Domů PCDD+PCDF (dioxiny+furany) (jako TEQ)

PCDD+PCDF (dioxiny+furany) (jako TEQ)

Látka: PCDD+PCDF (dioxiny+furany) (jako TEQ)

zpět na seznam látek

PCDD+PCDF (dioxiny+furany) (jako TEQ)
další názvy dioxiny, furany, polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD), polychlorované dibenzofurany (PCDF), TCDBD
číslo CAS 1746–01–6 (2,3,7,8-tetrachlordibenzo-[b,e]1,4-dioxin)
vzorec C12H4Cl4O2 (2,3,7,8-tetrachlordibenzo-[b,e]1,4-dioxin)
ohlašovací práh pro úniky
do ovzduší (kg/rok) 0,0001
do vody (kg/rok) 0,0001
do půdy (kg/rok) 0,0001
prahová hodnota pro přenosy
v odpadních vodách (kg/rok) 0,0001
v odpadech (kg/rok) 0,001
rizikové složky životního prostředí ovzduší, voda, půda
věty R*
věty S*

*Látky této skupiny nikdy nebyly a nejsou cíleně vyráběny, proto R a S věty nemají. Jako příklad látky z této skupiny byl zvolen pro uvedení čísla CAS a chemického souhrnného vzorce 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-[b,e]1,4-dioxin.

Základní charakteristika

Polychlorované dibenzodioxiny a dibenzofurany jsou chemické sloučeniny obsahující ve svých molekulách atomy uhlíku, vodíku, kyslíku a chloru. Je možné identifikovat stovky různých struktur těchto látek. Některé z nich jsou vysoce toxické již při nízkých koncentracích. Jako zástupce této široké skupiny bude pro tento text vybrán 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin označovaný zkráceně 2,3,7,8,–TCDD. Jedná se o jednu z nejnebezpeč­nějších látek této skupiny a dokonce chemických látek vůbec. Jeho strukturní vzorec ukazuje obr. 1. Je to bílá krystalická látka o molekulové hmotnosti 321­.97 g.mol-1, jejíž teplota varu je 500ºC a tání 295ºC. Rozpustnost ve vodě činí 0,2 µg.l-1. Jedná se o látku rozpustnou v organických rozpouštědlech. Popisované látky řadíme do skupiny těkavých organických látek (VOC). PCDD a PCDF zařazujeme také do kategorie perzistentních organických polutantů (POP).

Obr. 1. Strukturní vzorec 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxinu

Použití

PCDD a PCDF nebyly nikdy záměrně vyráběny a používány. Nepatrná množství byla připravena pouze pro analytické a experimentální účely. Tyto látky nemají žádné využití.
Jako jedinou vyjímku lze zmínit herbicid, který byl jako složka přípravku s názvem „Agent Orange“ používán k odlistění džunglí americkou armádou ve vietnamské válce (tzv. defoliant). Tento herbicid obsahoval 2,3,7,8,–TCDD jako znečisťující příměs.

Zdroje emisí

Zdroje emisí těchto látek můžeme rozdělit na antropogenní a přírodní. PCDD a PCDF obecně vznikají při nekontrolovaném hoření rozličných materiálů.
Mezi přirozené emise můžeme tedy zařadit činné sopky a lesní požáry.
Antropogenních zdrojů, které mají potenciál uvolňovat PCDD a PCDF, je celá řada. Můžeme jmenovat zejména následující:

  • nekontrolované spalování rozličných materiálů, například odpadů ze zemědělství;
  • veškerý další průmysl, kde probíhají spalovací procesy, jako jsou například ocelárny, železárny, teplárny, elektrárny;
  • Tyto látky také vznikají v průmyslu papíru a celulózy.
  • V neposlední řadě je třeba zmínit vznik PCDD a PCDF během spalování paliv v motorových vozidlech.
  • Největší nebezpečí představují především procesy spalování materiálů s obsahem chloru.
  • Mezi nejvýznamnější zdroje dříve patřily spalovny odpadů. Dnes je většina spaloven odpadů vybavena moderním řízením spalovacích procesů a kvalitním systémem čištění spalin, popřípadě technologií dopalování, a tak dosahují limitu 0,1 ng dioxinů na m3 kouřových plynů.

