Zaloguj się
Czym są wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)
Należą do głównej grupy związków chemicznych odpowiedzialnych za zanieczyszczenie środowiska. Są składnikiem niektórych naturalnych kopalin i surowców przemysłowych. W swojej czystej postaci w niewielkim stopniu bywają wykorzystywane do produkcji farb, tworzyw sztucznych a nawet leków. Nazywane są również PAH (ang. polycyclic aromatic hydrocarbons) lub POM (ang. Polycyclic organic matter). Wielopierścieniowe związki aromatyczne stanowią liczną grupę związków chemicznych o budowie pierścieniowej. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) to grupa związków chemicznych o strukturze składającej się z dwóch lub więcej skondensowanych pierścieni aromatycznych połączonych poprzez atomy węgla, co wpływa na ich właściwości fizykochemiczne. Występują w postaci kryształów o barwie białej, jasnożółtej lub są bezbarwne. Znanych jest ponad 200 odmian WWA jednak najczęściej w środowisku znaleźć można 17 najbardziej toksycznych. Do grupy WWA zalicza się związki o różnorodnych właściwościach, a ich obecność w środowisku jest istotnym wskaźnikiem zanieczyszczenia. Są obecne m.in. w olejach mineralnych, sadzy, smole węglowej oraz asfalcie. Z uwagi na ich szerokie zastosowanie WWA można znaleźć w produktach wielu gałęzi przemysłu, m.in. koksownictwie, hutnictwie, przemyśle gumowym i petrochemicznym.[1]
Źródła powstawania i występowania WWA
Związki węglowodorów aromatycznych są powszechnie występujące w środowisku a ich głównym źródłem emisji, poza procesami produkcyjnymi w przemyśle jest proces spalania różnego rodzaju paliw do silników a także przy ogrzewaniu mieszkań piecami lub kotłami węglowymi, zwłaszcza tych starych, niskiej klasy. Policykliczne węglowodory aromatyczne powstają głównie w wyniku niecałkowitego spalania materii organicznej, w tym podczas spalania odpadów, procesów przemysłowych, transportu oraz naturalnych zjawisk, takich jak pożary lasów. WWA powstają także wskutek naturalnych procesów występujących w środowisku tj. erupcji wulkanów czy pożarów lasów. Patrząc na PAHs w takim ujęciu mogłoby się wydawać, że są to związki chemiczne, które źródło swoje mają w dużych aglomeracjach. Nic bardziej mylnego! Te związki aromatyczne powstają również wskutek np. palenia papierosów, których przecież składnikiem są substancje smoliste, a także podczas grillowania potraw. Głównym źródłem emisji WWA w Polsce są procesy niepełnego spalania w sektorze komunalnym i mieszkaniowym. Gleby i wody mogą być zanieczyszczone WWA, co wpływa na bezpieczeństwo żywności i produktów spożywczych.[2]
Drogi narażenia organizmu człowieka na WWA
Emitowane do atmosfery oraz naturalnie występujące w środowisku WWA łatwo dostają się do ludzkiego organizmu poprzez spożywanie zanieczyszczonych pokarmów, oddychanie skażonym nimi powietrzem a nawet przez kontakt ze skórą. Wchłanianie WWA przez przewód pokarmowy jest jedną z głównych dróg narażenia organizmu człowieka, zwłaszcza poprzez spożycie skażonej żywności. Badania naukowe dowodzą o negatywnym działaniu tych związków na zdrowie człowieka wykazując działanie mutagenne a także rakotwórcze. Najsilniejszym rakotwórczym spośród grupy węglowodorów jest benzo(a)piren, który Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem zaklasyfikowała jako związek o udowodnionym działaniu rakotwórczym. Aktywność rakotwórczą benzo(a)pirenu stwierdzono podczas badań na wielu gatunkach zwierząt niezależnie od drogi podania związku. Badania naukowe wykazały również inne szkodliwe działania tego związku, między innymi zaburzenia wzrostu płodu. Związki węglowodorów aromatycznych wpływają negatywnie – rzecz jasna – również na organizm człowieka. Do krótkoterminowych objawów działania WWA zaliczyć można nudności i wymioty, biegunkę oraz podrażnienie i łzawienie oczu. Poważniejsze, długoterminowe zatrucie organizmu może objawiać się uszkodzeniem narządów wewnętrznych, zapalenia skórne, zaćmę a w skrajnych przypadkach nowotwory płuc i innych narządów. Ekspozycja na WWA i jej związek z narażeniem środowiskowym są istotne, ponieważ środowiskowe narażenie na te związki odgrywa istotną rolę w rozwoju chorób nowotworowych i innych zaburzeń zdrowotnych. Skutki działania PAHs na ludzki organizm nie są niczym nowym. Od wieków zauważalne były zachorowania na nowotwory wśród ludzi wykonujących zawód górnika czy kominiarza ale dopiero XX wiek przyniósł przełom dzięki badaniom w warunkach laboratoryjnych.[3]
Regulacje prawne dotyczące WWA
Unia Europejska wprowadziła szereg regulacji mających na celu ochronę środowiska poprzez ograniczenie emitowania toksycznych substancji do środowiska, zwłaszcza tych, które mogą stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia a nawet życia człowieka. Od 1 stycznia 2010 roku na terenie Unii Europejskiej obowiązuje zakaz wprowadzania na rynek oraz stosowania do produkcji niektórych olejów aromatycznych zawierających WWA. Zakaz dotyczy ośmiu WWA wykazujących działanie rakotwórcze. Rozporządzenie dopuszcza zawartość WWA w określony sposób: zawartość benzo(a)pirenu nie przekracza 1mg/kg a także sumaryczna zawartość ośmiu WWA która nie przekracza 10mg/kg. Dopuszczalne stężenie WWA w produktach spożywczych określają odpowiednie akty prawne, a przykładowe wartości można znaleźć w tabeli poniżej. Do tych związków należą: benzo(a)piren, benzo(e)piren, benzo(a)antracen, chryzen, benzo(b)fluoranten, benzo(j)fluoranten, benzo(k)fluoranten, dibenzo(a,h)antracen.[4]Obecność WWA w żywności i produktach spożywczych jest monitorowana przez instytucje takie jak instytut medycyny pracy, a dane dotyczące zawartości WWA są kluczowe dla oceny ryzyka zdrowia środowiskowego.
