Energia odnawialna – innowacje

BADANIA DIOKSYN W POWIETRZU

Raport za lata 1995 – 1997

Powietrze atmosferyczne narażone jest na zanieczyszczenia przemysłowe i komunikacyjne, do których należą dioksyny. Pełna nazwa tych substancji to polichlorowanymi dibenzodioksynami i dibenzofuranami (PCDDs i PCDFs). Z powodu narastającego stężenia dioksyn w powietrzu atmosferycznych wielu dużych aglomeracji miejskich na świecie niezbędne staje się kontrolowanie stężenia dioksyn w powietrzu. Obecność dioksyn w atmosferze spowodowana jest procesami termicznymi zachodzącymi w przyrodzie w sposób naturalny. Zarówno pożary lasów, wybuchy wulkanów czy wyładowania elektryczne są przyczyną powstawania i rozprzestrzeniania się dioksyn w środowisku od milionów lat. W tym czasie ustalił się stan równowagi dynamicznej w tworzeniu i rozkładzie tych związków w środowisku. Obecność dioksyn w czasach przed rozwojem cywilizacji przemysłowej wykazano m.in. w głębokich warstwach glebowych pochodzących sprzed milionów lat. W pokładach zwęglonego drewna pobranego z kopalni soli w Wieliczce znaleziono dioksyny na poziomie stężenia ok. 10-krotnie niższego niż spotykanego obecnie w glebach z terenów ekologicznie nie skażonych. Obecnie dioksyny tworzą się jako niepożądane zanieczyszczenia podczas procesów termicznych zachodzących w hutnictwie, przy termicznym przetwarzaniu metali, produkcji niektórych związków chloroorganicznych, a także spalania odpadów przemysłowych, medycznych lub komunalnych w nie przystosowanych do tego instalacjach, a także w urządzeniach wyeksploatowanych, przestarzałych, których system oczyszczania spalin jest niewystarczający. W przeprowadzonych badaniach analitycznych zawartości dioksyn w latach 1998-1999 w powietrzu Krakowa zanieczyszczonym dymem powstałym podczas wypalania traw i odpadów gospodarczych na terenach rolniczych, a nawet miejskich, wykazano 20-krotny wzrost zawartości dioksyn w stosunku do powietrza nie zadymionego. Ponadto w zadymionym powietrzu wykazano obecność polichlorowanych bifenyli (PCB) na poziomie 50 000 pg/m3 (50 ng/m3). Jest to wartość bardzo duża biorąc pod uwagę, że w powietrzu czystym w miesiącach letnich zawartość PCB jest rzędu 500 – 800 pg/m3. Polichlorowane bifenyle uważane są za związki, których toksyczność porównywalna jest do dioksyn. Przyczyną tego stanu zanieczyszczenia powietrza dioksynami podczas wypalania traw jest zdolność do powstawania tych związków w warunkach spalania materii organicznej na wolnym powietrzu. Rośliny zawierają obecnie znacznie większe stężenie środków ochrony roślin oraz zanieczyszczeń przemysłowych. Podczas spalania zanieczyszczenia te są prekursorami dioksyn zatrzymujących się na cząstkach popiołu i wraz z nim rozprzestrzeniają się w atmosferze. W wielu krajach prawo nie zezwala na wypalanie traw ani rolniczych pozostałości roślinnych. Jakkolwiek obecność chloru jest warunkiem koniecznym do powstawania dioksyn, to wystarczą jednak śladowe ilości chloru w spalanym materiale aby otrzymać w wyniku termicznej syntezy dioksyny w spalinach w stężeniu powyżej 10 ng/m3. Na tym poziomie stężenia dioksyny mogą już być szkodliwe dla zdrowia. Chlor w ilościach miligramowych (10-6g) jest obecny praktycznie w każdych odpadach i materiale biologicznym. Stąd potencjał tworzenia się dioksyn podczas spalania materii biologicznej oraz odpadów jest bardzo wysoki.

Rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń gazowych i pyłowych w powietrzu atmosferycznym zachodzi w środowisku najszybciej. Również przedostawanie się zanieczyszczeń do organizmu człowieka wraz z wdychanym powietrzem stanowi największe źródło intoksykacji. Pomiary zawartości dioksyn w powietrzu atmosferycznym w Krakowie, przeprowadzone w latach 1995-1997 miały na celu nie tylko określenie ewentualnego zagrożenia dla zdrowia mieszkańców miasta, ale również wskazanie na podstawowe źródła emisji dioksyn do atmosfery. W wyniku przeprowadzonych badań wykazano, że najprawdopodobniej zasadniczym źródłem emisji PCDD/F do atmosfery w Krakowie są niekontrolowane procesy spalania odpadów. W mniejszym stopniu zanieczyszczenie atmosfery dioksynami wynika ze spalania paliw etylizowanych w silnikach z zapłonem iskrowym. Na problem zanieczyszczenia dioksynami powietrza w Krakowie zwrócono uwagę po przeprowadzeniu wstępnych badań w latach 1994-1995. W wyniku tych prac wykazano, że w rejonie skrzyżowania “Mateczny” – dzielnica Kraków-Podgórze wystąpiło wyższe niż w innych dzielnicach zanieczyszczenie powietrza dioksynami w miesiącach zimowych. Stwierdzono również, że sadza pobrana z przewodów kominowych kamienic ogrzewanych piecami opalanymi węglem kamiennym zawierała znaczne zawartości masowe dioksyn. Świadczyć to może o powszechnym zwyczaju spalania odpadów z gospodarstw domowych w piecach węglowych. Proces powstawania dioksyn w tych warunkach został dokładnie poznany. Badania przeprowadzono wówczas na kilku, losowo pobranych próbkach (głównie ze względu na znaczny koszt analizy dioksyn). Dysponując niewielką populacją próbek nie można było wyciągnąć jednoznacznych wniosków pozwalających na określenie głównych źródeł podwyższonej zawartości dioksyn w powietrzu krakowskim w miesiącach zimowych. W 1995 i 1996 roku w wyniku pozyskania środków z Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Warszawie, przystąpiono do przeprowadzenia szerszych badań zawartości PCDDs i PCDFs w pyle zawieszonym powietrza atmosferycznego w Krakowie w miesiącach zimowych i letnich. Przedmiotem analizy chemicznej były próbki pyłu zawieszonego w powietrzu atmosferycznym o wymiarach cząstek poniżej 10µm, a pobierane w stacjach monitoringu środowiska w czterech dzielnicach Krakowa: Śródmieście – stacja przy Al. Krasińskiego, Podgórze – stacja w Rynku Podgórskim Nowa Huta – stacja przy Szpitalu im. Żeromskiego Krowodrza – stacja przy Szpitalu J. Pawła II
Ze względu na silne własności adsorbowania się dioksyn na aktywnych powierzchniowo cząstkach pyłu zawieszonego substancje te występują w powietrzu głównie jako zaadsorbowane na jego powierzchni. Pobór próbek pyłu zawieszonego do oznaczenia zawartości PCDDs i PCDFs w powietrzu atmosferycznym odbywał się przy zastosowaniu wysokowydajnych próbników PM10 typu MFCHVPM10 produkcji firmy ANDERSEN Samplers INC, w które wyposażone są stacje monitoringu środowiska będące pod nadzorem Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Krakowie. Jednorazowo pobierano próbki powietrza o objętości około 1600 m3. Pobór każdej próbki trwał 24 godziny. Próby pobierano w miesiącach zimowych od początku roku. W styczniu, lutym i marcu pobrano po 2 próby z każdego punktu pomiarowego (co około 2 tygodnie) i porównawczo po 2 próby w czerwcu. Łącznie w 1996 pobrano po 8 próbek z każdej stacji monitoringu, co dało 32 próbki w komplecie badań. Wybór lokalizacji został dokonany na podstawie uprzednio dokonanych wstępnych pomiarów analitycznych PCDDs/PCDFs (skrzyżowanie Mateczny), oraz na podstawie lokalnych obserwacji świadczących o dużym natężeniu ruchu samochodowego (Aleje) oraz opalaniu węglem kamiennym mieszkań w okolicach Rynku Podgórskiego w miesiącach zimowych i wczesnowiosennych. W rejonie Nowej Huty występują głównie przemysłowe zanieczyszczenia powietrza powstające w procesach produkcji i przetwórstwa stali w Kombinacie im. T. Sendzimira.

