomban arra vállalkozom, hogy áttekintem a fémek emberi szervezetbe való
bekerülésének okait hazai és külföldi kutatások eredményeit felhasználva, illetve saját
kísérletekkel, modellekkel támasztom alá azokat.
5
Ha „mérgezésre” gondolunk, óhatatlanul is az ötlik az eszünkbe, hogy ez szájon át történik.
Tehát fontos megvizsgálni, hogy milyen lehetőségük van a fémeknek a tápcsatornán keresztül
történő szervezetbe jutásra. Itt főként a táplálék közvetítésére illetve a szájüregben elhelyezett
fogászati eszköztárra gondolok.
Egy másik „ajtó” a toxikus anyagok testbe jutására a légzőszervrendszer. Ennek kapcsán a
levegőben található fémtartalmú szennyező anyagok mennyiségét szerettem volna
feltérképezni, ehhez a csapadékok elemzését hívtam segítségül, azt feltételezve, hogy a
csapadékok jó indikátorai a levegőben megtalálható szennyezőanyagoknak. Vizsgálataim
elsősorban harmat-, hólé- és esőmintákra terjedtek ki.
A fémekkel való érintkezés harmadik lehetősége a bőrrel való közvetlen kontaktus.
Napjainkban is nagyon népszerű az ékszerek, testékszerek, tetoválások viselése, ezek hatásait
modelleztem egy csirkeaortával elvégzett kísérlettel.
Ezen kívül összeállítottam egy 20 pontból álló felmérést a fémallergiáról és a feltételezetten
azt okozó tényezőkről. A válaszok kiértékeléséből igyekeztem következtetéseket levonni a
témával kapcsolatban, illetve összehasonlítani a rendelkezésemre álló szakirodalmi adatokkal.
Ezen adatok és kísérletek alapján igyekszem átfogó képet adni dolgozatomban a fémallergia
kialakulásának környezeti fémterheléssel kapcsolatos okairól és azok következményeiről.
6
2. A fémallergia, lehetséges okainak elméleti áttekintése
Vannak fémek, amelyek ionjai elengedhetetlenek a szervezet helyes működéséhez, és
viszonylag nagy mennyiségben kell őket felvenni, ilyenek például a nátrium, a kálium, a
kalcium, a magnézium. Vannak köztük nyomelemek, amelyek bevitele szintén nagyon fontos,
de csak nagyon kis mennyiségben, ilyenek a cink, réz, kobalt és társaik. Ám vannak, amelyek
szervezetben való jelenléte kifejezetten káros, ilyen a legtöbb nehézfém, például az ólom,
higany, kadmium és a nikkel. Súlyosabb esetben mérgezési tüneteket, enyhébb esetben
túlérzékenységi reakciókat válthatnak ki a szervezetből, és közrejátszanak számos kórkép
kialakulásában.
2.1 A fémek bioakkumulációja Az ásványi anyagokat a szervezet különböző szövetekben tárolja (pl. vese, csontszövet,
idegszövet), ahol azok károsodást vagy anyagcserezavart okozhatnak anélkül, hogy szintjük
tartósan megemelkedne a vérben, mivel gyorsan elhagyják az ereket, és lerakódnak. Ezután
egyáltalán nem vagy csak nagyon nehezen távoznak el a szervezetből, a tárolás mértéke az
anyag oldhatóságától és mennyiségétől függ. [5][6]
Ennek következtében a táplálékpiramisban feljebb és feljebb haladva több és több
nehézfémmel találkozunk. Például, ha egy növényevő állat olyan zöldségeket, gyümölcsöket
vesz magához, amelyek nehézfémekkel szennyezettek, a testéből csak kis mennyiség tud
kiürülni, a többi lerakódik a szervezetében. Az őt elfogyasztó ragadozó állatot (beleértve az
embert is) még intenzívebb szennyezés éri. A jelenséget jól példázza olyan halak fogyasztása,
amelyek szöveteiben megnövekedett nehézfémszintet lehet mérni. [5]
7
Egyes nehézfémek illetve az alumínium lehetséges forrásait és a szervezetbe jutásuk
lehetséges negatív egészségügyi következményeit a 2.1. táblázatban foglaltam össze [5][6]:
Alumínium
Források savlekötők, aszpirin, autó kipufogó gázok, konzervdobozok, kerámiák, építőanyagok,
edények, kozmetikumok, fogászati amalgám, dezodorok, gyógyszerek, orrspray,
növényvédő szerek, környezetszennyezés, cigaretta, fogkrém
Egészségügyi
kockázatok:
Alzheimer-kór, izomfájdalom, gyengeség, csontfájdalom, beszédproblémák,
vérszegénység, csontritkulás, károsodott immunrendszer, csökkent veseműködés,
csökkent vas felszívódás, emésztési problémák, migrén, fibromyalgia
Ólom
Források hamu, kipufogó gázok, akkumulátorok, cigaretta, erőművek, festékek,
kozmetikumok, por, üveggyártás, hajszínezők, légszennyezés, ólomcsövek,
szempillaspirál, metálfény, újság, ceruza, peszticidek, gitt, esővíz, PVC, finomítók,
kohók, konzervdobozok, fogkrém, játékok
Egészségügyi
kockázatok:
depresszió, étvágytalanság, hasi fájdalom, hányinger, hasmenés, székrekedés,
izomfájdalom, rossz közérzet, fáradtság, a nemi vágy hiánya, álmatlanság, fémes íz,
hangulatingadozások, migrén, fibromyalgia
Higany
Források ragasztók, antiszeptikumok, hőmérők, akkumulátorok, hintőpor, kozmetikumok,
fogászati amalgám, diuretikumok, textilöblítő, padlóviaszok, gombaölők, ipari
hulladék, rovarirtó szerek, hashajtók, fa-, papír-és klór gyártása, gyógyszerek,
vakcinák, festékek, papíripari termékek, növényvédő szerek, szennyezett víz,
kontaktlencse oldat, kúpok, tetoválás, faanyagvédő szerek
Egészségügyi
kockázatok:
Alzheimer-kór, autizmus, rák, migrén, remegés, pszichés változások, álmatlanság,
étvágytalanság, ingerlékenység, fejfájás és a rövid távú memória elvesztése,
fibromyalgia
Kadmium
Források cigaretta, gyümölcsök és zöldségek, kagylók, orgona, hús, ivóvíz, levegő,
jégkockatálcák, konzervdobozok, tálak, ékszerek, festett üveg, festék, akkumulátorok,
műtrágyák
Egészségügyi
kockázatok:
rák, migrén, remegés, pszichés változások, álmatlanság, étvágytalanság,
ingerlékenység, fibromyalgia, vese-és májbetegségek, hányás, hasmenés, hasi
fájdalom, fulladásérzés, tüdőgyulladás, tüdőödéma, légszomj, köhögés,
vérszegénység, hajhullás, ízületi gyulladás, tanulási zavarok, migrén, növekedési
zavar, tüdőtágulás, a csontritkulás, szaglás és ízérzékelés elvesztése, rossz étvágy, a
szív-és érrendszeri betegségei
Arzén
Források réz- , cink-, ólom-, vegyianyag-, peszticid- valamint üveggyártás, ivóvíz, festékek,
patkánymérgek, gombaölő és faanyagvédő szerek.
Egészségügyi
kockázatok:
akut arzénmérgezés: torokfájás, bőrpír, súlyos hasi fájdalom, hányás és hasmenés,
étvágytalanság, láz, nyálkahártya irritáció, szívritmuszavar, a szív-és érrendszer
összeomlása.
