02) Polychlorované bifenyly (PCBs(

Centre of Excellence

CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ III Vybrané typy environmentálních polutantů (08/02) Polychlorované bifenyly (PCBs) Zdroje Ivan Holoubek RECETOX, Masaryk University, Brno, CR [email protected]; http://recetox.muni.cz

Zdroje PCBs

Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

2

Globální PCB spotřeba

< 0.1

0.1 - 1

1 - 10

10 - 50

50 - 100 100 - 500 > 500


3

Globální použití PCBs a jejich obsah v půdách


4

RBA PTS Projekt Prioritní zdroje - POPs

Zásoby/Používané PCBs

Kolem 1.7 milionu tun bylo historicky vyrobeno

Transformátory, kondenzátory, hydraulické kapaliny, uskladněné barely….topné oleje !? Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

5

RBA PTS Projekt

Prioritní environmentální problémy – POPs

PCBs continue to show

in developing countries


6

Zdroje POPs


7

Globální PCB produkce

3

2

4

2’ 1

5

6

Cl

3’

1’

4’ 6’

3 4

catalyst

5’

2

Clx

2’ 1

5

3’

1’

6

4’ 6’

5’

70 60

Percent Content

PCBs: Large variety of technical mixtures, 21- 68 % Cl (w/w)

50 40 30 20 10 0 0

2

4

6

8

10

No of Chlorines on PCB molecule Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

Cly Ar-1221 Ar-1232 Ar-1242 Ar-1242 KC-300 Ar-1248 KC-400 Ar-1248 Ar-1254 Ar-1254 KC-500 Ar-1260 KC-600 Ar-1260

8

Globální PCB produkce Celková výroba popsaná v literatuře Producer Monsanto Geneva Ind. Kanegafuchi Mitsubishi Bayer AG Prodelec S.A. Cros Monsanto Caffaro Chemko Orgsteklo Orgsintez Xi’an TOTAL

Country USA USA Japan Japan Germany France Spain U.K. Italy Czechoslovakia Russia Russia China

Start 1930 1971 1954 1969 1930 1930 1955 1954 1958 1959 1939 1972 1960 1930

Stop 1977 1973 1972 1972 1983 1984 1984 1977 1983 1984 1990 1993 1979 1993

Amount 641,246 454 56,326 2,461 159,062 134,654 29,012 66,542 31,092 21,482 141,800 32,000 8,000 1,324,131

Reference de Voogt and Brinkman, (1989) de Voogt and Brinkman, (1989) Tatsukawa, (1976) Tatsukawa, (1976) de Voogt and Brinkman, (1989) de Voogt and Brinkman, (1989) de Voogt and Brinkman, (1989) de Voogt and Brinkman, (1989) de Voogt and Brinkman, (1989) Schlosserová, (1994) AMAP (2000) AMAP (2000) Jiang et al. (1997)

Poland 1.700 t (Sulkowski et al 2003) Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

9

Globální PCB produkce Celková PCB výroba Výrobky dle obchodního názvu (e.g. Aroclor 1242)

Obsah homologů v daném produktu

Výroba dle obsahu Cl (w/w)

Roční vážený poměr výroby homologů

Výroba jednotlivých homologů (10) Kongenerový obsah v daných produktech

Roční vážený poměr produkce kongenerů

Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology Výroba vybraných kongenerů (22) http://recetox.muni.cz

10

Globální PCB produkce 500 367.9 400

300

257.0

200

149.8 128.7

100

1.4

0.03 Deca-CB

14.3

7.1

Nona-CB

63.8

Octa-CB

Hepta-CB

Hexa-CB

Penta-CB

Tetra-CB

Tri-CB

Di-CB

0 Mono-CB

Thousand tonnes

333.3


11

Globální PCB produkce [kt] 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Total PCB

