Kilder for utslipp av kobber til luft er industri, og særlig smelteverk.
Hopp til innhold
Kobber er et viktig sporstoff i kroppen, og kan foreligge i tre oksidasjonstrinn. Vei- og togtrafikk kan bidra til økte nivåer i enkelte avgrensede områder ved slitasje, hovedsakelig på grunn av bremsing. Nivået av kobber i luften er høyest i nærheten av større kilder. Eksponering for kobber foregår primært via mat og drikkevann. Inhalasjon gir et lite bidrag til den totale eksponeringen. Studier i arbeidsmiljø og eksperimentelle studier indikerer at inhalasjon av kobberforbindelser gir irritasjon i luftveiene, betennelsesreaksjoner og respiratorisk sykelighet.
De aktuelle nivåene av kobberforbindelser i luft er lave, og kunnskapen om sammenheng mellom eksponeringsforhold og helseeffekter er ufullstendig. Det er derfor ikke fastsatt noe luftkvalitetskriterium for kobber i luft.
Kilder, luftforurensningsnivåer og eksponering for kobber
Egenskaper og kilder
Kobber er et av de mest vanlige overgangsmetaller og et viktig sporstoff i kroppen. Metallet kan ha 3 oksidasjonstilstander: metallisk kobber (0), og 1- og 2-verdige kobberioner [55]. Den viktigste anvendelsen av kobber er i kobbertråd og kabler, men kobber brukes også som vannrør og i forskjellige typer beholdere. Videre er kobber en viktig bestanddel i legeringer, som messing (kobbersink) og bronse (kobbertinn). Kobberlegeringer er også brukt innen tannhelsen (tannbroer og kroner), og i enkelte prevensjonsmidler (kobberspiral) [56]. Kobber har også vært brukt som pesticid. Råfosfater brukt i produksjon av fosfatholdig gjødsel kan inneholde vesentlige mengder kobber. Hovedkilden til kobberutslipp til luft er industri, særlig smelteverk. Veitrafikk og togtrafikk påvirker også luftnivåene av kobber i begrensede områder, særlig ved slitasje av dekk og bremser [57-59].
Luftforurensningsnivåer i Norge
Innholdet av kobber i luft avhenger av nærhet til større utslippskilder. Gjennomsnittskonsentrasjoner av kobber i luft ligger mellom 5 og 200 ng/m3 [60]. Bakgrunnsnivåene i Norge var i 2010 under 1 ng/m3 i årsmiddelkonsentrasjon som vist i figur 1.
Målinger utført i Oslo og andre europeiske byer ved ulike årstider i perioden 2001-2002 (EUprosjektet RAIAP) viste kobberkonsentrasjoner i svevestøv på 0,7 μg/mg i finfraksjonen, og ca. 2 μg/mg i grovfraksjonen i Oslo [3]. Nivåene av kobber var litt høyere enn nivåene som ble målt i svevestøvet i enkelte europeiske byer.
Eksponering
Mennesker eksponeres for kobber primært via mat og drikkevann. Inhalasjon gir bare et lite bidrag til den totale eksponeringen [61]. Voksne mennesker inntar daglig 15 mg kobber via mat og drikke [62]. Arbeidere innen produksjon av kobberholdig materiale kan være eksponert for forholdsvis høye konsentrasjoner av kobber via støv i luft [60].
Helseeffekter av kobber
Kobber inngår i flere biologiske enzymer og som strukturelle komponenter i kroppen [55]. Metallet kan fungere både som en elektrondonor og elektronmottager, og denne egenskapen benyttes i flere av kroppens enzymer. Hjernen er et organ som inneholder relativt mye kobber, og mangel på kobber er skadelig. På den annen side vil eksponering for høye kobbernivåer gi uønskede helseeffekter. Absorpsjon av kobber skjer i magen og deler av tarmen. Kroppen regulerer nivået av kobber ved å endre utskillelsen i forhold til kroppens behov [55], og leveren har en viktig funksjon i denne prosessen. Kobber utskilles hovedsakelig via gallen, men noen få prosent skilles også ut via urin. Halveringstiden for kobber fra plasma varierer fra 2 til 70 dager [60].
Kobber er svært reaktivt, og kan derfor være skadelig for celler når det forekommer som frie ioner.
Eksperimentelle studier
Giftigheten til kobber avhenger av kjemisk forbindelse, dyreart og administrasjonsvei. Løselige kobberkomponenter er generelt mer akutt giftige sammenlignet med mindre løselige forbindelser [62]. Eksponering av mus for 0,12 mg Cu/m3 (som kobbersulfat) over 12 uker er vist å gi respiratoriske effekter og redusert immunfunksjon [63]. Videre er det rapportert at tilsetning av kobberoksid (CuO) direkte i luftveiene (instillering) ga økte betennelsesreaksjoner [64]. I denne studien ble det også vist at CuO skilles raskt ut i fra lungene, med en halveringstid på 37 timer, ved at CuO-partiklene løses opp.
I en cellekulturstudie ble CuO-partikler sammenlignet med metallpartikler fra undergrunnsbanen i Stockholm. Begge partikkeltyper ga DNA-skader, men tunnelbanepartiklene ga mest skade [65]. Videre syntes nanopartikler av CuO å være mye mer potente enn større partikler (i mikrostørrelse) av CuO [66]. Vannløselige fraksjoner av dekkpartikler, samt kobber og sink ble instillert i rotter, og akutt lungetoksisitet ble registrert. I studien ble det konkludert med at effektene av dekkpartiklene kunne skyldes tilstedeværelsen av vannløselig kobber og sink [59].
De fleste undersøkelsene av kobbertoksisitet er gjort ved inntak av metallet via mat eller drikke. Metallet forårsaket dannelsen av reaktive oksygenforbindelser (ROS) i leveren, og dette synes å være forbundet med lipidperoksidering og toksisitet [56].
Befolkningsstudier
Det er svært få studier som har sett på helseeffekter etter inhalasjon av kobber. Enkelte studier har vist at kobbereksponering kan gi irritasjon i luftveiene. Langtids yrkesmessig eksponering for blandinger av kobbersalter kan forårsake endringer i slimhinnene i nesen [67]. Suciu og medarbeidere [68] rapporterte astma, smerter i brystkassen og lungesykdommer (emfysem og fibrose) hos utsatte arbeidere. Kobberallergi har blitt rapportert både via hudkontakt med kobberstøv og salter, relatert til prevensjon (spiral) og tannrestaurering [69].
Vurdering og luftkvalitetskriterier for kobber
Selv om det er en del holdepunkter for toksiske effekter av kobber i luftveiene, er kunnskapen om eksponeringsforholdene så ufullstendig og de aktuelle nivåene i luft så lave at vi har valgt ikke å fastsette noe luftkvalitetskriterium. Dette er i overenstemmelse med internasjonale vurderinger. Dessuten er luftkvalitetskriteriene for svevestøv så lave at det også vil beskytte mot eventuelle helseskader av kobber.