Domů Látky V IRZ 1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan (HCH)

1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan (HCH)

Základní informace

Pořadové číslo látky v IRZ/E-PRTR 44
Další názvy Lindan, BHC, HCH, Agrocide, Agronexit, Aparasin, Aphtitria, Benhexol, Esoderm, Ficide, gama benzene hexachloride, gama hexachlor, Gamene, Gamiso, Gammalin, Gammexane, Gexane, Grocide, Hexachloran, Jacutin, Kwell, Lindafor, ENT 7796
Číslo CAS

608-73-1

alfa isomer: 319-84-6

beta isomer: 319-85-7

gama isomer: 58-89-9

delta isomer: 319-86-8
Chemický vzorec C6H6Cl6

Ohlašovací prahy pro úniky a přenosy pro ohlašování do IRZ/E-PRTR

Úniky do ovzduší (kg/rok)10
Úniky do vody (kg/rok)1
Úniky do půdy (kg/rok)1
Přenosy v odpadních vodách (kg/rok)1
Přenosy v odpadech (kg/rok)-
Rizikové složky životního prostředíovzduší, voda, půda

H- a P-věty

Číslo CAS: 608-73-1*
Standardní věty o nebezpečnostiPokyny pro bezpečné zacházení
H312 Zdraví škodlivý při styku s kůžíP280 Používejte ochranné rukavice/ochranný oděv/ochranné brýle/obličejový štít.
P302+P352 Při styku s kůží: Omyjte velkým množstvím vody.
P312 Necítíte-li se dobře, volejte Toxikologické informační středisko/lékaře/…
P362+P364 Kontaminovaný oděv svlékněte a před opětovným použitím vyperte.
H301 Toxický při požitíP270 Při používání tohoto výrobku nejezte, nepijte ani nekuřte.
P301+P310 Při požití: Okamžitě volejte Toxikologické informační středisko/lékaře/…
P330 Vypláchněte ústa.
H351 Podezření na vyvolání rakovinyP201 Před použitím si obstarejte speciální instrukce.
P202 Nepoužívejte, dokud jste si nepřečetli všechny bezpečnostní pokyny a neporozuměli jim.
P308+P313 Při expozici nebo podezření na ni: Vyhledejte lékařskou pomoc/ošetření.
H400 Vysoce toxický pro vodní organismyP273 Zabraňte uvolnění do životního prostředí.
P391 Uniklý produkt seberte.
H410 Vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinkyP273 Zabraňte uvolnění do životního prostředí.
P391 Uniklý produkt seberte.

* Klasifikace dle přílohy VII, nařízení (ES) č. 1272/2008, ve znění pozdějších předpisů.

Základní charakteristika

1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan (dále jen HCH) je bílá až nažloutlá látka tvořící v pevném skupenství vločky. Projevuje se svým typickým zatuchlým zápachem. Teplota tání je 112 °C a hustota 1 870 kg.m-3. Rozpustnost ve vodě při 24 °C činí 17 mg.l-1. Strukturu této látky ukazuje Obrázek 1. Vyskytuje se v několika izomerních modifikacích, které označujeme jako alfa, beta, gama a delta. Gama modifikace je označována jako lindan a je z izomerů nejúčinnější jako insekticid (o lindanu je pojednáno v samostatné kapitole, jelikož se i samostatně ohlašuje). HCH je díky svým vlastnostem zařazován jak do skupiny perzistentních organických polutantů (POP), tak do skupiny těkavých organických látek (VOC). Jedná se o syntetickou látku připravenou a užívanou člověkem.

Struktura HCH

Obrázek 1: Struktura 1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexanu

Použití

HCH se používal jako surovina pro výrobu trichlorbenzenu a různých pesticidních přípravků. Dále se používal pro přípravu přípravků na ochranu lesních porostů proti okusu zvěře, insekticidních prostředků, hlístopudných prostředků a také jako přípravek do některých barev.

Technický HCH, zejména samotný jeden z jeho izomerů (-izomer lindan), byl používán jako velmi účinný insekticid pro ochranu dřeva, ovoce, zeleniny, brambor a dalších plodin a k moření osiva. Jeho použití jako insekticidu v zemědělství je již zakázáno. Státy EU souhlasily se stažením HCH z veškerých zemědělských aplikací.

