Halogenované organické sloučeniny (jako AOX)
Halogenované organické sloučeniny (jako AOX)
- Základní informace
- Ohlašovací prahy pro úniky a přenosy pro ohlašování do IRZ/E-PRTR
- Základní charakteristika
- Použití
- Zdroje úniků
- Dopady na životní prostředí
- Dopady na zdraví člověka, rizika
- Celkové zhodnocení nebezpečnosti z hlediska životního prostředí
- Způsoby zjišťování a měření
- Další informace, zajímavosti
- Informační zdroje
Základní informace
Pořadové číslo látky v IRZ/E-PRTR | 40 |
Další názvy | AOX ("Adsorbable Organically bound Halogens") |
Číslo CAS* | - |
Chemický vzorec* | - |
* Nejedná se o skupinu látek, ale o spíše o analytický skupinový ukazatel. Proto nelze v tomto případě uvést R a S věty, ani číslo CAS nebo chemický vzorec.
Ohlašovací prahy pro úniky a přenosy pro ohlašování do IRZ/E-PRTR
Úniky do ovzduší (kg/rok) | - |
Úniky do vody (kg/rok) | 1 000 |
Úniky do půdy (kg/rok) | 1 000 |
Přenosy v odpadních vodách (kg/rok) | 1 000 |
Přenosy v odpadech (kg/rok) | - |
Rizikové složky životního prostředí | ovzduší, voda, půda |
Základní charakteristika
Halogenované organické sloučeniny zahrnují širokou skupinu látek označovaných zkratkou AOX (Adsorbable Organically Bound Halogens), které bývají vyjádřeny jako chloridy. Tyto látky jsou stanovovány příslušnou evropskou standardní metodou. Parametr AOX je určen ke stanovení množství halogenovaných organických látek ve vodě. Je do něj zahrnutá velmi obsáhlá škála látek, které mohou být adsorbovány z vody na aktivní uhlí.
Většinu látek AOX tvoří molekuly s obsahem chloru, ale vyskytují se také látky AOX s bromem a jodem. Jako příklady látek z této skupiny můžeme zmínit jednoduché těkavé látky (chloroform), chlorfenoly, chlorbenzeny i komplexní organické molekuly, jako jsou dioxiny a furany (PCDD, PCDF) s nejrůznějšími toxickými vlastnostmi.
Některé látky této skupiny mohou výjimečně vznikat i v přírodě, jinak se ale v naprosté většině jedná o látky vznikající pouze lidskou činností.
Většinu látek AOX tvoří molekuly s obsahem chloru, ale vyskytují se také látky AOX s atomy bromu či jodu. Některé látky ze skupiny AOX řadíme mezi těkavé organické látky (VOC).
Použití
Skupina látek spadající pod označení halogenované organické sloučeniny (AOX) nemá jako taková žádné konkrétní využití. Parametr AOX je skupinové analytické stanovení organicky vázaných halogenů pro sledování a regulování obsahu znečišťujících látek ve vodách.
Zdroje úniků
Hlavním celosvětovým zdrojem látek skupiny AOX je průmysl papíru a celulózy. V tomto průmyslovém odvětví je hojně využíváno chloru (nebo jiných chemikálií obsahujících atomy chloru) k bělení vláken, a tím k získávání čistě bílého papíru. Během tohoto procesu mohou některé chlorované látky (nebo chlor) reagovat s organickou hmotou. Tímto způsobem vznikají nežádoucí emise AOX. Takto vzniklé látky pak mohou být vypouštěny jako zástupci skupiny AOX s vyčištěnými odpadními vodami do životního prostředí. V zemích EU bylo od bělení pomocí chloru upuštěno a byly zavedeny ekologicky mnohem přijatelnější bělící technologie. Tím se podařilo množství AOX a vysoce chlorovaných sloučenin v řekách a vodních plochách snížit.
Významným zdrojem stejných sloučenin v odpadech jsou pak spalovny odpadů, kde se spaluje značné množství látek s obsahem chlóru a bromu. Mezi další, ale mnohem méně významné zdroje těchto látek, patří procesy chlorování vod. Chlor přidaný do vody reaguje s přítomnými organickými látkami za vzniku látek skupiny AOX. Jedná se především o chlorování pitné vody, vod v bazénech, chladících vod v průmyslu a užitkových vod v prádelnách.
