Zastosowanie

1. Polichlorowane bifenyle (PCB)(ang.) PolyChlorinated Biphenyls – PCBsSkładają się 2 pierścieni benzenu zpodstawionymi atomami chloru

2. Polichlorowane bifenyle (PCB)(ang.) PolyChlorinated Biphenyls – PCBs209 związków, ciecze techniczne w wielu krajach zakazane. Na świecie wyprodukowano 1,2 mln ton z czego do środowiska uwolniło się ponad 30%Właściwości PCB o różnej zawartości chloru

3. Zastosowanie • jako plastyfikatory i impregnaty jako płyny hydrauliczne • smary odporne na wysoką temperaturę • do wyrobu opakowań • jako składniki farb drukarskich • jako dodatki w preparatach owadobójczych • jako dodatki do klejów i tworzyw sztucznych • jako materiały izolacyjne do przewodów elektrycznych, w silnikach, transformatorach

4. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne - WWA (ang.) Polyclic Aromatic Hydrocarbons – PAHs 2 - 13 pierścieni benzenowych Powstają w wyniku niepełnego spalania wszelkich materiałów organicznych, często silnie kancerogenne. Dzienne dawki benzopirenu pochłaniane przez człow. • z powietrza – 9,5 - 43,5 ng • z wody – 1,1 ng • z pokarmu 160 – 1600 ng • z dymu tytoniowego 400 ng WWA nie mają żadnego praktycznego znaczenia

5. Chryzen benzo(a)-piren źródła naturalne: pożary lasów i stepów, wulkany- źródła antropogenne: pojazdy mechaniczne (silniki diesla), piece koksowe, produkcja asfaltu, piece olejowe, papierosy

6. Źródła emisji WWA w Krakowie • wysoka emisja- przemysł ciężki, fabryki, elektrociepłownie- 5% • transport- samochody osobowe, ciężarowe - 45% • niska emisja - źle regulowane piece węglowe- 35% • emisja napływowa - 15%

7. Źródła emisji WWA • produkty niepełnego spalania paliw kopalnych (węgiel, ropa naftowa) oraz drewna • lotne pyły i popioły powstające ze spalania paliw lub utylizacji śmieci • działalności przemysłu ciężkiego związanego z przetwarzaniem węgla i ropy naftowej (koksownie, rafinerie, huty żelaza, aluminium i miedzi), a także podczas produkcji i wykorzystania smoły i kreozotu, produkcji węgla drzewnego i spalania odpadów.

8. WWA w glebie W glebach występuje 90% całkowitej ilości WWA znajdujących się w środowisku Źródła zanieczyszczenia: • depozycja z powietrza • wymywanie WWA z powierzchni dróg, gdzie znajdują się duże ilości tych związków pochodzące ze spalin samochodowych, ze ścierania opon gumowych przy hamowaniu i z samego asfaltu bogatego w różnorakie węglowodory • przenikanie WWA ze ścieków przemysłowych, miejsc składowania odpadów odlewniczych i materiałów stosowanych w budownictwie

9. cd. • ścieki bytowo-gospodarcze - w Polsce około 20% ścieków służy do nawożenia pól uprawnych zawartości benzo(a)-pirenu w glebie • z terenu Petrochemii Płockiej - 11- 15 mg/kg • w odległości 5 kilometrów od tych zakładów - 0,2- 0,5 mg/kg.

11. polichlorowane dibenzo-p-dioksyny - PCDD (ang.) polichlorinated dibenzo-p-dioxins

12. 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioksyna TCDD

13. Seveso to miejscowość i gmina we Włoszechmiejsce katastrofy przemysłowej 10 lipca 1976 r. doszło tam do wybuchu zakładów produkujących 2,4,5-trichlorofenol. W wyniku wybuchu do atmosfery wydostało się od 1 kg do kilku kg toksycznej 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioksyny – TCDD (dioksyna). 500 osób uznano za poszkodowane, 37 tysięcy osób uległo skażeniu Wśród Indian Chippewa z Ontario tylko 35% spośród nowonarodzonych dzieci stanowią chłopcy. Podobnie jak w Seveso, winnym są toksyczne chemikalia.

14. polichlorowane dibenzofurany - PCDF (ang.) polychlorinated dibenzofurans

15. Źródła dioksyn i furanów w środowisku naturalne: • rozkład materii organicznej • pożary lasów i stepów • wybuchy wulkanów antropogenne: • spalanie materii organicznej, tworzyw sztucznych, paliw, odpadów • produkcja pestycydów, przem. metalurgiczny, papierniczy • użycie defolianta Agent Orange (kwas 2,4,5-fenoksyoctowy) zanieczyszczonego TCDD

16. Pobieranie dioksyn z pokarmem

17. Metale ciężkie pierwiastki o ciężarze właściwym ≥ 4,5 g/cm3 ksenobiotyki: ołów, rtęć, kadm, tal, wanad, mikroelementy: cynk, miedź, chrom, nikiel, żelazo kobalt, molibden, wolfram, arsen

