Hopp til innhold

Valgte elementer er lagt i handlekurven

Gå til handlekurv
Uteluft - luftkvalitetskriterier

Kvikksølv (Hg) i uteluft

Kvikksølv forekommer i ulike kjemiske former, som uorganisk og organisk kvikksølv.

Hopp til innhold

  • Uorganisk kvikk­sølv finnes i flere oksidasjonstrinn, men metallisk eller elementært kvikksølv (Hg0) er hovedformen.
  • Mesteparten av kvikksølv i atmosfæren foreligger som Hg0 i gassform, og er i svært liten grad bundet til partikler. Bakgrunnsnivåene i Norge ligger rundt 2 ng/m3.
  • Immunologiske og nevrologiske effekter, samt skader på hjerte, lever og nyre er funnet i dyrestudier med eksponering for metallisk kvikksølv via inhalasjon. Skadelige effekter er også observert på reproduksjon og foster.
  • Befolknings­studier indikerer effekter på nyrene fra 15 µg/m3 og nevrologiske symptomer (skjelving) fra 30 µg/m3 ved langvarig eksponering.
  • Det er fastsatt et luftkvalitetskriterium for inhalasjon av metallisk kvikksølv (årsmiddel) på 0,2 µg/m3.

Kilder, forurensningsnivåer og eksponering for kvikksølv

Egenskaper og kilder

Kvikksølv forekommer i ulike kjemiske former, som uorganisk og organisk kvikksølv. Uorganisk kvikksølv finnes i flere oksidasjonstrinn; 0, +1 eller +2. Metal­lisk eller elementært kvikksølv (Hg0) er hovedformen av kvikksølv [79]. Hg0 kan foreligge i både væske­ og dampform, hvor fordelingen er bestemt av luft­temperaturen. Kvikksølv kan i dampform være stabil i atmosfæren i måneder, og til og med år. Denne formen av kvikksølv er hovedansvarlig for den globale spredningen og syklusen for kvikksølv.

Kvikksølv (Hg0) er kjent for å transporteres til nordområdene hvor den kondenseres til væskeform, og kan dermed gi en oppkonsentrasjon i disse områdene. Ved tap av ett elektron forekommer kvikksølv som Hg+ (som regel kvikksølvklorid). Mer vanlig er det andre oksidasjons­ trinnet (Hg2+), som finnes i nesten alle saltformer av uorganisk kvikksølv. Organisk kvikksølv finnes i flere former, men den dominerende er metylkvikksølv. I miljøet omdannes uorganisk kvikksølv til metylkvikk­sølv via mikroorganismer, for det meste i vann. Metylkvikksølv er fettløselig, og gjør at kvikksølv i denne formen kan akkumuleres i næringskjedene. Hvilken form kvikksølv foreligger i vil derfor være svært viktig for både spredning i atmosfæren, opptak i ulike organismer (mikroorganismer, fisk og dyr), akkumulering i næringskjeder og for helseeffekter [79].

Kvikksølvnivåene som finnes i miljøet, enten det er i luft eller vann, kommer både fra naturlige og menneskeskapte kilder. Hvor stort det menneskeskapte utslippet er i forhold til naturlige kilder, er noe usikkert, men kan utgjøre fra 30-­40 % til opp mot 60 % av totalen. Fra 1975 til 2000 har det årlige menneske­skapte kvikksølvutslippet økt, og det er stipulert en videre økning frem til 2025 [80]. Viktige kilder for kvikk­sølv er forbrenning av kull, olje og avfall, og utslipp fra metallindustri. Andre bidragsytere er utslipp av kvikksølv fra febertermometre, tannfyllingsmaterialer (amalgam som fører til utslipp fra krematorier), batte­rier, lyskilder, laboratoriekjemikalier, blodtrykksmålere og lignende kilder. Disse kildene ønskes nå erstattet av kvikksølvfrie alternativer.