Krónikus vagy alacsonyabb expozíció vezethet fokozatos perifériás és központi
idegrendszeri változásokhoz, mint zsibbadás és bizsergés, az izmok érzékenysége,
égő érzés a kezeken és lábakon, neuropátia, fehér sávok a körömágyon, születési
rendellenességek, májkárosodás, rosszindulatú daganat
2.1.táblázat: Egyes nehézfémek és az alumínium lehetséges forrásai és egészségügyi kockázatai
Több nehézfémről, például az arzénról, a kadmiumról, a krómról és a nikkelről
dokumentálták, hogy karcinogén karakterű anyagok. [7]
Ezek alapján milyen foglalkozást űzők vannak a legjobban kitéve a fémszennyezésnek? [5]
8
A magas kockázatú munkaköröket a következőkben foglaltam össze:
Réz: vízvezeték-szerelők, villanyszerelők, olajipari munkavállalók, műtrágya- vagy
növényvédőszer expozíciónak kitett mezőgazdasági munkások
Kadmium: gumiabroncs-szerelők, hegesztők, vízvezeték-szerelők, ékszerészek, játékipari,
műanyagipari dolgozók
Higany: fogászati technikusok, fogorvosok, kőolajipari munkások, aranybányászok, orvosi
szakemberek,
Arzén: aranybányászok, kohászok, ácsok, építőmunkások,
Ólom: vízvezeték-szerelők, hegesztők, kőolajipari dolgozók, festők, felújítók,
világítástechnikában dolgozók, halászok
Alumínium: Vízvezeték- szerelők, repülőgépekkel dolgozók, hegesztők, bányászok és
olajfinomítói munkavállalók
2.2. A fémallergia biokémiai háttere A szervezetbe jutó nehézfémek többféleképpen befolyásolhatják annak működését. Az
érintkezési határfelületen általában immunszupresszánsként viselkednek, azaz utat engednek a
megjelenő mikroorganizmusoknak. A teljes szervezetre gyakorolt hatásuk többek között
abban rejlik, hogy serkentik a szabad gyökök képződését, így roncsolva a sejteket; valamint
nehezen széteső fémkomplexeket képeznek különböző szerves és szervetlen anyagokkal.
Például kötődhetnek fehérjék SH-csoportjaihoz, így megváltoztatva azok szerkezetét, amelyet
az immunrendszer ezentúl idegennek érzékel, és támadást indít ellene. Ebben T-limfociták, B-
sejtek és makrofágok működnek közre, miközben memóriasejtek tárolják, hogy milyen
anyagra lettünk érzékenyek, hogy egy későbbi találkozáskor gyorsabb, erősebb támadást
indíthasson ellene a szervezet.[8]
9
2.3. Tesztelési lehetőségek a fémallergia és a szervezet
nehézfémtartalmának kimutatására.
Vérteszt
Mivel a nehézfémek nem maradnak sokáig a vérben, hanem lerakódnak a lágy szövetekbe
vagy az érrendszer falaiba, ezért a vér fémtartalmának tesztelése csak friss, akut mérgezésnél
célravezető.[5]
Kelátképzés
A szervezet nehézfémtartalmának tesztelésére az egyik bevett módszer, hogy olyan anyagokat
juttatnak a vérbe, amelyek kelátokat képeznek a fémekkel (pl. EDTA), amelyek így már gond
nélkül kiürülnek a kiválasztó szervrendszeren keresztül, koncentrációjuk pedig már mérhető a
vizeletből. A beadott kelátképző mennyisége és a vizelet nehézfémtartalma alapján
következtethetünk a szervezet fémterhelésére. A nehézfémmérgezés kezelése, a kelátterápia is
ezen a jelenségen alapul.[5]
Hajminták elemzése
Egy másik technika a haj analízisén alapszik, tehát az egyénből vett hajminták nehézfém-
koncentrációja alapján számítják ki a szervezet nehézfémtartalmát. Kutatások bizonyították,
hogy a szennyezett levegőnek, víznek való kitettség illetve a toxikus fémek szervezetben
tetten érhető koncentrációjának emelkedése kapcsolatban van egyes betegségek
kialakulásával. [6]
Tapaszos allergiateszt
Ez egy in vivo módszer, azon alapul, hogy a vizsgált anyag oldatát egy tapasz segítségével
felviszik a bőrre, és többnyire 48 óráig rajta is hagyják. Ha bőrpír, égő, viszkető érzés,
10
bőrkeményedés jelentkezik, akkor az illető arra az anyagra érzékenynek bizonyult. Sokszor a
tünetek csak 72 óra után jelentkeznek, ezért fontos a folyamatos megfigyelés.[8]
MELISA
A betűszó a Memory Lymphocite Immuno Stimulation Assay rövidítése. Ez egy in vitro
limfocita transzformációs teszt, ami azon alapul, hogy a személy vérét egy kémcsőben
kapcsolatba hozzák a lehetséges allergénekkel, és ha érzékenység áll fenn, a megfelelő
memóriasejtek aktiválódnak, és válaszreakciót indítanak el, ami kimutatható radioaktívan
jelölt timidin segítségével a sejtosztódás indikálásával.[8]
11
3.Fémek testbe jutása
Ahhoz, hogy megértsük a kapcsolatot az egészség és a környezet között, egy sor eseményt
kell tanulmányozni, amelyek a szennyezőanyag környezetbe jutásával kezdődnek, és az
egyénben egy betegség kialakulásával végződnek. Sok tanulmány bizonyított kapcsolatot a
környezeti terhelés és bizonyos egészségügyi problémák között. [6]
Nézzük meg, hogy milyen úton juthatnak szervezetünkbe környezetünkből allergén vagy
toxikus anyagok, pl. az általunk célba vett fémek!
A közvetítők lehetnek szennyezett ivóvíz, táplálék, levegő, illetve a bőrön keresztül is a testbe
juthatnak. [6] A szennyezések hátterében általában emberi tevékenység áll, azaz egyes ipari és
mezőgazdasági üzemek, a közlekedés, a hulladékok nem megfelelő kezelése, a
környezetszennyezés. [5]
3.1. Fémek emberi szervezetbe jutása a tápcsatornán keresztül Az egyik lehetséges támadási felület a tápcsatorna, ahol táplálkozásunk részeként, többnyire
vegyületekbe épülve, de néha kolloidként, vagy elemi állapotban szívódhatnak fel, vagy
kötődnek a szöveteinkhez a fémek.
Milyen forrásokból érkeznek ezek?
Kutatólaborok igazolták, hogy a fogászati amalgám a legnagyobb higanyforrás azon emberek
szervezetében, akik több amalgámos fogtöméssel is rendelkeznek. [9] A fogászati
gyakorlatban emellett több gyakori allergén anyagot is használnak, mint például a palládium,
a nikkel, az arany, a króm vagy a kobalt, és az elmúlt évtizedekben a fogpótlási technikák
fejlődése miatt csők nőtt a számuk, így a paciensek egészségére gyakorolt hatásuk is. A teljes
szervezetbe gyakorolt hatásukat viszonylag kevés tanulmány vizsgálja, de az általuk kiváltott
allergia helyi következményeiről többen szólnak, például a nikkel és a palládium ekcémát
alakíthat ki a bőrön. Még a legkörültekintőbben kialakított eszközökből is oldódhatnak ki
12
ionok, elsősorban a korrózió következtében, sőt a többfajta fém között fellépő galvanizációs
reakciók még jobban gyorsíthatják az oldódást.[10] Ezen kívül a táplálékban, elsősorban
tengeri halakban, kagylókban feldúsult nehézfémtartalom (higany, kadmium, arzén) játszik
közre a szervezet higanyszintjének emelkedésében. [8] [11]. A táplálékkal bevitt anyagok
erősíthetik egymás hatását, illetve keresztallergiák alakulhatnak ki a hasonló karakterű elemek
és vegyületek között. Az is megfigyelhető egyes esetekben, hogy például bizonyos ételek
fogyasztása (kakaó, csokoládé) felerősítik a nikkelallergia tüneteit, ezeket érdemes elkerülni
az ebben szenvedőknek. [12]
Az emésztőszervrendszer útján szennyezett ivóvíz közvetítésével is juthatnak fémek a
szervezetbe. Ezek elsősorban emberi tevékenység, környezetszennyezés folytán kerülhetnek
oda, illetve réz és ólom magából a vízvezetékekből is be.[13]
3.2. Fémek emberi szervezetbe jutása a légzőszervrendszeren
keresztül A második lehetőség a légzőszervrendszer útján való szervezetbe jutás. Fémporokkal,
oldatokkal szennyezett levegő belélegzése után egyeseknél a légutak gyulladása, asztma,
nehézlégzés, köhögés alakulhat ki. [6] Ezt a szennyezést főleg ipari tevékenység, tarló- és
avarégetés és a közúti közlekedés okozhatja.
