A TERMÉSZETES ÉS ÉPÍTETT KÖRNYEZET VÉDELME 6.6 3.2 Ivóvíz nitráttartalma és a rákgyakoriság összefüggése Szlovákiában Tárgyszavak: ivóvíz; nitráttartalom; rákkockázat; Szlovákia. A talajvíz fokozódó nitrátszennyeződése elsősorban a műtrágyák elterjedt alkalmazása folytán egyre növekvő közegészségügyi probléma a világ sok mezőgazdasági régiójában. 1950 1980 között Szlovákiában a gabonatermés megduplázódott, a műtrágya-felhasználás nyolcszorosára növekedett, és a mezőgazdaságilag művelt földek alatti talajvíz nitrátkoncentrációja kétszeresre emelkedett. Szlovákiában az ivóvíz megengedett nitráttartalma 50 mg/l össznitrogén felnőttek és 15 mg/l gyermekek esetében. Míg a nitrátkoncentráció az ivóvízművek zömében a felnőtt-határérték alatt van, addig gyakran meghaladja a gyermekekre vonatkozó határértéket. A nitrát önmagában nem toxikus a szlovák szabvány alatti szinten, de a toxicitás erősen növekszik, ha a felső gyomor-bélcsatornában gyakori baktériumok nitritté redukálják. A nitritek nitrozálási reakciókon mehetnek át a gyomor-bélcsatornában és a hólyagban, így aminokkal és amidokkal N-nitrozovegyületeket képezhetnek. Az utóbbiak az ismert legveszélyesebb rákkeltők közé tartoznak, és a legkülönbözőbb szervekben okozhatnak rákot (gyomor, vastagbél, hólyag, nyirokerek, vérképző rendszer) állatkísérletekben. A széles körű kísérleti adatok ellenére viszonylagos hiány mutatkozik olyan járványtani adatokból, amelyek az ivóvízben levő nitrát és a rákkockázat kapcsolatára vonatkoznak. A legtöbb járványtani vizsgálat a gyomorrákra irányul, és az eredmények rendkívül vegyesek. Fokozott kockázatot figyeltek meg a nyelőcsőben, orrgaratban, húgyhólyagban, prosztatában és a non-hodgkin nyirokszöveti daganatban kialakuló rák esetében. Azonban a korábbi vizsgálatok zömében a rákhalálozást az előfordulási gyakorisággal szemben az ivóvíz nitrátkoncentrációjával hozták összefüggésbe, így figyelmen kívül hagyva a lappangási időszakot. A közüzemi ivóvizet közel folyamatosan ellenőrzi Szlovákiában az utóbbi néhány évtized folyamán a közegészségügyi hatóság, és az 1980-as évek óta működik egy populáción alapuló ráknyilvántartási rendszer. Ez lehetővé tette
az ivóvíz nitrátszintjének és a rákgyakoriságnak ökológiai vizsgálatát a Trnava (Nagyszombat) körzetben, amely Délnyugat-Szlovákia jelentős mezőgazdasági területe. Elsősorban a gyomor-bél- és vizeletelvezető rendszerre irányultak a vizsgálatok, mivel az endogén nitrozálás ezekben a szervekben fordul elő, ami a kísérleti és járványtani adatok szerint összefügghet a rákkockázattal. Értékelték a non-hodgkin kór kockázatát is, mivel ez a ráktípus is kapcsolatos az ivóvíz nitrátkoncentrációjával. Anyagok és módszerek A trnavai kerület (1389 km 2 ) területén egy etnikailag homogén populáció él (kb. 237 000 fő), közel 40%-a falusi viszonyok között. Intenzív mezőgazdasági termelést folytatnak, jellemző növényfajták a búza, árpa, cukorrépa és kukorica. A lakosság viszonylag stabil, 1975 95 között csak kismértékű be- és kivándorlás történt. A trnavai Közegészségügyi Intézetben létrehoztak egy számítógépes adatbázist a kerületben levő összes kommunális ivóvízművel kapcsolatban. A talajvíz-ellenőrzés kiterjedt volt, amely magában foglalta a mikrobiológiai és biológiai (összes koliform, nedvességkezelő és mezofil baktériumok, élő és