Luftforurensningsnivåer i Norge

Mesteparten (over 99 %) av kvikksølv i atmosfæren foreligger i gassform (som Hg0) og er i svært liten grad bundet til partikler.  Det er rapportert om nivåer  på 1­2 ng/m3 over verdenshavene, som inkluderer bidrag både fra menneskeskapte og naturlige kilder [80]. I byluft er det rapportert gjennomsnittsnivåer på 10­-15 ng/m3, med enda høyere konsentrasjoner i industrialiserte områder. Nær punktkilder, som kvikk­sølvgruver, raffinerier og landbruksområder hvor det ble brukt kvikksølv­baserte soppmidler, er det rappor­ tert nivåer helt opp til 10-­15 µg/m3 [81].  Men selv i Mo i Rana som var regnet å ha de største industrielle utslipp av metallisk kvikksølv i Norge var årsgjennomsnittet lavere enn 5 ng/m3 [49]. I Norge måles kvikksølv i gassform fra luft ved bakgrunnsstasjonene på Andøya og Zeppelinfjellet. Målingene fra 2010 viste lave konsentrasjoner som ligger langt under gjeldende luftkvalitetskriterier som vist i figur 1. Mer informa­sjon om kvikksølvnivåer og miljøeffekter finnes på nettsiden til Miljøstatus i Norge [82].

Figur 1. Bakgrunnsnivåer av kvikksølv i gassform målt ved stasjonene på Andøya og Zeppelinfjellet. Luft­kvalitetskriteriet (0,2 µg/m3, årsmiddel) ligger langt over disse verdiene. Kilde: Rapport TA 2812/2011, overvåkning av langtransportert forurenset luft og nedbør.
Figur 1. Bakgrunnsnivåer av kvikksølv i gassform målt ved stasjonene på Andøya og Zeppelinfjellet. Luft­kvalitetskriteriet (0,2 µg/m3, årsmiddel) ligger langt over disse verdiene. Kilde: Rapport TA 2812/2011, overvåkning av langtransportert forurenset luft og nedbør.

Eksponering

I kroppen omdannes både dampformen av kvikksølv og organisk kvikksølv til Hg2+­-formen, som derfor spiller en hovedrolle i de toksiske effektene av kvikk­sølv. Opptaket av kvikksølv er svært avhengig av om metallet forekommer i organisk eller uorganisk (metal­lisk eller salt) form. Det relative opptaket av metallisk kvikksølv ved inhalasjon er høyt, men konsentrasjonen i uteluft er under normale forhold så lavt at det ikke betyr noe for direkte helseeffekter [81]. Inhalasjon av kvikksølvsalter synes å bety enda mindre, da konsen­trasjonene av disse formene er enda lavere i luft. Organisk kvikksølv betyr også lite da konsentrasjonene i luft er lave. I yrkesmiljø kan konsentrasjonene av metallisk kvikksølv være så høye at inhalasjon utløser helse­effekter, og i mange tilfeller utgjør et problem [81, 83].

I miljøet er det organisk kvikksølv som representerer et problem. Dette skyldes at metallisk kvikksølv metyleres/etyleres av mikroorganismer i vandig miljø og videre absorberes så og si fullstendig i ulike vannlevende organismer på grunn av sin store fettløselighet. Det skjer videre en trinnvis bioakkumulering av organisk kvikk­sølv i næringskjeden. Dette kan lede til så høye konsen­trasjoner at det kan føre til skadelige effekter høyt i næringskjeden, enten det er isbjørn eller menneske.

For mennesker er det opptak av organisk kvikksølv via maten som kan representere et helseproblem [84].

Helseeffekter av kvikksølv

Opptaket av kvikksølv i organismen avhenger av hvilken kjemisk form stoffet er i. Ved inhalasjon tas 70-­80 % av metallisk kvikksølv i gassform opp, mens lite tas opp via mage­-tarmsystemet [8]. Absorpsjonen av uorganiske kvikksølvsalter er lav både i lunge og mage­-tarm. Etter absorpsjon vil uorganisk kvikksølv fordeles over mesteparten av kroppen, mens bare metallisk kvikksølv i særlig grad vil nå hjernen og foster. Organiske kvikksølvforbindelser er meget fett­ løselige, og vil kunne krysse blod-­/hjernebarrieren og barrieren fra livmor til foster.