 

DIOKSYNY I FURANY – BAĆ SIĘ CZY NIE?

Źródło: LINK

Dioksyny i furany są wysoce toksycznymi (trującymi) produktami ubocznymi pewnych operacji przemysłowych takich jak spopielanie opon, spalanie węgla i oleju, produkcja papieru i niektórych pestycydów oraz wytop metali. Powstają, gdy chlor łączy się z innymi chemikaliami w wysokich temperaturach. Łącznie stwierdzono występowanie 210 tych związków, z których 17 uznano za kancerogenne (sprzyjające powstawaniu chorób nowotworowych)

POWSTAWANIE GAZU SPALINOWEGO:

Źródła powstawania dioksyn:

Największym źródłem powstawania dioksyn jest produkcja niektórych herbicydów (środków chwastobójczych), fungicydów (środków zwalczających grzyby pasożytnicze), pentachlorofenolu (PCP) [głównie stosowanego jako środek konserwujący drewno. Podwyższone stężenia PCP mogą występować w wodach podziemnych i powierzchniowych, tam, gdzie stosuje się go do ochrony drewna. PCP może stanowić zagrożenie dla ludzi w wyniku spożywania wody do picia i żywności oraz wskutek stykania się ludzi z przedmiotami poddanymi działaniu tego związku (np. tekstylia, produkty skórzane i papierowe), a przede wszystkim poprzez wdychanie powietrza zanieczyszczonego PCP w pomieszczeniach zamkniętych.]. Dioksyny występują w produktach i ściekach przemysłu celulozowo-papierniczego (poprzez tworzenie się w czasie przeróbki drewna, chlorowaniu drewna w procesie bielenia chlorem). Poważnym problemem są nieliczne (na szczęście), lokalne skażenia dużych obszarów terenu dioksynami, a szczególnie polichlorodibenzofuranami (PCDFs) powstałe w następstwie pożarów i eksplozji dużych transformatorów elektrycznych. Wypadki takie odnotowano we Francji, Szwajcarii, Kanadzie i Japonii, a także w krajach skandynawskich. Tylko w 1977 roku na Półwyspie Skandynawskim odnotowano aż 7 takich eksplozji. W ostatnim dziesięcioleciu analizy chemiczne wykazały, że innym dość poważnym źródłem dioksyn są procesy spalania różnych substancji chemicznych zawierających chlor. Spalanie śmieci, jako najpewniejsza i najbardziej ekonomiczna forma niszczenia wielu odpadów zarówno komunalnych jak i przemysłowych może również być przyczyną powstawania dużej ilości dioksyn. Ich ilość w naszym środowisku przyrodniczym (miejskim) wskazuje jednoznacznie, że ich zawartość jest wielokrotnie wyższa niż na terenach o charakterze typowo rolniczym. Dane te są mocno niepokojące, gdyż kontrola składu spalanych śmieci jest bardzo trudna. W obecnych latach odchodzi się zdecydowanie od stosowania związków chloro-organicznych, a to głównie z powodu tworzenia się dioksyn w procesie ich wytwarzania, przetwarzania oraz spalania odpadów tych związków. W naszym kraju również powoli odchodzi się od powszechnego stosowania tych związków, znacznie skażających środowisko dioksynami. Najniebezpieczniejszym z całej grupy polichlorofenoli a niekiedy bardzo powszechnie jeszcze używanym jest 2,4,5-trichlorofenol (TCP). Był on surowcem do produkcji środka dezynfekcyjnego.

