benzo(a)pyren

Skupina

Perzistentní bioakumulující látky (PBTs)
Perzistentní organické látky (POPs)
Karcinogenní látky
Látky ohrožující rozmnožování (reprotoxické)

CAS
50-32-8
Vzorec

C₂₀H₁₂
Stručná charakteristika

Benzo(a)pyren (PaB) je aromatická organická látka vznikající při hoření organického materiálu. BaP nemá žádné komerční využití, vzniká jako vedlejší produkt řady průmyslových procesů, běžně se nachází v emisích uhelných elektrárnrch, tabákovém kouři, výfukových plynech, i na grilovaných nebo uzených potravinách. Přirozeně se BaP do prostředí uvolňuje při požárech a vulkanické činnosti. V atmosféře je relativně stabilní, navázán na pevné částice schopen přenosu na velké vzdálenosti. Rozkládá se vlivem slunečního záření i reakcemi s ozónem nebo NO₂. V půdě je pevně vázán, neprosakuje do podzemních vod. V povrchových vodách je vázán na pevné částice, sedimentuje, rozkládá se vlivem slunečního světla i mikrobiální činností. Většina organizmů umí BaP metabolizovat. Člověk může být BaP vystaven přes dýchací a trávicí trubici, možný je kožní přenos. Běžně BaP především dýcháme. V těle je relativně rychle metabolizován enzymy cytochromu P450. Právě některé z metabolitů BaP jsou považovány za karcinogenní a vysloužily této látce zařazení do 1. kategorie dle IARC. Chronická expozice vede k poškození dýchacích cest, trávicího traktu, Bap je mutagenní, poškozuje imunitní systém, červené krvinky, je schopen procházet placentou a omezuje reprodukční schopnost. BaP je regulován nařízením REACH.
Podrobná charakteristika

Benzo(a)pyren (PaB) je polycyklická aromatická látka (PAU) přirozeně vznikající při spalování organických materiálů (300 až 600 °C). BaP nemá žádné využití, jako vedlejší a nechtěný produkt ale vzniká v řadě průmyslových provozech. Za běžných podmínek jde o nažloutlou krystalickou látkou, špatně rozpustnou ve vodě, dobře rozpustnou v tucích a olejích. Přirozeně vzniká BaP při požárech, nebo vulkanické činnosti. Mezi hlavní antropogenní zdroje BaP patří především spalování fosilních paliv. BaP nalezneme v emisích uhelných elektráren, ve výfukových plynech spalovacích motorů, v tabákovém kouři, ale i na grilovaných, uzených i smažených potravinách. BaP je běžným kontaminantem vnitřních prostor; rizikovým je především cigaretový kouř.

BaP je řazen mezi organické perzistentní polutanty (POPs), v EU je zařazen do přílohy XVII nařízení REACH (1907/2006).

Český hydrometeorologický ústav shrnuje ve své ročence znečištění BaP v roce 2013 t akto: „Znečištění ovzduší benzo[a]pyrenem patří k hlavním problémům zajištění kvality ovzduší v ČR. V roce 2013 překročily roční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu imisní limit na téměř 68 % stanic (tj. na 21 z celkového počtu 31 stanic s dostatečným počtem měření pro hodnocení). V meziročním srovnání nedošlo k významné změně, neboť v roce 2012 došlo k překročení na téměř 67 % stanic (tj. na 20 z 30 stanic s dostatečným počtem naměřených dat pro hodnocení). Průměrné roční koncentrace v roce 2013 v porovnání s rokem 2012 (hodnoceno na základě souboru stanic, pro které jsou k dispozici data za rok 2012 i 2013) mírně klesly na více než polovině lokalit. Rovněž průměrná roční koncentrace (zprůměrováno pro stejný soubor stanic, na kterých se měřilo v roce 2012 i 2013) byla v roce 2013 nepatrně nižší (1,96 ng.m‑3) v porovnání s rokem 2012 (2,11 ng.m‑3). Řada měst a obcí byla vyhodnocena, stejně jako v předchozích letech, jako území s překročeným imisním limitem. V roce 2013 byl imisní limit překročen na 17,4 % plochy území ČR (v roce 2012 na 26,5 % plochy území ČR). Procento obyvatel, které bylo v roce 2013 vystaveno nadlimitní koncentraci benzo[a]pyrenu, je odhadováno na 54,5 % (v roce 2012 přibližně 66,3 %).
Účinky na zdraví lidí a zvířat

Benzo(a)pyren je toxický, mutagenní. Může být vdechnut, ale prostupuje do organismu i pokožkou. Ohrožuje zdravý vývoj plodu, je zde velké riziko onemocnění rakovinou a způsobuje podráždění nebo až popálení kůže. Kožní onemocnění způsobuje také u zvířat.