Dopady na životní prostředí

Jedná se o skupinu velice nebezpečných látek pro životní prostředí, život organismů i zdraví člověka.
V případě, kdy se PCDD nebo PCDF dostanou do životního prostředí, mohou zde existovat jak v plynné fázi, tak naadsorbované na malých částečkách. Dále se mohou ukládat do zemin a na vegetaci. Vzhledem k tomu, že se v naprosté většině případů jedná o látky ve vodě téměř nerozpustné, jsou dioxiny vázané v půdě velice odolné proti vymývání a dalšímu transportu. V půdách a sedimentech degradují velice pomalu a mohou zde setrvávat po velmi dlouhou dobu. Značné riziko představuje spad dioxinů z ovzduší na vegetaci, především na krmné traviny. Zde přítomné dioxiny jsou následně požity dobytkem, a tak vneseny do potravního řetězce. Jedná se potom o kontaminace masa a mléka konzumovaného člověkem. Dioxiny se také usazují v sedimentech na dně vodních ploch a potravním řetězcem se dostávají až k velkým rybám konzumovaným člověkem.
U pokusných zvířat exponovaných dioxiny byla pozorována celá řada toxikologických projevů. Od poruch růstu, poškození imunitního systému, zvýšený výskyt onemocnění rakovinou až po poškození reprodukčních funkcí.
Jak již bylo zmíněno, dioxiny jsou velmi stabilní látky odolávající degradaci po velmi dlouhou dobu. Proto mohou být v ovzduší transportovány na velmi dlouhé vzdálenosti v řádech tisíců kilometrů od místa jejich vzniku. Procesy v atmosféře přispívají k jejich transportu z teplejších oblastí planety do oblastí s nízkými teplotami, jako je Arktida, kde byly stopy těchto nebezpečných látek nalezeny v místních živočiších. Vzhledem k těmto vlastnostem představují i velmi malá množství dioxinů vypuštěná do životního prostředí značné nebezpečí pro globální ekosystém.

Dopady na zdraví člověka, rizika

Polychlorované dibenzodioxiny a dibenzofurany jsou obecně látky velmi nebezpečné pro zdraví člověka. Do organismu mohou být vdechnuty nebo požity s kontaminovanými potravinami. Nebezpečí těchto látek spočívá v tom, že jsou nebezpečné i ve stopových koncentracích. Konkrétní ohrožení zdraví člověka se projevuje nevolností, bolestí hlavy, zvracením, poškozením jater podrážděním kůže a očí. Mezi mnohem závažnější rizika však patří extrémní zvýšení pravděpodobnosti onemocnění rakovinou a riziko poškození zdravého vývoje plodu. Konkrétně 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin je považován za vůbec nejtoxičtější člověkem připravenou látku s extrémně nízkou smrtelnou dávkou.
Je ale nutné zdůraznit, že běžně se vyskytující koncentrace dioxinů v životním prostředí jsou tak nízké, že nehrozí bezprostřední akutní ohrožení lidského zdraví.

Celkové zhodnocení nebezpečnosti z hlediska životního prostředí

Látky z popisované skupiny patří mezi vůbec nejnebezpečnější látky znečisťující životní prostředí. Mají velmi závažné dopady na zdraví člověka.