elhalt szervezetek), valamint a kémiai és fizikai (nitrátok, nitritek, ammóniumkationok, kalcium, kloridok, klór, szín, íz, szag, zavarosság) minőség rutinszerű ellenőrzését. A laboratóriumi minőségbiztosítási/minőség-ellenőrzési mechanizmusok rendszeresen működtek, és periodikusan a mintákat laboratóriumok közötti vizsgálattal és érvényesítették. Kiválasztott vízminőségi adatokat betápláltak egy szoftverprogramba (VYDRA), amely az integritás biztosítására többszörös minőségi kontrollra vonatkozó ellenőrzéseket is tartalmazta. A jelenlegi vizsgálathoz az 1975 95. évi nitrátadatokat használták fel, amelyek kiterjedtek az összes személyre, aki a kerületben közüzemi vizet fogyasztott. Ez a vízellátó rendszer 60 falut vagy várost látott el. Ebben az időszakban kb. 8 mintát vettek évente; ezeket az értékeket átlagolták, majd minden egyes falura vonatkozólag kiszámították a nitrátexpozíciót. Szlovákiában az 1950-es évek kezdetétől kötelező a rákos esetek és halálozások bejelentése, de csak 1968 óta terjesztették ki a nyilvántartási rendszert Kelet-Szlovákiára is. Ez lehetővé tette részletes és teljes adatok gyűjtését valamennyi rákbetegre vonatkozólag. 1980 óta a rendszer lefedi az egész országot. Jelenleg számítógépes ráknyilvántartás működik, amely azonosít minden rákbeteget, ezenkívül egyéb adatok is gyűjt (életkor a diagnózis idején, születési idő, lakóhely, a daganat helye és morfológiája a nemzetközi osztályozásnak ICD-O megfelelően, diagnosztikai eljárások, a rák klinikai és áttételes formái, gyógykezelés, a beteg hosszú távú követése, a halál oka). Az adatokat a Rákgyakoriság öt kontinensen (1977) V., VI. és VII: kötete tartalmazza, ami lehetővé tette a rák nemzetközi mintáinak összetett vizsgálatát és igazolta az adatok hitelességét.
Minden, vezetékes vízzel ellátott települést 1975 95 között három csoportba soroltak az átlagos nitrátkoncentráció szerint ( 10, 10,1 20 és 20 mg/l össznitrát). Ezeket a kategóriákat úgy választották, hogy közel azonos expozíciós csoportokat kapjanak. Minden egyes rákos esetre és szelektált rákelőfordulási helyekre vonatkozólag kiszámították a standard gyakorisági arányokat (SIR) és a 95%-os megbízhatósági határokat (CI). Eredmények Az 1. táblázat mutatja az átlagos nitrátkoncentrációk eloszlását a kommunális vízművel ellátott 60 településen. Egy vízműben sem mértek a szlovák maximális határérték (50 mg/l) feletti értéket, azonban a populáció 33%-a 20 mg/l nitráttartalmú vizet fogyasztott. A városi körzetekben élő személyek (>20 000 lakos) és a vidéki településeken lakók eloszlása a három expozíciós kategória tekintetében viszonylag homogén volt. 1. táblázat Települések eloszlása átlagos nitráttartalom szerint, 1975 95 (Trnava kerület, Szlovákia) Nitrátkoncentráció (mg/l) Átlag (közép-) érték (mg/l) Települések száma populáció Férfiak Nők Összesen %-os popu- %-os popu- %-os arány láció arány láció arány 0 10,0 10,1 20 20,1 50,0 Összesen 4,5 (3,8) 15,5 (15,7) 35,5 (29,7) 16 18 26 60 20 047 44 133 31 161 96 341 21,8 45,8 32,3 21 769 46 265 33 479 101 513 21,4 45,6 33,0 42 816 90 398 64 640 197 854 21,6 45,7 32,7 Az összes rákbetegség szempontjából pozitív összefüggés volt a nitrátkoncentráció és a rák gyakorisága között. Ha a falvakban 10 ml/l nitrátkoncentráció volt, akkor kevesebb rák (SIR = 0,88), míg 10,1 20 mg/l