V molekulárně-epidemiologických studiích je prokázáno, že koncentrace vyšší než jeden nanogram benzo(a)pyrenu v metru krychlovém ovzduší poškozuje genetický materiál – DNA. Při koncentracích benzo(a)pyrenu nad 2,8 ng/m³ se v průběhu prvního měsíce těhotenství zvyšuje výskyt dětí s nitroděložní růstovou retardací a nízkou porodní hmotností. Důsledkem je pak v dospělosti zvýšený výskyt kardiovaskulárních onemocnění, diabetu, disfunkce ledvin a obezity. (Zdroj: MUDr. R. Šrám)

Působení benzo(a)pyrenu je stejně jako u arsenu bezprahové a nelze stanovit jeho bezpečnou hladinu v prostředí.
Hodnocení karcinogenity podle IARC
1 - karcinogenní pro lidi
Výskyt v životním prostředí

Benzo (a) pyren je přítomen v kouři ze spalování uhlí, dřeva, v automobilových výfukových plynech a v cigaretovém kouři. Významným zdrojem jsou průmyslové procesy, jako výroba plynu, koksu, zpracování černouhelného dehtu, výroba tepla a elektrické energie spalováním uhlí, spalovny. Benzo(a)pyren je také produkován při spalování v lokálních topeništích.

Dalším zdrojem benzo(a)pyrenu jsou tabákové výrobky. Při vykouření jedné cigarety kuřák vdechne přibližně 25 ng této látky. Kuřák, který vykouří cca 20 cigaret denně se vystavuje ekvivalentní expozici benzo(a)pyrenem, podobně jako kdyby se celý den pohyboval v prostředí kontaminovaném touto látkou o koncentraci 20 ng.m^-3.
Limity pro ovzduší

Uvedena je jednak suma PAHs, jednak deset látek, mezi které patří také benzo(a)pyren. Platí obecný emisní limit 0,2 mg/m³ pro celkovou hmotnostní koncentraci těchto látek.

Imisní limity pro celkový obsah znečišťující látky v částicích PM10 vyhlášené pro ochranu zdraví lidí (201/2012 Sb.).

doba průměrování:1 kalendářní rok
imisní limit: 1 ng/m³
Limity pro vodu

Pitná voda:

0,01 µg/l (nejvyšší mezní hodnota pro benzo(a)pyren)

Povrchová voda:

Normy environmentální kvality pro útvary povrchových vod (nařízení vlády 401/2015).
NEK-RP: 1,7x10^-4 µg/l, NEK-NPK: 0,27 µg/l

NEK-RP: norma environmentální kvality vyjádřená jako celoroční průměrná hodnota. Není-li uvedeno jinak, použije se na celkovou koncentraci všech izomerů. Pro každý daný útvar povrchových vod se použitím NEK-RP rozumí, že aritmetický průměr koncentrací naměřených v různých časech průběhu roku v žádném reprezentativním monitorovacím místě ve vodním útvaru nepřekračuje dotyčnou normu.

NEK-NPK: norma environmentální kvality vyjádřená jako nejvyšší přípustná hodnota je nepřekročitelná. Není-li NEK-NPK stanovena nejvyšší přípustné hodnoty se nepoužijí.

Podzemní voda:

0,0029 μg/l - hodnota indikátoru* znečištění dle Věstníku MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1.
Limity pro půdu

Vyhláška 153/2016 Sb. stanoví v zemědělské půdě tzv. preventivní limity rizikových látek a prvků. Překročení těchto limitů může být za určitých podmínek rizikové a mělo by se v praxi promítnout do přijetí preventivních opatření (snížení vstupů rizikových látek do půdy).

