Nikkelin terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet

Opasnet Suomista
Siirry navigaatioon Siirry hakuun




Nikkelin terveysriskinarvion peruste

Nikkeli on yksi tavanomainen louhittava ja rikastettava metalli metallikaivoksilla. Alueella, jonne nikkelikaivos perustetaan, on maa- ja kallioperässä tavanomaista enemmän nikkeliä ja se saattaa näkyä kohonneena taustapitoisuutena alueen pohja- ja pintavesissä ilman kaivostoimintaakin. Nikkeliä on todettu esiintyvän erityisesti tummissa emäksisissä kivilajeissa sekä mustaliuskeissa ja yleensä sulfidimineraaleissa (Karppinen et al. 2012) [1].

Nikkeli saattaa liikkua malmissa ylöskaivettuna myös kaivoksilla, joissa se ei ole tuotantometalli. Kaivosvesissä ympäristöön päätyvän nikkelin määrä on syytä tietää ja siihen liittyvä riskinarvio tehdä kaikilla kaivoksilla.

Nikkeli on hyvin haitallinen metalli työperäisenä altisteena. Se on pölynä ja hiukkasina hengitettynä karsinogeenista aiheuttaen keuhko- ja nenäsyöpää. Se on myös pahin ihoallergiaa aiheuttava metalli. Nikkelin aiheuttama ihoallergia on ongelma monien nikkeliä sisältävien kulutustuotteiden kohdalla. Tällaisia ovat esimerkiksi korut ja muut tuotteet, joihin syntyy käytössä ihokontakti.

Sen sijaan ympäristöperäisenä altisteena nikkeli ei ole läheskään yhtä haitallista. Nikkelille ei altistuta yhtä merkittävästi sen haitallisimmissa olomuodoissa (pöly ja hiukkaset hengitettynä) ja pitoisuudet kaivosympäristön vesissä jäävät pääasiassa haitallisena pidettävän tason alapuolelle. Silti terveysriski on arvioitava vallitsevan tilanteen toteamiseksi.

Nikkeliin liittyvä terveysriski on syytä arvioida järjestyksessä:

  • Nikkelin saanti kaivovedessä (pohjavedessä); juomaveden nikkeli
  • Nikkelille altistuminen peseytymisvedessä ja uimavedessä
  • Nikkelin saanti kaivosympäristön vesistöjen kalassa


Viitearvoja nikkelin terveysriskin kuvaukseen

  • Talousveden laatuvaatimus nikkelille (Suomi, EU): 20 µg/l (Asetus 401/2001) [2]
  • Talousveden suositusraja-arvo juomaveden nikkelille: 70 µg/l (WHO 2011)[3]
  • Tavanomainen pitoisuus kaivovedessä Suomessa:
  • Porakaivot: 0.595 µg/l (mediaani), 1.81 µg/l (keskiarvo), 67.5 µg/l (suurin todettu ko. aineistossa) (Lahermo et al. 2002) [4]
  • Rengaskaivot: 0.84 µg/l (mediaani), 3.29 µg/l (keskiarvo), 277 µg/l (suurin todettu ko. aineistossa) (Lahermo et al. 2002) [4]
  • Vesi-Instituutin kokoamassa yhteenvedossa suomalaisen talousveden laadusta vuosina 1999-2007 (Ahonen et al. 2008)[5] veden nikkelin mediaanipitoisuus on vaihdellut raportin eri aineistoissa välillä 0.4-10 µg/l (MINERA-malli, Pohjavesi).
  • Kaivovesissä nikkeli harvoin ylittää talousveden laatuvaatimuksen (20 µg/l), ja jos ylittää, ylitys ei ole ollut huomattava. Esimerkiksi Kainuun kaivovesien vedenlaatuselvityksessä, jossa osa kaivoista on mustaliuskealueella, suurin kaivoista mitattu nikkelipitoisuus on 37 µg/l (Karppinen et al. 2012) [1].
  • Suurin sallittu nikkelin saanti (TDI): 12 µg/kg/päivä (WHO 2011) [6]
  • Suurin sallittu nikkelin saanti suun kautta (ravinto ja juomavesi, Reference Dose, RfD): 20 µg/kg/päivä.(EPA 2000)[7]
  • Suurin haitaton pitoisuus hengitettynä, liukoiset nikkeliyhdisteet, muut toksiset vaikutukset kuin syöpäriski: 0.0002 mg/m3 (0.2 µg/m3, ATSDR) (EPA 2000) [7]
  • Suurin haitaton pitoisuus hengitettynä, liukoiset nikkeliyhdisteet, muut toksiset vaikutukset kuin syöpäriski: 0.00005 mg/m3 (0.05 µg/m3, CalEPA) (EPA 2000) [7]
  • Pintavesissä todettuja veden nikkelipitoisuuksia: Nikkelin taustapitoisuus Suomen pintavesissä on yleisesti ottaen alhainen, keskimäärin 1.17 µg/l, mediaani 0.44 µg/l (Kohijoki 2013) [8]). Maa- ja kallioperän ominaisuudet vaikuttavat pintavesien nikkelipitoisuuteen.
  • Pohjasedimenttien nikkelipitoisuus: Eräiden kainuulaisjärvien pohjasedimenttien nikkelipitoisuudesta löytyy tietoa mm. T. Rantatoron pro gradu -tutkielmasta (2015) [9]

