Stručná charakteristika
Vinylchlorid je umělá sloučenina používaná pro výrobu polyvinylchloridu (PVC) a některých dalších chlorovaných uhlovodíků. Do prostředí je uvolňován zejména při výrobě plastů, riziko představují i nezabezpečené skládky odpadů. Člověk může být vinylchloridu vystaven vdechnutím, pozřením a kožním kontaktem. Při akutní expozici v závislosti na dávce vážně poškozuje kůži, oči, horní cesty dýchací, dostavují se bolesti hlavy, nevolnost, ospalost, ztráta vědomí i smrt. Vinylchlorid působí zejména na nervový systém, poškozuje také játra, ledviny, plíce a krevní oběh. Při dlouhodobé expozici byly sledovány mutagenní účinky, poškození jaterní tkáně, reprodukce a především zvýšený výskyt rakoviny (jater, plic aj.). Vinylchlorid je prokázaný lidský karcinogen (1 IARC)
Jako těkavá látka (VOC) existuje v atmosféře pouze v plynné fázi, poločas rozpadu reakcí s hydroxylovými radikály je přibližně 2 dny. V půdě je velmi pohyblivý, rychle těká zpět do ovzduší. Může podléhat rozkladu mikrobiální činností. Ve vodě není vázán na sedimenty, opět především těká do ovzduší, částečně biodegraduje. Jako těkavá látka se podílí na vzniku přízemního ozónu. Bioakumulační potenciál vinylchloridu je nízký.
Podrobná charakteristika
Vinylchlorid je čistě syntetická, těkavá sloučenina používaná zejména pro výrobu polyvinylchloridu (PVC) a některých dalších chlorovaných uhlovodíků. V prostředí může přirozeně vznikat anaerobní biodegradací jiných chemických látek antropogenního původu, jako je například 1,1,1-trichlorethan, trichlorethylen nebo tetrachlorethylen.
Za normálních podmínek je vinylchlorid bezbarvý, nasládle vonící plyn. Ve vodě je do určité míry rozpustný, lépe se ale rozpouští v organických rozpouštědlech jako alkoholy a ethery. Bod tání vinylchloridu je – 153, 84 °C, bod varu pak – 13, 8 °C. Jako plyn je přibližně 2 krát těžší než vzduch. Za přítomnosti vlhkosti působí korozivně na železné a ocelové prvky. Vinylchlorid je za vysokých teplot nestabilní, může docházet k jeho bouřlivé, samovolné polymeraci. Vinylchlorid je hořlavý, při jeho hoření vzniká oxid uhličitý a kyselina chlorovodíková.
Od 30. let minulého století byl vinylchlorid pro komerční účely vyráběn reakcí acetylenu a chlóru. V současnosti je až 95 % světové produkce této látky vyráběnou jednou z několika reakcí ethylenu a chlóru.
Světová produkce a poptávka po vinylchloridu neustále roste. V současnosti se pohybuje v řádu desítek milionů tun za rok. V roce 2005 byla celková světová produkce odhadována na více jak 32, 5 milionů tun. Mezi největší producenty vinylchloridu v tomto roce patřilo USA, Evropa, Čína a Japonsko. Na evropském trhu je použití vinylchloridu regulováno nařízením REACH (1907/2006) příloha XVII. V České republice používá vinylchlorid při výrobě PVC Spolana Neratovice, jejíž kapacita je přibližně 150 tisíc tun vinylchloridu ročně.
Účinky na zdraví lidí a zvířat
Protože je vinylchlorid za normálního stavu plyn, dostává se do organismu nejčastěji vdechováním. Za normálních okolností se nicméně s touto látkou v prostředí nesetkáme. Vyšší pravdepodobnost výskytu vinyl chloridu je zejména v blízkosti továren na výrobu plastických hmot nebo skládek a to zejména skládek nebezpečného odpadu.
Jinou možností expozice je požití vody z kontaminovaného zdroje. V minulosti byly zaznamenány i případy, že se menší množství vinylchloridu uvolnilo do vody, která byla vedena potrubím z PVC. Podobně tomu bylo i u potravin, které byly baleny do PVC. Současná kriteria by ale toto již neměla umožňovat.
