P – Škodliviny

Perfluorooktanová kyselina (PFOA, C₈HF₁₅O₂): Charakteristika, rizika a regulace

Obecné informace

Chemický vzorec: C₈HF₁₅O₂
Skupina: Perfluorované látky (PFAS), konkrétně perfluorokarboxylové kyseliny (PFCAs).
Vlastnosti:

  • Hydrofobní a lyofobní (odpuzuje vodu i tuky)
  • Odolná vůči hydrolýze, fotolýze a biodegradaci
  • Bioakumuluje v játrech, ledvinách a krvi

Použití (historické a současné)

  • Historicky: Výroba fluoropolymerů (PTFE/teflon, Gore-Tex), impregnace textilií, obalů potravin, hasicích pěn.
  • Současně: Pouze v omezených aplikacích (farmaceutika, ochranné oděvy, zdravotnické přístroje) s výjimkami Stockholmské úmluvy do 2023–2025.

Zdravotní rizika

  • Karcinogenita: IARC kategorie 2B (možný lidský karcinogen).
  • Akutní účinky: Poškození jater, žaludku, nerovnováha hormonů štítné žlázy.
  • Chronické účinky:
    • Zvýšené riziko rakoviny jater a prsu
    • Reprodukční toxicita (potraty, poruchy vývoje plic u novorozenců)
    • Endokrinní disruptor (ovlivňuje pubertu, ADHD u dětí)

Výskyt v prostředí

    • Zdroj kontaminace: Průmyslové emise, odpadní vody, degradace fluoropolymerů.
  • Perzistence: V ovzduší, vodě i půdě přetrvává desítky let. Globálně detekována v oceánech, pitné vodě i lidské krvi.

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs): Charakteristika, zdroje a regulace

Stručná charakteristika

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs) je souhrnný název pro skupinu více než sta organických sloučenin tvořených výhradně atomy uhlíku (C) a vodíku (H) v uspořádání kondenzovaných benzenových jader. Molekula PAH musí obsahovat minimálně dvě benzenová jádra. PAHs jsou všudypřítomné polutanty v životním prostředí. S výjimkou několika málo látek nejsou PAHs cíleně vyráběny, ale jsou obsaženy v průmyslových produktech, jako je nafta a asfalt. Vznikají přirozeně při nedokonalém spalování organické hmoty (doprava, energetika, průmysl, tabákový kouř). Některé PAHs vykazují vysoký bioakumulační potenciál. Člověk je PAHs exponován vdechnutím, požitím nebo kožním kontaktem. Expozice může vést k podráždění kůže a očí, poškození jater a ledvin. Řada PAHs je klasifikována jako lidské karcinogeny (rakovina plic, trávicího traktu, kůže). U zvířat byl prokázán negativní vliv na reprodukci a vývoj mláďat.

V atmosférickém prostředí existují PAHs v plynné i pevné fázi. Poločas rozpadu plynných PAHs je obvykle kratší než jeden den. PAHs navázané na pevné částice sedimentují zpět na zemský povrch. V půdě jsou PAHs málo mobilní, u některých látek převažuje zpětný odpar do ovzduší. Ve vodním prostředí dochází k postupné vazbě PAHs na sedimenty. Obecně platí, že PAHs s více než třemi aromatickými jádry jsou odolné vůči biodegradaci.

Podrobná charakteristika

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs) jsou organické sloučeniny obsahující výhradně atomy uhlíku (C) a vodíku (H) uspořádané ve formě kondenzovaných benzenových jader. PAHs musí obsahovat minimálně dvě benzenová jádra. Čisté PAHs jsou obvykle bílé nebo nažloutlé krystalické látky v pevném skupenství. Jsou málo rozpustné ve vodě, ale dobře rozpustné v tucích a olejích.