Nikkeliin liittyvän terveysriskin arvioinnin toteuttaminen

Nikkeli juomavedessä

Kaivosympäristön nikkelin saanti elimistöön on potentiaalisesti suurinta kaivoveden kautta juomavedessä. Veden käyttö ruoanvalmistukseen tulee samalla huomioiduksi.


Kaivovesissä todettuja veden nikkelipitoisuuksia verrataan ensin talousveden nikkelin laatuvaatimukseen. Jos laatuvaatimus ylittyy, arvioidaan ylityksen merkitys terveysriskin kannalta. Lievä ylitys ei vielä lisää terveysriskiä. Esimerkiksi WHO:n terveysperusteinen nikkelin suositusraja-arvo nikkelille juomavedessä, 70 µg/l (WHO 2011)[3], on suurempi kuin laatuvaatimus Suomessa (20 µg/l[2]). Arviossa on syytä ottaa huomioon, kuinka useassa kaivossa ylitys esiintyy. Onko kyseessä yksittäinen kaivo vai yleinen pitoisuustaso useammassa kaivossa?


Jos veden nikkelipitoisuus on hyvin suuri, on syytä laskea veden kulutuksen perusteella päivittäinen saanti ja verrata sitä ylimpään suositeltavaan saantiin (TDI) ja/tai määrittää, miten suuri on saanti juomavedessä verrattuna saantiin ravinnossa. Ravinto on tärkein nikkelin taustasaantilähde.


Todettuja kaivoveden nikkelipitoisuuksia on syytä verratta myös kaivovesien nikkelipitoisuuksiin yleensä (ks. edellä kohta "Viitearvoja nikkelin terveysriskin kuvaukseen") tai kaivosalueen vaikutuspiirin ulkopuolella olevien vertailukaivojen pitoisuuksiin sen selvittämiseksi, poikkeavatko pitoisuudet seudun taustatasosta.


Nikkelille altistuminen peseytymisvedessä ja uimavedessä

Pintavesien nikkelipitoisuudelle ei ole terveysperusteista enimmäispitoisuutta, jota ei tulisi ylittää käytettäessä vettä peseytymisvetenä, uimavetenä tai löylyvetenä.


Altistuminen nikkelille veden kautta ei tiettävästi aiheuta allergiaa, mutta nikkelille äärimmäisen allergisoituneet henkilöt voivat saada ihoallergiareaktion peseytymisvedessä olevalle nikkelille (tätä on ainakin ollut syytä epäillä), jos veden nikkelipitoisuus on riittävän suuri. Kysymys on yksittäisistä poikkeuksellisen herkistä ihmisistä. Tiedossa ei ole, millainen nikkelipitoisuus vedessä tuottaa iholle pitoisuuden, joka ylittää allergiareaktion laukaisevan pitoisuuden iholla. Riski tähän on arvioitava vesikohtaisesti. Riski kasvaa veden nikkelipitoisuuden kasvaessa.