Další možností příjmu je pracovní expozice. Zaměstnanci v provozech na výrobu PVC mohou být vystaveni vynilchloridu ve vzduchu který vdechují, případně ho mohou přijímat i kontaktem s povrchem těla. Příjem pokožkou bývá ale oproti příjmu dýcháním nebo požitím ve vodě zpravidla zanedbatelný.
Vdechnutý nebo polknutý vinylchorid velmi rychle přechází do krevního oběhu. Po dosažení jater bývá přeměněn na jiné sloučeniny, které dále cestují krevním řečištěm. Po čase jsou tyto produkty vyloučeny v moči. Vinylchlorid zůstává v těle přibližně 1 den poté co došlo k expozici, produkty jeho rozpadu však v těle zůstávají zpravidla déle. Tyto produkty přitom často bývají nebezpečnější než samotný vinylchlorid, některé z nich například poškozují játra.
Při vdechování zvýšených koncentrací vinylchloridu (10 000 ppm) se objevuje malátnost a ospalost. Při takových koncentracích je jeho zápach již velmi dobře zřetelný. Při velmi vysokých koncetracích je vinyl chlorid smrtelně jedovatý.
Pokusy, které byly prováděny na laboratorních zvířatech ukazují, že vysoké koncentrace vinyl chloridu mohou poškodit některé orgány, zejména játra, plíce a ledviny. Bylo pozorováno také poškození srdce a snížení krevní srážlivosti. Vylití tekutého vinyl chloridu na kůži zpusobí její znecitlivění a následné zarudnutí, případně vznik puchýřů.
U lidí, kteří byli vystaveni působení vinyl chloridu po velmi dlouhou dobu se objevily určité změny na játrech. V některých případech bylo pozorováno i poškození nervů a imunitního systému. Bezpečná koncentrace vinylchloridu, která by takovéto účinky nezpůsobovala není známa. Zejména pracovníci v PVC průmyslu mohou být často vystavení velmi vysokým koncentracím této látky. U některých z nich byly zaznamenány potíže s krevním oběhem v rukách a to zejména v chladu.
Pokusy na zvířatech dále odhalily poškození reprodukčních orgánů a snížení kvality spermatu. U žen, které byly vystaveny působení vinyl chloridu se objevila nepravidelná menstruace. Sledování žen, které žily v blízkosti továren určených ke zpracování vinylchloridu ale zvýšené riziko poškození plodu neprokázalo. Nicméně při laboratorních pokusech na zvířatech se ukázalo, že vdechování vinyl chloridu může zárodek skutečně poškodit, případně způsobit vyšší míru potratovosti. Zpomalení vývoje kostry v emryonálním stádiu a úbytek váhy u laboratorních zvířat patří mezi další důkazy negativního působení vinyl chloridu z hlediska vývoje.
Zvýšený příjem vinyl chloridu může také zvyšovat pravděpodobnost vzniku rakoviny. U zaměstanců chemických provozů, kteří byli po dlouhou dobu vystaveni účinkům této látky byl pozorován zvýšený výskyt rakoviny jater. Dlouhodobé vdechování vinylchloridu pravděpodobně také zvyšuje riziko vzniku rakoviny mozku, plic a leukemie. Laboratorní studie naznačují, že propuknutí rakoviny jater a prsních žláz mohou způsobit již poměrně nízké koncentrace vinylchloridu, které jsou nicméně vdechovány po dlouhou dobu. Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) klasifikuje vinyl chlorid jako karcinogenní pro člověka, k podobnému závěru došla i Americká agentura pro ochranu životního prostředí (US EPA).
Hodnocení karcinogenity podle IARC
1 - karcinogenní pro lidiVýskyt v životním prostředí
Většina vinylchloridu uniká do prostředí zejména z výroby plastů (PVC) a to jak ve formě plynných emisí, tak i v odpadní vodě. Často také vzniká jako rozpadový produkt jiných člověkem vyráběných chemikálií. Částešně může také unikat z některých skládek s nebezpečným odpadem v důsledku nesprávného uskladnění. Vinylchlorid byl zjištěn také v cigaretovém kouři, pravděpodobně jako pozůstatek zpracovatelského procesu.