4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

3.0

PCB-101

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

1.0

2.5

0.8

2.0

0.6

1.5

0.4

1.0

PCB-28

PCB-180

0.2

0.5

0.0

0.0

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000


12

Od výroby ke spotřebě Výrobci Výroba v zemích OECD 84.6 %

Československo 1.6 %

Export do OECD zemí

OECD země vyrábějící Spotřebitelé PCBs

67,8 %

OECD země nevyrábějícíc PCBs

5,6 %

“Ostatní země”

11,2 %

Východní Evropa (50%)

0,8 %

Československo (50%)

0.8 %

Rusko (60%)

7.9 %

Ostatní, SSSR (40%)

5.3 %

Export do nonOECD zemí

SSSR 13.1 % 0.6 %

Čína (výroba = spotřeba) Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

0.6 % 13

Od spotřeby k emisím Zpracování jednoduchého modelu dynamické hmotnostní rovnováhy

SPOTŘEBA (C)

Základní předpoklad – primární atmosférické emise jsou řízeny fyzikálně-chemickými vlastnostmi emitovaných látek a teplotou.

Požáry (f)

Otevřené (1) Malé kondenzátory (2) Částečně uzavřené (3)

LIKVIDACE (D)

Uzavřené (4)

Ukládání (df)

Půdy (s)

POUŽITÍ (U) Doby života (k)

VSTUPY PŘI NEHODÁCH (A)

Nahodilý z nehod (af)

Použité faktory (μ)

Skládky (l) Otevřené hoření(o) Spalovny odp. (w) Rozklad (d)

Emisní faktory (ef) EMISE (E)


14

Emisní faktory a teplota Teplotou-řízené cykly depozice a vypařování 25

PCB-180 (S.Norway) 20

15

Cair

T

10

5

0

Haugen et al (1998) -5

92

93

94

95


15

Globální PCB emise (Σ PCB22) 1.E+05 1.E+04

Production Emissions

Tonnes

1.E+03 1.E+02 1.E+01 1.E+00 1.E-01 1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990


2000 16

Globální PCB emise dle latitud, 2000 100000

2.0 1.6 Emissions (2000) 1.4

60000

1.2 1.0

40000

0.8 0.6 0.4

20000

PCB 22

80000

Emissions of

Usage of total PCBs

1.8

0.2

Usage 0

0.0 -90

-60

-30

0

30

60


90 17

Zdroje PCBs PRIMÁRNÍ ZDROJE VSTUPU PCBs DO PROSTŘEDÍ Uzavřené systémy ª

Chladící kapaliny v transformátorech

ª

Dielektrické kapaliny ve velkých a malých kondenzátorech

ª

Teplonosná media

ª

ª

Ohnivzdorné a teplonosné antikorozní hydraulické kapaliny v důlních zařízeních a vakuových pumpách Použití mazadel


18

Zdroje PCBs PRIMÁRNÍ ZDROJE VSTUPU PCBs DO PROSTŘEDÍ Otevřené systémy: ª

Použití plastifikátorů na bázi PCBs

ª

Bezuhlíkový kopírovací papír

ª

Lubrifikanty

ª

Tiskařské barvy

ª

Impregnanční materiály

ª

Barvy

ª

Lepidla

ª

Vosky

ª

Aditiva do cementů a omítek

ª

Materiály na mazání odlévacích forem

ª

Materiály používané pro výrobu odlučovačů prachu


19

Zdroje PCBs PRIMÁRNÍ ZDROJE VSTUPU PCBs DO PROSTŘEDÍ Otevřené systémy: ª

Těsnící kapaliny

ª

Inhibitory hoření

ª

Imerzní oleje

ª

Pesticidy

ª

Skládky odpadů

ª

Spalování odpadů

ª

Pevné a kapalné materiály obsahující PCBs

ª

Laminátovací činidla

ª

Těžké oleje

ª

Samolepící pásky

ª

Balící papír

ª

Recyklovaný papír Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

20

Zdroje PCBs SEKUNDÁRNÍ ZDROJE VSTUPU PCB DO PROSTŘEDÍ ª

Revolatilizace ze sedimentů a půd

ª

Odpařování z aplikovaných barev


21

02) Polychlorované bifenyly (PCBs(

Recommend Documents