ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «Ο ΥΔΡΑΡΓΥΡΟΣ ΣΤΑ ΨΑΡΙΑ: H ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΣΟΓΕΙΟΥ»

Transcript

1 ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «Ο ΥΔΡΑΡΓΥΡΟΣ ΣΤΑ ΨΑΡΙΑ: H ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΣΟΓΕΙΟΥ» Παξιμαδάς Σταύρος ΑΜ 191/04065 Σφήκας Λεωνίδας ΑΜ 191/04082 Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Νικολάου Νατάσσα Μυτιλήνη, 2012

2 Περίληψη Ο υδράργυρος είναι ένα βαρύ μέταλλο που ανιχνεύεται σε όλους τους θαλάσσιους οργανισμούς, συνήθως με τη μορφή του μεθυλικού άλατος. Η συγκέντρωσή του είναι όμως μεγαλύτερη στα μεγάλα σαρκοφάγα ψάρια, στο συκώτι των οποίων μαζεύεται σταδιακά όλος ο υδράργυρος που περιέχεται στην τροφή τους. Ο υδράργυρος φτάνει στη θάλασσα, σε λίμνες και σε ποταμούς, αφενός εξαιτίας βιομηχανικής μόλυνσης από εργοστάσια που χρησιμοποιούν άνθρακα ως καύσιμη ύλη, αφετέρου μέσω ορισμένων πετρωμάτων που απελευθερώνουν υδράργυρο. Έτσι λοιπόν, εύκολα μπορούμε να αντιληφθούμε ότι σε μολυσμένους υδάτινους ορίζοντες, ο υδράργυρος δε θα μπορεί να μην έχει ανάλογη επίπτωση και στα ψάρια. Η Μεσόγειος βρέχει μερικές από τις πιο βιομηχανοποιημένες χώρες της υφηλίου. Επιπλέον, βρίσκεται κοντά στα μεγαλύτερα κοιτάσματα υδράργυρου στον πλανήτη (περίπου 50-55% των πηγών υδραργύρου παγκοσμίως εντοπίζονται εκεί). Για αυτό, ο υδράργυρος είναι ένα από τα φυσικά στοιχεία - δυνητικούς ρύπους που έχουν μελετηθεί περισσότερο από κάθε άλλο στη Μεσόγειο. Οι πρώτες ενδείξεις από διάφορες μελέτες, δείχνουν ότι η έκθεση στον υδράργυρο στην Ευρώπη είναι ισοδύναμη με αυτήν στις ΗΠΑ, όπου υπολογίζεται ότι 1 στις 6 γυναίκες μπορεί να γεννήσει ένα παιδί προσβεβλημένο από υδράργυρο. Ποικίλες είναι και οι έρευνες στην Ελλάδα που έχουν επισημάνει τα υψηλά, αλλά εντός των ασφαλών ορίων, επίπεδα υδραργύρου σε υδροφόρους ορίζοντες, όπως στον ποταμό Νέστο και στο Δέλτα του Αξιού. Το Ελληνικό Ινστιτούτο Διατροφής (ΕΙΔ), με αφορμή ένα σύνολο παρομοίων δημοσιευμάτων πραγματοποίησε μελέτη, στην οποία εξετάστηκαν ψάρια που έχουν ενοχοποιηθεί για υψηλές συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο ξιφίας της Μεσογείου έχει 25πλάσια ποσότητα υδραργύρου σε σχέση με άλλα ψάρια που μελετήθηκαν. Επίσης, ότι ο καπνιστός σολομός ελληνικής προελεύσεως έχει διπλάσια ποσότητα υδραργύρου σε σχέση με άλλα Σελιδα2

3 είδη σολομού, αποδεικνύοντας περίτρανα τη μεγάλη επιβάρυνση της Μεσογείου με τοξικά. Ο μικροβιακός μεταβολισμός του οδηγεί στο μεθυλυδράργυρο, ένα παράγωγο ακόμη πιο τοξικό. Ο μεθυλυδράργυρος έχει την ικανότητα να συσσωρεύεται στους ανθρώπινους και ζωικούς οργανισμούς (βιοσυσσώρευση) και στην τροφική αλυσίδα (βιομεγένθυση). Έχει την ιδιότητα να προκαλεί βλάβες στον ανθρώπινο εγκέφαλο και στο νευρικό σύστημα. Ο μεθυλοϋδράργυρος, ως λιπόφιλη ουσία, διαπερνά εύκολα τις βιολογικές μεμβράνες. Στη συγκεκριμένη έρευνα έγινε βιβλιογραφική ανασκόπηση των ερευνών των τελευταίων ετών όπου έλαβαν χώρα αναλύσεις ολικού υδραργύρου και μεθυλοϋδράργυρου σε δείγματα ψαριών όπως κουτσομούρα (Mullus barbatus), μπακαλιάρος (Merluccius merluccius), τόνος (Τhynnus thynnus / alalunga), σαρδέλα (Sardinella aurita / pilchardus), γαύρος (Engraulis encrasicolus) και γλώσσας (Solea vulgaris / solea). Ο τόνος εμφανίζει τη μεγαλύτερη βιοσυσσώρευση, κάτι αναμενόμενο λόγω μεγέθους και τροφικών συνηθειών. Ακολουθεί η κουτσομούρα, κυρίως λόγω δραστηριότητας στο ανώτερο στρώμα του πυθμένα, όπου λαμβάνει χώρα το μεγαλύτερο μέρος της μεθυλίωσης, μετά ο μπακαλιάρος και ένας ακόμη βενθικός οργανισμός, η γλώσσα. Τελευταία, τα μικρόσωμα πελαγικά γαύρος και σαρδέλα. Παρότι ο αριθμός των ερευνών που έχουν γίνει στις ελληνικές θάλασσες είναι περιορισμένος παρολ αυτά έχει διαπιστωθεί ότι στην Ελλάδα υπάρχουν ελάχιστα ρυπασμένα ψάρια κατά συνέπεια δεν εγκυμονείτε κίνδυνος στην δημόσια υγεία. Σελιδα3

4 Περιεχόμενα Περίληψη... 2 Κεφάλαιο Υδράργυρος στη Μεσόγειο Θάλασσα... 7 Μεσόγειος Θάλασσα Πηγές Εκπομπών Υδραργύρου στην Μεσόγειο Ο Οικολογικός Χαρακτήρας της Μεσογείου Κεφάλαιο Οικοτοξικολογία του Υδραργύρου Οικοτοξικολογία Βιογεωχημικός Κύκλος Ο Βιογεωχημικός Κύκλος του Υδραργύρου Βιοσυσσώρευση Κεφάλαιο Επιπτώσεις του Μεθυλουδραργύρου στην Ανθρώπινη Υγεία και Ανάλυση Επικινδυνότητας Βιομεγέθυνση Μεσόγειος Θάλασσα Οικοτοξικολογία του Μεθυλοϋδραργύρου Βιολογικές Επιδράσεις του Μεθυλουδραργύρου Η Περίπτωση της Minamata Ποιες οι αρνητικές συνέπειες για την υγεία Απομάκρυνση του υδραργύρου από το περιβάλλον Κεφάλαιο Υδράργυρος και Μεθολουδράργυρος σε Ψάρια της Μεσογείου Μελέτη συσσώρευσης υδραργύρου σε βρώσιμα είδη στην περιοχή της Β. Τυρρηνικής θάλασσας Σελιδα4

5 4.2 Διατροφική Συμπεριφορά και περιεχόμενα υδραργύρου σε δύο επίπεδα στα ψάρια Βόρειο Τυρρηνικό Πέλαγος Ολικός υδράργυρος και μεθυλυδράργυρος σε χονδρυχθίες από τη Μεσόγειο Θάλασσα Ενώσεις υδραργύρου στην Ανατολική Μεσόγειο σε ψάρια, ασπόνδυλα και τους οικοτόπους τους Σχέση μεταξύ της συνολικής συγκέντρωσης υδραργύρου και του μεγέθους στα ψάρια σε δύο πελαγικά είδη: Συνέπειες για την υγεία των καταναλωτών Εκτιμώμενα επίπεδα πρόσληψης μεθυλυδραργύρου στα παιδιά, στην αναπαραγωγική ηλικία και στις έγκυες γυναίκες σε μια μεσογειακή περιοχή, Μούρθια, Ισπανία Ανίχνευση μετάλλων σε βρώσιμους ιστούς από εννέα είδη ψαριών από το Αιγαίο και τη Μεσογείου θάλασσα στα παράλια της Τουρκίας Έρευνα του συνόλου των επιπέδων υδραργύρου και μεθυλυδράργυρου σε βρώσιμα ψάρια από την Αδριατική Θάλασσα Συνολικές συγκεντρώσεις υδραργύρου σε βρώσιμους ιστούς των δύο ελασμοβραγχίων από την Κρήτη (ανατολική Μεσόγειο) Σύνολικός μεθυλυδράργυρος σε Σαρδέλες Sardinella aurita και Sardina pilchardus από την Τυνησία Ο υδράργυρος σε δύο εμπορικά σημαντικά ψάρια, τον μπακαλιάρο (Merluccius merluccius) και το μπαρμπούνι (Mullus barbatus) από τη Μεσόγειο θάλασσα: εκτιμώμενη εβδομαδιαία πρόσληψη Συμπεράσματα Βιβλιογραφία... Σφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Σελιδα5