értékek esetében túl sok rákbetegség (SIR = 1,07) fordult elő. Maximális nitrátkoncentrációnál (>20 mg/l) az esetszám enyhe emelkedése figyelhető meg az összes rákra vonatkozólag (SIR = 1,03), de ez statisztikailag nem szignifikáns. Az alacsony és közepes nitrátszintű falvakban a SIR-érték hasonló volt férfiaknál és nőknél, de a maximális nitrátexpozíció esetében emelkedett rákkockázat figyelhető meg nőknél (SIR = 1,38), de férfiaknál nem (SIR = 0,94). A trendvizsgálat mind férfiak, mind nők esetében statisztikai szignifikanciát mutatott (P < 0,001). Pozitív összefüggést észleltek a nitrátszint, valamint az összes emésztőszerv rákja és a non-hodgkin-kór között. Az emésztőszervi rákok közül zömé-
ben vastagbél-végbélben fordultak elő daganatok, míg a gyomorrákkal való összefüggés nem érte el a statisztikai szignifikanciát. A non-hodgkin-kór előfordulása különböző képet mutatott férfiaknál és nőknél. Nem figyeltek meg kapcsolatot a nitrátszint és a vese- vagy hólyagrák gyakorisága között. Értékelés Abból a hipotézisből indultak ki, hogy a vezetékes vízben levő nitrát pozitív összefüggést mutat az emésztőszervek, vese, hólyag rákjának és a non- Hodgkin-kórnak a gyakoriságával. Statisztikailag szignifikáns kapcsolat mutatható ki nők vastag- és végbélrákja esetében, gyengébb az összefüggés férfiak vastag- és végbélrákjára vonatkozólag, valamint nők gyomorrákjával összefüggésben, és semmilyen kapcsolat nem észlelhető férfiak gyomorrákja tekintetében. Pozitív kapcsolatot figyeltek meg a non-hodgkin-kór esetében mind férfiaknál, mind nőknél, bár a trend nőknél nem érte el a szokásos statisztikai szignifikanciát. A vese- és hólyagrákkal kapcsolatban a pozitív összefüggésre nem találtak bizonyítékot. Az expozíciós adatok 20 évi időszak folyamán, rutinszerűen gyűjtött nitrátvizsgálati eredményeken alapultak, ami lehetővé tette a lappangási periódus figyelembevételét. A nitrátkoncentrációkat rendszeres környezeti és minőségi ellenőrzések részeként határozták meg. Az adatok absztrakcióját és számítógépesítését szintén a minőségi kontrollmechanizmusok keretében végezték. A felmérés további erőssége volt, hogy a rákgyakorisági adatokat egy olyan nyilvántartási rendszerből vették, amely 1978 óta a Rákgyakoriság öt kontinensen -nek részét képezi. A gyakorisági adatok inkább, mint a mortalitási adatok általában megfelelőbbek a rák kóroktanának vizsgálatához, mivel a mortalitási adatok mind a gyakoriságnak, mind a túlélésnek a függvényei. Így a lakóhely figyelembevétele a diagnózis időpontjában megfelelőbb, mint a halálozás idején érvényes lakóhely tekintetbevétele, mivel az utóbbi nem mindig tükrözi az elhunyt szokásos lakhelyét. A vizsgált populáció viszonylagos stabilitása (mind földrajzi régió, mind korcsoport tekintetében) szintén hozzájárult a felmérés érvényességéhez, mivel a diagnózis időpontjában érvényes lakhely valószínűleg nagymértékben összefügg a vezetéki víznek való expozíció zömében elfoglalt lakhellyel. A ráknyilvántartásból származó adatok több minőség-ellenőrzésen mennek át, mint a halálozási bizonyítványok adatai. A vizsgálat fő korlátai a kis mintanagyság egyes ráktípusok esetében, valamint a lehetséges zavaró tényezők figyelmen kívül hagyása, amelyek nehezen építhetők be egy ökológiai felmérésbe még akkor is, ha ismeretesek. Nem álltak rendelkezésre az aktuális vízfogyasztási minták az egyes településekre vonatkozólag, amely befolyásolhatja az aktuális nitrátexpozíciót és egyéb nitrátforrásokat (étrend, dohányzás, gyógyszerek). További lehetséges korlátozás, hogy kizárták azokat a személyeket, akik nem vezetékes vizet fogyasz-