Både metallisk og uorganisk kvikksølv kan inngå i en oksidasjons-­/reduksjonssyklus som kan påvirke fordelingen og dermed toksisitetsprofilen for kvikksølv. Metallisk kvikksølv (Hg0) kan således oksideres til Hg2+ i røde blodceller og i lunge, og i noen grad i lever og hjerne. Også metylkvikksølv omdannes til Hg2+ i ulike vev. Hg2+ har lav fettløselighet og transporteres i liten grad over cellemembraner; dette fører til at Hg2+ kan bli fanget opp og akkumuleres i vevet dersom det ikke omdannes til mer fettløselige former [79, 81].

Urin og avføring er de viktigste veiene for utskillelse av uorganisk kvikksølv i mennesker. Betydningen av utskillelse via urin er større ved kronisk enn akutt eksponering (58 % mot 13 %). Halveringstiden for uorganisk kvikksølv er mellom 1 og 2 måneder, noe som skyldes den relative langsomme utskillelsen via nyrene. Etter eksponering for metylkvikksølv vil nesten alt kvikksølv være uorganisk ved utskillelse. Utskil­lelsen skjer hovedsakelig via avføring, og i mindre grad via urin (<1/3). [79, 81].

Den toksiske effekten av uorganisk og organisk kvikk­sølv utøves via samme mekanismer, med Hg2+ som den endelige formen. Hg2+  kan binde sulfhydrylgrupper i ulike proteiner, og kan via denne mekanismen føre til en inaktivering av ulike enzymer og strukturelle proteiner. Siden sulfhydrylgrupper er avgjørende for funksjonen til alle proteiner, er det vanskelig å kart­legge om det er noen proteiner som er det sentrale mål for Hg2+. Mye tyder på at ulike funksjoner i cellene påvirkes samtidig [70, 85].

Eksperimentelle studier

Det er foretatt mange eksperimentelle studier med eksponering for uorganisk og organisk kvikksølv via inhalasjon, mat og via huden. Ulike endepunkter, som immunologiske, nevrologiske, gentoksiske og kreftfremkallende effekter, skadelige effekter på reproduksjon og foster, og dødelighet er undersøkt. Beskrivelsen her begrenses til inhala­sjon av uorganisk kvikksølv (metallisk kvikksølv), ved akutt eksponering, subkronisk eksponering og kronisk eksponering. Det er få eller ingen inhalasjonsstudier med uorganiske kvikksølvsalter for å vurdere skadelige effekter. For organisk kvikksølv finnes det bare svært begrensede data hvor eksponeringen er inhalasjon.

I dyreforsøk er det vist akutt dødelighet ved ekspo­nering for svært høye konsentrasjoner (27-­29 mg/m3) metallisk kvikksølv (Hg0) med skader på lunge, hjerte, lever, mag-e­tarmsystemet, nervesystemet og  nyre.

Ved subkronisk eksponering for 0,9­6 mg/m3 ble det observert mindre alvorlige effekter på disse organsys­temene [81]. Fosterutviklingen kan imidlertid forstyrres ved eksponering for metallisk kvikksølv i forholdsvis lave konsentrasjoner. Ved subkronisk eksponering i dyreforsøk er det funnet alvorlige effekter på fosterut­viklingen fra 0,5 mg/m3 Hg0. På immunsystemet er det ved subkroniske forsøk vist mindre alvorlige effekter ved 0,17 mg/m3, og ingen effekt ved 0,075 mg/m3 [81].