Za další zdroj halogenovaných organických látek je možno považovat veškeré odpadní vody z průmyslu, kde jsou vyráběny nebo užívány látky obsahující chlor (nebo obecně halogeny). Jedná se především o různá odvětví chemického průmyslu, dále pak textilní a tiskařský průmysl nebo průmysl povrchové úpravy kovů.
Zdroje emisí lze shrnout do následujícího výčtu:
- Průmysl papíru a celulózy;
- Chlorování vody;
- Chemický, textilní a tiskařský průmysl a povrchová úprava kovů.
Dopady na životní prostředí
Jedná se o velmi rozmanitou a širokou skupinu látek. Patří sem jak látky málo škodlivé, tak látky se silně toxickými účinky (PCDD, PCDF). Proto nelze souhrnně dopady látek této skupiny na životní prostředí konkrétně specifikovat. Lze ale s jistotou říci, že v případě, kdy se tyto látky obsahující chlor, brom nebo jod dostanou do životního prostředí, mohou ohrozit zdraví a život některých druhů, a tím potažmo celé ekosystémy. Některé z těchto látek náležejících do AOX jsou vysoce toxické pro ryby a ostatní vodní organismy. Mnohdy se jedná o látky bioakumulativní. Tím rozumíme fakt, že jsou nesnadno odbouratelné a šíří se potravním řetězcem směrem k jeho vrcholu, tzn. od nižších živočichů k velkým predátorům. Přestože jsou emise limitovány do vod a půd, patří do této skupiny i látky poškozující ozonovou vrstvu Země a dále i látky, které mohou podporovat vznik fotochemického smogu.
Dopady na zdraví člověka, rizika
Jak již bylo zmíněno výše, jedná se o velmi různorodou skupinu látek, která obsahuje jak látky málo škodlivé, tak látky vysoce nebezpečné pro zdraví člověka. Konkrétní dopady jednotlivých látek na zdraví člověka jsou různorodé. Mezi závažná rizika, která se u těchto látek vyskytují, patří karcinogenita nebo mutagenita (ohrožení plodu).
Jako příklad extrémně nebezpečné látky, která však naštěstí není významným a typickým členem popisované skupiny látek, popišme 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD). Jedná se o velice nebezpečnou stabilní látku vznikající převážně jako nečistota během průmyslových chemických procesů, ale i při spalování hmot s obsahem chlóru (PVC, PCB). Expozice této látce i v malém množství přináší obtíže jako dráždění očí a kůže, bolest hlavy, nevolnost, závratě, vznik chronických vřídků na pokožce (chlorakné), poškození jater a centrální nervové soustavy. Jedná se o látku karcinogenní. Tato látka je dokonce označovaná jako nejtoxičtější člověkem připravená sloučenina.
Běžně neexistuje významné riziko negativních účinků těchto látek na člověka, neboť látky skupiny AOX se v životním prostředí vyskytují v příliš nízkých koncentracích. Problematické však mohou být ekologické zátěže, například staré průmyslové provozy či sklady agrochemikálií.
Celkové zhodnocení nebezpečnosti z hlediska životního prostředí
Do skupiny halogenovaných organických látek AOX patří látky obecně nebezpečné a toxické pro vodní organismy i člověka, které navíc mají schopnost bioakumulace (setrvávají v životním prostředí a vstupují do potravních řetězců). Některé z těchto látek poškozují ozonovou vrstvu Země a některé mohou podporovat vznik fotochemického smogu. Jejich vliv na kvalitu životního prostředí lze proto označit za významný.
Způsoby zjišťování a měření
V případě, kdy v závodě přicházejí halogenované látky či halogeny do styku s vodou, která je pak odváděna jako odpadní, lze mít důvodné podezření, že látky AOX budou v této vodě obsaženy.