tottak, amelyben gyakran maximális nitráttartalom mérhető. Bár ez nem érinti a vizsgálati eredmények belső érvényességét, de korlátozza a dózis/válasz viszony teljes meghatározását a nitrát és a rákgyakoriság között. Ezenkívül nem rendelkeztek információval a kommunális vízművek peszticidszennyezettségéről, amely esetleg zavarhatja az eredményeket. Bár ezen a területen a felmérés alatt növekedett a peszticidfelhasználás, kétféle bizonyíték is van arra, hogy a peszticidek valószínűleg nem magyarázzák az eredményeket: 1. a kommunális vízműveket, kiszolgáló, összes kút min. 50 m mély, és ilyen mélységben valószínűtlen szigfnifikáns peszticidszennyezés előfordulása; 2. a szerves szennyeződés mértéke az ivóvízben alacsony szinten maradt a felmérés folyamán, ami nagyobb peszticidszennyezés ellen szól. A vastag- és végbélrákkal kapcsolatban észlelt pozitív összefüggésről eddig még nem jelent meg közlemény és az ellentétes egyes országok (USA, Kanada, Dánia és Spanyolország) ökológiai adataival. Azonban az USA-ban és Spanyolországban végzett vizsgálatok mortalitási adatokon alapulnak, míg a kanadai felmérés olyan rákgyakorisági adatokat vett alapul, amelyek nem voltak teljesek, és nem vették figyelembe a lappangási periódust. Egyetlen csoportos felmérés szerint (2001) nincs dózis/válasz összefüggés a vezetékes ivóvíz nitráttartalma és a végbélrák kockázata között. A vizsgálatok zömében nem észleltek összefüggést a vastag- és végbélrák és a nitrogéntartalmú műtrágyával kapcsolatos munkavégzés között. Figyelmet érdemel a vastagbél, mivel a nitrozálási reakciók itt fordulhatnak elő és a N-nitrozovegyületek vastagbélrákot váltanak ki állatkísérletekben. A nitrátszint és a gyomorrák gyakorisága között nem tudtak pozitív összefüggést igazolni, ami beleillik egy rendkívül vegyes irodalomba. Az ökológiai vizsgálatok közül egyaránt találhatók pozitív, zéró és negatív eredmények. Az egyéni kockázatok értékelése során ketten közöltek pozitív összefüggést, másik két kutató nem észlelt kapcsolatot. Az ivóvíz nitráttartalma és a non-hodgkin-kór gyakorisága között észlelt összefüggés egybevág két USA-beli ökológiai vizsgálattal, míg egy dániai felmérés során nem észleltek kapcsolatot a nyirok- és vérképző szervek rákjával. Egyetlen prospektív csoportvizsgálat során sem tudtak összefüggést kimutatni az NHL gyakoriságával. Ezzel szemben egy populáción alapuló, eset-kontroll felmérés (1996) keretében kimutatták, hogy átlag17,7 mg/l nitráttartalmú ivóvíz tartós (1947 79) fogyasztása összehasonlítva a 7,1 mg/l nitráttartalmú vízzel pozitív összefüggést mutatott az NHL-kockázattal (OR = 2,0) és a növekvő nitrátszinttel kapcsolatban dózis/válasz összefüggés nyilvánult meg. Az összefüggés hasonló volt férfiaknál és nőknél, de kissé erősebb a C-vitamint és karotint fogyasztóknál, de a nitrát táplálékkal való felvétele nem befolyásolta. Ezek a megfigyelések arra utalnak, hogy ez fontos kutatási irány lehet ennek a ráktípusnak amely gyorsan terjed a nyugati populációkban a jobb megértése céljából.
