Alüminyum WHO

Alüminyum, Dünya’nın kabuğunun yaklaşık %8’ini oluşturan ve en bol bulunan metalik elementtir. Alüminyum tuzları, organik madde, renk, bulanıklık ve mikroorganizma seviyelerini azaltmak için su arıtımında koagulant olarak yaygın olarak kullanılır. Bu tür kullanımlar, hazırlanmış suda alüminyum konsantrasyonlarının artmasına neden olabilir. Kalan konsantrasyonlar yüksek olduğunda, istenmeyen renk ve bulanıklık oluşabilir. Bu tür sorunların ortaya çıkabileceği alüminyum konsantrasyonları, su arıtma tesisindeki bir dizi su kalitesi parametresine ve operasyonel faktöre büyük ölçüde bağlıdır.

Gıda katkı maddesi olarak kullanılan alüminyum bileşikleri içerenler dahil olmak üzere gıdalardan alüminyum alımı, genel halk için alüminyum maruziyetinin ana yolunu temsil eder. İçme suyunun toplam oral alüminyum maruziyetine katkısı genellikle toplam alımın %5’inden azdır. Gıdalarda, içme suyunda ve birçok antasit preparatta elementin yaygın olarak görülmesine rağmen, oral olarak alınan alüminyumun insanlar için akut toksik olduğuna dair çok az belirti vardır.

Alüminyum maruziyetinin insanlar üzerinde Alzheimer hastalığının başlangıcını veya ilerlemesini hızlandıran bir risk faktörü olduğu hipotezi ileri sürülmüştür. 1997 WHO Çevre Sağlık Kriterleri alüminyum belgesi şu sonuca varmıştır:

• Birkaç epidemiyolojik çalışmada gösterilen içme suyundaki alüminyum ile AD [Alzheimer hastalığı] arasındaki pozitif ilişki tamamen göz ardı edilemez. Ancak, bu çalışmaların kanıtlanmış karıştırıcı faktörleri ve tüm kaynaklardan toplam alüminyum alımını hesaba katmamaları nedeniyle, nedensel bir ilişki çıkarma konusunda ciddi çekinceler gereklidir.
• Bu çalışmalarda belirlenen verilere göre, içme suyundaki 100 µg/l’nin üzerindeki alüminyum maruziyetine bağlı AD’nin göreceli riskleri düşüktür (2.0’dan az). Ancak, risk tahminleri çeşitli metodolojik nedenlerle kesin olmadığı için, genel nüfusta alüminyum maruziyetini kontrol etme ihtiyacı hakkında karar verirken kesin bir nüfus kaynaklı risk hesaplanamaz. Bu tür belirsiz tahminler, genel nüfusta alüminyum maruziyetini kontrol etme ihtiyacı hakkında karar verilirken faydalı olabilir.

2007 yılında JECFA, tüm kaynaklardan alınan alüminyum için 1 mg/kg vücut ağırlığı üzerinden PTWI değerini belirlemiştir. JECFA aşağıdaki sonuca varmıştır:

• Mevcut çalışmaların birçoğu kısıtlıdır ve doz-cevap ilişkilerini tanımlamak için yeterli değildir. Bu nedenle, Komite değerlendirmesini birkaç çalışmadan elde edilen kanıtların birleşimine dayandırmıştır.
• Gaga yoluyla alüminyum bileşiklerinin verilmesini içeren çalışmaların relevanlığı belirsizdir, çünkü gaga sonrası toksikokinetiklerin diyet sonrası toksikokinetiklerden farklı olması beklenmektedir ve gaga çalışmaları genellikle yemdeki bazal seviyeleri de içeren toplam alüminyum maruziyetini bildirmemektedir. Alüminyum bileşiklerinin diyetle verilmesiyle yapılan çalışmalar değerlendirme için en uygun olarak değerlendirilmiştir.
• Fareler, sıçanlar ve köpekler üzerinde yapılan çeşitli diyet çalışmalarında alüminyum için en düşük LOEL’ler (en düşük gözlenen etki seviyeleri) Al olarak ifade edilen günde 50-75 mg/kg vücut ağırlığı civarındadır. Komite, türler arası ve türler içi farklılıklara izin vermek için bu LOEL aralığının alt ucuna (Al olarak ifade edilen günde 50 mg/kg vücut ağırlığı) 100’lük bir belirsizlik faktörü uygulamıştır. Veritabanındaki eksiklikler, değerlendirilen çalışmaların çoğunda NOEL’lerin (gözlenen etki yok seviyeleri) bulunmaması ve ilgili toksikolojik uç noktalar üzerinde yapılan uzun süreli çalışmaların eksikliği olarak göze çarpmaktadır. Eksiklikler, gıdalarda bulunan daha az çözünür alüminyum türlerinin muhtemel daha düşük biyoyararlanımı ile dengelenmektedir. Genel olarak, ek olarak üçlük bir belirsizlik faktörünün uygun olduğu düşünülmektedir.
• Komite, birikim potansiyeli nedeniyle sonucu olarak elde edilen sağlık tabanlı rehberlik değerinin bir PTWI olarak ifade edilmesi gerektiğini teyit etmiştir. Komite, katkı maddeleri dahil olmak üzere gıdadaki tüm alüminyum bileşikleri için geçerli olan 1 mg/kg vücut ağırlığı için PTWI belirlemiştir.