Nikkeli ei aiheuta iho- tai limakalvoärsytystä. Lähtökohtaisesti voi olettaa, että tavanomaiset, myös hieman koholla olevat veden nikkelipitoisuudet eivät aiheuta terveyshaittaa/riskiä ainakaan ihmisille, joilla ei ole nikkeliallergiaa, eikä myöskään nikkeliallergikoille, ellei kyseessä ole äärimmäisen herkistynyt yksilö.


Jos vedessä on hyvin paljon nikkeliä, sen soveltuvuutta löylyvesikäyttöön voi arvioida samojen periaatteiden mukaan kuin mangaanipitoisen veden löylyvesikäyttöä ks. Mangaanin terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet. Ensimmäisenä arviona kannattaa laskea nikkelin teoreettinen maksimaalinen löylyvedestä aiheutuva pitoisuus saunan ilmaan ja verrata pitoisuutta työperäisesti haitalliseksi tunnettuihin pitoisuuksiin (HTP-arvot ja vastaavat).


Toistuvaan altistumiseen liittyvää riskiä voi arvioida hengitettyyn nikkeliin liittyvän (keuhko)syövän yksikköriskin avulla, joka on 3.8E-4 per µg/m3 (WHO 2000). [10] Arviosta saa karkean käsityksen turvamarginaalin suuruudesta eli siitä, voiko ko. veden käyttöön liittyä syöpäriskiä.

Nikkelin saanti kaivosympäristön vesistöjen kalassa

Nikkeli ei erityisesti kerry kaloihin. Kalojen nikkelipitoisuudet voivat hieman kohota, jos nikkeliä tulee päästönä veteen, mutta eivät sellaiselle tasolle, jolla olisi terveydellistä merkitystä. Suun kautta ravinnossa saatu nikkeli ei ole potentiaalisesti haitallista eikä aiheuta allergiaa. Mitä tulee allergisiin henkilöihin, ravinnon nikkelille allergisen ihoreaktion laukaisevana tekijänä pätevät teoriassa samat periaatteet kuin juomaveden nikkelille.


Kalojen nikkelipitoisuutta kannattaa verrata todettuihin kalojen nikkelipitoisuuksiin yleensä/muissa vesistöissä. Jos todetut pitoisuudet ovat huomattavasti korkeampia, voi kalankäytön (syönnin) perusteella laskea kalasta saadun keskimääräisen päivittäisen saannin (µg/kg/päivä) ja verrata sitä nikkelin suositellun saannin viitearvoihin (ks. edellä kohta "Viitearvoja nikkelin terveysriskin kuvaukseen") ja ravinnosta päivittäin saatavaan keskimääräiseen nikkelin kokonaisannokseen.


Nikkelin haittavaikutukset terveydelle

Nikkeli on elimistölle välttämätön hivenaine, jota tarvitaan pieniä määriä päivittäin.


Nikkelin terveyshaittavaikutuksena kaivosympäristön vesistöissä on tärkeintä arvioida ihoallergiaa ja syöpäriskiä. Nikkeli on pahin tunnettu ihoallergiaa (kosketusallergia) aiheuttava metalli. (Denkhaus ja Salnikow 2002 [11]; Komulainen 2007 [12]). Ihoallergia syntyy geneettisesti alttiille henkilölle ja allerginen ihoreaktio laukeaa tyypillisesti paikallisesti suurehkoista nikkelipitoisuuksista iholla kuten korut, napit, vyön solki jne.


Nikkeli on hengitettynä karsinogeenista: nikkelipitoinen pöly ja hiukkaset aiheuttavat työperäistä nenä- ja keuhkosyöpää (IARC 1990; [13] Komulainen 2007[12]; WHO 2007[14]). Keuhkosyöpäriski on suurempi huonosti veteen liukenevista hiukkasista kuin liukoisesta nikkelistä. Nikkeli on genotoksinen karsinogeeni (IPCS [15]; WHO 2007[14]).