Vizsgálataim egyik eleme a levegőben, elsősorban az ülepedő és szálló porban valamint a
csapadékban található fémkomponensek kimutatása volt. A mérések elméleti alapja az volt,
hogy a levegőben található szennyező anyagok egyrészt beoldódhatnak a csapadékokba,
másrészt a por alkotórészeként kiülepedhetnek a tereptárgyakra. [6] Az utóbbi 20 év egyre
növekvő ütemben folyó, a légköri szennyezésekkel foglalkozó kutatásai megmutatták, hogy
az ülepedő és a csapadékokba beoldódó szennyező anyagok vizsgálatai kiváló indikátorai
lehetnek az adott régió levegőminőségének. [8] [14] [15]
13
Környezeti fémterhelés mérése:
Pormintavétellel 2008.ősz, 2009.tavasz
Harmatmintákban 2008.tavasz
Hólémintákban 2008.tél
3.2.1. Pormintavétel A 2008. őszi mérési időszakban három mintavételi helyet állítottam fel. A környezeti terhelést
szerettem volna tanulmányozni, ezért egymástól eltérő jellegzetességet pl. különböző közúti
terhelést, eltérő domborzatot, esetlegesen eltérő agrokultúrát mutató mintavételi helyeken
gyűjtöttem vizsgálati adataimat.
1. mintavételi hely: Sima 48°17'É; 21°18'K, tengerszint feletti magasság: 300m
Kisközség az Abaúj-hegyközi kistérségben. A Zempléni-hegység lábánál, érintetlen erdők
közt fekvő terület, itt számítottam a legkisebb szennyezésre a mintákban.
2. mintavételi hely: Gibárt: 48°18'É; 21° 9'K; tengerszint feletti magasság:130 m
A Hernád folyó mellett található, így intenzív harmatlecsapódással kellett számolni. A
környéken mezőgazdasági művelés folyik, ez is megjelenhetett az eredményekben.
3. mintavételi hely: Forró,: 48°19'É; 21° 5'K; tengerszint feletti magasság: 135 m
A 3-as főút mentén elhelyezkedő település, a várható legnagyobb szennyezés helye.
A tavaszi mintavételi időszakban ez kiegészült még egy kisközséggel, Inánccsal.
4. mintavételi hely: Ináncs, 48°17'É; 21° 4'K, tengerszint feletti magasság:125 m
Tipikus átmeneti terület, távolabb a főúttól és a Hernád folyótól is. A környéken szintén
erőteljes mezőgazdasági művelés jellemző.
14
3.1. ábra: A mintavételi helyek földrajzi elhelyezkedése
Méréseim célkeresztjében néhány allergén nehézfém és katalizátorfémek találhatóak.
Ezeket elsősorban pormintavétellel lehet tetten érni. Ezeket meg is tettem, több módszert is
alkalmazva, ezek közül a legoptimálisabbat keresve:
a) Megtisztított üveglapokra paraffinolajat vittem fel egyenletesen, majd vízszintesen
kihelyeztem őket egy hétvégére a mintavételi helyeken. Azt vártam, hogy a
paraffinolaj megköti a por elsősorban apoláris komponenseit. Sajnos a mérést zavarta
a jelentős mennyiségű talajmenti csapadékképződés.
b) Ez a másik mérésnél is megfigyelhető volt, amelynek keretén belül glicerinnel vontam
be az üveglapokat a poláris komponensek megkötésére, ám ez nem bizonyult
hatékonynak, mivel az túl sok vizet abszorbeált.
c) Végül a hagyományos befőttesüvegek bizonyultak a leghasznosabbnak, megtisztított
állapotban egy hétre helyeztem ki őket. A minták csekély mennyisége miatt
15
kvantitatív analízisre nem került sor, de található volt bennük nátrium, kálium,
kalcium és több nehézfém, például ólom és vas is.
3.2. ábra: a) és b) típusú pormintavétel preparált üveglapokkal
3.2.2. Harmatvizsgálatok Vizsgáltam egyes biogén fémek koncentrációváltozásait a levegőben harmatvizsgálatok
segítségével.
A harmatot a talajmenti, nem hulló csapadékok közé sorolják. A vízcseppecskék különböző
halmazállapotú kondenzációs magokra csapódhatnak ki, legyen az pl. por, korom, lebegő gáz-
vagy savrészecske. Így tehát különböző káros anyagokat ránthatnak magukkal, amikor
kiülepednek a tereptárgyakra, növényekre, ezzel segítik azok nyomon követését. Az eső a
levegőréteg magasabb régióiban képződik, így elsősorban azon környezet tulajdonságairól
nyújt tájékoztatást. Ezzel szemben a harmat a felszín közelében keletkezik, így egy kisebb,
konkrétabb régió légszennyezettségi viszonyairól kaphatunk képet a segítségével. [16] [17]
Többek között ezért is választottam vizsgálódásaim egyik tárgyának a harmatot. Viszonylag
kevés szakirodalom említi, ám azok meggyőzőek abból a szempontból, hogy a harmat
összetétele nagy változatosságot mutat az egyes területeken. (Például Chilében nagy
ionkoncentrációjú, korrozív, Japánban nagyon alacsony pH-jú, sok nitrát- és szulfátiont
16
tartalmazó, Jordániában és Franciaországban pedig kissé lúgos kémhatású, kis
ionkoncentrációjú harmatról győződtek meg a kutatók. [18][19][20][21])
Ahhoz, hogy kutatni tudjuk a harmattal érkező szennyeződéseket, meg kell találnunk a
harmatgyűjtés egyszerű és kényelmes módszerét. A műanyagok vízzel nem nedvesítőek, de
fennáll a beoldódás veszélye, üveglapok is megfelelnek, ha természetes harmat szakaszos
begyűjtéséről van szó. [14]
A 2006/2007-es tanév folyamán az encsi Váci Mihály Gimnázium, Szakközépiskola és
Kollégium néhány diákja részt vett az Ifjúsági Innovációs és Tehetségkutató Versenyen,
amelynek keretén belül sikerült kifejleszteni egy ügyes kis harmatgyűjtő eszközt, amit
"Harmatcsapdának" neveztünk el.
A készülék 38x46 cm hasznos felületű 5 mm vastagságú közönséges dupla nátronüveg,
amelynek alsó felületéhez üvegtartályt ragasztottunk ( az üvegből beoldódó ionokat a rövid
expozíciós idő miatt elhanyagoltuk [20]). Az üveglapok közötti zárt térben hűtőközeget
áramoltathatunk kondenzátum gyűjtéséhez, kézi adagolással. Gyűjtő éle alá üveglapból
készült mintagyűjtő kád helyezhető, amelybe kb. 50-80 cm3 harmatminta gyűjthető. Az
üveglap 30o-os szögben van megdöntve, ez optimális abból a szempontból, hogy hatékonyan
elősegíti, hogy a folyadék a nehézségi erő hatására a gyűjtő kádba csorogjon, ennél nagyobb
dőlésszög viszont már akadályozná a harmatképződést. [15]
A harmatcsapdával való mintavétel módja a következő: a kijelölt estéken az eszköz felszínét
először mosószeres vízzel alaposan megtisztítottuk majd a csapvizes lemosás után desztillált
vízzel való többszöri lemosást alkalmaztunk, és megvártuk, míg megszárad. A mintavételi
eszközt sötétedéskor helyeztük ki, hiszen a harmat képződése már éjjel megkezdődhet.