Bu bölüm, içme suyundaki alüminyumun sağlık açısından risklerini ve su arıtma tesislerinde alüminyum kullanımının optimizasyonu yoluyla bu riskleri en aza indirmenin yollarını incelemektedir.

Anahtar noktalar:

• JECFA’nın (Gıda Katkı Maddeleri Ortak Uzman Komitesi) geçici tolere edilebilir günlük alım miktarına (PTWI) dayalı olarak hesaplanan sağlık temelli değer, yetişkin birinin günde 2 litre su tükettiğini ve PTWI’nin %20’sinin içme suyundan geldiğini varsayarak yuvarlandığında 0,9 mg/l’dir.
• Bununla birlikte, içme suyundan alüminyum emiliminin boyutu, kullanılan alüminyum tuzu, pH (alüminyumun formları ve çözünürlüğü için), biyoyararlanım ve diyet faktörleri gibi bir dizi parametreye bağlıdır ve belirsizlikler mevcuttur.
• Su arıtımında koagulant olarak kullanılan alüminyumun faydaları kabul edilmektedir. Bu dikkate alınarak ve alüminyumun potansiyel nörotoksisitesi gibi sağlık endişeleri göz önünde bulundurularak, bitirme suyundaki alüminyum seviyelerini en aza indirmek için alüminyum bazlı koagulantlar kullanan su arıtma tesislerinde koagülasyon sürecinin optimizasyonuna dayalı pratik bir seviye türetilmiştir.
• Arıtılmış suda kalan alüminyum konsantrasyonlarını en aza indirmek için çeşitli yöntemler mevcuttur. Bunlar, koagülasyon sürecinde optimum pH kullanımı, aşırı alüminyum dozundan kaçınma, koagulantın uygulanması noktasında iyi karıştırma, flokülasyon için optimum çırpma hızları ve alüminyum flokunun verimli filtrelenmesini içerir.
• İyi çalışma koşulları altında, büyük su arıtma tesislerinde 0,1 mg/l veya daha düşük alüminyum konsantrasyonları elde edilebilir. Küçük tesisler (örneğin 10.000’den az kişiye hizmet verenler) bu seviyeye ulaşmada bazı zorluklar yaşayabilir, çünkü tesislerin küçük boyutları operasyondaki dalgalanmalar için çok az tampon sağlar; ayrıca, bu tür tesisler genellikle sınırlı kaynaklara ve belirli operasyonel sorunları çözmek için gereken uzmanlığa sınırlı erişime sahiptir. Bu küçük tesisler için bitirme suyundaki pratik alüminyum seviyesi 0,2 mg/l veya daha düşüktür.
• Yukarıda belirtildiği gibi, JECFA PTWI’den türetilen bir sağlık temelli değer, yetişkin birinin günde 2 litre su tükettiğini ve PTWI’nin %20’sinin içme suyundan geldiğini varsayarak yuvarlandığında 0,9 mg/l’dir. Ancak, yine yukarıda belirtildiği gibi, alüminyum bazlı koagulantlar kullanan su arıtma tesislerinde koagülasyon sürecinin optimizasyonuna dayalı pratik seviyeler, büyük tesislerde 0,1 mg/l’den az ve küçük tesislerde 0,2 mg/l’den azdır. Mikrobik kirlenmeyi önlemek için koagülasyonu optimize etmenin önemi ve dağıtım sistemlerinde alüminyum flokunun birikimini en aza indirme ihtiyacı göz önünde bulundurulduğunda, ortalama artıkların bu değerleri aşmamasını sağlamak önemlidir.

Bu kısım, alüminyumun içme suyundaki varlığı konusunda kapsamlı bir bakış açısı sunmaktadır. Sağlık riskleri, alüminyumun faydaları ve alüminyum seviyelerini en aza indirme yöntemleri ele alınmıştır.