6 Εισαγωγή Ο υδράργυρος (Hg) είναι ένα βαρύ μέταλλο το οποίο ευρίσκεται σε μορφή προσλαμβανόμενη από τον άνθρωπο στα ψάρια και στα όστρακα. Άλλες πηγές ανόργανου υδραργύρου είναι τα οδοντιατρικά αμαλγάματα (αργυρά αμαλγάματα). Ο υδράργυρος απορροφάται από το γαστρεντερικό σε ποσοστό πάνω από 95%. Mετά την απορρόφηση μεταφέρεται στο αίμα όπου υπάρχει ισχυρή συνάφεια των ερυθροκυττάρων και μετατρέπεται σε ανόργανο υδράργυρο. Κατακρατείται κυρίως στα νεφρά και το νευρικό ιστό. H συγκέντρωση στο αίμα και τα μαλλιά χρησιμοποιούνται για να εκτιμήσουν τη συγκέντρωση στον οργανισμό (Γιαννακούλια, 2012). Τα ψάρια αναγνωρίζονται ευρέως ως η κύρια πηγή πρόσληψης μεθυλοϋδραργύρου από τον άνθρωπο, ο οποίος συνειδητοποίησε τον κίνδυνο της έκθεσης σε αυτή την οργανομεταλλική ένωση κατά τη διάρκεια των σοβαρών περιστατικών δηλητηρίασης στη Minamata και στη Niigata της Ιαπωνίας λόγω της κατανάλωσης ρυπασμένων με μεθυλοϋδράργυρο ψαριών από ψαράδες και τις οικογένειές τους. Μετά από αυτά τα τραγικά περιστατικά, ξεκίνησαν σοβαρές προσπάθειες στον προσδιορισμό των επιπέδων υδραργύρου στο υδάτινο περιβάλλον, ενώ σε πολλές χώρες καθιερώθηκαν όρια στα επίπεδα του ολικού υδραργύρου και μεθυλοϋδραργύρου στα θαλασσινά με σκοπό την προστασία της δημόσιας υγείας. Στην παρούσα εργασία, επιχειρήθηκε μια λεπτομερής, κατά το δυνατόν, βιβλιογραφική ανασκόπηση των ερευνών που έγιναν τα τελευταία χρόνια, σχετικά με τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων υδραργύρου και μεθυλοϋδραργύρου στα ψάρια, εξάγοντας χρήσιμα συμπεράσματα. Επίσης, εξετάζονται στοιχεία της οικοτοξικολογίας του υδραργύρου και των επιδράσεων στον ανθρώπινο οργανισμό. Σελιδα6

7 Κεφάλαιο 1 Υδράργυρος στη Μεσόγειο Θάλασσα Μεσόγειος Θάλασσα Η Μεσόγειος θάλασσα είναι μια διηπειρωτική θάλασσα έκτασης τετραγωνικών μιλίων ( km 2 ), η οποία βρέχει τις ακτές της νότιας Ευρώπης, της βόρειας Αφρικής και της ανατολικής Ασίας (Μικρά Ασία και Μέση Ανατολή). Επικοινωνεί στα δυτικά με τον Ατλαντικό ωκεανό μέσω του στενού του Γιβραλτάρ, στα ανατολικά με τη Μαύρη θάλασσα μέσω του Βοσπόρου και στα νοτιοανατολικά με την Ερυθρά θάλασσα μέσω της διώρυγας του Σουέζ. Είναι μια ημίκλειστη λεκάνη, όπου η συνεχόμενη εισροή επιφανειακών νερών από τον Ατλαντικό ωκεανό είναι ο καλύτερος τρόπος ανανέωσης των νερών της. Εκτιμάται ότι τα νερά της Μεσογείου απαιτούν έναν αιώνα για να ανανεωθούν τελείως διαμέσου του στενού του Γιβραλτάρ, που έχει μόνο 300m βάθος. Η ανεπαρκής εισροή σε συνδυασμό με την υψηλή εξάτμιση, κάνει τη Μεσόγειο να έχει πολύ μεγαλύτερη αλατότητα από τον Ατλαντικό. Η Μεσόγειος θάλασσα είναι πολύ ευαίσθητη στις κλιματικές αλλαγές, έχει υψηλό ρυθμό εξάτμισης και οι εισροές από κατακρημνίσεις είναι πολύ αραιές, με αποτέλεσμα να εμφανίζει αρνητικό υδρολογικό ισοζύγιο. Επίσης, εμφανίζει ολιγοτροφισμό, δηλ. χαμηλές συγκεντρώσεις θρεπτικών συστατικών στο ευφωτικό στρώμα (στρώμα του νερού που φωτίζεται από το ηλιακό φως). Οι χαμηλές συγκεντρώσεις φωσφορικών και νιτρικών, τα οποία είναι απαραίτητα για το φυτοπλαγκτόν, περιορίζουν τη διαθεσιμότητα της τροφής για τους θαλάσσιους οργανισμούς. Έτσι, η Μεσόγειος και ιδιαίτερα η ανατολική είναι μια από τις λιγότερο παραγωγικές θαλάσσιες περιοχές του Παγκόσμιου Σελιδα7

8 Ωκεανού, ενώ η απαίτηση για ψάρια στις χώρες που βρέχονται από αυτήν ουσιαστικά υπερβαίνει τον παραγόμενο αριθμό ψαριών. Οι μεσογειακές χώρες έχουν συνολικό πληθυσμό γύρω στα 350 εκατομμύρια, από τα οποία 135 ζουν στην παράκτια ζώνη. Επιπλέον, 100 εκατομμύρια τουρίστες επισκέπτονται τις χώρες αυτές ετησίως. Η προσέλευση των τουριστών στις παράκτιες περιοχές κορυφώνεται ανάμεσα στον Μάιο και τον Σεπτέμβριο, όποτε και παρατηρείται υψηλή κατανάλωση ψαριών και άλλων θαλασσινών Παράκτια Ζώνη Η παράκτια ζώνη είναι μια λωρίδα ξηράς και θάλασσας εκατέρωθεν της ακτογραμμής που περιλαμβάνει χερσαία, υγροτοπικά και θαλάσσια οικοσυστήματα. Το μήκος της ελληνικής ακτογραμμής ξεπερνά τα χλμ - περίπου όσο τα 2/5 του μήκους του Ισημερινού. Σύμφωνα με σχέδιο οδηγίας του ΥΠΕΧΩΔΕ (1997), το θαλάσσιο τμήμα της παράκτιας ζώνης στην ηπειρωτική Ελλάδα περιλαμβάνει κατ ελάχιστο την έκταση που βρίσκεται μεταξύ της ακτογραμμής και της ισοβαθούς των 50 μέτρων. Το χερσαίο τμήμα περιλαμβάνει την έκταση μεταξύ της ακτογραμμής και των ορίων των παράκτιων δήμων και σε απόσταση 2 ή 5χλμ. (αναλόγως αν τα όρια των δήμων απέχουν λιγότερο από 2χλμ. ή περισσότερο από 5χλμ. αντίστοιχα). Όσον αφορά στα ελληνικά νησιά, τα όρια της παράκτιας ζώνης ρυθμίζονται ανάλογα με τις περιβαλλοντικές (παρουσία ή απουσία διαφόρων τύπων οικοσυστημάτων) και τις κοινωνικοοικονομικές (συγκέντρωση οικονομικών δραστηριοτήτων, μέγεθος οικισμών) ιδιαιτερότητες της κάθε περιοχής. Σε μικρής έκτασης νησιά (Κυκλάδες, Δωδεκάνησα) η παράκτια ζώνη ταυτίζεται με το σύνολο του νησιωτικού χώρου. Σελιδα8

9 Εικόνα 1 : Η ελληνική ακτογραμμή Η ελληνική παράκτια ζώνη χαρακτηρίζεται από μεγάλη βιοποικιλότητα με μεγάλο αριθμό ενδημικών ειδών. Τα απειλούμενα είδη της μεσογειακής φώκιας Monachus monachus και της θαλάσσιας χελώνας Caretta caretta βρίσκουν καταφύγιο σε ορισμένες ελληνικές ακτές. Οι 120 από τις 238 συνολικά περιοχές, που έχουν προταθεί από την Ελλάδα για ένταξη στο Ευρωπαϊκό Δίκτυο Φυσικών Προστατευόμενων Περιοχών NATURA 2000 είναι θαλάσσια και παράκτια οικοσυστήματα Γενικά Χαρακτηριστικά της Μεσογείου Θάλασσας Κάποια από τα κυριότερα χαρακτηριστικά της Θάλασσας της Μεσογείου είναι τα εξής : Η Μεσόγειος Θάλασσα είναι ημίκλειστη θάλασσα ανάμεσα στην Ευρώπη, την Ασία και την Αφρική, περιβαλλόμενη από 18 χώρες με χαρακτηριστικό μεσογειακό κλίμα (θερμά και ξηρά καλοκαίρια, και ήπιοι υγροί χειμώνες). Επικοινωνεί με τον Ατλαντικό μέσω του πορθμού του Γιβραλτάρ, με την Ερυθρά Θάλασσα και τον Ινδικό Ωκεανό μέσω της διώρυγας του Σουέζ και με τη Μαύρη Θάλασσα μέσω του Βοσπόρου και των Δαρδανελίων. Σελιδα9