Kaivos(vesi)ympäristössä ei altistuta niin suurille nikkelipitoisuuksille, että siitä aiheutuisi akuuttia toksisuutta. On myös epätodennäköistä, että kaivosympäristöissä veden välityksellä altistuttaisiin niin paljon nikkelille, että siitä syntyisi nikkelin pitkäaikaissaantiin liittyvää terveyshaittaa.


Nikkelillä ei ole yksiselitteistä toksisuuden kohde-elintä, kuten useimmilla metalleilla on. Voimakkaaseen työperäiseen altistumiseen liittyen on raportoitu haitallisia vaikutuksia lisääntymiseen, kuten keskenmenojen lisääntymistä (Denkhaus ja Salnikow 2002 [11]; Chashschin et al. 1994 [16]. Nämä vaikutukset ovat epätodennäköisiä ympäristöperäisessä altistumisessa nikkelille.


Nikkelin saanti ja kinetiikka elimistössä

Ravinto on tärkein nikkelin saantilähde. Nikkelin keskimääräisenä saantina ravinnosta voidaan pitää 200 µg/päivä (WHO 2007)[14] , josta elimistöön imeytyy n. 10 µg. Taulukossa 1 on esitetty arvioita ravinnon ja juomaveden kautta saadusta nikkelistä eri maissa ja ikäryhmissä.

Suun kautta saatu nikkeli imeytyy vedestä huomattavasti paremmin (10-30 %) kuin ravinnosta (muutama prosentti). Tyhjästä mahasta nikkeli imeytyy juomavedessä saatuna tehokkaammin (10-40 -kertaisesti) kuin ilman paastoa (WHO 2007) [14].

Hengitetystä nikkelistä imeytyy elimistöön n. 20 %. Hiukkasissa olevasta nikkelistä jää elimistöön (keuhkoihin) n. 20 %.

Nikkeli imeytyy ihon läpi huonosti (Filon et al. 2009)[17]. Tutkimuksessa 0.03 % nikkeliannoksesta imeytyi ehjän ihon läpi. Suurimmat pitoisuudet nikkeliä elimistössä ovat munuaisissa. Nikkeli erittyy elimistöstä nopeasti, pääasiassa virtsaan. Eliminaation puoliintumisaika on noin 20-30 tuntia.

Nikkelille altistumista voidaan arvioida mittaamalla nikkelin pitoisuus virtsasta.


Taulukko 1. Nikkelin saanti ravinnosta ja juomavedestä

Nikkelin saanti(-,v,mg/d)
ObsNikkelin lähdeMaaVuosiRyhmäIkäMääräViite
1RavintoIso-Britannia1981-1984-0.14-0.15Smart and Sherlock, 1987; WHO 2007
2RavintoRuotsi1987-0.082Becker and Kumpulainen 1991; WHO 2007
3RavintoTanska2000?-0.16Fodevaredirektoratet 2000; WHO 2007
4RavintoUSA1978?-0.16Myron et al. 1978; WHO 2007
5RavintoKanada?1995?-1-40.19Dabeka & McKenzie, 1995; WHO 2007
6RavintoKanada?1995?mies20-390.406Dabeka & McKenzie, 1995; WHO 2007
7RavintoKanada?1995?nainen20-390.275Dabeka & McKenzie, 1995; WHO 2007
8RavintoKanada?1995?-0-10.038Dabeka & McKenzie, 1995; WHO 2007
9Ravinto--Vapaaehtoiset, normaali ruokavalio-0.13(0.06-0.26)Veien & Andersen 1986; WHO 2007
10Ravinto--Vapaaehtoiset, vähän nikkeliä sisältävä ruokavalio-0.07 (0.02-0.14)Veien & Andersen 1986; WHO 2007
11Ravinto--Vapaaehtoiset, runsaasti nikkeliä sisältävä ruokavalio-0.25 (0.07-0.48)Veien & Andersen 1986; WHO 2007
12RavintoIso-Britannia-Vapaaehtoiset kasvissyöjät-0.17FSA 2000; WHO 2007
13Ravinto--Arvio keskimääräisestä saannista ruokavaliossa yllä olevien tutkimusten perusteella-<0.2WHO 2007
14Juomavesi----0.005-0.025MAFF 1985; WHO 2007