K analytickému stanovení látek skupiny AOX se používá standardizovaného předpisu, který spočívá v následujících krocích:
Nejprve se stanovované halogenované organické sloučeniny adsorbují na aktivní uhlí. Základním principem stanovení organických halogenderivátů je poté jejich spalování v proudu kyslíku při teplotě asi 1 000 °C, obvykle s koncovkou založenou na mikrocoulometrické argentometrické titraci uvolněných halogenovodíků (HCl, HBr, HI).
Tato stanovení a veškeré další služby s tím spojené poskytují komerční organizace zabývající se analýzami vod.
Pro stanovení adsorbovatelných organicky vázaných halogenů (AOX) pro zhodnocení jakosti vod, lze použít metodu ČSN EN ISO 9562:2004. Tato norma je českou verzí evropské normy EN ISO 9562:2004. Tato norma určuje metodu přímého stanovení organicky vázaného chloru, bromu a jodu (vyjádřeno jako chlorid) ve vodě ve formách adsorbovatelných na aktivní uhlí obvykle od koncentrace 10 μg/l. Tuto metodu lze použít u vzorků s koncentracemi anorganických chloridových iontů menšími než 1 g/l. Vzorky s vyššími koncentracemi chloridů se před analýzou musí ředit. Metodu lze také použít u vzorků obsahujících nerozpuštěné látky, na nichž jsou adsorbovány halogeny. Filtrace vzorku před analýzou umožní oddělené stanovení rozpuštěných a nerozpuštěných adsorbovatelných organicky vázaných halogenů (AOX). Pokud není vzorek zfiltrován, jsou do výsledku zahrnuty také adsorbáty na nerozpuštěných látkách.
Příklad: vezměme v úvahu únik chlorbenzenu. Jeden kilogram této látky má objem 0,9 l. Bude-li z provozu unikat vzduch kontaminovaný například 1% obj. chlorbenzenu, představuje emisní práh přibližně 21 000 m3 kontaminovaného vzduchu (při 20 °C a 101,325 kPa). Bude-li z provozu unikat voda nasycená chlorbenzenem, představuje emisní práh přibližně 2 100 m3 kontaminované vody.
Další informace, zajímavosti
Řeka Labe je jedním z nejvýznamnějších toků v naší zemi. Je hojně využívána pro lodní dopravu a na jejích březích se nalézá velké množství průmyslových podniků. Vzhledem k tomu, že z naší země teče přes hranice do Německa, je možné Labe považovat za naši mezinárodní "vizitku" ve vztahu k vodním tokům. Koncentrace látek skupiny AOX v Labi v roce 1995 ukazuje pro zajímavost a dokreslení následující tabulka 1.
Profil | Minimum | Maximum | Průměr |
Valy | 13 | 58 | 30,3 |
Lysá nad Labem | 15 | 51 | 28,7 |
Obříství | 21 | 62 | 37,9 |
Děčín | 20 | 90 | 46,1 |
Hřensko | 35 | 63 | 49 |
Informační zdroje
- Encyklopedie Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Adsorbable_organic_halides, https://cs.wikipedia.org/wiki/Zne%C4%8Di%C5%A1t%C4%9Bn%C3%AD_vody
- Pitter P.: Hydrochemie, Vydavatelství VŠCHT, 1999
- Environmental Agency, http://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20110313212212/http://www.environment-agency.gov.uk/business/topics/pollution/39123.aspx
- Vodní zákonné obecné povinnosti. Jakost vod - Stanovení adsorbovatelných organicky vázaných halogenů (AOX. In Ministerstvo životního prostředí. Vydání: Květen 2005, Změna Z1; Vydání: Duben 2008., 28
- Flemrová L., Pitter P, Břízová E., Franče P.: Podklady pro Ministerstvo životního prostředí k provádění Protokolu o PRTR - přehled metod měření a identifikace látek sledovaných podle Protokolu o registrech úniků a přenosů znečišťujících látek v únicích do vody, HYDROPROJEKT CZ a.s., MŽP Praha, 2007
- European Industrial Emissions Portal, https://industry.eea.europa.eu/pollutants/pollutant-index
- ČSN online, https://csnonline.agentura-cas.cz/
- Right to Know Hazardous Substance Fact Sheets, State of New Jersey Department of Health, https://web.doh.state.nj.us/rtkhsfs/indexfs.aspx
- PubChem, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/