10 Η κυκλοφορία του νερού ανάμεσα στη Μεσόγειο και τον Ατλαντικό είναι περιορισμένη, με αποτέλεσμα το νερό της Μεσογείου να ανανεώνεται κάθε 70 χρόνια. Αυτό εξηγεί τη μεγάλη ευαισθησία της στη ρύπανση, μιας και δεν μπορεί να αποβάλει γρήγορα τους ρύπους. Έχει πολύ περιορισμένη παλίρροια. Είναι μια βαθιά θάλασσα (μέσο βάθος μέτρα) με το μέγιστο βάθος να εντοπίζεται στο κέντρο του Ιονίου πελάγους (4.404 μέτρα). Είναι ζεστή θάλασσα με μέση θερμοκρασία 18 C, ακόμα και σε μεγάλα βάθη. Έχει υψηλή αλατότητα, διότι ο ρυθμός εξάτμισης είναι μεγαλύτερος από το ρυθμό εμπλουτισμού της σε γλυκό νερό από τις βροχοπτώσεις, που δεν είναι συχνές, και από τα νερά των ποταμών. Έχει υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Χαρακτηρίζεται από χαμηλή παραγωγικότητα, δηλαδή είναι ολιγοτροφική θάλασσα (το Αιγαίο έχει 12 φορές λιγότερα θρεπτικά άλατα από τον Ατλαντικό). Οι πληθυσμοί των οργανισμών είναι γεωλογικά πρόσφατοι, στην πλειονότητά τους Ατλαντικής προέλευσης, αλλά με έναν επιπρόσθετο έντονο ενδημισμό. Έχουν καταγραφεί είδη φυτών και ζώων, πολλά από τα οποία χαρακτηρίζονται ως ενδημικά μεσογειακά είδη. Σήμερα 500 από αυτά απειλούνται με εξαφάνιση, μεταξύ των οποίων 22 είδη ψαριών, η πίνα, το κόκκινο κοράλλι, το κοινό σφουγγάρι, ο σκάρος, η συναγρίδα, ο ροφός, η χελώνα Caretta caretta και η πρασινοχελώνα. Οι ελληνικές θάλασσες περιέχουν μικρό αριθμό ατόμων ανά είδος, αλλά περιέχουν το μεγαλύτερο αριθμό ειδών σε ολόκληρη τη Μεσόγειο: στις ελληνικές θάλασσες έχουν καταγραφεί 447 είδη ψαριών από τα 579 της Μεσογείου, 101 είδη εχινόδερμων από τα 150 είδη της Μεσογείου, 300 από τα 400 είδη διθύρων και 15 είδη θαλάσσιων κητωδών από τα 16 είδη ολόκληρης της Μεσογείου. Σελιδα1 0

11 1.1.3 Υδράργυρος στην Μεσόγειο Θάλασσα Τα ψάρια και τα θαλασσινά αποτελούν σημαντικό κομμάτι μιας ισορροπημένης διατροφής, είναι καλές πηγές πρωτεϊνών υψηλής βιολογικής αξίας, των πολύτιμων λιπαρών οξέων Ω3 και άλλων θρεπτικών ουσιών και είναι χαμηλά σε κορεσμένα λιπαρά. Ο υδράργυρος είναι ένα φυσικό συστατικό του περιβάλλοντος, μπορεί όμως και να απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα μέσω της ατμοσφαιρικής μόλυνσης. Σε αυτή την περίπτωση μολύνει τις θάλασσες, τις λίμνες και τα ποτάμια καθώς μετατρέπεται σε μια άλλη ουσία, το μεθυλυδράργυρο, η οποία είναι επιβλαβής για την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος του εμβρύου και των μικρών παιδιών. Τα ψάρια απορροφούν τον πιο βλαβερό τύπο του υδραργύρου μέσω της διατροφής τους στα μολυσμένα νερά και έτσι, μια ποσότητά του, συσσωρεύεται στο σώμα τους. Στις περισσότερες περιπτώσεις αυτό δεν ισχύει για όλα τα ψάρια αφού παίζει σημαντικό ρόλο το είδος της διατροφής τους καθώς και η ποσότητα του υδραργύρου που συσσωρεύουν στο σύνολο της ζωής τους. Έτσι τα πιο επικίνδυνα είναι τα μεγάλα ψάρια όπως ο ξιφίας, ο καρχαρίας, το βασιλικό σκουμπρί, ο τόνος, η παλαμίδα και ο μεγάλος κολιός. Αντίθετα τα πιο μικρά ψάρια, που καταναλώνουμε κατά κόρον το καλοκαίρι, είναι ασφαλή από υδράργυρο και πάρα πολύ ωφέλιμα για τον οργανισμό, τόσο το δικό μας όσο και του αναπτυσσόμενου εμβρύου. 1.2 Πηγές Εκπομπών Υδραργύρου στην Μεσόγειο Οι πηγές του υδραργύρου διακρίνονται σε φυσικές και ανθρωπογενείς (Nriagu και Pacyna 1988, Pirrone et al, 1996, Pacyna, 1996, Pirrone et al., 1998, Pacyna et al., 2000, Pacyna, 2001). Οι φυσικές αφορούν τις εκπομπές λόγω φυσικής κινητοποίησης του υδραργύρου που προέρχεται από τον φλοιό της γης, όπως η ηφαιστειακή δραστηριότητα, η αποσάθρωση πετρωμάτων, οι πυρκαγιές, τα γεωθερμικά ανοίγματα και άλλα σημεία εξόδου αερίων της γήινης κρούστας. Οι ανθρωπογενείς χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες. Η πρώτη περιλαμβάνει τις Σελιδα1 1

12 εκπομπές από κινητοποίηση προσμείξεων υδραργύρου σε πρώτες ύλες, η οποία λαμβάνει χώρα κατά: την παραγωγή ενέργειας κυρίως από καύση άνθρακα (70% των ανθρωπογενών εκπομπών) και λιγότερο από πετρέλαιο και φυσικό αέριο την παραγωγή τσιμέντου τη μετάλλευση και άλλες μεταλλουργικές δραστηριότητες που περιλαμβάνουν την εξαγωγή και επεξεργασία ορυκτών (χρυσός, σίδηρος, ψευδάργυρος, κασσίτερος) Η δεύτερη αφορά τις εκπομπές από τη σκόπιμη εξαγωγή και χρήση του υδραργύρου, όπως παρακάτω: μετάλλευση υδραργύρου (ορυχεία κινναβάρεως) χλωρο-αλκαλική βιομηχανία που παράγει χλώριο και υδροξείδιο του νατρίου αλλά βρίσκεται στη διαδικασία σταδιακής κατάργησης της παραγωγής χρήση λαμπτήρων φθορισμού (ο υδράργυρος αυξάνει την ενεργειακή τους αποδοτικότητα) και οδοντιατρικών αμαγαλμάτων κατασκευή προϊόντων που περιέχουν υδράργυρο, όπως θερμόμετρα (καταργήθηκαν πρόσφατα), μανόμετρα, μπαταρίες, χρώματα, ηλεκτρικοί και ηλεκτρονικοί διακόπτες Η τρίτη κατηγορία αφορά τις εκπομπές που οφείλονται σε επανακινητοποίηση υδράργυρου που έχει εναποτεθεί στο έδαφος, νερό ή ίζημα και προέρχεται και από τις δύο παραπάνω κατηγορίες. Οι εκπομπές αυτές παρατηρούνται σε: εγκαταστάσεις αποτέφρωσης δημοτικών, νοσοκομειακών και λοιπών επικίνδυνων αποβλήτων χώρους υγειονομικής ταφής νεκροταφεία (εκπομπές στο έδαφος) Σελιδα1 2

13 Οι σημερινές συγκεντρώσεις υδραργύρου οφείλονται στις φυσικές πηγές αλλά και στις επανεκπομπές προηγούμενων αποθέσεων υδραργύρου τόσο από ανθρωπογενείς όσο και από φυσικές πηγές. Επομένως, είναι πολύ δύσκολο να καθορίσουμε τις πραγματικές φυσικές εκπομπές. Παρόλα αυτά, εκτιμάται ότι οι φυσικές πηγές είναι υπεύθυνες για το 40-45% των συνολικών εκπομπών (ATSDR 1999). Σύμφωνα με τον E. Bacci (1989) οι εισροές υδραργύρου στη λεκάνη της Μεσογείου είναι οι ακόλουθες: από ποταμούς: 32 t/yr από την ατμόσφαιρα με υγρή και ξηρή απόθεση: 150 t/yr από τον Ατλαντικό: 50 t/yr από τη μεθυλίωση στα ιζήματα 4 t/yr (Συνολικές εισροές: 236 t/yr) Στον πίνακα 1 δίνονται στοιχεία που αφορούν τις εισροές υδραργύρου στην ατμόσφαιρα της Μεσογείου από κάθε χώρα που βρέχεται από αυτήν, καθώς και τον τύπο της βιομηχανικής δραστηριότητας. Πίνακας 1 : Εκπομπές Υδραργύρου στη Λεκάνη της Μεσογείου από Ανθρώπινες Δραστηριότητες και από Κάθε Μεσογειακή Χώρα ξεχωριστά (1998) Χώρες Hg (t/yr) Χώρες Hg (t/yr) Αλβανία 0.3 Ισραήλ 0.9 Αλγερία 2.0 Ιταλία 11.8 Αίγυπτος 6.3 Κύπρος 0.9 Βουλγαρία 7.1 Λίβανος 1.6 Γαλλία 24.0 Λιβύη 3.0 Γιουγκοσλαβία 8.2 Μαρόκο 7.2 Ελλάδα 2.8 Συρία 3.8 Ιορδανία 1.6 Τουρκία 17.0 Ισπανία 9.3 Τυνησία 2.9 Σύνολο : (πηγή : Storelli et al. 2002) Σελιδα1 3

14 Η διανομή του υδραργύρου στο σύστημα της Μεσογείου συνοψίζεται παρακάτω (E. Bacci, 1989): νερό: 3700 t αιωρούμενα σωματίδια: 185 t ψάρια και οστρακόδερμα: 104 t ίζημα: 3750 t (Σύνολο: 7739 t) Τέλος, η απομάκρυνση (output) του υδραργύρου από τη Μεσόγειο έχει ως εξής (E. Bacci, 1989): απομάκρυνση του στοιχειακού υδράργυρου στην ατμόσφαιρα: 150 t/yr ιζηματοποίηση: 75 t/yr απέκκριση από ψάρια και οστρακοειδή: 0,3 t/yr (Σύνολο: 225 t/yr) Το μεσογειακό σύστημα φαίνεται να προσεγγίζει μια σταθερή κατάσταση, στην οποία οι ανθρωπογενείς εισροές είναι απίθανο να προκαλούν σημαντικές μεταβολές και να επηρεάζουν ολόκληρη τη λεκάνη, τουλάχιστον σε σχετικά μικρές χρονικές περιόδους (δηλ. 100 έτη). Ο ρόλος των ανταλλαγών αέρα-θάλασσας και της κίνησης των αερίων μαζών φαίνεται να είναι πολύ σημαντικός στην απομάκρυνση του πλεονάσματος υδραργύρου από την περιοχή της Μεσογείου, ωστόσο απαιτεί περισσότερη έρευνα. 1.3 Ο Οικολογικός Χαρακτήρας της Μεσογείου Παρά τις αντίθετες απόψεις που ακούγονται κατά καιρούς, η Μεσόγειος θάλασσα δεν βρίσκεται στα πρόθυρα ανεπανόρθωτης καταστροφής. Είναι όμως µία θάλασσα που δέχεται σημαντικές ποσότητες ρυπαντικών φορτίων από πολλές πηγές και τα επίπεδα συγκέντρωσης ορισμένων ρύπων είναι Σελιδα1 4

