Stručná charakteristika
Polychlorované naftaleny (PCNs) jsou uměle vytvořené, organické látky s podobnými chemickými vlastnostmi, jaké mají PCBs. Vyráběny byly od počátku minulého století, koncem 30. let byly poprvé popsány jejich toxické účinky, ale až koncem 70. let započala regulace jejich produkce a spotřeby. V současnosti jsou PCN navrženy k zařazení do seznamu perzistentní organických látek Stockholmské úmluvy. PCNs byly používány jako náplně kondenzátorů, izolátory vodičů, přísady do motorových olejů, odlitkové formy či jako konzervační prostředky k ochraně dřeva, papíru a textilií. Postupně byly v řadě aplikací nahrazeny plasty, nebo PCBs, stále se ale nacházejí v některých elektrických zařízeních a jsou běžnou součástí technických směsí PCBs. Zdrojem PCNs jsou v minulosti užívané komerční technické směsi, spalovny odpadů, doprava a chemický průmysl. PCNs kontaminují všechny složky životního prostředí, jsou mobilní a vysoce perzistentní. Dochází k jejich bioakumulaci v rámci potravních řetězců. Člověk je PCNs vystaven především vdechováním znečištěného vzduchu a konzumací kontaminované potravy. Nejběžnější projevy akutní i chronické otravy jsou chlórakné, a poškození jater. PCNs mohou také způsobit poškození trávicí soustavy, reprodukčního systému, ledvin, plic, slinivky, narušit metabolismus vit A a mnohé další.
Podrobná charakteristika
Polychlorované naftaleny (PCNs) jsou syntetické organické látky s podobnými chemickými vlastnostmi, jaké mají PCBs. Základem PCNs je naftalen, jako polycyklická aromatická látka, s jedním až osmi vodíkovými atomy nahrazenými atomem chloru. PCNs je skupina 75 teoreticky možných chlorovaných naftalenů s obecným vzorcem C10H8-nCln.
PCNs jsou málo hořlavé, lipofilní, vysoce chemicky i tepelně odolné látky s dobrými elektrickými izolačními vlastnostmi. Níže chlorované naftaleny jsou olejovité kapaliny s nízkou viskozitou, výše chlorované naftaleny jsou pak pevné látky podobné vosku. Všechny jsou velmi dobře rozpustné v organických rozpouštědlech. Těkavost chlorovaných naftalenů klesá se zvyšujícím se stupněm chlorace. Výše chlorované naftaleny jsou tedy sorbovány na pevné částice, zatímco níže chlorované naftaleny se nacházejí spíše v plynné fázi.
PCNs, především ve formě svých komerčních technických směsí, byly používány jako dielektrika kondenzátorů, přísady do motorových olejů, odlitkové formy či jako konzervační prostředky k ochraně dřeva, papíru a textilií. Používány byly také při výrobě izolátorů elektrických vodičů. Po druhé světové válce se produkce PCNs začala snižovat v důsledku nahrazování plasty a polychlorovanými bifenyly (PCBs). Stále se ovšem nacházejí například v některých elektronických součástkách. Polychlorované naftaleny se dají nalézt jako běžné nečistoty v technických směsích polychlorovaných bifenylů, neboť technický bifenyl, používaný k výrobě polychlorovaných bifenylů, obsahuje naftalen a současně s chlorací bifenylu se chloruje i naftalen.
V roce 2013 byly PCNs navrženy k zařazení do seznamu zakázaných/regulovaných látek Stockholmské úmluvy o persistentních organických polutantech; rozhodování stále probíhá.
Účinky na zdraví lidí a zvířat
Polychlorované naftaleny vykazují toxické účinky. Mohou být příčinou chlorakné, žloutenky, rakoviny a v některých případech i úmrtí. Jako nejčastější účinky při expozici jsou uváděny poškození jater a vliv na epiteliální tkáně. Mohou mít rovněž nepříznivý účinek na ledviny, reprodukční systém, plíce, slinivku břišní, slezinu či brzlík a ovlivňují i hladinu vitamínu A v těle. Penta, hexa a heptachlorované naftaleny vykazují větší toxicitu než níže chlorované naftaleny. Zejména hexachlorované naftaleny jsou vysoce hepatotoxické. Řada polychlorovaných naftalenů vykazuje toxicitu dioxinového typu. Příznaky otravy polychlorovanými naftaleny jsou žloutenka, bolesti břicha, nadýmání, nevolnost, zvracení, anémie, kožní problémy, podráždění očí, bolesti hlavy, únava a závratě. Některé účinky mohou přetrvávat i poměrně dlouho po expozici.
Polychlorované naftaleny jsou rovněž toxické pro skot, byly spojované zejména s onemocněním bovinní hyperkeratóza. Dalšími příznaky pozorovanými u skotu byly nedostatek vitaminu A, slinění a zduření kůže následované ztrátou srsti, případně smrtí. Polychlorované naftaleny jsou toxické také pro vodní organismy.
Výskyt v životním prostředí
Polychlorované naftaleny jsou v prostředí všudypřítomnými kontaminanty. Byly nalezeny ve vzduchu, půdě, sedimentech, vodě i u různých druhů živočichů a u lidí. V minulých letech byly detekovány i v arktickém vzduchu a v jiných oblastech. Nejvyšší obsah polychlorovaných naftalenů byl zjištěn v městských a průmyslových lokalitách, nejnižší ve venkovských lokalitách. Zdrojem polychlorovaných naftalenů jsou v minulosti užívané komerční technické směsi, spalovny odpadů, doprava a chemický průmysl.
Polychlorované naftaleny se do prostředí dostávají nejčastěji imisemi do atmosféry, vody a půdy. Podle určitých důkazů jsou emise ze spalovacích procesů spojeny s emisí tuhých částic a lze tedy předpokládat vymývání polychlorovaných naftalenů adsorbovaných na tuhé částice deštěm. Tlak par polychlorovaných naftalenů se snižuje se vzrůstajícím stupněm chlorace, takže výše chlorované naftaleny se z vody a půdy vypařují jen nevýznamně, zatímco u níže chlorovaných představuje vypařování a následná atmosférická depozice významný způsob transportu mezi jednotlivými složkami prostředí.
Synonyma
chlornaftalenyMezinárodní úmluvy a legislativa
Polychlorované naftaleny byly v roce 2013 zahrnuty do Annexu C Stockholmské úmluvy. Jsou též regulovány Aarhuskou úmluvou o přeshraničním přenosu toxických látek.
Literatura
[1] The Handbook of Environmental Chemistry Vol. 3 Part K, kapitola 5, str. 119, 120: Eva Jakobsson, Lillemor Asplund - Polychlorinated Naphthalenes (PCNs)
[2] National Industrial Chemicals Notification and Assessment scheme, July 2002, Australia; Nicnas: Polychlorinated Naphthalenes
[3] Nařízení Komise (EU) č. 519/2012 ze dne 19. června 2012, kterým se mění příloha I nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 850/2004 o perzistentních organických znečišťujících látkách
[4] Diplomová práce, RECETOX MU Brno, Mgr. Petr Kukučka - Vlastnosti, výskyt a stanovení polychlorovaných naftalénů v prostředí
[5] E. van de Plassche and A. Schwegler - POLYCHLORINATED NAPHTHALENES
[6] Wikipedia, the free encyclopedia - Polychlorinated naphthalene (poslední editace stránky 22. června 2014)
