Stručná charakteristika
Styren je bezbarvá, těkavá kapalina s charakteristickým sladkým zápachem. Jako celosvětově nejvýznamnější monomer je styren hojně používaným rozpouštědlem a výchozí surovinou pro výrobu dalších polymerů (polystyren apod.). Bioakumulační potenciál styrenu je nízký. Člověk může být styrenu vystaven vdechnutím, pozřením a kožním kontaktem. Při akutní expozici styren dráždí oči, dýchací cesty i trávicí soustavu. Styren má negativní vliv na nervový systém. Ve vyšších dávkách vyvolává bolesti hlavy, deprese, poruchy vidění, křeče. U zvířat bylo sledováno podráždění kůže, ztráta sluchu, poškození krve, jater, imunitního a nervového systému a výskyt rakoviny. Styren je IARC považován za možný lidský karcinogen (2B).
Mezi nejznámější výrobky, které jsou založeny na bázi styrenu, patří pryže, umělé hmoty, izolace, sklolaminát, potrubí, automobilové součásti, obaly na potraviny, koberce a mnoho dalších. Do prostředí je styren uvolňován při samotné výrobě, mezi další zdroje patří chemický a petrochemický průmysl, spalování organické hmoty a odpadů, styren těká do ovzduší z výrobků, ve kterých je obsažen. Přirozeně se styren nachází např. v míze některých stromů. V atmosféře existuje pouze v plynné fázi, reaguje s hydroxylovými radikály a ozónem poločas rozpadu je odhadován na 7 až 16 hodin. Styren přispívá ke vzniku fotochemického smogu. V půdě je nepohyblivý, snadno těká do ovzduší a podléhá mikrobiálnímu rozkladu. Ve vodě je často vázán na sedimenty, mineralizuje, je rozkládán mikroorganizmy, významný je taktéž jeho zpětný odpar.
Podrobná charakteristika
Za normálních podmínek je styren bezbarvou až nažloutlou, těkavou (VOC), olejovitou kapalinou. Čistý styren je nasládlého zápachu, ve směsích mu ale ostatní složky často propůjčují až štiplavý a nepříjemný odér. Ve vodě je jen omezeně rozpustný, dobře se rozpouští v organických rozpouštědlech, jako jsou alkoholy, ethery, aceton a sirouhlík.
Za specifických podmínek (teplota nad 200 °C, zvýšený tlak, světlo, působení kyseliny) dochází k tvorbě styrenových polymerů, polystyrenu. Katalyzátorem polymerace jsou i peroxidy vznikající při oxidaci styrenu. Pro stabilizaci takto vzniklého polymeru se do látky přidávají různé stabilizátory (hydrochinon apod.).
Bod tání styrenu je – 30, 65 °C, bod varu pak 145, 3 °C. Styren působí korozivně na měď a měděné slitiny. Při hoření styrenových plastů mohou vznikat nebezpečné produkty, například oxid uhelnatý. Při požáru mohou uzavřené nádoby se styrenem explodovat.
Styren se začal synteticky vyrábět od roku 1920 za použití procesu katalycké dehydrogenace ethylbenzenu. V současnosti patří styren mezi nejvýznamnější monomery a nachází velmi široké uplatnění v chemické výrobě; používá se jako rozpouštědlo a základní surovina pro výrobu polymerů. V celém světě je vyprodukováno mnoho miliard tun této chemické látky. Mezi nejznámější výrobky, které jsou založeny na bázi styrenu, patří pryžë, umělé hmoty, izolace, sklolaminát, potrubí, automobilové součásti, obaly na potraviny, koberce a mnoho dalších. Schopnost styrenu utvářet dlouhé řetězce, je využívána při výrobě polystyrenu, plastu s vynikajícími izolačními vlastnostmi, využívaného především ve stavebnictví.
V roce 2013 uniklo do ovzduší České republiky přes 144 tun styrenu. Úniky ohlašovaly společnosti, které se zabývají výrobou pryžových a plastových výrobků. Styren byl v roce 2013 v ČR nejčetněji ohlašovanou látkou vůbec.
Účinky na zdraví lidí a zvířat
Negativní účinky na zdraví byly pozorovány především u pracovníků chemických provozů, kteří byli vystaveni vysokým krátkodobým koncentracím styrenu v ovzduší. Poměrně často byl zaznamenán vliv na nervový systém, který se projevoval výskytem depresí, problémy se soustředěním, svalovou slabostí, celkovou únavou, nebo žaludeční nevolností. Z akutních projevů bylo dále pozorováno podráždění očí a sliznic nosu a krku.
