DİOKSİNLER VE FURANLAR

Dioksinler ve Furanlar

Dioksinler C, H, O ve Cl içeren renksiz, kokusuz, suda çözünmeyen, ticari amaçla üretilmeyen, plastik maddelerin üretiminde oksijence fakir ortamda yanma sırasında istenmeden açığa çıkan yan ürünlerdir. Dioksinler, özellikleri ve toksisiteleri birbirleriyle ilişkili olan geniş bir madde grubuna (dioksin ve furan) verilen ortak bir addır. Doğada75 farklı dioksin ve 135 farklı furan ve 209 farklı PCB çeşidi bulunmakta olup bu bileşiklerden 29 tanesi en fazla toksik etkiye sahip olan bileşiklerdir. Bu toksik bileşikler dört ya da daha fazla klor atomu içeren dioksin türevleridir. Bu bileşikler arasında tetra, penta, hexa ve ortadioksinler bulunmaktadır.

          Dioksin ve furanlar, yapılarında 3 halkaya sahipken bifeniller ise sadece 2 halka taşırlar (Şekil1).

Şekil 1. Dioksin, furan ve bifenil diyagramları.

Dünya Sağlık Örgütü tarafından Haziran 2005’te, Cenevre’de düzenlenen ‘Kimyasal Güvenilirlik Uluslararası Programı (IPCS)’nda (Martin Van den Berg ve ark., ‘Dioksin ve Dioksin Benzeri Bileşiklerin İnsanlar ve Memeliler İçin Toksik Eşdeğerlik Faktörlerinin 2005 Dünya Sağlık Örgütü Yeniden Değerlendirmesi’) kabul edilen, dioksin ve dioksin benzeri bileşiklerin insanlar için tehlike değerlerini gösteren Toksik Eşdeğerlik Faktörleri(TEF) açıklanmıştır. TEF’i bir anlamda ‘zehirlilik faktörü’ olarak tanımlayabiliriz. Değerlendirmeye alınan her bir dioksin için TEF değeri bulunmaktadır ve toplam dioksin miktarı TEF değeri ile yapılan işlemler sonucu hesaplanmaktadır. Bunlar içerisinde en fazla toksik etkiye sahip olanlar ise 2,3,7,8-tetraklorodibenzo-ρ-dioksin (TCDD)’dir ve bu bileşik, dioksinlerin toksisite çalışmalarında standart olarak kullanılmaktadır. Tablo 1’de Dioksin ve dioksin benzeri bileşiklerin insanlar için tehlike değerlerini gösteren Toksik Eşdeğerlik Faktörleri belirtilmiştir.

Tablo 1. Dioksin ve dioksin benzeri bileşiklerin insanlar için tehlike değerlerini gösteren Toksik Eşdeğerlik Faktörleri

Dioksin ve Furan Kaynakları

Dioksin ve furanlar ticari amaçla üretilen bileşikler değildirler ve bilinen kullanım alanları da yoktur. Bunlar genellikle kimyasal ürünlerin üretiminde istenmeyen yan ürün olarak açığa çıkarlar. Temel dioksin ve furan kaynakları aşağıdaki gibidir:

• Atık yakılması
• Demirli ve demirsiz metal üretimi
• Elektrik üretimi ve ısınma
• Mineral (kireç, çimento, seramik, cam ve asfalt karışımı) üretimi
• Motorlu taşıtlar
• Kontrolsüz yanma prosesleri
• Kimyasalların ve tüketici gıdaların üretimi (kağıt, tekstil, deri ve kim. end.)
• Düzenli depolama ve biriktirme (çamur arıtımı, kompostlama, atık yağların birikimi)
• Sigara dumanı
• Orman yangınları, volkanik patlama gibi doğa olayları
• Hayvan yemleri

Avusturalya için yapılan çalışmada; dioksin üretiminde en yüksek emisyon oranına sahip kategori kontrolsüz yanma prosesleridir (toplam emisyonun % 80’i). İkinci en önemli kaynak ise düzenli depolama ve biriktirme sahalarıdır. Bu proses suya geçen dioksinin en büyük kaynağıdır ve suya geçen toplam emisyonun % 75’ini oluşturmaktadır. Diğer önemli emisyon grupları ise azalan emisyon sırasına göre;

• Demirli ve demirsiz metal üretimi,
• Kimyasalların ve tüketici gıdaların üretilmesi,
• Enerji üretimi ve ısınmadır.

Bunların dışında herbisid, fungisid, insektisid ve bakterisidlerin üretimi sırasında da dioksin oluştuğu bilinmektedir. Kâğıt üretiminde ham madde olarak kullanılan tomrukların korunması için klorofeniller ile işlemden geçmesi ve kağıt ağartma aşamasında klorlama işlemi sonunda dioksin üretimi gerçekleşmektedir. Sıklıkla kullanılan farmasötik materyallerde de (tıp, diş hekimliği ve kozmetik ürünlerde) 2000-5000 ppm düzeyinde TCDD izomerleri bulunmaktadır. Son yıllarda hayatımızı kolaylaştıran bazı ürünlerin de dioksin içerdikleri iddia edilmektedir. Örneğin; plastik bardak ve tabaklar, pet şişeler, köpük malzemeler, klorla ağartma işleminden geçen tuvalet kâğıtları, kâğıt mendiller, süt ve meyve suyu kartonları, çocuk bezleri, peçeteler bu materyaller arasında sayılmaktadır. Plastik malzemelerin içerisinde bulunan sıcak içecekler ile pet şişelerde satılan suların güneş altında uzun süre bekletilmesi sonucu sıcaklığın etkisiyle dioksinlerin sulara geçtiği bildirilmektedir. Dioksin ve dioksin benzeri bileşiklerin insan ve doğal çevreye yayılma şeması Şekil 2’de sunulmuştur.