03

Oddziaływanie dioksyn na człowieka i jego środowisko

Dioksyny są niezwykle trwałymi związkami: w glebie rozkładają się przez 10 lat; w organizmie człowieka odkładają się w tkance tłuszczowej oraz w wątrobie; powodują powstawanie chorób nowotworowych, uszkadzają system odpornościowy, niszczą ważne składniki układu hormonalnego. W przeciwieństwie do większości toksycznych substancji chemicznych syntetyzowanych w ściśle określonym celu, dioksyny nie są wytwarzane celowo w żadnym procesie technologicznym i nie znajdują żadnego zastosowania technicznego. Stanowią one niepotrzebny balast, głównie podczas otrzymywania środków ochrony roślin, grzybobójczych, a także tworzą się w zastraszająco dużej ilości w procesach spalania różnych środków organicznych, zwłaszcza śmieci z odpadów komunalnych. Dioksyny mogą oddziaływać na komórkę człowieka poprzez szereg niezależnych od siebie mechanizmów. Mogą ingerować w syntezę, wydzielanie, transport, usuwanie, wiązanie lub działanie hormonów. Mogą okresowo lub całkowicie zaburzać proces sprzężenia zwrotnego w ten sposób włączając się w powiązanie z mózgiem, przysadką, gonadami, gruczołem tarczycowym i innymi gruczołami dokrewnymi. Dioksyny i furany są przyczyną zwiększania zachorowalności na nowotwory (piersi, jąder), są powodem wczesnych poronień, przedwczesnych porodów, a także problemów z bezpłodnością oraz spadkiem jakości i ilości nasienia u mężczyzn. Badania prowadzone na zwierzętach wykazały że dioksyny są czynnikami zaburzającymi rozród. Niektóre dioksyny zaburzają funkcjonowanie tarczycy, zwiększają podatność na zakażenia wirusowe, bakteryjne. Badania prowadzone w latach 70-tych na populacji osób narażonych na działanie dioksyn wykazały zmiany w układzie immunologicznym ze szczególnym uwzględnieniem obniżenia populację limfocytów T i B. Związki te zaburzają funkcjonowanie przepływu informacji genetycznej, w skutek włączania i wyłączania genów w nieodpowiednim czasie lub na zbyt długi lub zbyt krótki okres. populacji ludzkich narażonych na ponadprzeciętną ekspozycję na dioksyny, związki te mogą wywoływać: choroby układu krążenia, nadciśnienie; poronienia, śmierć płodu, wady wrodzone, obniżoną wagę oraz spowolnienie wzrostu u noworodków; zmniejszenie liczby potomstwa płci męskiej na korzyść żeńskiej; raka, a szczególnie nowotwory układu oddechowego i tkanek miękkich.
Ludzie często nie zdają sobie sprawy z tak groźnego działania dioksyn. Bez skrupułów palą w piecach śmieci, nie wiedząc, że wyrządzają krzywdę nie tylko sobie, ale i innym ludziom, a nawet przyrodzie (lasom, rzekom, zwierzętom) We współczesnym świecie jesteśmy narażeni na o wiele mocniejsze działanie środków toksycznych niż dawniej.

Każdy z nas może pomóc i zahamować w jakimś stopniu wydzielanie się dioksyn:
Nie kupujmy wyrobów z PCW – dla każdego z nich istnieje równorzędny lub lepszy produkt wykonany z innych materiałów, np.: drewna, nie spalajmy odpadów, które zawierają chlor lub PCW, zwróćmy się do wydawców gazet, aby nie reklamowali produktów PCW, starajmy się segregować odpady w domu, bądź wrzucać do odpowiednich kontenerów (szkło, plastik, papier), kupujmy produkty w najbardziej ekologicznych i ekonomicznych opakowaniach, wybierajmy proszki nie zawierające fosforanów.