Ügyeltünk arra, hogy legalább 1 méter magasságban legyen a talajfelszíntől, hogy az
esetleges ilyen módon érkező szennyeződéseket valamint az állatok zavaró hatását
kiküszöböljük. A minta begyűjtését hajnalban végeztük, amikor a nap még nem sütött
17
közvetlenül a mintavételi felszínre, ezáltal még nem indult meg a bepárlás. A minta nagy
része a gravitáció hatására belecsöpögött a mintavételi edénybe, a maradékot pedig alaposan
megtisztított, desztillált vízzel öblített majd megszárított ablaktisztító kaparófejjel húztuk le az
üvegfelszínről.
A 2008.tavaszi mintavételi időszakban 12 alkalommal vettünk mintát, kizárólag esőmentes
éjjeleken.
3.3.ábra: „Harmatcsapda” elnevezésű középiskolai fejlesztésű harmatgyűjtő készülék
. Az így gyűjtött mintákat különböző általunk is elérhető eszközökkel vizsgáltuk, a
helyszínen:
- A mintavételezés megkezdésekor komplex barométerről leolvastuk a légnyomás,
légnedvesség és a hőmérséklet adatokat.
- konduktométerrel mértük az elektromos vezetőképességet
- finomskálás univerzál indikátorpapírral a pH-értéket.
- radiométerrel a sugárzását.
Ezután tartósítás nélkül hűtőszekrényben, 2°C – on tároltuk.
18
A 3.1. táblázatban láthatóak a tavaszi mintavételi időszak időjárási körülményei.
Adat Hőmér-
séklet
(oC)
Viszonyított
páratartalom (%)
Szélirány Légnyomás
(hPa)
Dátum
2008.02.24 +4 73 Délkeleti 1028
2008.02.29 +3 40 Délnyugati 1024
2008.03.02 +6 39 Északnyugati 1001
2008.03.08 +5 8 Északnyugati 1007
2008.03.09 +6 13 Délnyugati 1010
2008.03.10 +6 41 Délkeleti 1011
2008.03.11 +6 55 Déli 1002
2008.03.12 +6 14 Délkelet 1004
2008.03.15 +6 46 Nyugati 1012
2008.03.16 +4 14 Nyugati 1011
2008.03.17 +7 19 Nyugati 1000
2008.03.18 +6 14 Északnyugati 1003
3.1. táblázat: Időjárási körülmények a 2008. tavaszi harmatmintavételi időszakban
19
Ezután beszállítottuk a mintákat a Miskolci Egyetem Kémia Tanszékére, ahol
folyadékkromatográfiás módszerrel vizsgáltuk azok iontartalmát. A méréshez HP 1050
folyadékkromatográfiás készüléket használtunk automata mintaadagolóval és UV-detektorral,
az alábbi technikai adatokkal:
Oszlop: HP Asahipak ODP-50, 5m, 4.0 × 125 mm
Mozgó fázis: Víz-acetonitril (86:14), pH 8,6 karbonátmentes NaOH oldattal
Áramlási sebesség: 1,5 ml/min.
Oszlop hőmérséklete: 40 °C
Adagolt térfogat: 100 l
Detektor: UV-VWD, 266 nm
3.4. ábra: A biogén fémek tömegkoncentrációjának átlaga az egyes mintavételi helyeken a tavaszi
mintavételi időszakban.
A Ca2+
és a Mg2+
valamint a Na+ és a K
+ arányából a szennyezés szerves ill. szervetlen
eredetére tudnánk következtetni, ha rendelkezésünkre állnának bizonyos átlagos előfordulási
adatok,ugyanis mind a műtrágyákban, mind az élő szervezetekben meghatározott
mennyiségben találhatók meg ezek egymáshoz képest. A kálium leginkább műtrágyákból
0
2
4
6
8
10
12
Forró Ináncs Gibárt
m
g
/
d
m
3
minták
Ca2+ Mg2+ Na+ K+
20
vagy a vegetációból, a Ca2+
és K+ valószínűleg a szél által felkavart porból
származhat.[15][22]
A pH 5,7 és 6,3 között, viszonylag szűk tartományban változott. Az enyhén savas pH
valószínűleg a levegőből beoldódó CO2 miatt figyelhető meg. [17]
Az adatok a mintavételi helyek tekintetében az átlagokat véve szignifikánsan eltérnek
egymástól, ez arra utalhat, hogy a harmat valóban jól jellemzi egy adott terület környezeti
állapotát.
Egyes kutatások azt is igazolták, hogy a harmatban is megfigyelhető nehézfémtartalom,
különösen a téli, fűtési szezonban, így érdemes lenni a vizsgálatot kiterjeszteni a harmat
nehézfém-tartalmára is. [20]
3.2.3 Hóléminták elemzése Télen friss hómintákat gyűjtöttünk a mintavételi pontokon. Ez azért alkalmas a fémek
levegőben való jelenlétének meghatározására, mivel a hópelyhek könnyebben kristályosodnak
ki kondenzációs magokra, például porrészekcsékre, így magukkal ránthatják azokat. A friss
hómintának megvan az az előnye, hogy el tudjuk különíteni a benne lévő anyagtartalmat az
ülepedő szennyeződésektől, és mivel közismerten ez az egyik legtisztább csapadékfajta, a
minimumkoncentrációkat tudjuk megmérni.
3.5. ábra: Könnyűfémion-tartalom 2008. téli hómintákban a különböző mintavételi helyeken.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
nátrium kálium magnézium kalcium
m
g
/
l
mért ionok
Sima
Gibárt
Forró
21
Atomabszorpciós spektrofotometriát használtunk(3.3 fejezetben leírtak szerint), a készülék
méréshatárát az olvadék hússzorosára való bepárlásával tudtuk kiszélesíteni.
3.6.ábra: Nehézfémion-tartalom 2008.téli hómintákban a különböző mintavételi helyeken
Itt is megfigyelhetőek voltak alkáli-és alkáliföldfém-ionok, bár kisebb koncentrációban, mint
a harmatban, valamint nehézfématomok is csekély, ám műszerrel mérhető mennyiségben. A
legnagyobb koncentrációk furcsa módon a természetvédelmi területen vett mintákban jelentek
meg, ami akkor lehet tanulságos, ha tudjuk, hogy friss hóról volt szó, valamint hogy a
csapadékfelhő az északra fekvő ipari körzet felől érkezhetett.
3.3. Fémek emberi szervezetbe jutása a bőrön keresztül A fém és a test találkozása leglátványosabban bőrünkön keresztül valósulhat meg. Az ilyen
találkozások hatására kialakuló túlérzékenységi reakció tűnik a fémallergia legelterjedtebb
formájának, és tekintve, hogy ebben főleg a nők érintettek, mint ahogy ez a felmérésünkből is
kiderült (ld. 4.fejezet), praktikusnak tűnik az ékszereket, bizsukat vagy munkahelyi ártalmakat
okolni az ilyenkor fellépő bőrpírért, viszketésért, duzzanatért. Ezt támasztják alá azok a
skandináviai és Amerikai Egyesült Államokbeli felmérések, melynek eredményeként kiderült,
hogy összefüggés fedezhető fel a fülbevalók, fülpiercingek viselése és a fémallergia
kialakulása között. [23][24][25]
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
m
g
/
l
a mért nehézfémionok
Sima
Gibárt
Forró
22
Ennek egyik elemeként próbáltam modellezni a fémek szempontjából az élőlények
szervezetében végbemenő adszorpciós és diffúziós folyamatokat.
Négy különböző Petri csészébe 4-4 közel egyforma, 2 cm hosszú, fél cm átmérőjű csirkeaorta
darabot helyeztem, majd ezekkel közvetlen érintkezésbe hoztam az első esetben egy
ezüstgyűrűt, a másodikban egy pár bizsu fülbevalót, a harmadikban egy 0,6 g –os rézdrót
darabkát, míg a negyedikbe az összehasonlíthatóság céljából nem helyeztem fémet. Ezen
kívül az első három edénybe egy-egy kisebb, kb. 0,5 cm hosszú csirkeaorta darabot is tettem,
ám ez nem volt közvetlen érintkezésben a fémekkel.