Vliv chronického působení styrenu není zatím dobře popsán, nicméně některé studie na zaměstnancích, kteří byli dlouhodobě vystaveni zvýšeným koncentracím, vypovídá o negativním působení na nervový systém.
Výsledky výzkumů o vlivu styrenu na embryonální vývoj se různí. Některé studie neprokázaly teratogenní působení, nicméně jiné studie zaznamenaly zvýšený výskyt potratů a nižší porodní hmotnost u novorozenců, kteří se narodili zaměstnankyním odpovídajích provozů. Bylo však obtížné odlišit vliv styrenu od působení jiných látek na sledovanou skupinu.
Kromě inhalace se může styren dostávat do organismu orální, nebo dermální cestou (povrchem těla). Výzkumy provedené na zvířatech ukazují, že požití styrenu může nepříznivě ovlivnit játra, ledviny, krev, imunitní a nervový systém. Z dermálních účinků bylo zaznamenáno podráždění očí a kůže u pokusných králíků.
Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) zařadila styren mezi možné lidské karcinogeny. Některé studie prokázaly, že vdechování styrenu u pracovníků v chemickém průmyslu, může vést ke vzniku leukemie.
Studie prováděná na zvířatech, která byla vystavena inhalaci i orálnímu podávání styrenu prokázaly nízkou karcinogenitu v určité míře.
Vědecká studie publikovaná v červenci 2001 v americkém časopise Environmental Health Perspectives prokázala, že některé styrenové látky uvolňující se z umělohmotných obalů na potraviny lze zařadit k estrogenním látkám. Ve studii byly použity dvě zkoušky ke stanovení estrogenity styrenových látek: schopnost podporovat zhoubné bujení v rakovinných buňkách (rakoviny prsu) a vazebné afinity k lidským estrogenním receptorům.
Hodnocení karcinogenity podle IARC
2A - pravděpodobně karcinogenní pro lidiVýskyt v životním prostředí
Styren můžeme nalézt v ovzduší, ale také ve vodě a v půdě. V ovzduší podléhá poměrně rychlému rozkladu a rovněž z povrchové vody a půdy se dobře odpařuje, nebo je biodegradován. Nemá sklony k bioakumulaci.
Největší množství emisí styrenu pochází z chemických výrob, kde dochází k jeho zpracování. Ve zprávě, kterou vydal v roce 1992 úřad Public Health Service US, se uvádí, že jen na území Spojených států přesáhly emise styrenu do ovzduší hranici 15 tisíc tun za období jednoho roku. Nezanedbatelný podíl styrenu, který se uvolňuje do prostředí, ovšem také pochází z nejrůznějších spalovacích procesů.
Styren není v ovzduší příliš stálý. Jeho poločas rozpadu zpravidla nepřesahuje 12 hodin. V atmosféře je odbouráván prostřednictvím fotochemických reakcí a dobu jeho setrvání značně ovlivňuje množství přízemního ozonu a hydroxylových radikálů v ovzduší a také intenzita slunečního záření. Reakční cyklus výše zmíněných látek pak může vést ke zvýšenému výskytu fotochemického smogu.
Dalším významným zdrojem emisí styrenu do prostředí jsou odpadní vody z chemických procesů. Z vod se po určitém čase styren uvolňuje do ovzduší.
Lidé jsou vystaveni působení styrenu zejména ve vnitřním prostředí, které bývá negativně ovlivněno například úniky této látky ze stavebního materiálu, nejrůznějších spotřebních produktů, ale také z tabákového kouře. Nejvyšším koncentracím jsou vystaveni zaměstnanci chemických provozů, kde se s touto chemickou látkou pracuje (např. výrobny plastů nebo polystyrenu).
Styren se do organismu dostává zejména inhalací. Mezi další expoziční cesty patří přímé požití), případně vstřebání kůží.
