Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)

Grupa wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych obejmuje kilkaset pojedynczych substancji. Wspólną cechą wszystkich tych związków jest występowanie w budowie cząsteczki wielu powiązanych ze sobą pierścieni aromatycznych.

Najprostszym i zarazem najbardziej znanym przedstawicielem tej grupy jest naftalen. Składa się z dwóch połączonych pierścieni benzenowych (pierścieni węglowych). Naftalen stosowany był jako substancja aktywna w środkach na mole.

Większość WWA jest mało lotna i słabo rozpuszczalna w wodzie. Wraz z rosnącą liczbą usieciowanych ("skondensowanych") pierścieni węglowych ich lotność i rozpuszczalność w wodzie maleje. Benzo (a) piren (skrót: BaP) został uznany za substancję wskaźnikową przy oznaczaniu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych: jego stężenie jest zwykle przyjmowane jako suma wszystkich WWA. Dla BaP istnieje też najwięcej danych toksykologicznych.

Występowanie

WWA nie są celowo produkowane ani stosowane; powstają jako niepożądane produkty uboczne w procesach niecałkowitego spalania lub ogrzewania związków organicznych powyżej 7000 C w warunkach beztlenowych. W ten sposób powstają, w zależności od charakteru procesu spalania i temperatury spalania, różne mieszaniny wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych.

Zróżnicowany skład WWA w dymie papierosowym, spalinach oleju napędowego i gazie koksowniczym odzwierciedla się w ich bardzo zróżnicowanym działaniu rakotwórczym.

WWA w żywności

Żywność przyczynia się znacząco do obciążenia WWA. Na pierwszym miejscu są wędzone mięso, wędliny i produkty rybne oraz (niefachowo) grillowane mięso. Ponadto oleje i tłuszcze, kawa palona, zielone warzywa liściaste (jarmuż!), chleb tostowy i chipsy ziemniaczane mogą być obciążone WWA (Umweltbundesamt 2002).

WWA w dymie papierosowym i paleniskach

W otoczeniu domowym źródłem WWA w powietrzu pomieszczenia jest dym papierosowy i okazjonalnie paleniska domowe (piece, otwarte kominki) oraz kopcące świece.

Stare opony podczas ich ścierania wydzielają WWA do powietrza zewnętrznego, ponieważ do ich produkcji w roli zmiękczacza można było używać olejów zawierających WWA. Obecnie regulują to odpowiednie przepisy prawne: 27 zmiana dyrektywy 76/769/EWG ("WWA w olejach - zmiękczaczach i oponach”) i jej dostosowanie do prawa krajowego.

WWA w klejach do parkietów

Dalszym źródłem wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych odkrytym kilka lat temu w środowisku domowym są kleje do parkietu na bazie bitumu i oleju kreozotowego zawierające WWA. Po raz pierwszy znaleziono je w mieszkaniach zajmowanych przez amerykańskie siły zbrojne we Frankfurcie nad Menem. Później okazało się, że takie kleje do parkietu były stosowane również w innych niemieckich krajach związkowych. Od połowy lat siedemdziesiątych zaczęto używać innych klejów.

Zanieczyszczenie powietrza zewnętrznego WWA poprzez emisję z branży petrochemicznej, przemysłu przetwórstwa smoły i węgla kamiennego, jak i produkcji stali, aluminium oraz ciepła gwałtownie spadło w ostatnich dziesięcioleciach wskutek podjętych działań oczyszczających powietrze.

W indywidualnych przypadkach może mieć znaczenie skażenie gruntu odpadami zawierającymi WWA, przy czym mniejsze znaczenie ma niewielki transfer WWA z gleby do roślin, niż o wiele większe obciążenie powietrza.

WWA w produktach konsumenckich

Badania prowadzone przez Fundację Stiftung Warentest wykazały, że w uchwytach narzędzi i otulinach kabli znajdują się niepożądane, wysokie stężenia WWA (Stiftung Warentest 2005).

Ostatnio urzędowy organ nadzoru stwierdził wysokie stężenie WWA w 3 czarnych farbach używanych do tatuażu (BfR 2011).