15 υψηλά, όπως π.χ. του υδραργύρου, του μολύβδου, του χαλκού, των πετρελαιοειδών (UNEP, 1989) Σε ότι αφορά την ρύπανση από υδράργυρο, τα ρυπαντικά φορτία που εισέρχονται στη Μεσόγειο από χερσαίες πηγές θεωρούνται δευτερεύουσας σημασίας σε σύγκριση µε τις ποσότητες που αποδίδονται σε φυσικά φαινόμενα, όπως σεισμικές δονήσεις που απελευθερώνουν υδράργυρο από τον βυθό (UNEP, 1987 & 1991). Οι βαριές περιπτώσεις ανθρωπογενούς ρύπανσης απαντώνται κατά κανόνα στην γειτονία σημειακών πηγών, όπως είναι οι εκβολές ρυπασµένων ποταμών ή αγωγών αποβλήτων, στις θαλάσσιες οδούς κίνησης πετρελαιοφόρων και σε ορισμένους κλειστούς κόλπους (Ευθυµιόπουλος, 1989). Η λειτουργία του μεσογειακού θαλάσσιου οικοσυστήματος βρίσκεται σε στενή εξάρτηση από τις γεωφυσικές συνθήκες που επικρατούν στην θαλάσσια αυτή λεκάνη (Lacombe et al., 1981). Το υδρολογικό ισοζύγιο της Μεσογείου είναι αρνητικό, αφού η εξάτμιση (γύρω στα 1000 mm/έτος) υπερέχει κατά πολύ των ατµοσφαιρικών κατακρηµνισµάτων και των εισροών από τους ποταμούς (γύρω στα 500 mm/έτος). Αν δεν υπήρχε η προσφορά νερού από τον Ατλαντικό, η Μεσόγειος θα εξατμιζόταν σε 2000 χρόνια περίπου, όπως εξάλλου συνέβη πριν 5-6 εκατοµµύρια χρόνια. Είναι λοιπόν καθοριστική η ύπαρξη ενός μηχανισμού αναπλήρωσης από τον ωκεανό, ο οποίος εξασφαλίζει την πλήρη ανανέωση του νερού της Μεσογείου μέσα σε 180 χρόνια περίπου. Το νερό του Ατλαντικού είναι λιγότερο αλμυρό, εισέρχεται επιφανειακά και αντιπροσωπεύει όγκο 20 έως 40 φορές μεγαλύτερο από εκείνο που εξατμίζεται. Το πλεόνασμα που δημιουργείται µε αυτόν τον τρόπο εξέρχεται από τα βαθύτερα στρώματα της Μεσογείου προς τον Ατλαντικό. Προηγουμένως έχει διασχίσει όλη τη Μεσογειακή λεκάνη, από τα δυτικά προς τα ανατολικά σε μία διαδρομή κατά την οποία γίνεται συνεχώς αλμυρότερο (λόγω εξάτμισης). Τον χειμώνα, λόγω έντονης ψύξης, το νερό αυτό γίνεται πυκνότερο, βυθίζεται και αφού διασχίσει και πάλι όλη τη Μεσογειακή λεκάνη, από την ανατολή προς τη δύση, εξέρχεται στον Ατλαντικό ως βαθύ Μεσογειακό νερό (Margalef, 1984). Σελιδα1 5

16 Συνεπώς, η εξάτμιση ενός δεδομένου όγκου νερού της Μεσογείου θέτει σε κίνηση ένα πολύ μεγαλύτερο όγκο νερού προσφέροντας στη Μεσόγειο μία τεράστια ποσότητα κινητικής ενέργειας. Χάρη στην ενέργεια αυτή επιτυγχάνεται η άνοδος των θρεπτικών στοιχείων, η ανάμιξη και κατά συνέπεια η διατήρηση της πρωτογενούς βιολογικής παραγωγής (Bethoux, 1981). Παρόλους τους μηχανισμούς ανακύκλωσης των θρεπτικών στοιχείων, η γονιμότητα της Μεσογείου παραμένει χαμηλή σε σχέση µε πολλές ρηχές θάλασσες του πλανήτη, ή µε περιοχές του ωκεανού όπου συναντώνται μεγάλα θαλάσσια ρεύματα ή ανοδικές κινήσεις θαλάσσιων μαζών πλούσιων σε θρεπτικά άλατα αζώτου και φωσφόρου. Η Μεσόγειος είναι γενικώς μια θάλασσα ολιγοτροφική, µε μεγάλη διαύγεια νερών, κατάλληλη όπως λένε "περισσότερο για τουρίστες παρά για ψαράδες" (Margalef, 1984). Το χαρακτηριστικό αυτό της προσδίδει µία σημαντική αφομοιωτική ικανότητα ως προς την οργανική ρύπανση και μία σταθερότητα λόγω των περιορισμένων διακυμάνσεων του οικοσυστήματος μέσα στον χρόνο. Η ανατολική λεκάνη της Μεσογείου, στην οποία ανήκουν και οι Ελληνικές θάλασσες, είναι το πλέον ολιγοτροφικό τµήµα της Μεσογείου µε αποτέλεσμα η πρωτογενής παραγωγή του οικοσυστήματος να εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον ανθρωπογενή "εµπλουτισµό" σε άλατα αζώτου και φωσφόρου (Panayotidis & Pagou, 1990). Συνεπώς, η ρύπανση που προκαλείται στο θαλάσσιο περιβάλλον είτε από τις γεωργικές απορροές είτε από τις απορροές αστικών λυμάτων µε τελικό αποτέλεσμα το φαινόμενο του ευτροφισμού, θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι περιλαμβάνει μία αρχική θετική φάση, αφού διευρύνει τη βάση της θαλάσσιας τροφικής πυραμίδας. Σελιδα1 6

17 Κεφάλαιο 2 Οικοτοξικολογία του Υδραργύρου 2.1 Οικοτοξικολογία Τις τελευταίες δεκαετίες υπάρχει σοβαρό ενδιαφέρον για τις επικίνδυνες χημικές ουσίες και την επίδρασή τους στο περιβάλλον. Η χημική βιομηχανία αποτελεί σημαντικό κλάδο της βιομηχανίας και η παραγωγή χημικών προϊόντων έχει σημειώσει αλματώδη αύξηση. Υπολογίζεται ότι πάνω από χημικές ουσίες και παρασκευάσματα (προϊόντα πετρελαίου, πλαστικά, λιπάσματα, φυτοφάρμακα, φάρμακα, κλπ) κυκλοφορούν στο εμπόριο και κάθε χρόνο προστίθενται περίπου νέες χημικές ουσίες και παρασκευάσματα. Από την πληθώρα των χημικών αυτών ουσιών, οι 7.000, περίπου, παράγονται σε σημαντικές ποσότητες. Μεγάλες ποσότητες χημικών ουσιών, κατά την παρασκευή, την χρήση και την απόρριψη τους ρυπαίνουν το φυσικό περιβάλλον. Σήμερα είναι γνωστό ότι η χημική ρύπανση αποτελεί σημαντικό παράγοντα περιβαλλοντικής υποβάθμισης και κινδύνου για την υγεία του ανθρώπου. Ωστόσο, διεθνείς και εθνικές υπηρεσίες, ερευνητικά ινστιτούτα και άλλοι φορείς έχουν ξεκινήσει εδώ και πολλά χρόνια προγράμματα περιορισμού της χημικής ρύπανσης και με κανονιστικές/νομοθετικές διατάξεις προσπαθούν να θέσουν όρια στις εκπομπές τοξικών ουσιών, και να συντονίσουν την απαγόρευση επικίνδυνων χημικών ουσιών για το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Για να πραγματοποιηθούν οι ρυθμίσεις περιορισμών ή/και απαγορεύσεων απαιτούνται μελέτες και επιστημονική γνώση της συμπεριφοράς των χημικών ρύπων στο φυσικό περιβάλλον (αέρας, νερό, έδαφος, πανίδα, χλωρίδα, άνθρωπος). Οι μελέτες των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εμπεριέχουν πολλούς παράγοντες και οι αλληλεξαρτήσεις Σελιδα1 7