Viitteet

  1. ↑ 1,0 1,1 Karppinen H, Komulainen H, Kousa A, Nikkarinen M, Tornivaara A. Haitalliset alkuaineet Kainuun kaivovesissä. Loppuraportti. Kainuun maakunta-kuntayhtymä 2012, D:54. [1]
  2. ↑ 2,0 2,1 Sosiaali- ja terveysministeriön asetus pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista. 401, 2001. [2]
  3. ↑ 3,0 3,1 Guidelines for drinking -water quality, 4th edition. 2011. [3]
  4. ↑ 4,0 4,1 Lahermo P, Tarvainen T, Hatakka T, Backman B, Juntunen R, Kortelainen N, Lakomaa T, Nikkarinen M, Vesterbacka P, Väisänen U, Suomela P. 2002. Tuhat kaivoa – Suomen kaivovesien fysikaaliskemiallinen laatu vuonna 1999. Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti 155, 2002. [4]
  5. ↑ Ahonen MH, Kaunisto T, Mäkinen R, Hatakka T, Vesterbacka P, Zacheus O, Keinänen-Toivola, M. 2008. Suomalaisen talousveden laatu raakavedestä kuluttajan hanaan vuosina 1999-2007, Vesi-Instituutin julkaisuja 4. [5]
  6. ↑ Nickel. Guidelines for drinking -water quality, 4th edition. Nickel. 2011. [6]
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 Nickel compounds. [7]
  8. ↑ Kohijoki V 2013 Suomen pintavesien lyijyn ja nikkelin taustapitoisuudet ja niiden biosaatavuus [8]
  9. ↑ Rantatoro T. 2015. Ympäristön vaikutus pohjasedimenttien kemialliseen koostumukseen ja piilevälajistoon mustaliuske- ja granitoidialueilla Kainuussa [9].
  10. ↑ WHO 2000. Air quality guidelines, Chapter 6.10 Nickel. [10].
  11. ↑ 11,0 11,1 Denkhaus E, Salnikow K. 2002. [11]
  12. ↑ 12,0 12,1 Komulainen H 2007. Metallit ja metalloidit. Kirjassa Farmakologia ja toksikologia. Toim. Koulu M ja Tuomisto J. Medicina, Kuopio, 2007.
  13. ↑ IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. In: Chromium, nickel and welding, vol. 49. Lyon: IARC, 1990
  14. ↑ 14,0 14,1 14,2 14,3 WHO 2007. Nickel in Drinking-water. Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. WHO/SDE/WSH/07.08/55. [12]
  15. ↑ IPCS 1991. Nickel. Geneva, World Health Organization, International Programme on Chemical Safety (Environmental Health Criteria 108)
  16. ↑ Chashschin VP, Artunina GP, Norseth T. 1994. Congenital defects, abortion and other health effects in nickel refinery workers. Sci Total Environ 148(2-3):287-91.
  17. ↑ Filon FL, D'Agostin F, Crosera M, Adami G, Bovenzi M, Maina G. 2009. In vitro absorption of metal powders through intact and damaged human skin. Toxicol In Vitro. 23(4):574-9.

Taulukon 1 viitteet:

Becker W, Kumpulainen J. 1991. Contents of essential and toxic mineral elements in Swedish marketbasket diets in 1987. British Journal of Nutrition, 66:151–160.

Dabeka RW, McKenzie AD. 1995. Survey of lead, cadmium, fluoride, nickel, and cobalt in food composites and estimation of dietary intakes of these elements by Canadians in 1986–1988. Journal of the Association of Official Analytical Chemists International, 78:897–909.

