A városi aeroszol policiklikus aromás szénhidrogén szennyezői

Átírás

1 EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi Kar Kémiai Technológiai és Környezetkémiai Tanszék A városi aeroszol policiklikus aromás szénhidrogén szennyezői Kisari Nóra

2 A városi aeroszol policiklikus aromás szénhidrogén szennyezői Célkitűzés: Irodalmi áttekintés alapján összehasonlító elemzés

3 Felépítés I. Légköri aeroszolok II. A városi aeroszol, mint antropogén szennyezés III. A policiklikus aromás szénhidrogének IV. A policiklikus aromás szénhidrogének analitikai vizsgálatának áttekintése tudományos szaklapok alapján V. Az aeroszol mintavételi eljárásnak és a policiklikus aromás szénhidrogének analitikai vizsgálatának elméleti áttekintése, a szakirodalomból olvasott vizsgálatok összehasonlítása VI. A policiklikus aromás szénhidrogének toxicitása

4 I. Légköri aeroszolok Felosztásuk: 1. származásuk alapján 2. keletkezésük alapján 3. részecskeméret alapján 4. összetételük alapján Részecskék térbeli és időbeli változása

5 Az aeroszolok légköri tartózkodási ideje (Jaenicke, 1978) A légköri aeroszol részecskék számának (N) méret (d:átmérő) szerinti eloszlása szennyezett levegőben (Whitby, 1978)

6 II. A városi aeroszol, mint antropogén szennyezés Forrás Energia előállítás Szénfeldolgozás Fémkohászat Kémiai iparok Építőanyag ipar Üvegipar Közlekedés Mezőgazdaság Fafeldolgozás Textilipar Fajta Pernye, korom Szénpor Szállópor Ipari porok Szállópor Szállópor Szállópor Műtrágya, terményés tápanyag szállópor Fűrészpor A szálanyagok pora Fő alkotórészek SiO 2, CaO, CaSO 4, CaCO 3, szén Szén Fém oxidok, fémek, adalékanyagok, ércpor Szulfát, klorid, foszfát, kokszpor, CaO, fém oxidok Cement, mész, salakrészecskék Kvarc, szilikátok, fémés nemfém oxidok Olaj, korom, gumimaradványok, szénhidrogén aeroszolok (PAH), ólomvegyületek Műtrágya, növényvédőszere k Cellulóz Pamut, műanyag

7 III. A policiklikus aromás szénhidrogének Keletkezés: pirolízis Forrás: szerves anyag égetése 16 EPA PAH Előfordulása Közlekedés szerepe Benz(a)pirén

8 IV. A policiklikus aromás szénhidrogének analitikai vizsgálatának áttekintése tudományos szaklapok alapján The Journal of Environmental Monitoring Kína, Hong Kong Della W. M. Sin, Y. C. Wong, Y. Y. Choi, C. H. Lam and Peter K. K. Loui: Distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in the atmosphere of Hong Kong, J. Environ. Monit., 2003 Spanyolország, Oviedo Leal Granadillo I.A., J. Ignacio Garcia Alonso and Alfredo Sanz Medel, Detrmination of n alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons in atmospheric particulate and vapour phase in Oviedo, Spain, by GC MS, J. Environ. Monit., 2000, 2, Olaszország, Bari Analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons int he atmospheric particulate: Focused microwaves for a faster extraction method, P.Bruno, M.Caselli, G.Gennaro, M.Rienzo, A.Traini, J.Environ.Monit., 2000, 2, Spanyolország, Las Palmas de Gran Canaria A. Vera Castellano, J. López Cancio, P. Santana Alemán, J. Santana Rodríguez, Polycyclic aromatic hydrocarbons in ambient air particles in the cíty of Las Palmas de Gran Canaria, Environment International 29 (2003) Ausztria, Bécs Umweltbundesamt, Oliver Gans, Sigrid Scharf, Peter Seif, PAH in der Umwelt, Messunge , PAH in der Luft, 78 82, Wien, 1999

9 A tanulmányok vizsgálati módszerének összehasonlítása Terület Mintagyűjtő berendezés Szűrő Mintavétel hossza Áramlási sebesség Időintervallum 1. Kína Hong Kong Nagytérfogatú kvarcszűrő 24 h 14 m 3 /h jan dec 2. Spanyolország Oviedo Nagytérfogatú üvegszálas h 40 m 3 /h 3. Spanyolország Las Palmas de Gran Canaria Nagytérfogatú üvegszálas 24 h 1999, július június Olaszország Bari Nagytérfogatú kvarc szűrő 24 h 70 m 3 /h február Extrakció További tisztítás Kromatográfia 1. Soxhlet extrakció 1:9 v/v dietiléter:hexán Silica oszlopon 6:4 v/v pentán:diklórmetán RHPLC UV 2. Soxhlet extrakció diklórmetánnal Silica alumina oszlopon 1. hexán, 2. 9:1 v/v hexán:diklórmetán, 3. 8:2 v/v hexán:diklórmetán GC MS 3. Ultrahangos feltárás diklórmetánnal Silica oszlopon GC MS 4. Mikrohullámú feltárás Soxhlett extrakció eldobható syringe szűrőn GC MS