WWA w produktach codziennego użytku i żywności
Mówiąc wprost: wielopierścieniowe związki aromatyczne są spotykane w powszechnie stosowanych produktach także codziennego użytku. Nawet jeśli nie wczytamy się w skład materiału z którego dana rzecz została wyprodukowana, PAH można zwyczajnie wyczuć nosem. Wszyscy kojarzymy zapach nowego produktu: butów, klawiatury komputerowej lub myszy, wycieraczki gumowej, kabli zasilających, tapicerki samochodowej lub innych, często czarnych produktów. Przypadek? Czarnym barwnikiem stosowanym często przy produkcji niektórych towarów jest sadza – węgla amorficzny. Trudno mówić o zagrożeniu niosącym dotykanie czarnych rzeczy. Największe narażenie na WWA odbywa się drogą pokarmową i inhalacyjną. Ale mając na uwadze, że przepisy ograniczające stosowanie PAHs w towarach produkowanych na terenie Unii Europejskiej obowiązują dopiero od stycznia 2010 roku – trzeba być ostrożnym robiąc np. huśtawkę dla dziecka z opony starszej niż 8 lat. Wzrost zawartości WWA w gotowym produkcie może być wynikiem procesów technologicznych, takich jak smażenie, wędzenie czy prażenie, co ma znaczenie dla bezpieczeństwa żywnością.
Jak wspomniano na wstępie, również niektóre produkty kosmetyczne mogą zawierać WWA. Możemy je znaleźć w produktach do włosów, kosmetykach kolorowych, mydłach i piankach do mycia a także balsamach do ciała. Odpowiedzialnym za zawartość WWA w kosmetykach jest wspomniany już barwnik – smoła węglowa pochodząca ze spalania węgla, ze względu na wysoką zawartość węglowodorów wytwarzanych wskutek tego procesu stwarza on zagrożenie dla zdrowia. Według FDA[5] produkty kosmetyczne uznane za skuteczne i bezpieczne mogą zawierać smołę węglową w granicach 0,5%-5%. FDA oznacza barwniki literą wskazującą na jego zastosowanie.[6].
Działania na rzecz ograniczenia narażenia na WWA
Mając na uwadze udowodnioną zależność pomiędzy WWA a negatywnymi skutkami zdrowotnymi konieczne jest prowadzenie ciągłych działań mających na celu zmniejszenie kontaktu populacji z WWA. W pierwszej kolejności należałoby zlikwidować źródła niskiej emisji wprowadzając na dużą skalę ekologiczne sposoby ogrzewania mieszkań, gdyż to właśnie spalanie węgla stanowi największe zagrożenie. Problemem jest również wysokie stężenie benzo(a)pirenu w powietrzu największych aglomeracji miejskich. Według monitoringu stężenia benzo(a)pirenu w powietrzu tylko dwa województwa: lubelskie i podlaskie nie przekraczały dopuszczalnych norm. Niezbędne jest zatem podjęcie działań i wprowadzania nawyków ograniczających emisje toksycznych substancji do atmosfery. Dużą rolę w ograniczaniu narażenia na wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne odgrywa edukacja społeczeństwa oraz wdrażanie nowoczesnych technologii ograniczających emisję tych związków.
[1] A. Sapota, Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, [w:] Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 2002, R. 18, nr 2(32), s.179-183
[2] Czym są WWA?, https://ranking-oczyszczaczy.pl/poradnik-czystego-powietrza/wielopierscieniowe-weglowodory-aromatyczne/
[3] E. Głuszek, WWA to niebezpieczne związki aromatyczne, https://biotechnologia.pl/kosmetologia/artykuly/wwa-to-niebezpieczne-zwiazki-aromatyczne,14971
[4] S. Ptak, Plastyfikatory naftowe dla przemysłu gumowego – odparafinowanie plastyfikatora TDAE, http://archiwum.inig.pl/inst/nafta-gaz/nafta-gaz/Nafta-Gaz-2017-09-07.pdf
[5] FDA – ang. Food and Drug Administration – amerykańska instytucja rządowa zajmująca się kontrolą żywności, paszy, suplementów diety, leków, kosmetyków i innych.
[6] E. Głuszek, WWA to niebezpieczne związki aromatyczne, https://biotechnologia.pl/kosmetologia/artykuly/wwa-to-niebezpieczne-zwiazki-aromatyczne,14971