18. źródła emisji metali ciężkich • hutnictwo metali nieżelaznych • hutnictwo stali • spalanie węgla – energetyka • transport drogowy • przemysł • produkcja i stosowanie nawozów mineralnych (fosforowych) • składowanie odpadów przemysłowych i komunalnych • stosowanie w rolnictwie osadów ściekowych i odpadów przemysłowych • stosowanie pestycydów

19. Czynniki decydujące o toksyczności metali • chemiczna forma występowania; • stężenie i okres narażenia organizmu; • droga wnikania do organizmu; • narządowa i subkomórkowa dystrybucja metalu; • miejsce działania; • forma magazynowania lub unieczynniania metalu; • interakcja z innymi metalami; • interakcja z różnymi związkami chemicznymi; • stan fizjologiczny organizmu; • wiek, pleć; inne cechy organizmu wynikające z jego historii życia.

20. Katastrofa Minamata Choroba z Minamaty - zespół objawów chorobowych spowodowany uszkodzeniem układu nerwowego w wyniku zatrucia rtęcią (rtęcica). Do roku 2001 oficjalnie rozpoznano 2 265 przypadków (z czego 1784 zmarło). Około 10 000 osób otrzymało odszkodowania od Chisso Corporation. W 1965 roku w Japonii ujawniono drugi przypadek zatruć rtęcią, który miał miejsce w prefekturze Niigata i który nazwano chorobą Niigata Minamata.

21. Choroba itai-itai jap. イタイイタイ病 itai-itai byō, zwana też chorobą ouch-ouch Nazwa pochodzi od japońskiego słowa określającego silny ból (痛い itai) W prowincji Toyama uprawiano ryż na polach nawożonych ściekami o dużej zawartości kadmu, pochodzącymi z zakładów przemysłowych (wody kopalniane). Lata 1940-1960

22. współczynnik kumulacji (WK) = stosunek miedzy uruchomieniem i wprowadzeniem do środowiska biologicznego, a ponownym odkładaniem w utworach geologicznych • WK – 10-600:, miedź, kadm, ołów, rtęć, tal, chrom, cynk cyna, antymon, srebro, złoto; • WK – 1-10: żelazo, bizmut, bar, molibden, uran, tytan; • WK – 0,01- 1: arsen, beryl, kobalt, german, wanad, wolfram; • WK - < 0,01: tantal, cyrkon, stront, niob.

23. Szkodliwość metali wynika z ich biochemicznych i biologicznych właściwościach • podatność na bioakumulację: a. ze środowiska wodnego: Hg, Cd, Pb, Cu, Zn, Sr b. z gleby: Cd, Zn, Sn, Cs, Rb • koncentracja w biolitach: Pb, Zn, Fe, Rb, U, V, Ba • łatwa absorpcja z przewodu pokarmow.: Hg, Cd, Zn • przenikanie przez łożysko do zarodka: Cd, Hg, Pb, Zn • przenikanie przez barierę biologiczna krew – mózg: Hg, Pb, Cd • tworzenie połączeń z sulfhydrylowymi grupami białek: Hg, Pb, Cd • uszkadzanie budowy łańcucha kwasów nukleinowych (RNA,DNA): Cd, Hg, Cu, Zn, Ni

24. Antropogeniczny współczynnik wzbogacenia (anthropogenic enrichment factor – AEF), dla całkowitej rocznej światowej emisji (103 ton.rok-1)

25. Zmiany całkowitej emisji metali ciężkich w Polsce (opracowano na podstawie danych GUS, 2004)

26. Zmiana poziomu emisji metali ciężkich w latach 1990-2002 w Polsce. Rok 1990 = 100% (GUS, 2004)

27. Procentowy udział województw w całkowitej emisji metali ciężkich w 2002 r. (GUS, 2004)

28. Wpływ odległości od jezdni al. Żwirki i Wigury na zawartość ołowiu i kadmu w liściach lip krymskich

29. Metale ciężkie w mchach Mchy są szczególnie przydatne do oceny imisji metali ciężkich i ich akumulacji w środowisku. Mchy należą do wyjątkowo dobrych "akumulatorów" mogąc gromadzić w swych tkankach duże ilości metali ciężkich. Dzięki tej zdolności są stosowane z dużym powodzeniem w ocenie skażenia środowiska. Mchy są grupą roślin, która posiada szereg cech dobrego biowskaźnika: 1. Wiele gatunków mchów ma szeroki zasięg geograficzny i występuje obficie w bardzo różnorodnych siedliskach: lasach, torfowiskach, wrzosowiskach, a także w obszarach uprzemysłowionych i miejskich.