Fødevaredirektoratet. 2000. Overvågningssystem for levnedsmidler 1993–1997. Søborg, Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri.

FSA. 2000. Duplicate diet study of vegetarians — dietary exposures to 12 metals and other elements. London, United Kingdom Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, Food Standards Agency, January (MAFF Surveillance Information Sheet).

MAFF. 1985. Survey of aluminium, antimony, chromium, cobalt, indium, nickel, thallium and tin in food. London, United Kingdom Ministry of Agriculture, Fisheries and Food (Food Surveillance Paper No. 15).

Myron DR, Zimmerman TJ, Shuler TR, Klevay LM, Lee DE, Nielsen FH. 1978. Intake of nickel and vanadium by humans. A survey of selected diets. American Journal of Clinical Nutrition, 31:527–531.

Smart GA, Sherlock JC. 1987. Nickel in foods and the diet. Food Additives and Contaminants, 4:61–71.

Veien NK, Andersen MR. 1986. Nickel in Danish food. Acta Dermato Venereologica, 66:502–509.

Katso myös: KAVERI-mallin kaikki sivut

KAVERI-malli
Pääsivu

Kaivosvesien riskit (KAVERI-malli)

Kaivosvedet ja päästöt vesiin

Kaivosvedet · Kaivoksen päästöt vesiin · Päästöjen leviämisen arviointi vesistössä

Terveysriskinarvioinnin yleiset ohjeet

Kaivosvesien terveysriskinarvion toteuttaminen · Pintavesiin liittyvä terveysriskinarvio · Pohjavesiin liittyvä terveysriskinarvio · Viihtyvyyshaitat

Ainekohtaiset terveysriskin laskentamallit

Arseeni · Elohopea ja metyylielohopea · Kadmium · Mangaani · Nikkeli · Sulfaatti · Uraani ·Sinilevät ja levät

Ainekohtaiset tietosivut - terveysriskin laskentamallien tieteellinen tausta ja perusteet

Arseenin terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet· Elohopean terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet· Kadmiumin terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet· Mangaanin terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet· Nikkelin terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet· Sulfaatin terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet· Uraanin terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet· Sinilevien ja levien terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet

Mikrobiologinen riskinarviointi

Mikrobiologinen riskinarviointi · Mikrobiologisen terveysriskinarvion taustatiedot ja ohjeet · Legionellan terveysriskinarviointi

Ekologinen riskinarviointi

Kaivosvesistä aiheutuvien ekologisten riskien arvioinnin toteuttaminen · Miten kemiallisen aineen vaikutusta pintaveden kemialliseen tilaan arvioidaan? · Mitä epäsuoria vaikutuksia kemiallisella aineella on pintaveden laatuun ja ekologiseen tilaan? · Kemiallisesta aineesta aiheutuva rehevöitymisriski · Kemiallisesta aineesta aiheutuva happamoitumisriski · Kemiallisesta aineesta aiheutuva suolaantumisriski · Pintaveden ekologisen riskin kuvaus

Ainekohtaiset ekotoksikologisen riskin kuvaukset

Sulfaatin ekotoksikologisen riskin kuvaus

Kaivosvesistä aiheutuvien terveydellisten ja ekologisten riskien kuvaus ja raporttiohje

Kaivosvesien riskin kuvaus

Edistymisluokitus
Opasnetissa lukuisat sivut ovat työn alla eri vaiheissa. Niiden tietosisältöön pitää siis suhtautua harkiten. Tämän sivun sisällön edistyminen on arvioitu:
Tämä sivu on tarkistettu
Sisältö on tarkistettu ja viitteet ovat kunnossa. Vertautuu käsikirjoitukseen, joka on lähetettävissä lehteen.


Aiheeseen liittyvää

Yle uutiset 2012. [13]

Noudettu kohteesta ”https://fi.opasnet.org/index.php?title=Nikkelin_terveysriskinarvion_taustatiedot_ja_ohjeet&oldid=34884”