18 μεταξύ των ειδών στα οικοσυστήματα είναι αρκετά πολύπλοκες. Οι τοξικολογικές ή άλλες μελέτες που ερευνούσαν την επίδραση μεμονωμένων χημικών ρύπων στην πανίδα και την χλωρίδα δεν επαρκούν τώρα. Συνήθως, οι ρύποι είναι σύνθετα μίγματα και η διάχυση, μεταβολισμός, βιοσυσσώρευση και τελικά οι επιδράσεις είναι αρκετά δύσκολο να διερευνηθούν. Έτσι τα τελευταία χρόνια έγινε απαραίτητος ο συνδυασμός τοξικολογικών και οικολογικών μελετών για την μελέτη και αξιολόγηση των επιδράσεων των χημικών ρύπων στο φυσικό περιβάλλον και τα οικοσυστήματα. Ο όρος οικοτοξικολογία εμφανίσθηκε το 1969 ως μία φυσική επέκταση από την τοξικολογία, της επιστήμης που μελετά τις επιδράσεις τοξικών ουσιών σε μεμονωμένους οργανισμούς, στις οικολογικές επιδράσεις των ουσιών που ρυπαίνουν το φυσικό περιβάλλον. Οι τοξικολογικές μελέτες γίνονται σε απομονωμένους οργανισμούς στο εργαστήριο (π.χ. για να βρεθεί η LD50, lethal dose, για το 50% των πειραματόζωων). Οι οικοτοξικολογικές έρευνες αποβλέπουν στην διερεύνηση των επιδράσεων χημικών ρύπων πάνω σε κοινότητες ζωντανών οργανισμών που αναπτύσσονται μέσα σε φυσικά οικοσυστήματα. Στις περισσότερες περιπτώσεις οι συγκεντρώσεις των τοξικών χημικών ουσιών μπορεί να μην προκαλούν τον θάνατο ζωντανών οργανισμών, αλλά οι οικολογικές τους επιδράσεις να είναι αρκετά σημαντικές για την υγεία των οικοσυστημάτων. Εικόνα 2 : Οικοτοξικολογία Σελιδα1 8

19 Οι πρώτες μελέτες οικολογικών επιπτώσεων από χημικές ουσίες αφορούσε τα αγροτικά φυτοφάρμακα, ιδιαίτερα για την δράση τους στην αγριοπανίδα και αγριοχλωρίδα (wildlife). Το βιβλίο της Rachel Carson είναι ιστορικής σημασίας μελέτη για την αφύπνιση των επιστημόνων στις επιδράσεις χημικών ουσιών στα οικολογικά συστήματα. Άλλες μελέτες εμφανίσθηκαν αργότερα. Οι χημικές ουσίες όταν απελευθερωθούν στο φυσικό περιβάλλον υπόκεινται σε διασπορά στην ατμόσφαιρα, τα υδάτινα συστήματα, το έδαφος και στα ιζήματα ανάλογα με τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες. Οι σχέσεις της τροφικής αλυσίδας, οι ροές ενέργειας και άλλοι παράγοντες μπορούν να μεταβληθούν. Μια απλή σχηματική εικόνα των σταδίων διασκορπισμού και των οικολογικών επιπτώσεων δίνεται στην επόμενη εικόνα. Σελιδα1 9

20 Εικόνα 3 : Επίδραση χημικών ρύπων στα φυσικά οικοσυστήματα Η διασπορά των χημικών ρύπων στο φυσικό περιβάλλον είναι μία φάση για την οποία υπάρχουν μεθοδολογικές προσεγγίσεις τόσο για τους υπολογισμούς των συγκεντρώσεων πέρα από την πηγή ρύπανσης, αλλά και την μεταφορά τους σε μεγάλες αποστάσεις. Οι χημικές ουσίες όμως δεν παραμένουν αναλλοίωτες αλλά υπόκεινται σε μετασχηματισμούς και διασπάσεις σε αβιοτικές συνθήκες (πίεση, θερμοκρασία, κατάλυση από Σελιδα2 0

21 μέταλλα, οξειδωτικές/αναγωγικές διεργασίες στο νερό και τον αέρα), ή με την επίδραση μικροοργανισμών του περιβάλλοντος. Η πρόσληψη των χημικών ουσιών από τους οργανισμούς εξαρτάται από τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες και τον τρόπο εισόδου. Οι οργανισμοί μπορούν να παρουσιάσουν αμελητέες, μη θανατηφόρες ή θανατηφόρες αντιδράσεις, όπως είναι η μείωση της αναπαραγωγικής ικανότητας ή αλλαγές στην συμπεριφορά. Οι σχέσεις της τροφικής αλυσίδας ή οι ροές ενέργειας στα οικοσυστήματα μπορούν να μεταβληθούν. Είναι αρκετά δύσκολο να μελετηθούν όλες οι διαστάσεις σε πολύπλοκα οικοσυστήματα, ιδιαίτερα όταν υπάρχουν πολλές αλληλεξαρτήσεις οργανισμών με το φυσικό περιβάλλον. 2.2 Βιογεωχημικός Κύκλος Στην οικολογία και στις επιστήμες γης και περιβάλλοντος, ένας βιογεωχημικός κύκλος ή κύκλος των θρεπτικών συστατικών είναι ένα μονοπάτι δια μέσου του οποίου ένα χημικό στοιχείο ή μόριο ταξιδεύει τόσο στα έμβια (βιόσφαιρα) όσο και στα άβια (λιθόσφαιρα, ατμόσφαιρα, υδρόσφαιρα) στρώματα της Γης. Συνεπώς, το στοιχείο ανακυκλώνεται, αν και σε ορισμένους κύκλους μπορεί να υπάρχουν σταθμοί, που αποκαλούνται «δεξαμενές», όπου το στοιχείο συσσωρεύεται ή διατηρείται μακροχρόνια, όπως για παράδειγμα ο ωκεανός ή μία λίμνη νερού. Το νερό, για παράδειγμα, ανακυκλώνεται αέναα διαμέσου του κύκλου του νερού. Υπόκειται σε εξάτμιση, συμπύκνωση και υετό, επιστρέφοντας στη γη καθαρό και φρέσκο. Στοιχεία, χημικές ενώσεις και άλλες μορφές της ύλης περνούν από τον ένα οργανισμό στον άλλο και από το ένα μέρος της βιόσφαιρας στο άλλο διαμέσου των βιογεωχημικών κύκλων. Όλα τα χημικά στοιχεία που απαντώνται στους οργανισμούς λαμβάνουν μέρος σε βιογεωχημικούς κύκλους. Εκτός από συστατικά των έμβιων οργανισμών, τα τελευταία ταξιδεύουν επίσης μέσω άβιων στοιχείων οικοσυστημάτων όπως το νερό (υδρόσφαιρα), το έδαφος Σελιδα2 1

22 (λιθόσφαιρα) και ο αέρας (ατμόσφαιρα). Τα έμβια όντα στο σύνολό τους απαρτίζουν τη βιόσφαιρα. Όλα τα θρεπτικά συστατικά όπως ο άνθρακας, το άζωτο, το οξυγόνο, ο φώσφορος και το θείο που καταναλώνονται στα οικοσυστήματα από τους ζωντανούς οργανισμούς λειτουργούν στα πλαίσια ενός «κλειστού συστήματος», επομένως ανακυκλώνονται αντί να χάνονται και συνεχώς ανανεώνονται σαν να επρόκειτο για «ανοιχτό σύστημα». Η ροή της ενέργειας σε ένα οικοσύστημα είναι «ανοικτό σύστημα». Ο ήλιος δίνει συνεχώς ενέργεια στον πλανήτη με τη μορφή φωτός που τελικά καταναλώνεται και χάνεται με τη μορφή θερμότητας στα τροφικά επίπεδα ενός τροφικού πλέγματος. Ο άνθρακας χρησιμοποιείται στη σύνθεση υδατανθράκων, λίπους και πρωτεϊνών, τις κύριες πηγές τροφικής ενέργειας. Αυτά τα συστατικά οξειδώνονται για να απελευθερώσουν διοξείδιο του άνθρακα, που συλλαμβάνονται από τα φυτά για να συνθέσουν οργανικές ενώσεις. Αυτή η χημική αντίδραση αξιοποιεί την ενέργεια που παρέχει ο ήλιος. Είναι εφικτό για ένα οικοσύστημα να εισάγει ενέργεια ακόμη και χωρίς ηλιακό φως. Ο άνθρακας πρέπει να συνδυαστεί με υδρογόνο και οξυγόνο προκειμένου να λειτουργήσει ως πηγή ενέργειας, και είναι αυτή η διαδικασία που εξαρτάται από το ηλιακό φως. Τα οικοσυστήματα στα βάθη των ωκεανών, όπου ο ήλιος δεν καταφέρνει να διεισδύσει, αξιοποιούν το θείο. Το υδρόθειο κοντά σε υδροθερμικούς πίδακες μπορεί να αξιοποιηθεί από μερικούς οργανισμούς. Στον κύκλο του θείου, το θείο μπορεί να ανακυκλώνεται για πάντα ως πηγή ενέργειας. Η τελευταία απελευθερώνεται δια μέσου της οξείδωσης και της αναγωγής των ενώσεων του θείου (π.χ. οξειδώνοντας θείο σε θειώδες άλας και έπειτα σε θειϊκό άλας). Αν και η Γη δέχεται αδιάλειπτα ηλιακή ενέργεια, η χημική της σύσταση παραμένει σταθερή καθώς μόνο περιστασιακά δέχεται πρόσθετη ύλη από μετεωρίτες. Επειδή η χημική αυτή σύσταση δεν ανανεώνεται όπως η ενέργεια, όλες οι αντιδράσεις που εξαρτώνται από τα χημικά αυτά στοιχεία πρέπει να ανακυκλώνονται. Αυτοί οι κύκλοι περιλαμβάνουν τόσο τη βιόσφαιρα, όσο και τη λιθόσφαιρα, την ατμόσφαιρα και τη στρατόσφαιρα. Σελιδα2 2