30. Nie posiadają kutikuli i epidermy dzięki czemu ich liście są łatwo przepuszczalne dla jonów metali. • Mchy są pozbawione korzeni i tkanek przewodzących, sole mineralne a także jony metali ciężkich czerpią głównie z opadów atmosferycznych i suchej depozycji. • Aktywnie rosnąca cześć mchu czerpie pokarm ze stale obumierających części, nie ma więc kontaktu z podłożem. • Niektóre gatunki, posiadają budowę piętrową, a roczne przyrosty tworzą wyraźne segmenty. • Pomiędzy segmentami transport składników mineralnych jest bardzo słaby z powodu braku tkanek przewodzących. • Mchy pobierają metale głównie pasywnie na drodze prostego procesu wymiany jonów. ¨

31. Stosowane są: Pleurozium schreberi i Hylocomium splendens • Program Europejski • Parametry badane: Cd, Cu, Pb, Zn, Ni, As, Cr, Fe, Hg (mg/kg = ppm) • częstotliwość pomiarów: co 5 lat • termin zbioru próbek: wczesne lato • miejsce zbioru: polana wewnątrz lasu lub młodnika, co najmniej 5 metrów od pnia drzewa w celu uniknięcia bezpośredniej ekspozycjina opad podokapowy

32. Mapa immisji kadmu w Europie – akumulacja w mchu

34. Zanieczyszczenie powietrza w Warszawie metalami ciężkimi • metoda woreczkowa „moss-bag” • po raz pierwszy zastosowali ją Goodman i Roberts w 1971 roku • mchy z mało zanieczyszczonych rejonów umieszcza się w nylonowych siatkach, które zawiesza się w badanym obszarze na określony czas • po ekspozycji oznaczana jest koncentracja metali ciężkich w tkankach mchów

35. woreczek z mchem

36. Zanieczyszczenie powietrza metalami ciężkimi w Warszawie w 2002 r.

37. Zanieczyszczenie powietrza ołowiem w Warszawie w latach 1992-2002

38. Efekt środowiskowy biogenny; toksyczny; zakłócenie równowagi jonowej; fizykochemiczny; tworzenie nowych związków: ozon, PAN (azotan nadtlenku acetylu), PBN (benzoilu; PPN (propionylu).

39. Fluor źródła emisji: • przemysł metalurgiczny, związki F stosowane jako topniki w procesie produkcji aluminium i stali • huty aluminium, produkt efekty anodowego przy produkcji aluminium metodą elektrolityczną • produkcja nawozów fosforowych, surowce fosforyty zawierają 0,38-3% F, superfosfat 1-2,6% • energetyka, szczególnie spalanie węgla (80-300ppm) • emaliernie, huty szkła, produkcja materiałów budowlanych

40. Roczna emisja SO2 w Polsce

41. SO2 dwutlenek siarki S - składnik aminokwasów białkowych: cystyna, cysteina, metionina - udział w tworzeniu struktury trzeciorzędowej białek, centra aktywne enzymów, witaminy. węgiel – 0,1-6%; olej opałowy – 0,75-3%; olej napędowy – 0,22% gaz ziemny – ślady. emisja: - 61% spalanie węgla; - 25% spalanie produktów naftowych; • 10% wytop rud siarczkowych miedzi; - 1,5 wytop rud siarczkowych cynku i ołowiu

44. wrażliwość rośliny - człowiek(SO2) rośliny (poziom krytyczny): porosty – 10 μg/m3 lasy górskie – 15 μg/m3 lasy iglaste – 15 μg/m3 lasy liściaste – 20 μg/m3 uprawy rolne – 30 μg/m3 stężenie graniczne dla człowieka: 500 μg/m3 -średnia 10 min 125 μg/m3 (100– 150 μg/m3 ) średnia 24 godz. 50 μg/m3 (40-60 μg/m3 ) średnioroczna

45. Przemiany siarki w atmosferze (Cox i Pencett, 1993) S+4SO powietrze 2 3 6 5 S+6SO S-2org. rośliny 4 4 2 7 1 gleba S+6 SO4 S-2org.

46. Smog: londyński = czarny = zimowy • wysokie stężenie: SO2, pył, CO, NOX- spalanie paliw kopalnych, głównie węgla; • niekorzystne warunki meteorologiczne: słaby wiatr, inwersja; • ograniczone usuwanie zanieczyszczeń w zimie; • lokalna topografia terenu. 1952 - Londyn stężenie SO2 i pyłu 5000 µg/m3 , czas epizodu – 2 tygodnie, zmarło ~ 4000 osób

47. Kwaśne deszcze 1970r. – Oden (Szwecja) użył terminu kwaśne deszcze prekursory: • SO2; • NOX = NO + NO2; • NH3 - w procesie nitryfikacji przemiana w NO3- neutralizacja: kationy zasadowe Ca, Mg, Na, K

48. Tendencja zmian stężenia CO2 zarejestrowana w obserwatorium Mauna Loa na Hawajach w latach 1958-2002. Wartości średnie miesięczne

49. Rozmieszczenie CO2 w atmosferze, roczne i sezonowe zmiany jego zawartości

50. związki azotu w powietrzu