V následující tabulce je uvedeno pořadí provozoven na území České republiky podle množství styrenu v celkových únicích do ovzduší podle dat zveřejněných v Integrovaném registru znečišťování za rok 2004 (http://www.irz.cz).
| Pořadí | Organizace/firma | Provozovna (lokalita) | Množství látek v únicích v kg |
| 1. | TEiKO spol. s r. o. | TEiKO Spytihněv | 11.110,0 |
| 2. | RIHO CZ, a.s. | laminovna, Suchý | 4.701,0 |
| 3. | EPUZ, spol. s r.o. | EPUZ, spol. s r.o., Otrokovice | 4.496,1 |
| 4. | HOBAS CZ spol. s r.o. | HOBAS CZ spol. s r.o., Uherské Hradiště | 4.000,0 |
| 5. | TES VSETÍN, s.r.o. | Vsetín | 3.782,0 |
| 6. | ACO Stavební prvky, k.s. | ACO Stavební prvky, k.s., Přibyslav | 3.600,5 |
| 7. | A.A.R. plast s.r.o. | Krchleby | 3.557,0 |
| 8. | KORDÁRNA, a.s. | KORDÁRNA, a.s., Velká nad Veličkou | 3.350,0 |
| 9. | DUNO CS, s.r.o. | Moraveč | 3.202,0 |
| 10. | L.A.S.T., spol. s r.o. | výroba laminátových dílů Tečovice | 3.184,0 |
Synonyma
Vinylbenzen, ethenylbenzen, fenylethylen, fenylethen, styrol, styron, styropor, styropol, diates HF77, vinylbenzol.Limity pro ovzduší
Styren náleží podle vyhl. č. 356/2002 Sb. do skupiny 6 "těkavé organické látky".
Obecný emisní limit pro styren společně s 1,4-dichlorbenzenem, benzaldehydem, butylaldehydem, ethylbenzenem, furfuralem, chrombenzenem, chloroprenem, izopropylbenzenem, methylacetátem, methylmetakrylátem, kyselinou octovou, toluenem, vinylacetátem a xyleny vyjádřené jako celkový organický uhlík (TOC) při hmotnostním toku emisí všech těchto znečišťujících látek vyšším než 3 kg/h, nesmí být překročena úhrnná hmotnostní koncentrace 150 mg/m3 těchto znečišťujících látek v odpadním plynu.
Pro styren byla stanovena referenční koncentrace 260 µg/m3 (týdenní průměr) pro jeho koncentraci ve venkovním ovzduší.
Hodinová koncentrace pro styren ve vnitřním prostředí dle vyhlášky č. 6/2003 sb. nemá překročit hodnotu 40 µg/m3. Přípustný expoziční limit (PEL) a nejvyšší přípustná koncentrace (NPK-P) pro styren v ovzduší pracovišť činí dle nařízení vlády č. 178/2001 Sb. 100, respektive 400 mg/m3.
Limity pro vodu
Podzemní voda:
1 100 μg/l - hodnota indikátoru* znečištění dle Věstníku MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1.
Limity pro půdu
Hodnoty indikátorů* znečištění pro zeminy podle metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV – leden 2014 – částka 1).
Průmyslové plochy: 36 000 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 6 300 mg/kg sušiny.
Hodnoty indikátorů* znečištění pro půdní plyn podle metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV – leden 2014 – částka 1).
Průmyslová území: 4 400 mg/m3, ostatní území: 1 000 mg/m3.
Mezinárodní úmluvy a legislativa
Protokol o těkavých organických látkách (VOC) k Mezinárodní úmluvě o znečištění ovzduší přesahujícím státní hranice (LRTAP). Více viz: https://unece.org/.
Výstražné symboly
R věty
R 10 - Hořlavý, R 20 - Zdraví škodlivý při vdechování, R 36/37 - Dráždí oči a dýchací orgányS věty
S 2 - Uchovávejte mimo dosah dětí, S 23 - Nevdechujte plyny/dýmy/páry/aerosoly (příslušný výraz specifikuje výrobce)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 | |||
| 92 | 100-42-5 | styren | 100 | 10000 | 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
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) Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). 1992. Toxicological Profile for styrene. Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service. http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp53.pdf.
2) Mutti, A., A. Mazzucchi, P. Rustichelli, G. Frigeri, G. Arfini, and I. Franchini. 1984. Exposure-effect and exposure-response relationships between occupational exposure to styrene and neuropsychological functions. Am. J. Ind. Med. 5(4): 275-286.
Odkazy
1) http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0571.html"> (National Institute for Occupation and Safety and Health - Pocket Guide to Chemical Hazards (NPG)—Index of Chemical Names).
2) http://www.epa.gov/ttn/atw/hlthef/styrene.html (profil styrenu - US EPA)
3) http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts53.html (profil styrenu - Agency for Toxic Substances and Disease Registry)
4)http://www.irz.cz/sites/default/files/Souhrnna_zprava_2013_IRZ_C_web.pdf