Zdroje úniků

Primárním antropogenním zdrojem této látky bylo jeho intenzivní využívání jako insekticidu. Vzhledem ke své stabilitě se poté HCH rozšířil na velké vzdálenosti. Nelze vyloučit jeho přítomnost v produktech dovezených ze zemí, kde se může dosud používat (textilní suroviny, dřevo). V současné době může HCH unikat ze skládek nebezpečných odpadů nebo erozí půdy, na kterou byl v minulosti aplikován. Specifickou otázkou mohou být staré ekologické zátěže, ze kterých se může uvolňovat do okolního prostředí. Zdrojem úniků mohly být i 3 budovy závodu Spolana Neratovice (kde probíhala výroba HCH a TCB), jejichž odstranění a dekontaminace okolí proběhlo až v roce 2008. Podezřelé mohou být také například objekty v minulosti využívané jako sklady agrochemikálií, případně objekty výroby pesticidů a podobně. Dalšími zdroji úniků mohou být také špatně zabezpečené skládky nebezpečných odpadů.

1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan je látka syntetická, připravená a používaná člověkem. Neexistují přirozené zdroje emisí.

Shrneme-li nejvýznamnější zdroje antropogenních emisí, získáváme následující výčet:

  • Redepozice v prostředí z míst, které jsou jím zasažené (namořené dřevo, zeminy);
  • Špatně zabezpečené skládky nebezpečných odpadů;
  • Staré ekologické zátěže (např. objekty bývalých skladů agrochemikálií apod.).

Dopady na životní prostředí

HCH byl naměřen v nízkých koncentracích v podzemních i povrchových vodách v okolí skládek nebezpečných odpadů. Tato látka může mít nepříznivé vlivy na zdraví živočichů, a tím ohrožovat citlivou rovnováhu ekosystémů.

HCH je toxický pro hmyz a ryby. Hlavní nebezpečnost HCH spočívá v jeho stabilitě a schopnosti bioakumulace, tím rozumíme fakt, že je v životním prostředí nesnadno odbouratelný a šíří se potravním řetězcem směrem k jeho vrcholu, tzn. od nižších živočichů k velkým predátorům. Vysoké koncentrace byly naměřeny především v tuku mořských dravých ryb.

HCH může být přítomen i ve vzduchu ve formě par, nebo naadsorbovaný na jemných prachových částicích. Takto může setrvávat v atmosféře celé měsíce a šířit se na velmi dlouhé vzdálenosti.

V zeminách, sedimentech a vodách je HCH velmi pomalu odbouráván mikroorganismy na produkty méně škodlivé pro životní prostředí. Například -izomer hexachlorcyklohexanu lindan má nízkou mobilitu, a je sorbován na půdních částicích. Pseudomonas putida, Escheria coli a Clostridium sphenoides, které ho transformují na tetrachlorcyklohexan nebo pentachlorcyklohexan. Poločas rozpadu lindanu v půdách je až 1,5 roku.

Dopady na zdraví člověka, rizika

1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan je obecně látka nebezpečná pro zdraví člověka. Do organismu může být vdechnuta, požita s potravinami, ale prostupuje i pokožkou. U exponované osoby může dojít k následujícím projevům a ohrožením zdraví:

  • Extrémní zvýšení pravděpodobnosti onemocnění rakovinou;
  • Podráždění dýchacích cest;
  • Poškození jater a ledvin;
  • Poškození funkce štítné žlázy.

Vysoké nebo opakované expozice mohou poškodit centrální nervovou soustavu a způsobit podrážděnost, svalovou slabost, třes, záchvaty nebo pocit „píchání“ v pokožce. Chronické působení může kromě rakoviny způsobit ohrožení plodnosti u mužů i u žen.

Celkové zhodnocení nebezpečnosti z hlediska životního prostředí

1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan je díky svým vlastnostem nebezpečná látka, která negativně ovlivňuje jednotlivé složky životního prostředí. Nejproblematičtější vlastností je schopnost bioakumulace a šíření potravními řetězci.

Způsoby zjišťování a měření

1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan je zapáchající látka, proto k prvnímu určení jeho přítomnosti může posloužit čich. Emise HCH, jakožto i jiných zakázaných pesticidů, lze jen velmi obtížně kvantifikovat bez využití analytických metod, protože se jedná o emise ze stávajících zátěží či redistribuci v prostředí.

K detailnějším analýzám je možné použít laboratorní stanovení. Obvykle je stanovení prováděno plynovou chromatografií s detektorem elektronového záchytu ECD. Odběr vzorků vzduchu se může provádět prosáváním přes sorpční trubičky. Analytické koncovce předchází extrakce vhodným rozpouštědlem a přečištění extraktu. Měření a veškeré služby s tím spojené nabízejí dostupné komerční laboratoře.