W tej sprawie instytut BfR ponownie zajął stanowisko (Zaktualizowana opinia BfR z 8 czerwca 2009 r.). Wskazuje się w niej na powstałą lukę braku regulacji i wzywa do określenia wiążących wartości granicznych dla WWA w produktach konsumenckich.

Tymczasem instytucje BfR, UBA i BAuA (Federalny Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy - BAuA, Federalny Instytut Oceny Zagrożeń - BfR, Federalny Urząd ds. Środowiska – UBA) wspólnie opracowały tzw. dokumentację w sprawie ograniczeń dla produktów zawierających WWA i w czerwcu 2010 r. przedstawiły Komisji Europejskiej (BfR 2010). Zawiera ona zalecenia, ażeby w przyszłości ograniczyć zawartość WWA w produktach konsumpcyjnych do 0,2 mg na kilogram (BfR 2010a).

Zagrożenia zdrowotne

WWA są dobrze wchłaniane przez drogi oddechowe, skórę i układ pokarmowy, przy czym znaczenie ma oczywiście osadzanie się na cząsteczkach pyłu, względnie obecność substancji zwiększających resorpcję (np. oleje, tłuszcze). W oddziaływaniu na ludzi WWA posiadają niewielką ostrą toksyczność.

W przypadku długotrwałej ekspozycji szczególne znaczenie ma działanie rakotwórcze niektórych przedstawicieli tej grupy substancji. Ten kancerogenny wpływ ogranicza się prawdopodobnie w dużej mierze do miejsca wchłaniania. Wskutek wdychania WWA (ekspozycja inhalacyjna) zwiększa się, zatem głównie ryzyko raka płuc, po absorpcji przez skórę (ekspozycja dermalna), przede wszystkim ryzyko wystąpienia raka skóry. Czy WWA również wywierają działanie ogólnoustrojowe, a więc przyczyniają się do powstania raka również poza miejscem wchłaniania, jest wciąż przedmiotem dyskusji wśród ekspertów.

Dowody na rakotwórczość WWA opierają się m.in. na licznych obserwacjach w medycynie pracy. Niektóre z tych raportów, na przykład o raku skóry związanym z zawodem wśród kominiarzy, mają ponad 200 lat. Później zaobserwowano również nasilenie zachorowań na raka skóry u pracujących ze smołą. Przyczyną jest zawartość WWA w osadzie kominowym lub w smole. W latach 30 i 40 dwudziestego wieku na pierwszym miejscu na raka płuc zapadali pracownicy koksowni oraz zatrudnieni w przemyśle przetwórstwa stali, żelaza i aluminium.

Udowodnione jest, że WWA w dymie papierosowym istotnie przyczyniają się do rozwoju raka płuc. Natomiast eksperci nie są zgodni co do tego, czy ryzyko zachorowania na raka zwiększa się, gdy WWA względnie benzo(a)piren dostanie się do organizmu z pożywieniem przez przewód pokarmowy.

Zebrane dane dotyczące grupy WWA uzasadniają wymóg minimalizacji dla tej grupy substancji. ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry/Agencja ds. Substancji Toksycznych i Rejestru Chorób, amerykański urząd zajmujący się oceną toksykologiczną) określa następujące grupy ryzyka (ATSDR 1990, cytat za Frijus-Plessen, Kalberlah 1999, www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=120&tid=25):

  • nienarodzone dzieci, osoby starsze,
  • osoby ze schorzeniami wątroby lub skóry,
  • osoby z zaburzeniami procesów naprawczych DNA (genetycznie uwarunkowane),
  • palacze tytoniu, pracownicy mający kontakt ze smołą,
  • osoby narażone na mocną ekspozycję słoneczną.