23 Ορισμένες φορές τα χημικά στοιχεία παραμένουν στο ίδιο σημείο για μεγάλες χρονικές περιόδους. Ένα τέτοιο μέρος ονομάζεται «δεξαμενή», με χαρακτηριστικό παράδειγμα το κάρβουνο το οποίο και αποτελεί μακροπρόθεσμη δεξαμενή άνθρακα. Όταν τα χημικά στοιχεία συγκρατούνται για βραχυχρόνιες περιόδους, τότε λέμε ότι απαντώνται σε exchange pools. Παραδείγματα exchange pools είναι τα φυτά και τα ζώα. Τα φυτά και τα ζώα χρησιμοποιούν τον άνθρακα ώστε να παράγουν υδατάνθρακες, λίπος και πρωτεΐνες, που μπορούν έπειτα να χρησιμοποιήσουν ως δομικά τους συστατικά ή σαν πηγές ενέργειας. Τα φυτά και τα ζώα χρησιμοποιούν προσωρινά τον άνθρακα στα συστήματά τους και μετά το απελευθερώνουν πίσω στον αέρα ή στο όποιο άλλο μέσο τους περικλείει. Γενικά οι δεξαμενές είναι άβιοι οργανισμοί ενώ exchange pools είναι έμβιοι οργανισμοί. Ανάμεσα στους γνωστότερους και σημαντικότερους βιογεωχημικούς κύκλους συγκαταλέγονται ο κύκλος του άνθρακα, ο κύκλος του αζώτου, ο κύκλος του οξυγόνου, ο κύκλος του φωσφόρου, ο κύκλος του θείου και ο κύκλος του νερού. Υπάρχουν πολλοί βιογεωχημικοί κύκλοι που μελετώνται τώρα για πρώτη φορά καθώς η κλιματική αλλαγή και ανθρώπινοι παράγοντες αλλάζουν δραματικά την ταχύτητα, την ένταση και την ισορροπία ανάμεσα σε αυτούς τους σχετικά άγνωστους κύκλους. Παραδείγματα τέτοιων κύκλων είναι ο κύκλος του υδραργύρου και ο προκαλούμενος από τον άνθρωπο κύκλος της ατραζίνης, ο οποίος πιθανώς να επηρεάζει ορισμένα είδη. Σελιδα2 3

24 2.3 Ο Βιογεωχημικός Κύκλος του Υδραργύρου Σελιδα2 4 Μέσω των φυσικών και των ανθρωπογενών πηγών ο υδράργυρος εισέρχεται στο περιβάλλον, όπου συμμετέχει σε μια σειρά πολύπλοκων βιογεωχημικών διεργασιών, που ρυθμίζουν την κατανομή του στοιχείου μεταξύ των διαφορετικών, ανόργανων-οργανικών, διαλυτών- αδιάλυτων, μορφών του. Σύμφωνα με τους Pirrone και Mason (2009), εκτιμάται ότι κάθε χρόνο απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα περίπου Mg υδραργύρου. Από αυτά, τα Mg προέρχονται από ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Η καύση ορυκτών καυσίμων, αποτελώντας τη ρυπογόνο δραστηριότητα που συμβάλλει περισσότερο στην αύξηση των επιπέδων του υδραργύρου στην ατμόσφαιρα, συμμετέχει με Mg κατά έτος. Η Κίνα και η Ινδία κρατούν τα πρωτεία στην παραγωγή υδραργύρου μέσω αυτής της δραστηριότητας (62 %) και ακολουθούν η Ευρώπη και οι ΗΠΑ (23%). Από τα Mg που εκπέμπονται μέσω φυσικών διεργασιών (π.χ. ηφαιστειακή και υδροθερμική δραστηριότητα, δασικές πυρκαγιές, εξάτμιση, διάβρωση πετρωμάτων), η μεγαλύτερη ποσότητα προέρχεται από τους ωκεανούς (2.682 Mg) και την καύση της βιομάζας. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί, ότι περίπου τα δύο τρίτα του υδραργύρου που εκπέμπεται μέσω των φυσικών διεργασιών έχει ουσιαστικά ανθρωπογενή προέλευση, αφού πρόκειται για υδράργυρο που έχει προηγουμένως αποτεθεί από βιομηχανικές χρήσεις. Στην ατμόσφαιρα, ο υδράργυρος εισέρχεται υπό στοιχειακή μορφή, που είναι και η επικρατούσα στον αέρα μορφή του με ποσοστό που φτάνει το 95%- (Hg (0) ), καθώς και υπό ανόργανη (Hg (II) ) ή σωματιδιακή μορφή (Hg (P) ). Η χημική μορφή παίζει καθοριστικό ρόλο στην περαιτέρω κίνηση του υδραργύρου, όπως φαίνεται και από όσα παρατίθενται στη συνέχεια. Η ανόργανη και η σωματιδιακή μορφή είναι περισσότερο υδατοδιαλυτές, με αποτέλεσμα να παραμένουν στην ατμόσφαιρα για μικρό χρονικό διάστημα (ημέρες - εβδομάδες) και να αποτίθενται, συνήθως, σχετικά κοντά στην περιοχή εκπομπής τους. Μέσω της υγρής (βροχόπτωση, χιόνι) και ξηρής απόθεσης, ο υδράργυρος καταλήγει είτε απευθείας στην επιφάνεια της

25 θάλασσας είτε στα εδαφικά και υδατικά οικοσυστήματα της χέρσου, όπου και πάλι αργά ή γρήγορα καταλήγει στη θάλασσα μεταφερόμενος μέσω των ποταμών, της απόπλυσης της χέρσου, των υπόγειων υδάτων και της παράκτιας διάβρωσης. Αντίθετα, ο Hg (0) παραμένει για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα στην ατμόσφαιρα (της τάξης του 0,5-1 χρόνου) πριν εισέλθει στα υπόλοιπα στάδια του κύκλου και διασπείρεται (μοριακή και τυρβώδης διάχυση, οριζόντια και κατακόρυφη μεταφορά) σε μεγάλες αποστάσεις. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η παρουσία υδραργύρου στην Αρκτική, σε μια περιοχή δηλ. στην οποία δε θα περίμενε κανείς να υπάρχει τέτοιο πρόβλημα ρύπανσης. Σημαντικό ρόλο διαδραματίζουν και οι αντιδράσεις μετατροπής από τη μια μορφή στην άλλη, όπως είναι η οξείδωση του Hg (0) σε Hg (2+) που έχει ως αποτέλεσμα την ταχύτερη απομάκρυνση του υδραργύρου εξαιτίας των όσων αναφέρθηκαν παραπάνω. Βέβαια, όπως όλες οι ατμοσφαιρικές διεργασίες, έτσι και η μετατροπή του στοιχειακού υδραργύρου σε ανόργανο, αποτελεί μια πολύπλοκη διαδικασία, το μεγαλύτερο μέρος της οποίας αποτελεί μυστήριο ακόμα για τους επιστήμονες. Ορισμένοι από τους παράγοντες που τη ρυθμίζουν είναι η παρουσία του όζοντος, του διοξειδίου του θείου, καθώς και των συσσωρευμένων ανθρακούχων σωματιδίων που σχηματίζονται από ατελή καύση και παραμένουν κοντά στο σημείο καύσης χωρίς να παρασυρθούν στα απαέρια. Η συμβολή των ποταμών στην επιβάρυνση των θαλασσών (αλλά και των υδάτινων μαζών γενικότερα) με υδράργυρο θεωρείται καθοριστική και εξαρτάται τόσο από την παρουσία αποθέσεων στη λεκάνη απορροής, όσο και από τη διέλευση του ποταμού από αστικά ή βιομηχανικά κέντρα. Οι εκβολές δρουν ως φίλτρα του διερχόμενου νερού παγιδεύοντας μέρος του υδραργύρου μέσω της προσρόφησης αυτού στη σωματιδιακή ύλη, η οποία στη συνέχεια καθιζάνει στον πυθμένα. Από τη στιγμή που θα φτάσει ο υδράργυρος στη θάλασσα, η μετέπειτα τύχη του εξαρτάται από μια σειρά διεργασιών: τη διάλυση, τη διασπορά, την καταβύθιση, την προσρόφηση και την απορρόφηση. Σελιδα2 5

26 Η διάλυση και η διασπορά είναι φυσικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα όταν τα βαρέα μέταλλα εισέρχονται στο θαλασσινό νερό και διαλύονται σε αυτό, ενώ ταυτόχρονα, λόγω των ρευμάτων και της διάχυσης, μεταφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις. Σε σημαντικό ποσοστό, ο Hg προσροφάται στη σωματιδιακή ύλη, καθιζάνει και εναποτίθεται στο ίζημα. Με την πάροδο του χρόνου υφίσταται ανάμιξη ή επαναιώρηση του ιζήματος από τα ρεύματα και τους βενθικούς οργανισμούς, μερική αποδόμηση της οργανικής ύλης από τους μικροοργανισμούς, διάλυση και επανακαθίζησή του. Η γνώση της επιστημονικής κοινότητας για τον βιογεωχημικό κύκλο του υδραργύρου έχει αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Ο κύκλος αυτός έχει τέσσερα αλληλοσυνδεόμενα τμήματα: ατμοσφαιρικό, χερσαίο, υδάτινο και βιοτικό. Το ατμοσφαιρικό τμήμα κυριαρχείται από αέριο στοιχειακό υδράργυρο Hg (0), αν και ο δισθενής, Hg (II), κυριαρχεί στις ροές προς το χερσαίο και υδάτινο τμήμα. Το χερσαίο τμήμα κυριαρχείται από Hg (II), απορροφημένο στην οργανική ύλη. Το υδάτινο τμήμα κυριαρχείται από Hg (II) ή HgCl 2 (με τη δεύτερη μορφή να υπερτερεί) στο νερό αλλά και στα ιζήματα, ενώ το βιοτικό κυριαρχείται από μεθυλοϋδράργυρο (CH3Hg + ). Ο υδράργυρος είναι αντιδραστικός στο περιβάλλον και μεταφέρεται γρήγορα από τμήμα σε τμήμα. Σε παγκόσμια κλίμακα, οι ατμοσφαιρικές διεργασίες και δίοδοι κυριαρχούν στη μεταφορά του υδραργύρου από τις πηγές στους υποδοχείς. Ο παγκόσμιος κύκλος του υδραργύρου μπορεί να θεωρηθεί ως μια αμφίδρομη διαδικασία ανταλλαγής κατά την οποία οι πηγές εκλύουν Hg 0 και διάφορες μορφές Hg (II) στην ατμόσφαιρα και αυτή χάνει υδράργυρο μέσω της οξείδωσης του Hg 0 σε Hg (II) και της γρήγορης απομάκρυνσης αερίου και σωματιδιακών μορφών Hg (II) με υγρή και ξηρή απόθεση (Mason et al., 1994). Αυτό το εννοιολογικό μοντέλο αντανακλά τα ακόλουθα σχετικά με τις ατμοσφαιρικές διεργασίες και διόδους: Σελιδα2 6