Az a megfigyelésük, hogy hólyagrák nincs kapcsolatban a nitráttartalommal, egybevág a Kanadában, Francia- és Spanyolországban végzett ökológiai vizsgálatokkal; magával a veserákkal kapcsolatban nincsenek adatok. Egy USA-beli felmérés szerint nincs összefüggés a veserákkal, azonban igen erős, pozitív kapcsolat észlelhető a hólyagrákkal. Nitrogén-műtrágyagyártó munkások tartós követése során megállapították, hogy nincs összefüggés a hólyagrákkal, bár a vizsgált esetek száma kicsi volt. A nitrogénfelvétel és a hólyagrák kapcsolata biológiailag valószínű, mivel normál viszonyok között szájon át felvett nitrát kb. 70%-a a vizelettel ürül ki, és endogén nitrozálás előfordulhat a hólyagban. Ezenkívül a nitrozálási melléktermékek gyorsan megjelennek a vizeletben nitráttartalmú ivóvíz fogyasztását követően. Az N- nitrozovegyületek rákkeltőnek bizonyultak a kísérleti állatok hólyagjában. Összefoglalva megállapítható, hogy pozitív összefüggés van a vezetéki víz nitráttartalma és a vastag- és végbélrák, valamint a NHL kockázata között. A megfigyelések folytatása egyedi esetek alapján ajánlatos, mivel növekszik a nitrátkoncentráció Közép-Európa és egyéb helyek mezőgazdasági régióinak vízműveiben. (Dr. Pálfi Ágnes) Gulis, G.; Czompolyova, M.; Cerhan, J. R.: An ecologic study of nitrate in municipal drinking water and cancer incidence in Trnava district, Slovakia. = Environmental Research Section A, 88. k. 3. sz. 2002. p. 182 187. Ward, M. H.; Mark, S. D. stb.: Drinking water nitrate and the risk of non-hodgkin s lymphoma. = Epidemiology, 1996. 7. sz. p. 465 471. Egyéb irodalom Jankovich, V.: Szelid technológia az ökoépítészetben. = Alaprajz, 9. k. 7. sz. 2002. okt. p. 38 41. Betschart, W.: A passzívház-technika. = Magyar Épületgépészet, 51. k. 10. sz. 2002. p. 3 7. Papp S.: Biogeokémiai körfolyamatok, a karbóniumciklus. = Magyar Kémikusok Lapja, 57. k. 11. sz. 2002. p. 428 435. Szilágyi I.: Az épített örökség helyi védelme. = Magyar Építőipar, 52. k. 7 8. sz. 2002. p. 204 215. Érsel T.: Növénypatogén gombák fajhibridjei és ökológiai jelentőségük. = Növényvédelem, 381. k. 11. sz. 2002. p. 587 593. Pálvai J.: A közúti közlekedési hálózat sűrűsége és a mobilitás. = Közlekedéstudományi Szemle, 52. k. 11. sz. 2002. p. 401 413.
Várkonyi A.: Ökológiai folyosó települési környezetben. = Tájépítészet, 3. k. 1. sz. 2002. tavasz, p. 53 55. Schmidt G.; Read P. E.: Néhány gondolat a városfásításról. III. rész. = Tájépítészet, 3. k. 1. sz. 2001. tavasz, p. 34 37.