Tekutý vinylchlorid je značně těkavý a rychle se odpařuje do ovzduší. Také pokud je obsažen ve vodě nebo v půdě tak poměrně rychle vyprchává, zejména pokud je v blízkosti povrchu. Na vzduchu podléhá rozpadu během několika dnů, přičemž mohou vznikat další škodlivé sloučeniny.
Jako těkavá organická látka (VOC) se může podílet na reakcích s jinými ovzduší znečišťujícími látkami za vzniku přízemního ozonu, který může poškozovat plodiny a materiály, ale může mít také vliv na lidské zdraví. Významné globální dopady se nepokládají za pravděpodobné.
Synonyma
Chloroethen, Chloroethylen, Vinyl chlorid monomer, VCM, VCLimity pro ovzduší
Příloha č. 1 k nařízení vlády č. 353/2002 Sb. - Kategorie vyjmenovaných zdrojů, emisní limity a požadavky na konstrukci, vybavení nebo provozování technologického procesu:
Výroba 1,2-dichlorethanu, vinylchloridu a PVC - Limitní hmotnostní koncentrace v zjišťovaná v odpadním plynu 5 mg/m3 (za zařízením na sniž. emisí).
Limity pro vodu
Pitná voda:
0,5 µg/l nejvyšší mezní hodnota (NMH) pro vinylchlorid (vyhl. č. 252/2004 Sb.)
Pozn. Hodnota platí pro zbytkovou koncentraci monomeru (látky), vypočtenou podle údajů o obsahu a možném uvolňování z materiálů (např. z rozvodného potrubí) a předmětů sloužících k úpravě, výrobě a distribuci pitné vody, které jsou ve styku s pitnou vodou. Stanovení v pitné vodě se provede jen v případě, kdy není možné výpočet provést a látka se vzhledem k použitým materiálům může ve vodě vyskytovat. Stanovení chlorethenu (vinylchloridu) se však provede rovněž u nových zdrojů před jejich uvedením do provozu.
Povrchové vody:
2 µg/l (nařízení č. 61/2003 Sb., příloha č. 3, kategorie nebezpečné a zvlášť nebezpečné látky).
Imisní standardy vyjadřují přípustné znečištění povrchových vod při průtoku Q365, popřípadě při minimálním zaručeném průtoku vody v toku, nebo hodnotu, která je dodržena, nebude-li roční počet vzorků nevyhovujících tomuto standardu větší než 5 %.
Podzemní voda:
0,015 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: 1,7 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 0,060 mg/kg sušiny.
Hodnoty indikátorů* znečištění pro půdní vzduch podle metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV – leden 2014 – částka 1).
Průmyslová území: 2,8 mg/m3, ostatní území: 0,16 mg/m3.
Výstražné symboly
R věty
R 12 - Extrémně hořlavý, R 45 - Může vyvolat rakovinuS 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 instrukceTabulka
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 | |||
| 60 | 75-01-4 | vinylchlorid | 1000 | 10 | 10 | 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.
Odkazy
1) http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp20.html Profil vinylchloridu na stránkách Agency for toxic substances and disease registry (ATSDR).
2) http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp20.html Profil vinylchloridu na stránkách Eco-USA.net
3) http://www.speclab.com/compound/c75014.htm Profil vinylchloridu na stránkách Spectrum - Chemical fact sheets.
4) http://www.irz.cz/?module=StaticContent&id=s_vinylchlorid Profil vinylchloridu na stránkách českého Integrovaného registru znečišťování (IRZ).
5) http://pvc.arnika.org Stránky sdružení Arnika věnované problematice PVC - plastu vyráběného z vinylchloridu.
6) http://www.chron.com/content/chronicle/special/vinyl/doctor.html. Článek o studii, jež ukazuje vliv vinylchloridu na lidi, kteří s ním pracují (v angličtině).
7)http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/f?./temp/~oIhYsY:1
8)http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp20-c5.pdf
9)http://www.petroleum.cz/vyrobky/dichlorethan-vinylchlorid.aspx
10)http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol97/mono97-8A.pdf