Pro stanovení všech izomerů HCH (a i řadu jiných organochlorovaných pesticidů) v kapalných a pevných matricích je velmi dobře použitelná metoda US EPA 8081B: vzorek je nejprve extrahován vhodnou extrakční technikou s použitím směsi rozpouštědel hexan:aceton (1:1) nebo dichlormethan:aceton (1:1). Pro extrakci organochlorovaných látek je možné využít Soxhletovou extrakci (US EPA Method 3540), zrychlenou tlakovou extrakci rozpouštědlem (US EPA Method 3545), mikrovlnnou extrakci (US EPA Method 3546), extrakci ultrazvukem (US EPA Method 3550), extrakci tekutinou v superkritickém stavu (US EPA Method 3562), případně jinou vhodnou extrakční metodu. Následujícím krokem je přečištění extraktu. Výběr způsobu čištění je dán typem matrice vzorku a sloučeninou, která je stanovována. Doporučeny jsou čistící techniky sloupcovou chromatografií s použitím sorbentu na bázi aluminy (US EPA Method 3610), Florisilu (US EPA Method 3620) nebo silikagelu (US EPA Method 3630). Pro extrakci i čištění lze použít řadu rozpouštědel, např. n-hexan, dichlormethan, aceton, diethylether, ethylacetát, isooktan, před analýzou musí být vyměněny za n-hexan nebo isooktan. Extrakt je analyzován plynovou chromatografií s detektorem elektronového záchytu (GC – ECD) nebo s detektorem GC – ELCD, vybavených buď jednou kapilární kolonou nebo dvěma kolonami se stacionárními fázemi různé polarity. Vhodná je také metoda plynové chromatografie s hmotnostním detektorem (GC – MS), je-li však koncentrace analytu pod 1 ng/µl je nutné použít selektivnější hmotnostní detektor. Pro konfirmaci analytu je možné použít také metodu plynové chromatografie s atomovým emisním detektorem GC – AED (US EPA Method 8085), je-li dostatečná koncentrace stanovovaného analytu. Technický hexachlorcyklohexan je směs 6 izomerů a jednoho nebo více izomerů heptachlorcyklohexanu a oktachlorcyklohexanu. Jejich zastoupení v technické směsi je variabilní, proto se kvantifikace každého izomeru provádí porovnáním s kalibračním standardem připraveným z čistých individuálních izomerů.

Jeden kilogram této látky má objem 0,54 l. Emisí práh si lze představit jako vzduch kontaminovaný například 0,01 % obj. HCH o objemu 8300 m3 (při 20 °C  a 101,325 kPa). V případě vody s koncentrací 1,7 mg.l-1 (desetina udávané rozpustnosti) představuje emisní práh přibližně 590 m3 takové vody.

Další informace, zajímavosti

Výroba HCH byla zahájena v roce 1961 ve Spolaně Neratovice (chlorací na benzenové jádro, katalyzovanou světlem). Vzniklý produkt obsahoval směs prostorových izomerů a, b, , d, e-1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexanu, hepta- a okta-chlorcyklohexanu a dalších látek. Z hlediska použití byl insekticidně nejúčinnější složkou -izomer, kterého při rekci vznikalo jen cca 13 % a ostatních 85 % obsahovaly balastní izomery HCH. Čistý -izomer byl prodáván pod obchodním názvem LINDAN jako insekticidní přípravek. Určitou dobu byly přebytečné balastní izomery HCH likvidovány ukládáním na skládkách, což nebylo únosné ani z ekonomického, ani z ekologického hlediska. V roce 1965 bylo proto zavedeno komplexní zpracování balastních izomerů HCH, při které byly balastní izomery podrobeny dehydrochloraci louhem sodným na trichlorbenzen (TCB), z kterého se vyráběl (následnou katalytickou chlorací) hexachlorbenzen (HCB – samostatná kapitola), který se využíval např. na výrobu kombinovaného fungicidního přípravku Agronal H používaný k moření osiva (po přidání 2 % rtuti). K izolaci TCB (z HCH) bylo používáno přehánění vodní parou, jehož odvětrání bylo vyústěno dovnitř provozní haly, tak došlo k postupnému zamoření celé budovy dioxiny (i těmi nejnebezpečnějšími – TCDD). Ke kontaminaci přispěla i recyklace matečných louhů, neboť tímto způsobem se dioxin, vznikající původně ve stopovém množství, v roztocích postupně koncentroval a jeho uvolňování pak bylo při přehánění vodní parou snadnější. Po zjištění těchto skutečností bylo zpracování balastních izomerů v roce 1968 ve Spolaně zastaveno. A to s okamžitou platností. Celkem byly takto kontaminovány 3 budovy závodu Spolana, jejichž odstranění a dekontaminace okolí proběhlo v roce 2008 termickou desorpcí s následným zásaditým katalytickým rozkladem (technologie BCD - Base Catalysed Decomposition).

Obrázek 2 ukazuje vztahy mezi koncentrací lindanu (-izomer 1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexanu) a možným ohrožením. Graf je k dispozici na webových stránkách agentury US EPA.

Vztah mezi koncentrací gama HCH a zdravotním rizikem

Obrázek 2: Vztahy mezi koncentrací -1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexanu (lindanu) a možným zdravotním rizikem

Informační zdroje