Analityka

Poniższe zalecenia dotyczą aktualnej problematyki WWA zawartych w kleju do parkietu (patrz także "Zapobieganie i środki naprawcze” - podany schemat blokowy). W przypadku, gdy pobrana próbka parkietu wskazuje na zawartość „ciemnej masy klejącej”, która została zastosowana przed połową lat 70-tych, to zaleca się wykonanie badań na zawartość benzo(a)pirenu i ewentualnie także polichlorowanych bifenyli (inna grupa zanieczyszczeń). Badania takie wykonują certyfikowane laboratoria wykonujące analizy środowiskowe oraz Stiftung Warentest.

Również możliwe jest oznaczenie benzo(a)pirenu w kurzu domowym. Jednakże jest to użyteczne tylko w niektórych przypadkach, na przykład:

  1. Jeżeli parkiet jest nienaruszony a prawdopodobnie klej zawiera WWA, i pobranie próbki kleju nie jest możliwe.
  2. Jeżeli zastosowano zanieczyszczony klej i powinien zostać oceniony stan parkietu, a tym samym obciążenie uwolnionym do wnętrza WWA.

Eksperci zalecają zbadanie 4 - 7 - dniowego pyłu, zebranego przez zamiatanie (!), ponieważ za pomocą odkurzacza zbierane są większe cząsteczki, co mogłoby zafałszować wyniki.

Kto chciałby wyłącznie wiedzieć, czy jest osobiście obciążony przez WWA zawarte w kleju do parkietu powinien przeprowadzić biomonitoring, który ma większe znaczenie niż badania kurzu domowego.

Biomonitoring

1-Hydroksypiren

Jako substancję wskaźnikową narażenia organizmu na wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne oznacza się metabolit 1-hydroksypiren (1-HP) w moczu. Wydalanie hydroksypirenu z moczem jest solidnym i wrażliwym parametrem dla oceny narażenia na WWA.

W roku 2005 została ustanowiona przez Komisję HBM wartość referencyjna wydalania hydroksypirenu dla ogółu społeczeństwa (Komisja Human Biomonitoring 2005, 2009).

Dla dzieci niepalących aktywnie (w wieku 3 - 14 lat) i dla dorosłych niepalących aktywnie (wiek 18 - 69 lat) wartość referencyjna wynosi 0,5 mikrograma hydroksypirenu na litr moczu. Palacze mogą spodziewać się około dwukrotnie wyższej zawartości hydroksypirenu.

Hydroksyfenantren

Obok hydroksypirenu oznacza się ostatnio również hydroksyfenantren w moczu, który też należy do grupy metabolitów WWA.

Obecnie zostały określone wartości referencyjne dla hydroksyfenantrenu w moczu dzieci (Komisja Human Biomonitoring, 2009, str. 972, tabela 2).

Inne markery

Można oznaczać tzw. addukty WWA z białkami i DNA, ale badanie analityczne jest dosyć skomplikowane.

Wartości graniczne/wskaźnikowe

Rozporządzenie w sprawie wody pitnej (21.05.2001) 0,0001 miligrama/litr (Suma 4 substancji WWA)
Federalna ustawa o ochronie gruntów (16.07.1999) 2 miligramy Benzo(a)pirenu/kg gleby Test wartości tereny zabaw dzieci
Federalna ustawa o ochronie gruntów (16.07.1999) 4 miligramy Benzo(a)pirenu/kg gleby Test wartości tereny mieszkalne
Federalna ustawa o ochronie gruntów (16.07.1999) 10 miligramów Benzo(a)pirenu/kg gleby Tereny parków
LAI 1991 1,3 Nanograma Benzo(a)pirenu/m3 powietrza (średnia roczna) Komisja Krajów Związkowych ds. Ochrony przed Imisją
Rozporządzenie w sprawie jakości mięsa (1988) 1 Mikrogramm Benzo(a)pyren/kg Fleischerzeugnis  

W rozporządzeniu UE 208/2005 z 4 Lutego 2005 r., na nowo uregulowano maksymalną zawartość benzo (a) pirenu (BaP) w olejach i tłuszczach (2 mikrogramy BaP/kg), w żywność dla dzieci (1 mikrogram BaP/kg), w mięsie i przetworach mięsnych (5 mikrogramów BaP/kg), rybach wędzonych (5 mikrogramów BaP/kg) oraz w skorupiakach (10 mikrogramów BaP/kg).