1. 2.
3. 4.
3.7. ábra: A kísérlethez preparált csirkeaorta darabok és a velük érintkezésbe hozott fémek
1.:ezüst gyűrű; 2.:bizsu jellegű fülbevaló(Ni tartalmú); 3.:Rézdrót darab; 4.:referencia
23
A megfelelő környezet modellezéséhez mesterséges verejtéket állítottam elő 200 cm3
fiziológiás sóoldatból, 0,25g kálium-kloridból, 0,25g karbamidból és 0,5 cm3
tejsavból, majd
mindegyik Petri csészébe 40-40 cm3-t öntöttem belőle. Az oldat pH-ja 6-os volt.
Ezután a csészéket az egyhetes inkubációs időszakra hűtőszekrénybe helyeztem.
Várakozásaim ellenére egyedül a rézdrótot tartalmazó oldatban nem indultak meg a bomlási
folyamatok, pedig az ezüst fertőtlenítő hatása lényegesen hatékonyabbnak ismert. Gondoljunk
csak a középkori királyok ezüstkupáira és étkészleteire.
A minták feldolgozása során a csirkeaortákra 2,5 cm3 30m/m%-os salétromsav-oldatot
öntöttem, hogy biztosan oldatba menjenek a kísérlet során esetlegesen lerakódott fémek.
Várakozásaimnak megfelelően hosszabb idő elteltével az aortadarabok nagyobb részének
szöveti állománya elroncsolódott.
A Petri csészében keletkezett oldatrészletekhez is hozzáadtam 1-1 cm3 salétromsavat, ezúttal
tartósítás céljából, majd beszállítottam őket a Miskolci Egyetemre, ahol a minták szűrése után
Pye Unicam 9100-as atomabszorpciós spektrofotometriás készülékkel, PU Cr-Ni-Cu-Mn
négyelemes lámpával vizsgáltuk meg őket. A mérés körülményei a 3.2. táblázatban
olvashatóak.
24
Cr
hullámhossz: 357,85 nm
láng: N2O-acetilén sztöchiometrikus
Ni
hullámhossz: 232,0 nm
láng: N2O-acetilén sztöchiometrikus
Cu
hullámhossz: 324,8 nm
láng: levegő-acetilén sztöchiometrikus
Ag
hullámhossz: 338,3 nm
láng: N2O-acetilén sztöchiometrikus
3.2.táblázat: Az atomabszorpciós spektrofotometriás mérés körülményei
A kallibrációt monoelemes 1000 mg/l törzsoldatból készített oldatsorozattal végeztük.
Az eredményeket a 3.3. táblázatban foglaltam össze.
tömegkoncentráció
a csirkeaortában
tömegkoncentráció
a folyadékban
Cr (1.sz.petricsésze) 0,05 mg/l 0,07 mg/l
Ni (2.sz.petricsésze) 0,4 mg/l 0,45 mg/l
Cu (3.sz.petricsésze) 111,5 mg/l 134 mg/l
Ag (4.sz.petricsésze) 0,04 mg/l 0,22 mg/l
3.3. táblázat: A csirkeaortákban illetve az azokat körülvevő folyadékban mért tömegkoncentráció értékek
az egyes fémekre vonatkozólag.
A króm és a nikkel jelenléte viszonylag csekély, ám mégsem elhanyagolható, mindkettő
mutatott bizonyos fokú oldódást. Figyelembe kell vennünk, hogy a Ni és a Cr
ötvözőanyagként voltak jelen a fémben. A minta állagából levont következtetés helyesnek
bizonyult, ugyanis ahol nem szaporodtak el a baktériumok, azaz a rezes mintában, jelentős
réztartalom volt kimutatható. A viszonylag kis ezüstkoncentráció is meghaladja a biológiai
aktivitás határát, baktericid következményt kellett volna tapasztalnunk. Ezzel szemben
leginkább, érzékszerveinkkel is jól azonosítható módon, az ezüstmintában szaporodtak el a
25
baktériumok. Tehát a jövőben meg kellene vizsgálni azt is, hogy milyen bakteriológiai
folyamatok lehetnek az ékszerviselés következményei.
A bőrbe irányuló nehézfém abszorpciónál nagyon sok tényezőt figyelembe kell venni, például
az ionok koncentrációját, méretét, polaritását, az oldat pH-ját, a bőr felületének milyenségét
és életkorát, a verejték oxidációs és redukciós képességét [4]. Fontos azt is figyelembe venni,
hogy ezen kísérlet csupán egy modell, tehát a csirkeaorta abszorpciós képessége nem egyezik
meg az emberi bőrével. Viszont a tény, hogy a vizsgált nehézfémek kimutatható
mennyiségben jelentek meg az aortadarabokban és az őket körülvevő mesterséges verejték
oldatban, azt mutatja, hogy valóban fontos beszélni az ékszerviselés következtében jelentkező
allergiás jelenségekről, illetve megfontolandó, hogy milyen összetételű, milyen tulajdonságú
ötvözeteket használunk tárgyaink elkészítésénél.
26
4. Kérdőív fémallergia témakörben
A szakirodalom feldolgozása során sokféle elmélettel találkoztam a fémallergia
kialakulásának okaival kapcsolatban. Egy saját felméréssel is szerettem volna megerősíteni
vagy megcáfolni ezeket, ezért összeállítottam egy 20 kérdésből álló kérdőívet, amelyben az
irodalmakban előforduló lehetséges okokra kérdeztem rá. A dokumentum teljes egészében az
1. mellékletben olvasható.
Nem volt célom a reprezentatív mintavétel, de igyekeztem a legkülönbözőbb életkorú,
foglalkozású, lakóhelyű embereket megkérdezni, így egy viszonylag széles spektrumát
vizsgálni a magyar társadalomnak.
A kérdőíveket internetes és nyomtatott formájában terjesztettem, előbbivel inkább a fiatalabb,
iskolázottabb, míg az utóbbival az idősebb illetve internet-hozzáféréssel nem rendelkező
korosztályt célozva meg. Nevet illetve személyazonosításra alkalmas adatokat nem
gyűjtöttem, kizárólag a kutatással, fémallergiával, fémterheléssel összefüggő kérdéseket
tettem fel.
Mintegy 350 különböző korú és nemű embertől kaptam választ szerte az országból. A
kiértékelés során a válaszadókat két csoportra osztottam, azokra, akik még nem tapasztaltak
magukon fémallergiás tüneteket (továbbiakban ezen csoport rövidítése: EG), és azokra, akik
saját bevallásuk szerint már igen (továbbiakban ezen csoport rövidítése: ALL). Ezeket az 5-8.
kérdésekre adott válaszok alapján tettem meg.
Az allergiások közül mindössze 17 embernek volt orvosi diagnózissal, allergiavizsgálattal
megerősített fémallergiája, ám a többiek is találkoztak már a kérdőívben leírt tünetekkel.
Az orvoshoz fordulók kis százaléka mutatja, hogy érdemes lenne a társadalom figyelmét
jobban felhívni a fémallergia fontosságára, hiszen az az évek során súlyosbodhat, ha nem
szűnik meg az allergén fémnek való folyamatos kitettség. Ha azok, akik már tapasztaltak
27
magukon ilyen típusú allergiás tüneteket, végeztetnének magukon allergiatesztet,
hatékonyabban tudnák elkerülni a további expozíciót.
1-4. kérdések: a kor, nem megoszlása; lakhely és foglalkozás
350 válaszadó: - 119 ALL: - 106 nő
- 13 férfi
- 224 EG: - 159 nő
- 58 férfi
A megkérdezettek között sokkal többen voltak a női nem képviselői, így ebből a szempontból
nem reprezentatív a mintavétel, a felmérés szempontjából ez előnyösebb, hiszen a nők között
magasabb a fémallergiások száma. [4] Ez a kérdőív adataiból is tükröződik, hiszen az is arra
mutat, hogy több a fémallergiás nő, mint férfi.