Befolkningsstudier

I ATSDR­-rapporten fra 1999 [81] finnes det lite om effekter av subkronisk eksponering for metallisk kvikksølv. Det rapporteres imidlertid økt hoste hos arbeidere som blir utsatt for metallisk kvikksølvdamp i noen uker. For kloralkaliarbeidere er det ikke vist noen respiratoriske symptomer ved eksponering for 0­0,27 mg/m3 Hg, hvorav 85 % ble eksponert for 0,1 mg/m3 eller mindre. Ved kronisk eksponering rapporteres det om nevro­logiske effekter (funksjonelle tester) ved eksponering for 0,014 til 0,076 mg/m3 [81].

WHO konkluderer i sin rapport fra 2000 at en kan se effekter på nyrene ved  15 µg/m3  og nevrologiske symptomer (skjelving) ved 30 µg/m3. I en senere oversiktsartikkel av Clarkson og Magos [79], diskuteres effekter hos ulike arbeidere med urinnivåer av kvikksølv fra 6 til 115 µg/liter, der 50 µg/liter urin tilsvarer en eksponering på ca 40 µg kvikksølv/m3 luft. Ulike endepunkter ble testet, som hormonelle, nevrologiske­  og  immuneffekter.  Det  konkluderes med at det ikke er mulig å se noe konsistent mønster mellom eksponering og effekt i dette   doseintervallet. En tilsvarende konklusjon fremkom i en studie med tannlegepersonale. Manglende sammenhenger kan imidlertid skyldes at for få individer er inkludert i studiene. Videre tyder ikke studier av arbeidere på at kvikksølv er gentoksisk eller kreftfremkallende [81].

Vurderinger og luftkvalitetskriterier for kvikksølv

WHO (2000) baserer sin risikovurdering på at 15­-30 µg/m3 metallisk kvikksølv kan gi skadelige effekter i mennesker vist ved befolkningsstudier, og at dette representerer LOAEL-­verdier. WHO opererer så med en usikkerhetsfaktor på 20, og bruker dette til å fastsette en retningslinje for kronisk eksponering på 1 µg/m3. I ASTDR-­rapporten om kvikksølv fra 1999 ble det brukt en LOAEL­-verdi på 26 µg/m3 etter studier av kronisk human eksponering [86]. På grunnlag av dette opererer ASTDR med en MRL (Minimal risk level)–verdi på 0,2 µg/m3 ved bruk av en usikkerhetsverdi på 130.

Det er fastsatt et luftkvalitetskriterium for kronisk inhalasjon av metallisk kvikksølv (årsgjennomsnitt) på 0,2 µg/m3. Ved fastsettelse av denne verdien har vi tatt utgangspunkt i en LOAEL-­verdi på 15­-30 µg/m3 og brukt en usikkerhetsfaktor på 90 (inkludert indivi­duelle forskjeller, ekstrapolering fra LOAEL til NOAEL, fra eksponering i arbeidstid til hele døgnet). I byluft i andre land er det rapportert om gjennomsnittsnivåer på 10­-15 ng/m3. I Norge er det målt eller beregnet (ved spredningsberegninger) at nivåene ligger på maksi­malt 20 ng/m3, altså godt under luftkvalitetskriteriet.

Dette betyr at under vanlige forhold vil inhalasjon av metallisk kvikksølv i utendørsluft ikke ha direkte effekter på befolkningens helse. Metallisk kvikksølv vil imidlertid fraktes med luftstrømmene og inngå i en global syklus som gir spesielt stor sedimentasjon i sjøer og hav i nordområdene. Det metalliske kvikksølvet vil så omdannes til metylkvikksølv som på grunn av fettløseligheten oppkonsentreres og akkumuleres i næringskjedene. For isbjørn og mennesker som er øverst i disse næringskjedene vil metylkvikksølv kunne forårsake helseskader via maten. I samsvar med WHO synes Folkehelseinstituttet og Miljødirektoratet at det er viktig å holde luftforurensningen av kvikksølv så lav som mulig for å hindre mulige helseeffekter.­­

­