Alumiini ja sen terveysvaikutukset

Alumiinin aineenvaihdunta

Työntekijät altistuvat alumiinille pääasiassa hengityselinten kautta. Alumiinin imeytyminen riippuu altistuvan aineen hiukkaskoosta ja liukoisuusominaisuuksista. Esimerkiksi alumiinihydroksidi- ja alumiinisulfaattipölyn hiukkaskoko on noin 10 µm, minkä vuoksi ne jäävät ylähengitysteihin eivätkä pääse imeytymään keuhkorakkuloista. Alumiinihitsauksen aiheuttaman alumiinioksidin hienojakoinen rakenne, alle 1 µm, mahdollistaa sen kulkeutumisen keuhkoihin. Keuhkoista alumiini siirtyy verenkiertoon ja sitoutuu pääasiassa plasman proteiineihin, erityisesti transferriiniin ja albumiiniin. Alumiini erittyy elimistöstä pääasiassa munuaisten kautta virtsaan, ja seerumin ja virtsan alumiinipitoisuudet heijastavat viimeaikaista altistusta sekä kehon alumiinikuormitusta. Useamman vuoden altistumisen seurauksena alumiini kertyy keuhkoihin, luihin, maksaan ja aivoihin. Elimistöön muodostuu alumiinikuorma, joka vaikuttaa alumiinin eliminaatioon. Aiemmin altistumattomalla alumiini puoliintuu yhden päivän altistumisen jälkeen noin kahdeksassa tunnissa. Alle vuoden ajan altistuneilla hitsaajilla puoliintumisaika on noin yhdeksän päivää ja yli 10 vuotta altistuneilla yli puoli vuotta.

Altistuminen ruoansulatuskanavan kautta on myös mahdollista, mutta mikäli munuaisten toiminta on normaalia, alumiini ei ole myrkyllistä. Vain pieni osa, noin 1 prosentti, ruoansulatuskanavan kautta saadusta alumiinista absorboituu, ja terveet munuaiset suodattavat alumiinin virtsaan.

Alumiinialtistusta voidaan arvioida biomonitoroinnilla. Alumiinin biomonitoroinnin ensisijainen tavoite on ohjata toimenpiteitä, joilla estetään sekä keuhkojen alumiinikuorman että luuston ja aivojen alumiinikuorman kasvaminen terveydelle haitallisiksi. Alumiinille altistumattomien virtsan alumiinipitoisuudet ovat alle 0,3 µmol/l. Työssään alumiinille altistuvien biomonitoroinnin toimenpideraja on virtsan alumiinipitoisuus U-Al 3,0 µmol/l.

Alumiinin terveysvaikutukset

Alumiinin tunnettuja keskushermostovaikutuksia ovat muisti- ja keskittymisongelmat. On todettu, että lievä depressiivisyys ja väsyneisyys lisääntyivät alumiinialtistumisen kasvaessa. On myös tutkittu alumiinin hitsaajien ja mustan raudan hitsaajien kokemia oireita: alumiinin hitsaajat kokivat keskittymisvaikeuksia ja masennusta kaksi kertaa yleisemmin kuin mustan raudan hitsaajat. Neuropsykologisissa tutkimuksissa on havaittu negatiivinen korrelaatio seerumin ja/tai virtsan alumiinipitoisuuden ja muistia ja tarkkaavaisuutta mittaavissa testeissä suoriutumisen välillä.

Alumiinin on epäilty olevan Alzheimerin taudin riskitekijä. On epäilty juomaveden sisältämän alumiinin altistavan dementialle ja erityisesti Alzheimerin taudille. Lukuisista tieteellisistä tutkimuksista huolimatta ei ole saatu luotettavia todisteita siitä, että alumiini myötävaikuttaisi Alzheimerin taudin syntyyn.

Alumiinin keuhkovaikutukset ovat nykyään harvinaisia. Korkea alumiini-/alumiinioksidipölylle altistuminen voi harvinaisissa tapauksissa johtaa pneumokonioosiin (aluminoosiin) ja keuhkofibroosiin. Yksittäisiä ja yleensä kliinisesti lieviä alumiini- ja alumiinioksidipölyn aiheuttamia pneumokonioositapauksia on julkaistu alumiinijauheiden valmistuksessa/käytössä, alumiinin hitsauksessa, hionnassa tai kiillotuksessa. Suuri alumiinialtistus voi aiheuttaa myös anemiaa.