4.1. ábra: A válaszadók életkor alapján való megoszlása
A válaszadók életkorbeli megoszlását a 4.1. ábra mutatja. Ebből a szempontból sem
reprezentatív a mintavétel, de szépen látszik, hogy arányaiban nagyjából ugyanannyi a
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72
f
ő
életkor
ALL
EG
28
fémallergiások hányada minden életkorban, ebből a szempontból nem láthatóak szignifikáns
eltérések, a pontatlanságok a megkérdezettek viszonylag kis számára vezethetők vissza.
4.2. ábra: A válaszadók lakhely szerinti megoszlása a) allergiások b) egészségesek
A válaszadók lakhely szerinti megoszlása (4.2. ábra) azt mutatja, hogy nagyobb a
nagyvárosban lakók (város ötvenezres lélekszám felett illetve Budapest) aránya a
fémallergiások körében, mint az egészségesek körében. Ez utalhat az általuk elszenvedett
nagyobb arányú környezetszennyezésre, környezeti fémterhelésre is, illetve a városi életmód
eltéréseire (pl. gyakoribb ékszerviselés, bizonyos fogyasztási cikkek előtérbe helyezése) is.
4.3.ábra: „Dolgozott-e olyan munkahelyen, ahol veszélyes hatásoknak volt akár részmunkaidőben
kitéve?”
0
5
10
15
20
25
30
35
40
All
Eg
Főváros27%
Város 50 E lakos
felett…
Város 50 E lakos alatt30%
község24%
a) ALLFőváros
18%
Város 50 E lakos felett20%
Város 50 E lakos
alatt32%
község30%
b) EG
29
Egyes felmérések összefüggést vélnek felfedezni a munkahelyi fémszennyezés és a
fémallergia kialakulása közt. Például pénztárosok, fodrászok, takarítók között gyakoribb a
nikkelallergia, cementporral gyakran kontaktusba kerülő építőipari munkások között pedig a
krómra való túlérzékenységi reakció.[4] A kérdőív feldolgozott adatai azt mutatják, hogy a
megadott szakmákban nagyobb az allergiások aránya (ált. 50%), mint az egész társadalomban
(kb.10%).
9-10. kérdések: Fémallergia a családon belül
4.4. ábra: fémallergiás esetek előfordulása a családon belül a) az allergiások körében b) az egészségesek
körében
Általában az allergia kialakulásáért az öröklött hajlam és a környezeti hatások együtt
felelősek. A felmérésünk szerint is az allergiások között nagyobb arányban van a családban
szintén allergiás, mint az egészségesek körében. Ám fontos megjegyezni, hogy a
szakirodalomban sok egymással ellentétes kijelentés ismert a témával kapcsolatban. Egyesek
szerint nincs az emberben olyan gén vagy génrészlet, amely fémek által indukált
túlérzékenységet vagy autoimmun betegséget, esetleg fogékonyságot kódolna. [3] Mások
ikerkutatásokra hivatkozva azt mondják, hogy mégis van,[26] ám ugyanilyen módszerrel
keletkezett felmérések ezt cáfolják, és az ikrek hasonló környezeti fémterhelését okolják a
jelenség miatt. [27]
81%
6%
3% 2%
5%3%
a) ALL
Nem
Szülő
Testvér
Unokatestvér
Gyermek
Egyéb 90%
3%2%
2% 2%
1%
b) EG
Nincs
szülő
testvér
unokatestvér
gyermek
egyéb
30
11-13, 15-18. Ékszerek, testékszerek, tetoválások
4.5. ábra: Az ékszerviselés gyakorisága a megkérdezettek között
A 4.5. ábra tanulsága szerint nagy arányú a megkérdezettek között az ékszerviselés, ami pedig
meglepetést okozott, hogy az önmagukat allergiásnak vallók közül is milyen sokan viselnek
„bizsu”, azaz nem csupán nemesfémeket, gyakorta nikkelt is tartalmazó ékszereket.
A témával foglalkozó kutatásokban az is megjelenik, hogy a nikkelallergia kiváltó okai
először a farmergombok és zipzárak, majd a nikkelt tartalmazó ékszerek voltak.[28][29]
A nikkelnek való gyakori kitettség előidézője lehet az allergiának, amit azon felmérések is
bizonyítanak, amelyeket Dániában és az Egyesült Államokban végeztek. Ezek arra mutatnak
rá, hogy mióta Dániában életbe lépett az ékszerekben található nikkel mennyiségének
korlátozására vonatkozó rendelet, csökkenő tendenciát mutat a fémallergiások száma, ezzel
szemben az USÁ-val, ahol nincs ilyen rendelet, folyamatosan nő. [4] Napjainkban a
mobiltelefonok és testékszerek szerepét emelik ki elsősorban a férfiak nikkelallergiájának
kialakulásában. [30][31]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
platinát
tartalmazót
ezüst ékszert arany ékszert bizsut
f
ő
ALL
EG
31
A válaszadó allergiások közül tüneteik ellenére 11 embernek volt a felmérés idején
testékszere, valamint 3-nak a múltban volt ilyen, de kivetette. Az okok, amelyre hivatkoztak,
azok voltak, hogy begyulladt, viszketett, fájdalmas volt.
Az egészségesek közt 12 embernek volt testékszere, és 6 már eltávolíttatta. A leggyakoribb
lyukasztott testfelület az arc volt, a felmérésben szereplő emberek közt a legtöbb egyidejűleg
bent lévő piercing 12 volt.
Az allergiások közül 12 fő rendelkezett a felmérés idején testen belül elhelyezett
fémeszközzel, 6 főnek pedig a múltban volt ilyen típusú beavatkozása. Az egészségesek közt
22 fő adott „igen” választ, a többiek mindannyian „nem”-et válaszoltak. A százalékos arányok
jó közelítéssel megegyeznek, tehát ezen kérdésből nem vonható le szignifikáns eltérésen
alapuló következtetés.
14. kérdés: amalgámos fogtömések
Arra a kérdésre, hogy „Van-e amalgámos fogtömése?” körülbelül ugyanolyan százalékos
arányban adtak „igen” választ az allergiások (61%) és az egészségesek (60%). Az adatok
statisztikai kiértékelés után az fedezhető fel, hogy az allergiásoknak átlagosan 9,64 éve van
2,98 db amalgámos fogtömésük, míg az egészségeseknek átlagosan 9,88 éve van 2,74 db
amalgámos fogtömésük. Ezek alapján nem mutatható ki szignifikáns különbség. Az újabb
keletű kutatások viszont azt mutatják, hogy az amalgám fogtömések jelentősen
közrejátszhatnak fémallergia vagy nehézfémmérgezés kialakulásában. [9]
32
19.kérdés: kozmetikai cikkek használata
4.6. ábra: Kozmetikai cikkek használatának gyakorisága a) allergiások b) egészségesek körében
Még vitatott, hogy van-e összefüggés a nikkelallergia és bizonyos típusú szemfestékek és
szempillaspirálok viselése között [32], és ez a felmérésemből sem derül ki egyértelműen,
0
50
100
150
200
250
fő
b) EG
soha
hetente vagy
ritkábbannaponta
0
20
40
60
80
100
120
főa) ALL
soha
hetente vagy ritkábban
naponta
naponta többször
s
33
hiszen nagyobb arányban használnak ilyen eszközöket a magukat allergiásnak vallók, ám ez
eredhet csupán abból a tényből, hogy közöttük arányaiban több a nő.