ƩPAU 1 mg/kg sušiny

∑PAU - polycyklické aromatické uhlovodíky (antracen, benzo(a)antracen, benzo(b)fluoranthen, benzo(k)fluoranthen, benzo(a)pyren, benzo(ghi)perylen, fenantren, fluoranthen, chrysen, indeno(l,2,3-cd)pyren, naftalen, pyren).

Indikační hodnota, při jejímž překročení může být ohroženo zdraví lidí a zvířat: 30 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).

Hodnoty indikátorů* znečištění pro zeminy podle Metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1).

Průmyslové plochy: 0,21 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 0,015 mg/kg sušiny.
Limity pro odpady

Vyhláška MŽP č. 294/2005 Sb.stanovuje v příloze č.4 limit pro sumu PAU, které lze uložit na skládku inertního odpadu ve výši 80 mg/kg suš. a v příloze č.10 požadavek na obsah PAU pro obsah škodlivin v odpadech využívaných na povrchu terénu ve výši 6 mg/kg suš. Polycyklické aromatické uhlovodíky jsou definovány jako sumu antracenu, benzo(a)antracenu, benzo(a)pyrenu, benzo(b)fluoranthenu, benzo(ghi)pyrelenu, benzo(k)fluoranthenu, fluoranhtenu, fenanthrenu, chrysenu, indeno(1,2,3-c,d)pyrenu, naftalenu a pyrenu.
Limity pro potraviny

Limity pro PAHs v potravinách jsou uvedeny v příloze č.2 vyhlášky č. 53/2002 Sb. Ministerstva zdravotnictví.
Ostatní limity

Hygienické limity pro pracovní prostředí:

přípustný expoziční limit (PEL) 0,005 mg/m³

nejvyšší přípustné koncentrace (NPK) 0,025 mg/m³

Integrovaný registr znečišťování (NV č. 368/2003 Sb.): ohlašovací prahy v kg/rok pro emise do vzduchu = 50, pro emise do vody = 5, pro emise do půdy = 5 a pro přenosy mimo provozovnu = 50. PAU se měří jako směs benzo(a)pyrenu, benzo(b)fluoranthenu, benzo(k)fluoranthenu a indeno(123cd)pyrenu.
Mezinárodní úmluvy a legislativa

• Stockholmská úmluva

• nařízení o Evropském registru úniků a přenosů znečišťujících látek (E-PRTR)

• rozhodnutí o European Pollutant Emission Register (EPER)

• Úmluva o dálkovém znečišťování ovzduší (CLRTAP)

• vyhláška č. 356/2002 Sb. (příloha č. 1)

• vyhláška č. 221/2004 Sb. (příloha c. 2)
Výstražné symboly
R věty
R 45 - Může vyvolat rakovinu, R 46 - Může vyvolat poškození dědičných vlastností, R 50 - Vysoce toxický pro vodní organismy, R 51 - Toxický pro vodní organismy, R 52 - Škodlivý pro vodní organismy, R 53 - Může vyvolat dlouhodobé nepříznivé účinky ve vodním prostředí, R 60 - Může poškodit reprodukční schopnost, R 61 - Může poškodit plod v těle matky
S věty
S 45 - V případě nehody, nebo necítíte-li se dobře, okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc (je-li možno, ukažte toto označení), S 53 - Zamezte expozici - před použitím si obstarejte speciální instrukce, S 60 - Tento materiál a jeho obal musí být zneškodněny jako nebezpečný odpad, S 61 - Zabraňte uvolnění do životního prostředí. Viz speciální pokyny nebo bezpečnostní listy
Tabulka

Tabulka: Zařazení látky v seznamu látek pro integrovaný registr znečišťování dle Nařízení Evropského parlamenu a Rady (ES) č. 166/2006, dle Nařízení vlády č. 145/2008 Sb. a dle Nařízení vlády č. 450/2011 Sb.