Työhygieeninen selvitys

Selvityksen tarkoituksena oli arvioida alumiinihitsauksen yhteydessä tapahtuvaa alumiinialtistusta ja alumiinihuurujen kulkeutumista työskentelytilassa. Työhygieeninen selvitys tehtiin metallialan yrityksessä, jossa oli hiljattain aloitettu uutena työvaiheena alumiinin hitsaus. Menetelmässä käytettiin TIG-hitsausta. Työtilassa oli yhtä aikaa kaksi hitsaajaa. Työtekijät käyttivät hitsaustyön aikana hitsausmaskiin yhdistettyjä moottoroituja puhallinsuojaimia, ja tilassa oli koneellinen ilmanvaihto. Toisessa hitsauspisteessä oli käytössä kohdepoisto, toinen hitsauspiste oli ilmanvaihtohuuvan alla. Tarkoituksena oli selvittää ilmanvaihdon riittävyyttä ja myös alumiinihuurujen kulkeutumista viereiseen varastotilaan. Ilmanäytteet kerättiin pumpun avulla 25 mm:n läpimittaiselle suodattimelle IOM-keräimellä kahdesta kiinteästä mittauspaikasta ja molemmille työntekijöille asennetuilla mittareilla työntekijän hengitysvyöhykkeeltä.

Savukynällä arvioitiin ja havainnollistettiin ilmavirtauksia ja tehtiin karkeaa arviointia ilmastoinnin riittävyydestä. Kohdepoiston havaittiin imevän ilmaa hyvin poistoputken läheisyydessä, mutta poistoputki tuli asettaa hyvin lähelle hitsauskohdetta, jotta se toimisi tehokkaasti. Huuvan alla ilman todettiin seisovan paikallaan. Huuva oli asennettu korkealle lähelle kattoa. Ilmanvaihto todettiin tehokkaaksi huuvan läheisyydessä, mutta imuteho ei ollut riittävä työskentelytasolla, johon savukynän savu jäi paikalleen leijumaan. Ilmastointikoneen tehon lisääminen ei parantanut ilman vaihtumista työskentelytasolla.

Alumiinihitsauksessa IV-huuvan työpisteen työntekijällä hengityksensuojaimen ulkopuolelta mitattu pölyn pitoisuus oli 25 % epäorgaanisen pölyn HTP-arvosta. Pölypitoisuus ylitti Työterveyslaitoksen suositteleman yleisen pölyn tavoitetason 2 mg/m3. Alumiinin pitoisuus oli 67 % HTP-arvosta. Otsonin pitoisuus ei kohonnut työpäivän aikana. Toisella työpisteellä, kohdepoiston yhteydessä mitattu työntekijän hengityksensuojaimen ulkopuolella pölyn pitoisuus oli alle 10 % epäorgaanisen pölyn HTP-arvosta ja alitti myös Työterveyslaitoksen suositteleman yleisen pölyn tavoitetason. Alumiinin pitoisuus oli 17 % HTP-arvosta. Hitsaushallissa työpisteiden läheisyydessä kiinteässä mittauspisteessä pölyn pitoisuus oli alle 10 % epäorgaanisen pölyn HTP-arvosta. Alumiinin pitoisuus samassa pisteessä oli samoin alle 10 % HTP-arvosta. Kiinteässä mittauspisteessä hitsaushallin viereisessä hallissa sekä pölyn että alumiinin pitoisuudet jäivät alle määritysrajan.

Hengityksensuojaimen käytöllä työntekijän todellinen altistuminen jäi todennäköisesti mitattua vähäisemmäksi. Yritykselle kerrottiin alumiinin haitallisista terveysvaikutuksista hermostoon, keuhkoihin ja luustoon. Yritykselle suositeltiin ilmanvaihdon ratkaisujen tarkistamista ja kehittämistä tehokkaammin toimivaksi etenkin huuvan osalta. Kohdepoiston tehokas käyttö edellyttää poistoputken hyvää sijoittelua lähelle työkohdetta. Ilmanvaihdon teho oli kokonaisuudessaan kuitenkin riittävä estämään huurujen ja pölyjen leviämisen muualle hallin tiloihin. Hitsaajille suositeltiin vähintään kertaluontoisesti alumiinin biomonitorointia, jolla voidaan tarkentaa työntekijän altistumismäärää. Raskaana olevien ei tulisi tehdä hitsaustyötä eikä työskennellä tehtävissä, joissa on käytettävä hengityssuojainta pitkäaikaisesti.