20. kérdés:fémedények tárolása, használata
Az adatok elemzése közben a legmeglepőbb dolog az volt, hogy arra kérdésre, hogy „A
fémedényekben való tárolás, főzés melyik fontos szabályára hívná fel a közvélemény
figyelmét?”, a válaszadóknak csak mintegy fele tudott megfogalmazni valamilyen szabályt,
például hogy ne tároljunk bennük savas karakterű ételeket vagy ne tegyük őket mikrohullámú
sütőbe. Ez jelentheti azt, hogy nagyon szegényes az átlagember alapvető kémiai tudása, illetve
hogy szükséges lenne felhívni a társadalom figyelmét a fémedényekben való főzés, tárolás
szabályaira, hogy minimalizálni lehessen az őket érő környezeti fémterhelést.
34
5.Összegzés és következtetések
Dolgozatom célja elsősorban az volt, hogy a rendelkezésemre álló tudományos források és
saját kísérletek, mintavételek illetve felmérés segítségével feltérképezzem a fémallergiával,
környezeti fémterheléssel kapcsolatos ismereteket. Ennek során az derült ki, hogy alapvetően
három támadási felület van, amelyen allergén fémek juthatnak az emberi szervezetbe: a
tápcsatornán keresztül elsősorban a táplálék és az ivóvíz fémtartalma jelenthet veszélyt,
valamint figyelembe kell venni a szájüregben található fogászati eszközök által kibocsátott
terhelést is. A légzőszervrendszeren keresztül elsősorban porok formájában kerülhetnek
szennyező anyagok a tüdőbe, ezek fémtartalmát pormintavétellel, harmat- és hóléminták
gyűjtésével próbáltam nyomon követni, melynek során azt tapasztaltam, hogy a csapadékok
elemzése valóban jó kiindulópont lehet a levegő szennyezőanyag-tartalmának vizsgálatához,
hiszen az eltérő tulajdonságú mintavételi helyeken eltérő mennyiségben jelentek meg a
vizsgált fémek. A fémallergia okainak tárgyalásakor nagyon fontos megemlíteni a bőrrel
kapcsolatba kerülő eszközöket, hiszen – mint az kísérletemből is kiderült – a verejték hatására
oldódás indulhat meg, és a fém bejuthat a kötőszövetbe, így kialakulhat ki rá a
túlérzékenységi reakció.
Az általam készített felmérés eredményei nagyjából összhangban vannak a szakirodalmakban
említettekkel, azaz a gyakori ékszer- és testékszerviselés, a munkahely rizikófaktorai és a
környezetszennyezés közrejátszhatnak a fémallergia kialakulásában. Az amalgámos
fogtömésekkel viszont nem találtam ilyen összefüggés.
Vizsgálataim másik célja az volt, hogy felhívjam környezetem figyelmét a növekvő, egyre
több különleges helyzetet eredményező fémterhelésre, az esetlegesen ebből eredő allergiás
vagy toxikus hatásokra.
Mert ugye senki sem szeretne a jövőben egy olyan fémkorban élni, ahol nem segítenek,
hanem mérgeznek bennünket a minket körülvevő fémek?
35
Köszönetnyilvánítás
Megköszönök munkám során minden szükséges segítséget konzulenseimnek, Dr. Bondár
Elek tanár úrnak (az encsi Váci Mihály Gimnázium, Szakközépiskola és Kollégium
nyugalmazott tanára) és Görgei-Sirilo Líviának (az encsi Váci Mihály Gimnázium,
Szakközépiskola és Kollégium tanára). Ezen kívül köszönetemet fejezem ki Dr. Emmer
Jánosnak (a Miskolci Egyetem Műszaki Anyagtudományi Karának docense) a
folyadékkromatográfiás vizsgálatokért, Dr. Bánhidi Olivérnek (a Miskolci Egyetem Műszaki
Anyagtudományi Karának docense) az atomabszorpciós vizsgálatokért, Dr. Iván Kristófnak
(a Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Karának tanára) a jó
tanácsokért valamint a Váci Mihály Gimnázium, Szakközépiskola és Kollégium Tudományos
Diákköri Klubjának tagjainak ( Lipusz Dórának, Kapinusz Kittinek, Kapinusz Lucának, Nagy
Veronikának, Varga Gergelynek és Sohajda Lászlónak) a mintavételek előkészítésében és
kivitelezésében nyújtott segítségükért.
A dolgozat a 2009-es, Pannonhalmán megrendezett Tudományos Diákkörök Országos
Konferenciáján elért Nagydíjjal vívta ki a XXX. Országos Tudományos Diákköri
Konferencián való indulás jogát.
36
Mellékletek
1.sz. melléklet
K É R D Ő Í V Fémallergia témakörhöz
Környezetünk egyes anyagaival való találkozás sokaknak kellemetlen hatásokat, rövidebb -
hosszabb ideig tartó egészségügyi problémákat okoz. Jelen felmérésünkkel ismeretbővítés
céljából kívánunk adatokat gyűjteni a fémekkel való kapcsolataink lehetséges
következményeiről, a problémák kezeléséhez és megismeréséhez.
Kérjük, szíveskedjék néhány ezzel kapcsolatos kérdésünkre választ adni, közreműködését ezúton
is megköszönjük.
1. Születési éve: …………. NŐ FÉRFI
2. Foglalkozása:…………………………………………..…………………………………
3. Lakóhelyének típusa :
FŐVÁROS VÁROS 50 ezer lakos felett
VÁROS 50 ezer lakos alatt KÖZSÉG 4. Dolgozott-e olyan munkahelyen, ahol veszélyes hatásoknak volt akár részmunkaidőben
kitéve:
IGEN NEM :
a. Bányászat-kohászat
b. Egyéb vegyipari
c. Fémfeldolgozói, hegesztői
d. Cementipari
e. Egészségügyi
5. Egyéb:……………………………………..
Van-e Önnek orvosilag megállapított fémallergiája? IGEN NEM
6. Ha IGEN, akkor mely fémekre…………………………………………………………………
7. Tapasztalt-e már magán fémallergiás tüneteket ?
(bőrpír,viszketés,duzzanat,gyulladás,egyéb…………………..IGEN NEM
8. Ha IGEN, akkor mely
fémekre………………………………………………………………………………………………………
9. Van-e a családjában fémallergiás? IGEN NEM
10. Ha IGEN,
Kérem, írja le, hogy mely
fémekre:………………………………………………………………………………………………..
Kérem, írja le a személlyel meglévő rokoni kapcsolat
jellegét:…………………………………………..............
11. Visel-e tartósan vagy állandóan nemesfém ékszert? platinát tartalmazót IGENNEM
arany ékszert IGENNEM
ezüst ékszert IGENNEM
12.Visel-e tartósan bizsu jellegű fémdíszt? főleg réz tartalmút IGENNEM
egyéb (nem színesfém)típusút IGENNEM
37
ennek ismert fémtartalma…………………………………………………
13.Van-e tetoválása? IGENNEM
14.Van-e AMALGÁMOS fogtömése? IGENNEM Korábbiakban összesen kb. hány éven keresztül volt amalgámos fogtömése?
kb………….év
Emlékezete szerint összesen hány amalgámmal tömött fogat készítettek Önnek?
kb. ………..db
15.Van-e jelenleg piercing-e? IGENNEM
Ha IGEN, akkor mely testrészén, testtáján?
a. …………………………………… mennyi ideje:…………………
b. ……………………………………………………………….
………………….
c. ……………………………………………………………….
………………….
d. ……………………………………………………………….
………………….
e. ……………………………………………………………….
………………….
f. Egyéb, meg nem nevezett testtájon ………………….