Şekil 2. İnsan ve doğal çevrenin dioksin ve dioksin benzeri bileşiklere maruz kalma yolları

Dioksinlerin Çevre ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri

Çeşitli nedenler ile toprağa geçen dioksin ve benzeri bileşikler toprakta çok uzun süre kalırlar ve suda çözünmediklerinden dolayı yer altı sularına karışmazlar. Toprakta bulunan dioksinin yarı ömrü 25-100 yıldır. Göller, nehirler ve okyanusların dibindeki sedimentler, dioksin için diğer bir depolama alanıdırlar. Yağmur, erozyon ve endüstrilerden su sistemlerine geçen dioksinler ise toplam dioksin kirliliğinin % 1’ini oluşturmasına rağmen insan sağlığı için son derece önemlidirler. Çünkü dioksin su ortamındaki besin zincirinde birikerek insan ve hayvanlara ulaşabilmektedir. Ayrıca su ortamında kolay buharlaşmadığı ve parçalanmadığı için uzun süre kalabilirler.

İnsan vücudunda, yağlı ortamlarda oldukça kolay çözünen dioksin ve benzeri bileşikler, başlıca karaciğerde birikirler. Bu süreç oldukça yavaştır ve bu nedenle tekrarlanarak alınan dioksin vücutta kolayca birikebilir. EPA’ya göre dioksinin insan vücudundaki yarı ömrü 7-14 yıl arasındadır. EPA tarafından hayvanlarda yapılan çalışmalar sonucunda, insanda zararlı olabilecek en düşük vücut dioksin yükü 14 ng/kg olarak belirlenmiştir. Dioksin alımı belirtilen düzeylerden ne kadar yüksekse kanser riski de o kadar fazladır.

Ayrıca emzirme sırasında da anne sütünde bulunan dioksin anneden çocuğa geçmektedir. Dioksin ve benzeri bileşiklere maruz kalınması sonucunda oluşan yan etkilerin başında sindirim, karaciğer ve göğüs kanserleri, gelişme bozuklukları, wasting sendromu, lenfoid, kloroakne, hepatotoksisite, damak yarığı, kusurlu böbrek oluşumu gibi doğumsal anomalilikler ile immunotoksisite, nörotoksisite ve kardiyotoksisite, mide bulantısı, solunum güçlüğü, üreme bozuklukları, yüksek tansiyon ve astımın meydana geldiği belirtilmiştir. Japonya’da yapılan bir çalışmada, dioksine maruz kalmış bebeklerde zekâ geriliği ve 8 yaşındaki çocuklarda da kavrama yeteneklerinde de gerileme olduğu ortaya çıkmıştır.

Sonuç

Klorun karıştığı çok sayıda karmaşık reaksiyonlardan “dioksin” oluşur. Paratiyon veya nitrofenol gibi pestisitlerin bazı son ürünlerinde de dioksin bulunmaktadır. Dioksin, çevrede kalıcı özellik göstermektedir. İnsanlar ve hayvanlar, başlıca günlük besinleri aracılığıyla dioksine maruz kalırlar. Koyun, inek veya tavuk gibi besin değeri olan hayvanlar tarafından, yemlerle birlikte kirlilik halinde alınan dioksinler, hayvanların yağ dokusunda birikirler. Aynı durum, dioksinle bulaşmış sularda yaşayan balıklarda da ortaya çıkar. Bu durumdaki hayvanları tüketen insanlarda, dioksin birikimi, sakıncalı boyutlara değin ulaşabilir. Uzun süre dioksin ve benzeri kimyasallara maruz kalınması, canlılarda önemli sağlık problemlerine sebep olabilir. Bu nedenle, çevre ve gıda örneklerinde dioksin ve benzeri kimyasalların varlıklarının ve düzeylerinin belirlenmesi, canlı sağlığının korunması ve çevre kirliliğinin önlenmesinde oldukça önemlidir.

Barbaros Melih AĞA

Dioksin Lab. Sorumlusu

Kaynaklar:

*Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi / Karaelmas Science and Engineering Journal 4 (1), 71-75, 2014

*Hişmioğulları, ŞE., Hişmioğulları AA., Kontaş, AT. 2012. Dioksin ve dioksin benzeri kimyasalların toksik etkileri. Balıkesir Sağlık Bilim. Derg., 1(1):23-27.

*http://www.kalitesistem.com/ebulten/nisan 2011/ dioksin.htm.

*Arıkan, D., Yetim, H., Sağdıç, O., Kesmen, Z. 2009. Gıdalarda dioksin kontaminasyonu ve insan sağlığı üzerine etkileri. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 12(2):9-15.

* Türk Gıda Kodeksi Belirli Gıdalarda Dioksinlerin, Dioksin Benzeri Poliklorlu Bifenillerin Ve Dioksin Benzeri Olmayan Poliklorlu Bifenillerin Seviyesinin Resmi Kontrolü İçin Numune Alma, Numune Hazırlama Ve Analiz Metodu Kriterleri Tebliği (Tebliğ No: 2015/32)