PAHs patří k nejběžnějším polutantům v životním prostředí, vznikají především při nedokonalém spalování fosilních paliv a jiných organických materiálů. Do prostředí se uvolňují zejména při výrobě energie, spalování odpadu, v silniční dopravě, při krakování ropy, výrobě hliníku, koksu, asfaltu, cementu, v rafinériích, krematoriích a při požárech. PAHs vznikají také při kouření. Mezi přirozené zdroje PAHs patří vulkanická činnost a lesní požáry. Některé studie naznačují, že PAHs jsou významnou složkou uhlíku ve vesmíru a mohly hrát roli v abiologické syntéze prebiotických sloučenin.

US EPA sleduje 16 nejvýznamnějších PAHs. Níže je uveden seznam těchto látek, jejich zkratky a CAS čísla:

  • Naftalen (NAP, NA), 91-20-3, vzorec C₁₀H₈
  • Acenaftylen (ACL), 208-96-8, vzorec C₁₂H₈
  • Acenaften (ACE, AC), 83-32-9, vzorec C₁₂H₁₀
  • Fluoren (FLE, FL), 86-73-7, vzorec C₁₃H₁₀
  • Fenantren (PHE), 85-01-8, vzorec C₁₄H₁₀
  • Antracen (ANT, AN), 120-12-7, vzorec C₁₄H₁₀
  • Fluoranten (FLU, FA), 206-44-0, vzorec C₁₆H₁₀
  • Pyren (PYR, PY), 129-00-0, vzorec C₁₆H₁₀
  • Benz(a)antracen (BaA), 56-55-3, vzorec C₁₈H₁₂
  • Chrysen (CHR), 218-01-9, vzorec C₁₈H₁₂
  • Benzo(b)fluoranten (BpF, BbFA), 205-99-2, vzorec C₂₀H₁₂
  • Benzo(k)fluoranten (BkF, BkFA), 207-08-9, vzorec C₂₀H₁₂
  • Benzo(a)pyren (BaP), 50-32-8, vzorec C₂₀H₁₂
  • Indeno(123cd)pyren (IP), 193-39-5, vzorec C₂₂H₁₂
  • Dibenz(ah)antracen (DBA, DBahA), 53-70-3, vzorec C₂₂H₁₄
  • Benzo(ghi)perylen (BPE, BghiP), 191-24-2, vzorec C₂₂H₁₂

Pro účely sledování v Integrovaném registru znečišťování (IRZ) se PAHs měří jako souhrn benzo(a)pyrenu, benzo(b)fluoranthenu, benzo(k)fluoranthenu a indeno(1,2,3-cd)pyrenu. V roce 2013 hlásila společnost SYNTHOS Kralupy, a. s. největší nadlimitní úniky PAHs do ovzduší (přes 12 tun).

Účinky na zdraví lidí a zvířat

PAHs mají charakteristický zápach a dráždí oči a kůži. Působí fotosenzibilizaci a mohou poškozovat ledviny a játra. Studie na zvířatech prokázaly negativní vliv na plodnost a vývoj.

Nejzávažnějším účinkem PAHs je jejich karcinogenita. Karcinogenita PAHs byla prokázána u cigaretového kouře a sazí. Nejznámějším karcinogenem je benzo(a)pyren, u kterého byl objasněn mechanizmus poškození genetické informace v buňkách. Benzo(a)pyren a další PAHs se nacházejí v kouři ze spalování uhlí a dřeva, ve výfukových plynech a cigaretovém kouři. Tyto látky jsou přítomny ve formě jemných částic, které pronikají do plicních sklípků, kde se zachycují. PAHs jsou hlavní příčinou rakoviny plic. PAHs přijaté v potravě způsobují rakovinu zažívacího traktu, kožní kontakt může vést ke kožním nádorům.