16. Volt-e valamikor már eltávolított piercing-e? IGENNEM
Az eltávolítás oka:
…………………………………………………………………………………………
Helyeztetett-e helyette ugyanoda vagy közvetlen közelébe újabbat?IGENNEM
17. Hány db. volt az egyidejű legnagyobb számú beépített piercing?
………….…..………………………….db
18. Volt-e valamikor a testén belül elhelyezett fémeszköz? IGENNEM
Protézis: …………………………… ……………..…….-tól
………….……-ig
a. Egyéb, pl. fogamzásgátló…………………………… ………………..….-tól
……….………-ig
b. Véletlenszerű bekerülés(baleset,műtét,háborús ok) …………-tól ……………….-ig
19. Sminkelési gyakoriság:
Naponta többször – 1 ; naponta egyszer - 2 ; hetente - 3 ; ritkábban - 4 ; soha - 5 ;
a. csak a legalapvetőbb bőrgondozás céljából(krémek) ………………….
b. alapozók,púderek ……………………
c. különböző szemfestékek,szempillaspirálok ……………………
d. rúzsok,szájfények ……………………
e. egyéb:………………… ……………………
20. Fémedényekben való tárolás, főzés melyik fontos szabályára hívná fel a közvélemény
figyelmét?
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………..
Köszönjük válaszait!
A megadott válaszokban szereplő adatokat kizárólag jelen tudományos munkálatunkhoz
kívánjuk felhasználni, azokat más személy részére nem adjuk át. A kérdőív kitöltése szigorúan
önkéntes, és név, lakcím és más személyes azonosításra alkalmas adat megadása nem kötelező.
38
Felhasznált irodalom
[1] Thyssen, J. P., Johansen, J. D., and Menne´, T. (2007)
Contact allergy epidemics and their controls.
Contact Dermatitis 56 (4), 185–195.
[2] Thyssen, J. P., Linneberg, A., Menne´, T., and Johansen, J. D. (2007)
The epidemiology of contact allergy in the general populations.Prevalence and main findings.
Contact Dermatitis 57 (5), 287–299.
[3] Stejskal, Vera; Hudecek, Romuald; Stejskal, Jenny; Sterzl, Ivan
Diagnosis and treatment of metal-induced side-effects
Neuroendocrinology Letters (2006), 27(Suppl. 1), 7-16.
[4] Thyssen, Jacob P.; Menne, Torkil
Metal Allergy - A Review on Exposures, Penetration, Genetics, Prevalence, and Clinical
Implications
Chemical Research in Toxicology (2010), 23(2), 309-318.
[5] The Cleansing Clinic;
Toxic Heavy Metals Medical Considerations, Toxic Metals Brochure,
http://CleansingClinic.org
[6] G.Latini, G.Passerini, R.Cocci Grifoni, M.M. Mariani
Multiple chemical sensitivity as a result of exposure to heterogenous air polluntants
Environmental Exposure and Health, 2005.
[7] Durham TR, Snow ET.,
Metal ions and carcinogenesis, EXS. 2006;(96):97-130;
[8] Klimaszewska, Kamila; Sarbu, Costel; Polkowska, Zaneta; Lech, Dariusz; Paslawski,
Piotr; Malek, Stanislaw; Namiesnik, Jacek
Application of linear discriminant analysis to the study of dew chemistry on the basis of
samples collected in Poland (2004-2005)
Central European Journal of Chemistry (2009), 7(1), 20-30.
[9] DAMS Intl,
Documentation of the average level of mercury exposure from dental amalgam fillings,
www.flcv.com/damspr1.html
[10] Muris J, Feilzer AJ.
Micro analysis of metals in dental restorations as part of a diagnostic approach in metal
allergies.
Neuro Endocrinol Lett. 2006; 27(Suppl1): 49–52.
[11]B.Windham,
The Cancer Connection To Mercury, Toxic Metals and Dental Cavitations;
www. thenaturalrecoveryplan.com
39
[12] Budai Allergia Központ
Budapest, I. ker., Ostrom u. 16.
http://www.allergiakozpont.hu/femallergia
[13] By Matthes, S. A.; Cramer, S. D.; Covino, B. S., Jr.; Bullard, S. J.; Holcomb, G. R.
Precipitation runoff from lead
ASTM Special Technical Publication (2002), STP 1421(Outdoor Atmospheric Corrosion),
265-274.
[14] Skarzynska, K.; Polkowska, Z.; Namiesnik, J.
Sampling of atmospheric precipitation and deposits for analysis of atmospheric pollution
Journal of Automated Methods & Management in Chemistry (2006), (1), 1-19.
[15] H. Hutorowicz,
“Pomiary rosy w kotowie w latach 1956–1960,”
Ekologia Polska. Seria A, vol. 10, p. 255, 1962.
[16] Lekouch, Imad; Mileta, Marina; Muselli, Marc; Milimouk-Melnytchouk, Irene; Sojat,
Visnja; Kabbachi, Belkacem; Beysens, Daniel
Comparative chemical analysis of dew and rain water
Atmospheric Research (2010), 95(2-3), 224-234.
[17] Polkowska, Zaneta; Blas, Marek; Klimaszewska, Kamila; Sobik, Mieczyslaw; Malek,
Stanislaw; Namiesnik, Jacek
Chemical characterization of dew water collected in different geographic regions of Poland
Sensors (2008), 8(6), 4006-4032.
[18] Rubio, M. Angelica; Guerrero, M. Jose; Villena, Guillermo; Lissi, Eduardo
Hydroperoxides in dew water in downtown Santiago, Chile. A comparison with gas-phase
values
Atmospheric Environment (2006), 40(32), 6165-6172.
[19] Okochi, Hiroshi; Kataniwa, Masanori; Sugimoto, Daisuke; Igawa, Manabu
Enhanced dissolution of volatile organic compounds into urban dew water collected in
Yokohama, Japan
Atmospheric Environment (2005), 39(33), 6027-6036.
[20] Jiries, A.
Chemical composition of dew in Amman, Jordan
Atmospheric Research (2001), 57(4), 261-268.
[21] Muselli, Marc; Beysens, Daniel; Soyeux, Emmanuel; Clus, Owen
Is dew water potable? Chemical and biological analyses of dew water in ajaccio (Corsica
Island, France)
Journal of Environmental Quality (2006), 35(5), 1812-1817.
[22] Lekouch, Imad; Mileta, Marina; Muselli, Marc; Milimouk-Melnytchouk, Irene; Sojat,
Visnja; Kabbachi, Belkacem; Beysens, Daniel
Comparative chemical analysis of dew and rain water
Atmospheric Research (2010), 95(2-3), 224-234.]
40
[23] Nielsen NH, Menne T.
Nickel sensitization and ear piercing in an unselected Danish population. Glostrup Allergy
Study.
Contact Dermatitis 1993;29:16-21.
[24] Meijer C, Bredberg M, Fischer T, Widstrom L.
Ear piercing and nickel and cobalt sensitization, in 520 young Swedish men
doing compulsory military service.
Contact Dermatitis 1995;32:147-9.
[25] Ehrlich A, Kucenic M, Belsito D.
Role of body piercing in the induction of metal allergies.
Am J Contact Dermatitis 2001; 12:151-5.
[26]Menne´, T., and Holm, N. V. (1983)
Nickel allergy in a female twin population.
Int. J. Dermatol. 22 (1), 22–28.
[27] Bryld, L. E., Hindsberger, C., Kyvik, K. O., Agner, T., and Menne´, T. (2004)
Genetic factors in nickel allergy evaluated in a populationbased
female twin sample.
J. InVest. Dermatol. 123 (6), 1025–1029.
[28] Calnan, C. D. (1956)
Nickel dermatitis.
Br. J. Dermatol. 68 (7), 229– 236.
[29]] Boss, A, and Menne´, T. (1982)
Nickel sensitization from ear piercing.
Contact Dermatitis 8, 211–213.
[30] Thyssen, J. P., Johansen, J. D., Zachariae, C., and Menne´, T. (2008)
The outcome of dimethylglyoxime testing in a sample of cell phones in Denmark. Contact
Dermatitis 59 (1), 38–42.
[31] Ehrlich, A., Kucenic, M., and Belsito, D. V. (2001)
Role of body piercing in the induction of metal allergies.
Am. J. Contact Dermatitis 12 (3), 151–155.
[32] Goh, C. L., Ng, S. K., and Kwok, S. F. (1989)
Allergic contact dermatitis from nickel in eyeshadow.
Contact Dermatitis 20 (5), 380–381.