27 1) πολλές σημαντικές πηγές που επηρεάζουν τους κύκλους του υδραργύρου (περιλαμβάνοντας τους ωκεανούς, την καύση ορυκτών καυσίμων και δημοτικούς-ιατρικούς κλιβάνους αποτέφρωσης αποβλήτων) εκπέμπουν κυρίως αέριο Hg 0 και λιγότερο αέριο και σωματιδιακές μορφές Hg (II) (US EPA, 1997), 2) η αέριος και οι σωματιδιακές μορφές του εκπεμπόμενου Hg (II) υπόκεινται σε τοπική και περιφερειακή απομάκρυνση με ξηρή και υγρή απόθεση (Schroeder W.H., Munthe J., 1998) με αποτέλεσμα να μειώνεται η μεγάλου βεληνεκούς (long-range) μεταφορά του, 3) ότι αυτός ο Hg (II) μπορεί γρήγορα να μετατραπεί σε Hg 0 με φυσικές διαδικασίες σε χερσαία και υδάτινα οικοσυστήματα (Zhang H., Lindberg S.E., 2001) και 4) ότι αυτός ο Hg 0 μπορεί να οξειδωθεί στην ατμόσφαιρα σε Hg (II), ο οποίος απομακρύνεται εύκολα με την ατμοσφαιρική ξηρή και υγρή απόθεση (Lindberg S.E., Sratton W.J., 1998). Εικόνα 4 (2012). Μια απλοποιημένη εικόνα του βιογεωχημικού κύκλου του υδραργύρου σε ένα υδάτινο οικοσύστημα που αναπαριστά διόδους και διεργασίες που επηρεάζουν την έκθεση της χλωρίδας και πανίδας στον μεθυλοϋδράργυρο (MeHg). Σελιδα2 7

28 Όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα, ο υδράργυρος εισέρχεται στο οικοσύστημα κυρίως ως ανόργανος Hg (II) σε ατμοσφαιρική απόθεση. Ο κύκλος του υδραργύρου περιλαμβάνει ένα πολύπλοκο σύνολο από βιογεωχημικές διαδικασίες, εκ των οποίων η μεθυλίωση θεωρείται η σημαντικότερη από οικοτοξικολογική άποψη. Ο μεθυλοϋδράργυρος γρήγορα βιοσυσσωρεύεται και μεταφέρεται στους τροφικούς ιστούς και βιομεγενθύνεται σε υψηλές συγκεντρώσεις στα ψάρια θηρευτές. Η έκθεση των έμβιων όντων του οικοσυστήματος στον μεθυλοϋδράργυρο επηρεάζεται πολύ από την ισορροπία μεταξύ των διεργασιών που παράγουν MeHg και αυτών που τον αποδομούν ή μειώνουν τη βιοδιαθεσιμότητά του για κατανάλωση. Ο υδράργυρος που αποτίθεται στην επιφάνεια της γης κατά την ατμοσφαιρική απόθεση διαχωρίζεται στα χερσαία εδάφη, σε μεγάλο βαθμό ως μορφές Hg (II) διαλυμένου στην οργανική ύλη του χούμου (Lindqvist O., 1991). Παγκοσμίως, η απογραφή του υδραργύρου σε επιφανειακά εδάφη ξεπερνά κατά πολύ αυτή στα υδάτινα και ατμοσφαιρικά τμήματα. Το μεγαλύτερο μέρος (947 Mmol) της ολικής μάζας του υδραργύρου που εκτιμάται ότι απελευθερώθηκε στο περιβάλλον κατά τον περασμένο αιώνα βρίσκεται σε επιφανειακά εδάφη, σε σύγκριση με τα 17 Mmol της ατμόσφαιρας και τα 36 Mmol των ωκεανών. Οι χρόνοι παραμονής του υδραργύρου στην ατμόσφαιρα και στους ωκεανούς είναι σημαντικά μικρότεροι (μερικά χρόνια) από αυτόν στα εδάφη. Επομένως, τα εδάφη μπορούν να θεωρηθούν δυνητικές πηγές βραδείας απελευθέρωσης υδραργύρου στο περιβάλλον, δεδομένου ότι ο Hg (II) στα εδάφη μπορεί να αναχθεί και να ελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα ως Hg 0 ή να μεταφερθεί αργά στα υδάτινα συστήματα λόγω κλίσης (Yang H., Rose N.L., Battarbee R.W., Boyle J.F., 2002). Η σημαντικότερη, από τοξικολογική άποψη, διεργασία που λαμβάνει χώρα στους υδάτινους αποδέκτες είναι η μεθυλίωση και, η αντίστροφή της διαδικασία, η απομεθυλίωση. Υπό ανοξικές συνθήκες ως επί το πλείστον (δηλ. υπό συνθήκες έλλειψης οξυγόνου), συγκεκριμένα είδη βακτηρίων που Σελιδα2 8

29 βρίσκονται κυρίως στο έδαφος και στα θαλάσσια-ποτάμια-λιμναία ιζήματα αναλαμβάνουν τη μετατροπή του ανόργανου υδραργύρου σε μεθυλοϋδράργυρο, μια ιδιαιτέρως τοξική ένωση που, όντας λιποδιαλυτή, έχει την ικανότητα να διαπερνά τις βιολογικές μεμβράνες και να συσσωρεύεται στα κύτταρα συμπλεκόμενο με απαραίτητες πρωτεΐνες, ένζυμα και νουκλεϊνικά οξέα. Πολλοί είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν τη μεθυλίωση: η διαθεσιμότητα ανόργανου υδραργύρου (Hg 2+ ), η συγκέντρωση του οξυγόνου, το ph, το δυναμικό οξειδοαναγωγής, η παρουσία θειϊκών και θειούχων αλάτων, ο τύπος και η συγκέντρωση των ανόργανων και οργανικών συμπλοκοποιητών, η αλκαλικότητα και η οργανική ύλη. 2.4 Βιοσυσσώρευση Βιοσυσσώρευση (bioaccumulation) είναι η συσσώρευση μιας ουσίας, όπως μιας τοξικής χημικής ένωσης, σε διάφορους ιστούς ενός ζώντος οργανισμού. Βιοσυσσώρευση πραγματοποιείται σε έναν οργανισμό, εάν η ταχύτητα πρόσληψης μιας ουσίας είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα απέκκρισης ή τον μεταβολικό μετασχηματισμό της ουσίας. O Υδράργυρος και o μεθυλυδράργυρος βρίσκονται μόνο σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις, στο θαλασσινό νερό. Ωστόσο, απορροφάται, συνήθως ως μεθυλυδράργυρο, από τα φύκια. Αυτά τα φύκια στη συνέχεια τρώγονται από τα ψάρια και άλλους οργανισμούς υψηλότερα στην τροφική αλυσίδα. Τα ψάρια απορροφούν αποτελεσματικά τον μεθυλυδράργυρο. Ο μεθυλυδράργυρος δεν είναι διαλυτός και συνεπώς δεν είναι ικανός να αποβάλλεται. Αντ 'αυτού, συγκεντρώνεται, κατά κύριο λόγο στην σπλάχνα και στο μυϊκό ιστό. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη βιοσυσσώρευση του υδραργύρου, και τη συγκέντρωση στο λιπώδη ιστό των διαδοχικών τροφικών επιπέδων: ζωοπλαγκτόν, μεγαλύτερα ψάρια κ.τ.λ. Αυτή η διαδικασία εξηγεί γιατί τα αρπακτικά ψάρια όπως ο ξιφίας και οι καρχαρίες ή πουλιά όπως οι αετοί και ο ψαραετός έχουν υψηλότερες συγκεντρώσεις υδραργύρου στους ιστούς τους από ό, τι θα μπορούσε να αποδοθεί από την άμεση έκθεση και Σελιδα2 9

30 μόνο. Κάποια είδη απο την τροφική αλυσίδα μπορούν να συσσωρεύσουν συγκεντρώσεις υδραργύρου στο σώμα έως και δέκα φορές υψηλότερες από τα είδη που καταναλώνουν. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται βιομεγέθυνση. Για παράδειγμα, η ρέγγα περιέχει επίπεδα υδραργύρου περίπου 0,01 ppm, ενώ ο καρχαρίας περιέχει υδράργυρο σε επίπεδο άνω του 1 ppm. Εκτός από τη βιοσυσσώρευση, οι ποσότητες των τοξικών μορφών του υδραργύρου υπόκεινται σε βιομεγέθυνση καθώς διέρχονται μέσω της τροφικής αλυσίδας, με αποτέλεσμα οι ανώτεροι θηρευτές, μεταξύ των οποίων και ο άνθρωπος, να λαμβάνουν σημαντικά αυξημένες συγκεντρώσεις υδραργύρου. Η τοξική δράση του υδραργύρου δεν εξαρτάται όμως μόνο από τη χημική μορφή, αλλά και από άλλες παραμέτρους, όπως: Τα χαρακτηριστικά του οργανισμού, όπως το είδος, τα στάδια εξέλιξης, την ηλικία, το μέγεθος, το φύλο, τη διατροφή. Τους φυσικοχημικούς παράγοντες που επηρεάζουν τη φυσιολογία των οργανισμών και τη μορφή του μετάλλου, όπως η θερμοκρασία, η αλατότητα, το ph, το διαλυμένο οξυγόνο, η ένταση του φωτός. Την παρουσία άλλων μετάλλων που έχουν συνεργιστική ή ανταγωνιστική δράση. Ο συντελεστής βιοσυσσώρευσης (Bioaccumulation Factor) ορίζεται ως ο λόγος των συγκεντρώσεων των μετάλλων στους ιστούς των οργανισμών προς τις συγκεντρώσεις στο περιβάλλον (Phillips, 1980). Η μεγαλύτερη αύξηση στη συγκέντρωση μεθυλοϋδράργυρου σε πελαγικές τροφικές αλυσίδες, σε σχέση με τη συγκέντρωση στο νερό, συμβαίνει στο φυτοπλανκτόν ( ) (Plourde et al., 1997). Οι συντελεστές βιοσυσσώρευσης μεταξύ φυτοφάγου ζωοπλαγκτού και φυτοπλαγκτού είναι πολύ μικρότεροι και κυμαίνονται από 2,5 έως 9 (Plourde et al., 1997). Τέλος, αυτοί μεταξύ ψαροφάγων ψαριών και της λείας τους είναι επίσης μικροί και κυμαίνονται από 4 έως 9 (Monteiro et al., 1998). Σελιδα3 0