10 ACE ACY ANTH FLU FLT BaA BaP BbF BeP 1. Hong Kong ,3 6,40 8,48 2,8 0,32 0,45 1,5 0,21 0,28 1,4 0,38 0,52 2,8 0,34 0,45 2. Oviedo 3. Las Palmas de Gran Canaria 4. Bari 3. 0,047 0,20 1,04 0,45 0,34 2,19 5. Bécs 4. 0,68 0,57 1, ,06 60,04 0,41 7,73 30,03 0,31 18,97 3,65 1,03 4,22 4,15 Az összes vizsgált PAH vegyület közepes koncentrációja az adott területeken ng/m 3 ben BghP 0,36 0,50 1,2 1,43 BkF 0,13 0,18 1,1 CHR 0,50 0,75 2,1 0,63 DahA 0,04 0,07 0,7 NAPH Ip 0,30 0,39 1,4 0,82 PHEN 29,6 0,20 PYR 3,23 3,76 0,38 ACE acenaftén ACY acenaftalin ANTH antracén FLU fluorén FLT fluorantén BaA benz(a)antracén BaP benz(a)pirén BbF benz(b)fluoranthén BeP benz(e)pirén BghiP bnez(g,h,i)perilén BkF benz(k)fluoranthén CHR krizén DahA dibenzo(a,h)antracén NAPH naftalin Ip indenol(1,1,3 cd)pirén PHEN fenantrén PYR pirén 5. 3,51 1,87 5,08 0,50 152,8 4 4,28 56,19 16,34

11 1980/81 ben az OKI által végzett mérési eredmények a BaP koncentrációra vonatkozóan ng/m 3 ben 1. Engels tér 2. Újpalota 3. Monori út 4. Csillebérc Tavasz/Nyár 0,65 0,18 0,93 0,1 Ősz/Tél 2,65 1,45 1,5 0,2 1. Városközpont 2. Lakótelep 3. Ipari terület 4. Kontroll terület

12 VI. A policiklikus aromás szénhidrogének toxicitása Kísérletek: baktériumok, gombák, állatok, emlős sejtek Öböl régió Metabolizáció karcinogén metabolit Benz(a)pirén DNS károsítás mutáció

13 A PAH vegyületek IARC és EPA általi besorolása karcinogenitásuk alapján ACE ACY ANTH FLU FLT BaA BaP BbF BeP IARC A 2 A 2 B 3 EPA D D D D D B2 B2 B2 BghP BkF CHR DahA NAPH Ip PHEN PYR IARC 3 2 B 3 2A 2 B EPA D B2 B2 B2 D B2 D D IARC INTERNATIONAL AGENCY FOR RESEARCH ON CANCER 1. karcinogén 2.A valószínű karcinogén 2.B talán karcinogén 3. Nem besorolható 4. Valószínű nem karcinogén EPA ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY 1986 os irányelvek: A emberi karcinogén B1 valószínű karcinogén, limitált emberi bizonyíték B2 valószínű karcinogén, megfelelő állati bizonyítékok C talán karcinogén D nem besorolható E bizonyítottan nem karcinogén ACE acenaftén ACY acenaftalin ANTH antracén FLU fluorén FLT fluorantén BaA benz(a)antracén BaP benz(a)pirén BbF benz(b)fluoranthén BeP benz(e)pirén BghiP bnez(g,h,i)perilén BkF benz(k)fluoranthén CHR krizén DahA dibenzo(a,h)antracén NAPH naftalin Ip indenol(1,1,3 cd)pirén PHEN fenantrén PYR pirén

14 A városi aeroszol policiklikus aromás szénhidrogén szennyezői Eredet: pirolízis 1. ipar dízel 2. közlekedés benzinüzemű gépkocsik részecskéhez kötött fázis gőzfázis FLU PHEN ANTH FLT PYR BaA CHR BeP BbF BkF BaP DahA BghiP Ip részecskéhez kötött fázis gőzfázis FLU PHEN ANTH FLT PYR BaA CHR BeP BbF BkF BaP DahA BghiP Ip A gázfázisú és részecskéhez kötött PAH ok százalékos eloszlása a hong kong i levegőben a, 2001 jan. márc., b, 2001 jun. szept. (Della és mts ai, 2003)

15 14/2001. (V. 9.) KöM EüM FVM együttes rendelet a légszennyezettségi határértékekről, a helyhez kötött légszennyező pontforrások kibocsátási határértékeiről Határérték BaP re: 1 ng/ m , MSZ nincs a levegőben lévő BaP vizsgálatára

16 A városi porszennyezettség és az aeroszol téma gyakorlati feldolgozása a környezeti nevelésben A városi levegő porterhelésének vizsgálata egy környezetvizsgáló szakkör keretein belül projektmódszer időintervallum: 8 10 hét életkor: év cél: a város ülepedő porterhelésének vizsgálata helyszín: Múzeum kert, Hármas Határ Hegy

17 A városi porszennyezettség és az aeroszol téma gyakorlati feldolgozása a környezeti nevelésben Az aeroszol téma kifejtése tanórán óra típusa: biológia, kémia évfolyam: VIII. osztály időintervallum: 45 perces tanóra cél: aeroszolok téma kifejtése, hajtógázas palackokkal és a rajtuk lévő jelzésekkel való ismerkedés, környezetszennyezésük és a megoldások keresése

18 Köszönöm a figyelmet!