Důvody zařazení do registru

  • nařízení o E-PRTR
  • rozhodnutí o EPER
  • Stockholmská úmluva
  • CLRTAP
  • vyhláška č. 205/2009 Sb. (příloha č. 1)
  • vyhláška č. 232/2004 Sb. (příloha č. 1)

Důvody zařazení látky do IRZ

Způsoby zjišťování a měření

PCDD a PCDF mohou být přítomny všude tam, kde dochází ke spalovacím procesům. Jejich stanovování se ovšem provádí výhradně u stacionárních zdrojů emisí. Část těchto látek bývá v analyzovaném kouřovém plynu naadsorbována na tuhých částicích aerosolu a část je přítomna v plynné fázi. Vzhledem k velmi nízkým obsahům PCDD a PCDF, které je nutno stanovovat, se vzorkovací trasy musí před odběrem velmi pečlivě extrahovat acetonem. Získaný vzorek je pak přečišťován a analytickou koncovkou je plynová chromatografie s hmotnostním detektorem. Analytický postup je poměrně náročný i nákladný. Stanovení dioxinů proto nepatří mezi zcela běžné nabídky komerčních laboratoří. Některé laboratoře a specializovaná pracoviště však stanovení nabízejí. Koncentrace PCDD a PCDF se obvykle uvádí jako tzv. „toxický ekvivalnent“ (TEQ), což je hodnota koncentrace jednotlivých sledovaných látek přepočtená na ekvivalentní množství 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxinu.
Následující Tab. poskytuje detailní přehled o procesech, při kterých mohou tyto látky vznikat a rámcově uvádí i jejich množství uvolňovaná do ovzduší, což může posloužit jako vodítko pro představu o množství emitovaných látek. Tabulka se týká Velké Británie. Lze však čekat, že poměrné množství emisí vypouštěných z jednotlivých zdrojů bude podobné i v podmínkách ČR.

Tab.: Přehled potenciálních zdrojů PCDD/F ve Velké Británii

Proces Odhad emisí do ovzduší
(g-TEQ/rok)
současný stav		 Odhad emisí do ovzduší
(g-TEQ/rok)
výhled do budoucna
Výroba koksu 2,00 2,00
Spal. uhlí (průmysl.) 24593,00 24593,00
Spal. odpadních olejů 0,8 – 2,4 0,8 – 2,4
Spal. dřeva (průmyslově) 1,4 – 2,9 1,4 – 2,9
Spalování slámy 3,4 – 10 3,4 – 10
Spalování pneumatik 1,70 1,70
Spalování bioplynu na skládkách 1,6 – 5,5 1,6 – 5,5
Provozy spékání rud 90 – 2200 47,00
Výroba železa a oceli 15036,00 14,00
Výroba neželezných kovů 12905,00 10,00
Výroba cementu 0,2 – 11 0,2 – 11
Výroba vápna 0,04 – 2,2 0,04 – 2,2
Výroba skla 0,005 – 0,01 0,005 – 0,01
Výroba keramiky 0,02 – 0,06 0,02 – 0,06
Halogenované chemické látky 0,02 0,02
Výroba pesticidů 0,1 – 0,3 0,1 – 0,3
Spalování tuhého komunálního odpadu 460 – 580 15,00
Spalování chemického odpadu 1,5 – 8,7 0,30
Spalování nemoc. odpadu 18 – 85 5,00
Spalování kalů 0,7 – 6 0,90
Regenerace uhlíku 0,01 0,01
Míšení asfaltu 1,60 1,60
Použití pentachlorfenolu k ochraně dřeva 0,80 0,80
Krematoria 12785,00 12785,00
Spalování dřeva v domácnostech 43132,00 43132,00
Spalování uhlí v domácnostech 20 – 34 20 – 34
Doprava 1 – 200 1 – 200
Požáry 0,4 – 12 0,4 – 12
Celkem 630 – 3400 130 – 500

Vezměme v úvahu únik 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxinu v kouřových plynech spalovny. Limit pro vypouštění je 0,1 ng.m-3. Bude-li z provozu unikat takto kontaminovaný vzduch (spaliny), představuje emisní práh 10 miliard m3 spalin (při 20ºC a 101,325 kPa).

Informační zdroje

zpět na seznam látek