31 Αντίθετα, ο ανόργανος υδράργυρος δε μεταφέρεται γρήγορα μέσω των διαδοχικών τροφικών επιπέδων και δε βιομεγεθύνεται στις υδάτινες ή χερσαίες τροφικές αλυσίδες. Για αυτό, η στήριξη σε δεδομένα προσδιορισμού ολικού υδραργύρου σε τροφικά επίπεδα κατώτερα των ψαριών (νερό, φυτοπλαγκτόν, ασπόνδυλα) μπορεί να οδηγήσει σε παραπλανητικές εκτιμήσεις επικινδυνότητας για τη ρύπανση τροφικής αλυσίδας και λανθασμένους υπολογισμούς για την ποσότητα /συγκέντρωση του μεθυλοϋδραργύρου σε ανώτερα τροφικά επίπεδα, όπου βρίσκονται τα ψάρια και φυσικά, ο άνθρωπος. Η βιοσυσσώρευση του υδραργύρου έχει μελετηθεί στα ψάρια πιο εντατικά από κάθε άλλο υδάτινο οργανισμό, ίσως επειδή τα ψάρια είναι η πρωταρχική πηγή μεθυλοϋδραργύρου στην ανθρώπινη δίαιτα (Holsbeek et al., 1996, Nakagawa et al., 1997). Πολλές μελέτες έχουν αποδείξει ότι ο περισσότερος, αν όχι ολόκληρος, υδράργυρος που βιοσυσσωρεύεται στους μύες των ψαριών είναι στη μορφή του μεθυλοϋδραργύρου. Ο ανόργανος υδράργυρος βρίσκεται σε μικρές ποσότητες στο γλυκό νερό και τα θαλάσσια ψάρια (Bloom, 1992 & Francesconi et al., 1992) ακόμα και στα υδάτινα οικοσυστήματα με υψηλές συγκεντρώσεις διαλυμένου ανόργανου υδραργύρου. Τα ψάρια τον αφομοιώνουν λιγότερο αποτελεσματικά και τον αποβάλλουν γρηγορότερα από τον μεθυλοϋδράργυρο. Η λήψη τροφής αποτελεί το 90% των πηγών μεθυλοϋδράργυρου για τα ψάρια (Lawson et al., 1998, Hammerschmidt et al., 1999, Miles et al., 2001, Benoit et al., 2001), τα οποία αφομοιώνουν περίπου το 65-80% του μεθυλοϋδραργύρου που περιέχεται στην τροφή που τρώνε. Ο τρόπος της λήψης (τροφή ή νερό) έχει μικρή επίδραση στην κατανομή του στα εσωτερικά όργανα και τους ιστούς, με εξαίρεση το ότι οι συγκεντρώσεις στα βράγχια είναι πολύ υψηλότερες μετά από έκθεση σε μεθυλοϋδράργυρο από το νερό (παρά από τροφή) και οι συγκεντρώσεις στα έντερα είναι υψηλότερες μετά από τροφή. Σελιδα3 1

32 Κεφάλαιο Επιπτώσεις του Μεθυλουδραργύρου στην Ανθρώπινη Υγεία και Ανάλυση Επικινδυνότητας Ο υδράργυρος ανήκει στα βαρέα μέταλλα και έχει τοξικές ιδιότητες. Η δηλητηρίαση συσχετίζεται τόσο με οξείες όσο και χρόνιες επιδράσεις, οι οποίες αφορούν διάφορα συστήματα (νευρικό, πεπτικό, αναπνευστικό, ανοσοποιητικό) και τη νεφρική λειτουργία. Επίσης, ο υδράργυρος ενοχοποιείται για βλάβες κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και αναπτυξιακά ελλείμματα ή διαταραχές της προσοχής στην παιδική ηλικία. Δεδομένου ότι το 80% της εισπνεόμενης ποσότητας των ατμών του μετάλλου απορροφάται από τον οργανισμό, η πρόσληψη μέσω της αναπνευστικής οδού συνιστά τον σημαντικότερο κίνδυνο. Πάντως, θεωρείται ότι η χρόνια εισπνοή αέρα, ο οποίος περιέχει ατμούς υδραργύρου σε συγκεντρώσεις έως και 0,2 μg/m 3, ενέχει μικρό κίνδυνο για την υγεία (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 1999). Δύο άλλες οδοί πρόσληψης αποτελούν το πεπτικό σύστημα και το δέρμα. Ωστόσο, η απορρόφηση του μετάλλου μετά από κατάποση είναι περιορισμένη σε άτομα με φυσιολογικό γαστρεντερικό σύστημα. Από την άλλη πλευρά, η πιθανότητα της διαδερμικής πρόσληψης αυξάνεται εάν υπάρχει λύση της συνεχείας του δέρματος. Τέλος, επειδή η αποβολή του υδραργύρου από τον οργανισμό είναι βραδεία, η συσσωρευτική έκθεση θεωρείται ιδιαίτερα σημαντική (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 1999). Οι συνέπειες για τον οργανισμό μετά από οξεία έκθεση σε στοιχειακό υδράργυρο ποικίλουν ανάλογα με το μέγεθος και τη διάρκεια της έκθεσης. Η εισπνοή υψηλών συγκεντρώσεων υδραργύρου (της τάξης των μg/m 3 ) επιφέρει κυρίως βλάβες στο αναπνευστικό σύστημα, όπως πνευμονίτιδα, βρογχιολίτιδα, πνευμονικό οίδημα και ορισμένες φορές θάνατο (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 1999, US Environmental Protection Agency, 2002). Ωστόσο, οι McFarland και Reigel αναφέρουν την πρόκληση θωρακικού άλγους, δύσπνοιας, βήχα, αιμόπτυσης, διαταραχών της Σελιδα3 2

33 αναπνευστικής λειτουργίας και συγκεκριμένων ευρημάτων διάμεσης πνευμονίτιδας μετά από οξεία έκθεση σε 1,1 44 μg/mm 3 υδραργύρου. Η παρατεταμένη έκθεση σε συγκεντρώσεις της τάξης των μg/mm 3 έχει συσχετισθεί με νευρο-συμπεριφορικές διαταραχές, συναισθηματική ευμεταβλητότητα και την εμφάνιση τρόμου. Ακόμα, η χρόνια έκθεση συνδέεται με την πρόκληση αρτηριακής υπέρτασης και δυσλειτουργίας του αυτόνομου νευρικού συστήματος (Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας, 2003). Τέλος, οι Caravati et al. αναφέρουν την εμφάνιση ακροδυνίας ως μία σπάνια εκδήλωση υπερευαισθησίας μετά από έκθεση στον υδράργυρο. Όσον αφορά τα νεοπλασματικά νοσήματα δεν υπάρχουν επαρκή δεδομένα ώστε να πιστοποιηθεί ότι όλες οι ενώσεις του υδραργύρου προκαλούν καρκινογένεση. Όμως, ενώσεις του μεθυλο-υδραργύρου και τα χλωρίδια του μετάλλου έχουν συσχετισθεί με την εμφάνιση όγκων σε πειραματόζωα και οι ενώσεις αυτές χαρακτηρίζονται ως πιθανά καρκινογόνα. 3.2 Βιομεγέθυνση Μεσόγειος Θάλασσα Βιομεγέθυνση (biomagnification) είναι η αυξανόμενη συγκέντρωση μιας ουσίας, όπως μιας τοξικής χημικής ένωσης, στους ιστούς οργανισμών ευρισκόμενων σε διαδοχικώς αυξανόμενα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας. Οι υψηλές συγκεντρώσεις υδραργύρου στο παρελθόν έχουν μετρηθεί σε ορισμένα πελαγικά ψάρια, όπως ο τόνος, από τη Μεσόγειο και αυτό έχει προκαλέσει ιδιαίτερο ενδιαφέρον στον κύκλο του μετάλλου σε αυτό το περιβάλλον. Ο Storelli et al. επιβεβαίωσε πρόσφατα ότι οι συγκεντρώσεις υδραργύρου στο μυ των διαφόρων ειδών ψαριών ήταν υψηλές και ότι το 25% του πλατύψαρου, το 8% σε μπαρμπούνι, και το 60% της πεσκαντρίτσας υπερβαίνουν τα πρότυπα OMS τροφίμων (η προσωρινή ανεκτή ημερήσια πρόσληψη για μεθυλυδράργυρο είναι 8 nmol g -1, σωματικού βάρους). Πιο πρόσφατα αποτελέσματα έδειξαν ότι στο μυϊκό ιστό σχεδόν το 80% του τόνου albacore και 60% γαλάζιου τόνου υπερβαίνει το ανώτατο όριο που ορίζεται Σελιδα3 3