č. číslo CAS ohlašovaná látka ohlašovací prahy v kg/rok více informací

A

(ovzduší)

B

(voda)

C

(půda)

D

(odpady)
o seznamu najdete

zde

Vysvětlivky:
A = ohlašovací práh pro emise do ovzduší
B = ohlašovací práh pro emise do vody a pro přenosy do vody
C = ohlašovací práh pro emise do půdy
D = ohlašovací práh pro přenosy v odpadech
Odkazy

http://www.epa.gov/oppt/pbt/pubs/benzo.htm

http://www.irz.cz/node/86

http://www.recetox.muni.cz/res/file/narodni_centrum/2003/POPsINV_cast_VI_Kapitola_13_Limity.pdf

http://www.epa.gov/teach/chem_summ/BaP_summary.pdf

http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/isko/grafroc/13groc/gr13cz/IV2_BaP_CZ.html
Vysvětlivky

*Indikátory znečištění nenahrazují stanovené limitní koncentrace ostatních legislativních předpisů a v případech, kdy jsou tyto legislativní předpisy aplikovány, není použití indikátorů znečištění doporučeno.

Smyslem indikátorů znečištění je indikace míst s přítomností chemických látek vyžadující další zkoumání a hodnocení, zda výskyt škodliviny nereprezentuje riziko pro lidské zdraví. Obecně platí, že v místech, kde jsou koncentrace chemických látek nižší než hodnoty indikátorů, není další zkoumání vyžadováno.

Toto pravidlo neplatí pro: 1) významné plošně zvýšené koncentrace hodnocené chemické látky, které nepřekračují hodnotu indikátoru znečištění, 2) případy překročení příslušných legislativních ukazatelů (i když nebyla překročena hodnota indikátoru znečištění, 3) případy významného rizika nepříznivého vlivu na ekosystémy. V případech, kdy je prioritou ochrana ekosystému, je kromě indikátorů znečištění možné aplikovat jiné indikační hodnoty relevantní pro hodnocení ekologických rizik.
Literatura

1) Adamec V. a kol.: DÚ 04 – Analýza toxických a genotoxických účinků reálných směsí emitovaných z dopravy ((http://www.cdv.cz/text/szp/13904/zprava13904/2004/du04.pdf)

2) SCF 2002: Opinion of the Scientific Committee on Food on the risks to human health of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in food, SCF/CS/CNTM/PAH/29 Final, prosinec 2002 (http://europa.eu.int/comm/food/food/chemicalsafety/contaminants/out153_en.pdf)

3) SCF 2002: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons – Occurrence in foods, dietary exposure and health effects, SCF/CS/CNTM/PAH/29 ADD1 Final, prosinec 2002 (http://europa.eu.int/comm/food/fs/sc/scf/out154_en.pdf)

4) Holoubek, I., a kol.: Úvodní národní inventura persistentních organických polutantů v České republice. Projekt GF/CEH/01/003: ENABLING ACTIVITIES TO FACILITATE EARLY ACTION ON THE IMPLEMENTATION OF THE STOCKHOLM CONVENTION ON PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS (POPs) IN THE CZECH REPUBLIC. TOCOEN, s.r.o., Brno v zastoupení Konsorcia RECETOX - TOCOEN & Associates, TOCOEN REPORT No. 249, Brno, srpen 2003.

5) Holoubek, I., a kol.: Návrh Národního implementačního plánu pro Implementaci Stockholmské úmluvy v České republice. Projekt GF/CEH/01/003: ENABLING ACTIVITIES TO FACILITATE EARLY ACTION ON THE IMPLEMENTATION OF THE STOCKHOLM CONVENTION ON PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS (POPs) IN THE CZECH REPUBLIC. TOCOEN, s.r.o., Brno v zastoupení Konsorcia RECETOX - TOCOEN & Associates, TOCOEN REPORT No. 252, Brno, leden 2004, 100 s + 23 s souhrnu + 11 příloh.

6) Holoubek I., a kol.: Měření imisního zatížení Zlínského kraje (http://www.recetox.muni.cz/index.php?id=404)

7) SZÚ 2005: Systém monitorování zdravotního stavu obyvatelstva České republiky ve vztahu k životnímu prostředí. Souhrnná zpráva za rok 2004. Kapitola 4 – Zdravotní důsledky a rizika znečištění ovzduší. (http://www.szu.cz/chzp/rep04/kc05_04.htm)

8) SZÚ 2005: Systém monitorování zdravotního stavu obyvatelstva České republiky ve vztahu k životnímu prostředí. Souhrnná zpráva za rok 2004. Kapitola 11 - Zdravotní rizika kontaminace půdy městských aglomerací. (http://www.szu.cz/chzp/rep04/kc05_11.htm)
Autor
Ing. Petr Válek
Email
toxic@arnika.org