Karcinogenita PAHs stoupá se vzrůstajícím počtem benzenových jader, maximum dosahuje u uhlovodíků s pěti kondenzovanými jádry a poté klesá. IARC klasifikuje 12 PAHs jako karcinogenní:

  • Skupina 2A – pravděpodobně karcinogenní pro lidi: Benz(a)antracen, Benzo(a)pyren, Dibenz(ah)antracen
  • Skupina 2B – možná karcinogenní pro lidi: Benzo(b)fluoranten, Benzo(j)fluoranten, Benzo(k)fluoranten, Dibenzo(ae)pyren, Dibenzo(ah)pyren, Dibenzo(ai)pyren, Dibenzo(al)pyren, Indeno(123cd)pyren, 5-metylchrysen
  • Skupina 3 – neklasifikovatelné jako lidský karcinogen: IARC uvádí v této skupině dalších 20 sloučenin.

Vzhledem k rozdílné karcinogenitě jednotlivých látek byl vyvinut systém toxických ekvivalentních faktorů (TEFs), které vyjadřují karcinogenní potenciál jednotlivých látek ve vztahu k benzo(a)pyrenu. Nicméně, Vědecký výbor pro potraviny (SCF) uvádí, že tento systém může podceňovat rizika.

US EPA zařadila benzo(a)pyren na seznam prioritních polutantů.

Výskyt v životním prostředí

PAHs se vyskytují prakticky ve všech složkách životního prostředí, v průmyslových i venkovských oblastech. Koncentrace PAHs v ovzduší jsou v zimě obvykle vyšší než v létě. PAHs v plynné fázi kondenzují při teplotách nad 150 °C na prachové částice, což vede k vysokému podílu PAHs vázaných na prach. Monitoring z roku 2004 ukázal, že ve většině sledovaných měst byl překročen limit pro benzo(a)pyren.

Obsah benzo(a)pyrenu v půdách se běžně pohybuje v rozmezí 10 – 1000 ng/g. Ve vodním prostředí se PAHs vážou na částice a ukládají se v sedimentech.

Synonyma

PAH, PAU, Polycyklické aromatické uhlovodíky, PAHs, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

Polychlorované bifenyly (PCB, C₁₂H₁₀₋ₓClₓ): Charakteristika, rizika a regulace

Stručná charakteristika

Polychlorované bifenyly (PCB) jsou syntetické organické sloučeniny s obecným vzorcem C₁₂H₁₀₋ₓClₓ, kde x = 1–10. Vznikají chlorací bifenylu, čímž vzniká 209 možných kongenerů (izomerů). PCB jsou perzistentní organické polutanty (POPs) s vysokou bioakumulací v potravních řetězcích. Byly masivně používány v letech 1930–1970 v elektrotechnice (transformátory, kondenzátory), jako aditiva do plastů, barev, lepidel a hydraulických kapalin. V ČSR se vyráběly pod názvy Delor, Hydelor nebo Sovol v závodě Chemko Strážské (1959–1984).

Klíčové vlastnosti:

  • Chemická a tepelná stabilita
  • Nerozpustnost ve vodě, vysoká rozpustnost v tucích
  • Dálkový transport vzduchem a vodou

Toxikologicky významné kongenery

Z 209 kongenerů je 12 látek klasifikováno jako „dioxin-like“ s podobnými účinky (např. PCB 126, 169). Mezi nejčastěji sledované patří 7 indikátorových kongenerů:

  • PCB 28 (C₁₂H₇Cl₃)
  • PCB 52 (C₁₂H₆Cl₄)
  • PCB 101 (C₁₂H₅Cl₅)
  • PCB 118 (C₁₂H₅Cl₅)
  • PCB 138 (C₁₂H₄Cl₆)
  • PCB 153 (C₁₂H₄Cl₆)
  • PCB 180 (C₁₂H₃Cl₇)

Zdravotní rizika

    • Karcinogenita: IARC skupina 2A (pravděpodobně karcinogenní pro lidi).
    • Akutní expozice: Únava, kožní vyrážky, dýchací potíže.
    • Chronická expozice:
      • Poškození jater, ledvin a imunitního systému
      • Endokrinní disruptor (poruchy štítné žlázy, reprodukce)
  • Neurotoxicita a vývojové vady plodu