Zapobieganie i środki naprawcze

Powietrze, woda, żywność

Woda pitna, powietrze wewnętrzne i zewnętrzne wykazują stosunkowo niską zawartość benzo(a)pirenu i tylko nieznacznie przyczyniają do obciążenia organizmu WWA. Inaczej wygląda to w przypadku palenia papierosów (przyjmując 20 papierosów dziennie) oraz żywności, które dostarczają średnio po 400 względnie 500 nanogramów benzo(a)pirenu na dzień (Niemieckie Towarzystwo Farmakologii Klinicznej i Eksperymentalnej i Toksykologii, DGPT). Poprzez zmniejszenie konsumpcji papierosów i odpowiedni dobór i przygotowanie żywności, wchłanianie benzo(a)pirenu znacznie się zmniejsza.

Zwłaszcza podczas grillowania należy zwrócić uwagę na to, ażeby użyte produkty nie były pieczone na otwartym ogniu oraz nie dopuścić do ściekania tłuszczu i soku z mięsa do żaru (do przewracania używać szczypiec zamiast widelca!).

Pielęgnacja ciała

W zakresie produktów do pielęgnacji ciała, ustawodawca już zareagował: obecnie zostały zakazane szampony zawierające smołę - WWA stosowane do leczenia nadmiernej produkcji łupieżu na skórze głowy.

Parkiet

Podstawą umieszczenia poniższych zaleceń naprawy parkietów obciążonych klejami zwierającymi WWA jest zasada, że wszystkie istotne źródła WWA powinny zostać ujęte w sposób racjonalny w celu minimalizacji zanieczyszczenia.

Jeżeli już się okazało, że parkiet jest obciążony WWA, to potrzeba podjęcia środków naprawczych zależy w dużej mierze od dwóch czynników:

  • od zawartości benzo(a)pirenu w kleju i
  • od stanu parkietu.

Wspólnota Robocza Ministerstw Krajów Związkowych ds. Budownictwa opracowała materiały na ten temat ("Zalecenia dotyczące oceny i działań w celu zmniejszenia obciążenia WWA przez podłogi parkietowe zawierające kleje na bazie oleju kreozotowego w budynkach - WWA - zalecenia)", ARGEBAU 2000).

Poniższy schemat pochodzi z tych zaleceń z wersji z kwietnia 2000.

Prüfschema: Ermittlung der PAK-Belastung

Do środków zmniejszających ekspozycję (patrz schemat), zalicza się przykładowo częstsze odkurzanie przy otwartym oknie i przy użyciu odpowiednich filtrów do odkurzacza, dalej przecieranie parkietu wilgotną szmatką, i w końcu - w przypadku bardzo złego stanu parkietu - pokrycia parkietu odpowiednimi foliami zabezpieczającymi.

Czynności te mają znaczenie jedynie jako "pierwsza pomoc" i nie mogą zastąpić decyzji dotyczącej naprawy, nadbudowy czy kompletnej renowacji podłogi.

Dobre porady i pomoc w podjęciu decyzji w tym zakresie znajdują się broszurze "Mieszkać bez trucizny" Stiftung Warentest (2002).

Produkty konsumenckie

W odniesieniu do produktów konsumenckich (uchwyty narzędzi, otuliny kabli) producenci i dystrybutorzy uzgodnili poziomy maksymalne. Uchwyty do narzędzi, które w związku z ich przeznaczeniem mogą mieć dłuższy kontakt ze skórą, nie powinny zawierać więcej niż 10 mg WWA na kilogram tworzywa, (z czego maks. - 1 mg benzo(a)pirenu na kg tworzywa sztucznego).

Instytut BfR wydał zalecenie, iż zawartość WWA w produktach konsumenckich powinna być jeszcze bardziej ograniczona, a mianowicie do 0,2 mg na kg (BfR, 2010a).

Mehr zum Thema Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA):

Diesen Artikel...

Stand: 15. Mai 2013 - 12:15 Uhr

Autor/Autorzy: