LEVEGÕTISZTASÁG-VÉDELEM
2.1 3.2 6.1
A kloroform környezeti forrásai és hatásai Tárgyszavak: kloroform; emisszió; levegőszennyezés; vízszennyezés; talajszennyezés; egészség; toxicitás.
A kloroformot (triklór-metán, CHCl3) már régóta észlelik a környezetben, pl. a levegőben, vízben, talajpórusokban, sőt még a kezelt ivóvízben is található. Nagy sűrűségű folyadék, környezeti körülmények között meglehetősen illékony, vízzel gyakorlatilag nem elegyedik. Fontosabb fizikai tulajdonságai az 1. táblázatban találhatók. 1. táblázat A kloroform fizikai tulajdonságai Tulajdonság CAS−szám Molekulatömeg Forráspont Olvadáspont Sűrűség Gőzsűrűség Gőznyomás Log Kow Vízoldékonyság Henry-állandó (dimenzió nélküli) Henry-állandó Víz/levegő megoszlási koefficiens kW/A a b c
67-66-3 119,39 61,3 °C –63,5 °C 1,4832 g/ml 20 °C-on 4,36 levegőhöz viszonyítva,0 °C 13 kPa, 10,4 °C 27 kPa, 25,9 °C 1,97, 25 °C 8,22 g/l, 20 °C 0,09a 0,13b 0,36c 314,8 Pa · m3/mol, 20 °C 8,6, 15 °C
nyílt tengeri körülmények között 11,6 °C-on torkolati elhelyezkedésnél 14 °C-on nyílt óceáni körülmények között 17 °C-on
A viszonylag nagy kW/A érték következtében a csapadék kimoshatja a kloroformot a légkörből. Jelentéktelen vízoldékonysága és nagy gőznyomása miatt azonban a vízben levő kloroform egyensúlyi megoszlása következtében elsősorban a légkörben helyezkedik el.
A kloroform környezeti áramlása A kloroform környezetben való mozgásának tanulmányozása során megállapították, hogy az óceáni források túlsúlyban vannak 360±90 Gg/év értékkel, ezt követik a talajforrások 220±100 Gg/év értékkel. Ezzel szemben az ipari források összessége kevesebbet képvisel 70 Gg/év mennyiségnél. Tengervízforrások A kloroform nyílt óceáni emisszióinak értékelése a légköri koncentrációk mérésén alapul. Az így azonosított áramlás az északi félteke legészakibb részén (30 °N−90 °N) 20 Gg/év, a forró égövi féltekéken 150 Gg/év, illetve 30 °S-től 90 °S-ig terjedően 40 Gg/év; összértéket tekintve 360±90 Gg/év. A kloroform képződésében részt vevő folyamatokról még nem állnak rendelkezésre információk, de feltételezések szerint azok biológiai jellegűek. Az óceáni forrásoknál alaposabban jellemezték a tengerpart menti (litorális) áramlásokat. A vizsgálatok során kimutatták, hogy a Laminaria saccharina barna tengeri alga, a Gigartina stellata, Corallina officinalis és Polysiphonia lanosa vörös tengeri alga és a Cladophora albida zöld tengeri alga jelentős mennyiségű kloroformot szabadít fel a környező vízbe. A kloroform képződését klór-peroxidáz közvetítésével végbemenő intracelluláris folyamatnak vélték. A kloroform termelődésének mértéke erősen változó; különösen jelentős mennyiségeket észleltek a vörös tengeri algák esetében. A barna, vörös és zöld tengeri algák Kelet-Anglia északi partjai mentén végzett vizsgálata során a kloroform keletkezésének mértékét 0,25 Gg/év értékűnek tapasztalták. Az észlelt legnagyobb áramlás 2400 ng/g · h volt a Falkenbergia hillebrandii fajból. Nyugat-Írország partmenti tőzegtalaján a halometán emissziók összáramlásának mértéke a 0,1 és 152 Gg/év közötti tartományban helyezkedett el. Ezek az írországi légköri mérések a skóciai és skandiáviai vizsgálatokkal együtt határozott bizonyítékát adják annak, hogy a tengerparti források fontos szerepet játszanak a kloroform megjelenésében. Fokozott légköri kloroformkoncentrációk keletkezését figyelték meg ter-
mészetes partmenti szárazföldi forrásokból Tasmaniaban, amelyek elsősorban a nyugati partmenti esőerdőből és egyes mocsaras területekből származnak. Talajban lezajló folyamatok A kloroform koncentrációja a talajpórusokon belül jelentősen nagyobb (4–600-szoros), mint a környező levegőben. Ez esetben a kloroform a talajsavak, főként humin anyagok hipoklórossavas klórozásával keletkeznek. A hipoklórossav a talajban mindenütt előforduló kloridionból és hidrogén-peroxidból termelődik klór-peroxidáz (CPO) enzim jelenlétében. CPO H2O 2 + H+ + Cl− → HOCl + H2O
(1)
huminanyag + HOCl → klórozott huminanyag + CHCl3 + CCl3COOH
(2)
A klór-peroxidáz aktivitást több talajkivonatban megfigyelték; laboratóriumi körülmények között kimutatták, hogy katalizálja egyszerű szerves vegyületek, például aceton, propionsav és citromsav klórozását hidrogén-peroxiddal és kloridionnal kloroformmá. A huminsav klórozása esetében hasonló laboratóriumi vizsgálatokat végeztek. A klór-peroxidáz enzim forrása feltehetően gombaeredetű; laboratóriumi körülmények között a kloroform termelődését bazidiumos gombák öt fajtájából detektálták. Hét fehér fakorhasztó gombáról in vitro, a boszorkánygyűrű gombáról (Lepista nuda) in vivo körülmények között mutatták ki a klórozóképességet. A triklór-ecetsav szerepe a talajban lezajló kloroformtermelésben ez ideig még nem tisztázott. A fenti egyenletek alapján melléktermék, bár laboratóriumi inkubációs vizsgálatokban a kloroform kialakulásának sebessége a talaj triklór-ecetsavas dúsításával megduplázódott, és emiatt feltételezik a sav dekarboxilező hatását. A frissen nőtt növényi anyagokban jelen levő szervetlen kloridok átalakítását alifás és aromás klórozott szerves vegyületekké az öregedés és a talajban végbemenő humuszképződés folyamatában röntgensugárabszorpciós módszerrel vizsgálták, és kimutatták a következő formák kiemelkedő mennyiségű jelenlétét: hidratált kloridion fiatal és éppen sárguló levelekben, hidrogénkötésű kloridion a növényhez még kapcsolódó vörösesbarna öregedő levelekben, illetve szervesen kötött klór vörösesbarna öregedő és a talajban humusszá vált levelekben. Ezekből a meg-
figyelésekből is következik, hogy a szerves vegyületek klórozása a huminanyagokban alapvető folyamat. Helyszíni vizsgálatok a kloroform talajbeli mozgásának nagymértékű változását mutatják. Közvetlen áramlásos mérések alapján értékét 220 Gg/év körül állapították meg, bár a mérések bizonytalansága elég jelentős. Egyéb természetes források Vulkanikus kürtők és ásványbányászat Annak ellenére, hogy a szolfatarikus vulkánokból kitörő gázokban a kloroform meglehetősen nagy koncentrációban van jelen, a kitörő gázoknak viszonylag jelentéktelen összmennyisége következtében ezeknek a forrásoknak a részesedése az összáramlásban nem jelentős. Egyes kálium-halogenidek (szilvinit stb.) bányászata a számítások szerint 10–15 Gg/év kloroformot szabadít fel a környezetbe. Talajfeltöltések és kérődzők A biogáz-generátorok, amelyek metán előállításával egyidejűleg anaerob módon lebontják a hulladékokat, szintén termelnek kloroformot, 2×10-5 g kloroform/g termelődött metán arányban. A vizsgálatok során megállapították, hogy a metánt termelő anaerob folyamatokból (50 Tg metán talajfeltöltésből és 100 Tg metán kérődzőkből) 3 Gg/év kloroform emittálódhat. Melléktermék-emisszió nem vegyiparból és vízkezelésből Habár ezek a források csak kis részét képezik az emissziók összességének, mennyiségük és megoszlásuk jobban jellemezhető, mint bármelyik más természetes forrásé. Cellulóz- és papírgyártás A kloroform melléktermékként képződik a fa és más cellulózpépek ligninmentesítése, a papír klórral vagy más klórtartalmú oxidálószerrel, például klór-dioxiddal (ClO2) való fehérítése során. Jelentések alapján az éves összemisszió 10–70 Gg/év tartományban helyezkedik el, megközelítő középértéke 30 Gg/év.
Ivóvíz- és szennyvízkezelés A víz klóros kezelése folyamán kloroform és más trihalogénezett metánok keletkeznek. Klórgáz jelenléte nem fontos a klórozott oxidációs termékek kialakulásához ezekből a szerves savakból; a klór-peroxidáz hatására kloroform és triklór-ecetsav képződik a huminanyagból. A klór forrásai a kloridionok (oldatban vagy abszorbeálódva a humuszos szubsztrátra); a klór oxidálószerként való jelenléte nem meghatározója a kloroformtermelődés mértékének. A kloroform mennyisége a kezelt vízben más trihalo-metánokhoz viszonyítva erősen változó. A többi trihalometán klórt és brómot (tribróm-metánig) egyaránt tartalmaz, és mivel az alkalmazott oxidálószerek egyikében sem található jelentős mennyiségű bróm, a forrás bizonyára a vízben feloldódott vagy a huminsavtartalommal összekapcsolódott bromidion. Az ivóvizek többségét erős oxidálószerrel (pl. klórral vagy ózonnal) kezelik, ezáltal a trihalo-metánok mindenütt jelen vannak. Amerikai ivóvízben az átlagos kloroformkoncentráció megközelítően 13 000 ng/l. A kisebb humusztartalom következtében a szennyvíz klóros kezelése során kevesebb kloroform képződik, mint az ivóvízforrások esetében. A vízben termelődő kloroform viszonylag jelentéktelen vízoldékonysága és jelentős gőznyomása következtében várhatóan a légkörben oszlik el. Hűtővíz- és egyéb vízkezelés A hűtőtornyokban és más hőcserélő készülékekben használt vizet időnként klórral kezelik az iszap és különféle szervezetek, pl. étikagylók eltávolítása céljából. A hűtővizek vizsgálata esetén ugyanazokat az emissziós tényezőket alkalmazzák, mint az ivóvízkezelés esetén, mivel a hűtővizeket főként folyókból vezetik, amelyeknek valószínűleg hasonló huminanyag-tartalma van, mint az ivóvízforrásoknak. Kloroform az uszodák vizéből is felszabadul a klórtartalmú vegyületekkel, például nátrium-hipoklorittal végzett fertőtlenítés következtében. Vegy- és gyógyszeripar A kloroformot főként az Egyesült Államokban, az Európai Unióban és Japánban állítják elő, az össztermelés az 1990-es évek végén körülbelül 520 Gg/év volt. Elsősorban nyersanyagként alkalmazzák a vegyiparban, főként HCFC-22 előállítására. Az előállított mennyiség 96%-át konvertálják más anyagokká, így nem kerül a környezetbe. A maradékot oldószerként és kivonószerként használják különféle ipari és laborató-
riumi eljárásokban; ezekben az esetekben előfordulhat felszabadulásuk, ha az ártalmatlanítás céljára végrehajtott visszanyerés nem megfelelő. A kloroform előállítása a metán közvetlen klórozásával történhet, vagy olyan folyamattal, amelynek során metanol és hidrogén-klorid reakciójával először klór-metán képződik, majd ezt direkt klórozás követi, amelynek eredményeképpen más végtermékek mellett kloroform is termelődik. Mindkét mechanizmus nagy nyomáson és teljesen zárt körülmények között zajlik. Más klórozott szénhidrogének hasonlóan zárt körülmények közötti előállítása folyamán melléktermékként szintén termelődik kloroform, de a környezetbe csak viszonylag kis mennyiségben kerülhet ki. A gyógyszeriparban a kloroformot oldószerként vagy más vegyszerként alkalmazzák, és az ipari eljárások közül ez a terület képviseli az emissziós források legjelentősebb részét. A vizsgálatok alapján az ipari forrásokból származó összes kloroformfelszabadulást 11 Gg/év értéknek számították, 20%-os bizonytalansággal. A kloroformemisszió összes forrása A 2. táblázatban a kloroform globális emissziói láthatók. 2. táblázat A kloroformemissziós áramok: globális összes és becsült eloszlás a féltekéken Forrás
Természeti források Nyílt óceán Talajban lezajló folyamatok Geológiai megoszlás Anaerob fermentáció Összes természeti forrás Nem természeti források Cellulóz- és papírgyártás Ivóvízkezelés Hűtővízkezelés Egyéb ipari források Összes forrás
Emisszió (Gg/év)
Bizonytalanság (Gg/év)
Becsült félgömbi emissziós arányok (Gg/év) északi félteke
déli félteke
360 220 12 3 595
90 100 3 1
170 150 8 2
190 70 4 1
34 12 9 11
8 7 6 2
32 11 8 10
2 1 1 1
660
220
390
270
A kloroform előfordulása a környezetben Levegő A háttér (vagy vidéki) és városi (vagy ipari) környezetben a meghatározásokat gázkromatográfiával elektronbefogásos vagy tömegspektrometriás detektálással végezték. A globális háttér-koncentrációk elsődleges információforrások a légkörbe irányuló összáramlás számításakor. A különféle meghatározások jelentős évszaki és földrajzi eltéréseket mutatnak a hosszú távú átlag esetében. Számos laboratórium analízise alapján a számított átlagos koncentráció a déli féltekén 12 és 15 pmol/mol (59–73 ng/m3) közötti; a koncentráció egyenletesen nő az egyenlítőtől észak felé, és az északi közepes földrajzi szélességig értéke meghaladja a 30 pmol/mol (146 ng/m3) nagyságot. Az alacsonyabb troposzférában az átlagos globális érték 18,5 pmol/mol (90 ng/m3) a számítások szerint. Az átlagos (szezonális) ciklus mindkét féltekén 1–3 pmol/mol (2001. évi adat). Az átlagos kloroformkoncentráció a tengerszint feletti magassággal csökken: északon nagy, a közepes szélességi övben a tropopauzánál (sztratoszféra alsó határa) 10–15 pmol/mol. A forró égövi tropopauzánál azonban az átlagos koncentráció csak 3,13±0,70 pmol/mol. E meghatározással jellemezhető a levegő áramlásával a sztratoszférába mozgó koncentráció, ennek segítségével pedig értékelhető a kloroform sztratoszférikus ózonra kifejtett hatásának mértéke. A vidéki és ipari területeken végrehajtott különféle mérések alapján levonható az a következtetés, hogy az ipari eljárások jelentős forrását képezik a levegőben terjedő kloroformnak; Európa és Észak-Amerika lakott, ill. erdővel borított területein tapasztalható emelkedett szintek a talaj- és vízkezelési forrásokkal magyarázhatók. Környezeti víz Csapadék, talaj- és talajvíz-koncentrációk A környezeti kloroform víz, levegő és talajforrások közötti megoszlásának vizsgálata során azt tapasztalták, hogy néhány magasan fekvő vízgyűjtő medence vize viszonylag száraz időjárási körülmények között, amikor a kloroform vízből levegőbe való nettó kiáramlását az illékonyság határozza meg, kevesebb, mint 100 ng/l kloroformot tartalma-
zott. Hosszan tartó zuhogó eső után, amely a kloroformot kimossa a légkörből és a talajvízből, a koncentrációk ugyanazon vízgyűjtő medencékben átlagosan 20 000 ng/l-re emelkedtek. A vizsgálatok alapján jelentős különbséget állapítottak meg az erdőkben található tisztásokon (14 ng/l) és a fák lombozata alatt (56 ng/l) meghatározott kloroformkoncentrációk között. A koncentráció a talajpórusok vizében ellentétes tendenciát követ; 17–87 ng/l az erdőségben és 30–540 ng/l a tisztásokon. Ezek a megfigyelések megegyeznek az in situ talajmikroorganizmusok segítségével lezajló kloroformképződéssel, illetve azzal a folyamattal, amelynek során a növényi gyökerek oldékony anyagokat abszorbeálnak, a xilem rendszerben továbbszállítják a levélvégződésekhez, kiválasztják a levelek felszínére, ahonnét az esővízzel lemosódhatnak. Az erdőkben érvényesülő jelentősebb párologtató tevékenység hatására a kloroform koncentrációja a talajban csökken, ugyanakkor az erdő lombozata alatt a csapadékban növekszik. Folyóvíz A 3. táblázatban néhány ország folyóinak és tavainak vizében mért kloroformkoncentrációk láthatók. 3. táblázat Kloroformkoncentráció folyók és tavak vizében Ország
Év
Belgium Kanada (Nagy-Tavak) Franciaország Németország Hollandia Svájc Egyesült Királyság Amerikai Egyesült Államok (Ohio)
1992 1980-as évek 1995 1986–1990 1990–1992 1982–1984 1993 1970-es évek
Minimum (ng/l) 18 <1000 <100 <10 <10 <1000 4
Maximum (ng/l) 200 830 3800 900 11190 >2000 2100
A kloroform koncentrációja a legtöbb édesvízi mintában hasonló nagyságrendű, mint a kútvizekben; kivételt képeznek ez alól az erősen szennyezett folyóvizek, pl. az Egyesült Királyság csatornája, amely, 177 000 ng/l kloroformot tartalmaz. Statisztikai módszerek segítségével
a kloroform átlagos koncentrációját az európai folyókban 500 ng/l értékűnek számították. Tengervíz A kloroform a tengervíz mindenütt előforduló komponense. Koncentrációja több torkolati vízben hasonló a talajvizekéhez és a torkolatokba beömlő folyókéhoz. A 4. táblázatban egyes tengervizek kloroformkoncentrációi láthatók. 4. táblázat Kloroformkoncentrációk a tengerek vizében Terület
Év
Torkolati és tengerparti Elba, Németország Keleti-tenger, Németország Északi-tenger, Németország Weser, Németország Rajna, Hollandia Scheldt, Hollandia Scheldt, Hollandia Humber, Egyesült Királyság Liverpool-öböl, Egyesült Királyság Mersey, Egyesült Királyság Poole kikötő, Egyesült Királyság Solent, Egyesült Királyság Tees, Egyesült Királyság Tyne/Wear, Egyesült Királyság
1993 1983 1983 1993 1993–1995 1980-as évek 1993 1992 1970-es évek 1987–1990 1992 1991 1992 1992
Nyílt óceán Északkeleti Atlanti-óceán Keleti Csendes-óceán Mexikói-öböl Észak-Atlanti és Csendes-óceán Észak-Atlanti-óceán
1872 1970-es évek 1990 1980-as évek 1985
Minimum (ng/l) <10 60 560 <20 5 10 <10 2700 <10 10 <10 <100
40 330 1,6
Maximum (ng/l) 90 170 3800 200 91 5190 150 36,4 <1000 70 000 36,4 7 500 11 500 242 8 15 200 1090 7
Tengeri fajok és vízi madarak A vízi környezetek növényi és állatfajaiban a kloroform mindenütt megtalálható. A vizsgálati eredmények alapján nem találtak összefüg-
gést az állati szövet kloroformkoncentrációja és az állat táplálékláncban való elhelyezkedése között. A puhatestűek között a legkisebb koncentrációt 3 ng/g-nak mérték étikagylókban (Mytilus edulis) és osztrigákban (Ostrea edulis) a Temze folyótorkolatban; a legnagyobb érték 1040 ng/g volt egy fésűkagyló (Pecten maximus) kopoltyújában az Ír-tengerben. A meghatározásokhoz halak szöveteit és szerveit is mintavételezték. Tengerparti halak néhány fajának húsában a koncentrációk a 20–50 ng/g-os tartományban helyezkedtek el. Az Ír-tengerben a kloroform koncentrációját egy tőkehalban (Gadus morhua) 168 ng/g-nak, egy kisebb fajta cápában (Scylliorhinus canicula) 649 ng/g-nak találták. A Liverpoolöbölben egy lepényhal (Platycthys flesus) májában 6 ng/g, az Írtengerben egy fekete tőkehal (Pollachius birens) ugyanezen szervében 851 ng/g koncentrációt mértek. Hasonlóan széles koncentrációtartományokat tapasztaltak a tengervízzel közvetlenül érintkező szervekben. Az Ír-tengerben tengeri angolna (Conger conger) kopoltyújában 50 ng/g, cápa kopoltyújában 755 ng/g, tőkehal bélrendszerében 7 ng/g, illetve cápa bélrendszerében 544 ng/g koncentrációértéket észleltek. Vízimadarak esetében a meghatározásokat madártojásokból és érett példányok májából végezték. A tojásokban a kloroform koncentrációja 0,7 ng/g-tól (bóbitás kormorán, Phalacrocerax aristotelis, Ír-tenger) 65 ng/g-ig (sarkvidéki madár, Uria aalge, Ír-tenger) terjedt. A májminták kloroformkoncentrációjának két szélső értéke 1,3 ng/g egy fajdtyúkban (Gallinula chloropus) és 17,3 ng/g egy háromujjú csüllőben (Rissa tridactyla). Élelmiszerek A kloroform nyomokban számos élelmiszerben megtalálható. Lipofil tulajdonsága következtében jelen van például a vajban; a vizsgálatok során eltérést észleltek az angol (22 ng/g) és amerikai (80–1100 ng/g) vajak kloroformtartalma között. A tehéntejből készült sajt koncentrációját 33 ng/g-nak mérték az Egyesült Királyságban, 18–80 ng/g-nak az Egyesült Államokban. A hüvelyesek több fajtájában is kimutattak kloroformot, pl. a lencsében mért legkisebb koncentráció 6,6 ng/g, a legnagyobb 57,2 ng/g volt. A búza kloroformtartalma 105–3400 ng/g közötti (ez utóbbi a legnagyobb érték a vizsgált élelmiszerek között), a fehérített liszté azonban sokkal kevesebb, csak 9,3–63 ng/g. A friss kenyerek már csak 2 ng/g kloroformot tartalmaztak; ez az eltérés a sütőipari eljárásnak tu-
lajdonítható, amelynek során a búzát lisztté őrlik, majd megsütik kenyérnek.
Eltávolítási folyamatok Levegő Figyelembe véve, hogy a kloroform az egyensúlyi megoszlás során több, mint 99%-ban a levegőben helyezkedik el, a légköri eltávolítási folyamatok rendkívül fontosak. A kloroform a légköri hidroxilgyökökkel az alábbi lépésekben oxidálódik: CHCl3 + OH• → CCl3• + H2O
(3)
CCl3• + O2 → CCl3OO•
(4)
CCl3OO• + NO → CCl3O• + NO2
(5)
CCl3OO• + HO2• → CCl3O• + O2 + OH•
(6)
CCl3O• → Cl• + CCl2O
(7)
CCl3O• + RH → CCl3OH + R•
(8)
CCl3OH → CCl2O + HCl
(9)
Az első lépés ((3) egyenlet) a sebességmeghatározó, a reakció sebességi állandója 8,1×10-14 cm3/molekula · s; a kloroform légköri élettartama 0,5 év. Számítások alapján a kloroform eltávolítási sebessége légköri oxidációval az északi féltekén 410 Gg/év, a déli féltekén pedig 190 Gg/év. Talaj és üledék Laboratóriumi körülmények között számos metanogén mikroorganizmusról kimutatták, hogy klórmentesíti a kloroformot, különösen fémvas (Fe0) katalizátor segítségével. A kloroform globális tömegkiegyenlítésében ez a folyamat elhanyagolható, a talajvíz esetében azonban jelentős. A kloroform aerob módon Methylosinus trichosporium segítségével is lebontható. Ebben az esetben a felelős enzim a metán-monooxigenáz,
a klór lehasadását az oxigén beépülése követi a C-H kötésbe, és a folyamat végterméke a szén-dioxid.
Környezeti hatások Hatások az atmoszferikus zónára Fotokémiai ózonképződés alacsony tengerszint feletti magasságnál A hidroxilgyökkel végbemenő viszonylag lassú reakciója következtében a kloroform nem vesz részt a légköri oxidációkban, amelyek fotokémiai ózon és peroxi-acetil-nitrát (PAN) képződését idézhetik elő a talajszint közelében. A vizsgálati eredmények alapján a kloroform nem tekinthető fotokémiailag aktív illékony szerves vegyületnek. Sztratoszferikus ózoncsökkenés Figyelembe véve a forró égövi tropopauzánál meghatározott 3,13 pmol/mol koncentrációt, a kloroform kevesebb, mint 10 pmol/mol értékben járul hozzá az összes 3400 pmol/mol sztratoszferikusan aktív halogén (klórban kifejezve) képződéséhez. A jelenleg érvényben levő szabályozások értelmében a kloroformot nem sorolják az ózoncsökkentő anyagok közé. Éghajlatváltozás Az anyagok éghajlatváltozásban betöltött szerepét a globális felmelegedési potenciál (GWP) is meghatározza. Ezt az infravörös abszorpciós jellemzőkből és a vegyület légköri bomlási sebességéből számítják, és ez alapján a kloroformot nem sorolják az üvegházhatású gázok közé. Emberi egészség A vizsgálatok alapján a kloroform annál a dózisszintnél, amely nem citotoxikus, nem rákkeltő az emberekre. Ezt alátámasztja az a megállapítás is, hogy a kloroform nem erős mutagén, nem okoz rákot genotoxikus hatásán keresztül. A biztonságos napi mennyiség 10 000 ng/kg testtömeg (600 000 ng/nap felnőtt ember esetében). Az egyénenként naponta elfogyasztott 1,5 kg élelmiszer és 2 l vízalapú folyadék alapján a kloro-
form koncentrációja néhány élelmiszerben (52 000-71 000 ng/g) és az ivóvízben (13 000 ng/l) figyelmen kívül hagyható.
A vizsgálatokból levonható következtetések A kloroform áramlása környezetünkben 660±220 Gg/év értékű, felszabadulását és bomlását is figyelembe véve. Az emissziónak körülbelül 90%-a természeti eredetű. A legjelentősebb forrásnak a partmenti tengervíz tűnik (360±90 Gg/év). A talajban zajló folyamatok képezik a következő legfontosabb forrást, körülbelül 220±100 Gg/év értékben; a kloroformképződésről kimutatták, hogy klór-peroxidáz enzim és kloridion jelenlétében a huminanyagok oxidációjától függ. Egyéb természeti források, főként a vulkanikus és geológiai eredetűek kevesebb, mint 20 Gg/év értéket jelentenek. A természeti forrásoknál sokkal jobban jellemezhetők a nem természeti források, amelyek összességükben 66±23 Gg/év értéket tesznek ki. Ez túlnyomórészt annak eredménye, hogy a szerves anyagokon erős oxidálószereket alkalmaznak kloridion jelenlétében. A cellulóz- és papírgyártás, ivóvíz- és egyéb vízkezelések körülbelül 55 Gg/év értéket képviselnek, a fennmaradó részért a vegy- és gyógyszeripar felel. A számítások alapján a nem természetes források 10%-ban járulnak hozzá az összes környezeti kibocsátáshoz. Bármilyen forrás esetében a kloroform egyensúlyi megoszlása során több, mint 99%-ban a légkörben oszlik el, a levegőből azonban a csapadékkal kimosható. A kloroform elsődleges eltávolítási folyamata a környezetből a légköri oxidáció; a számított mennyiség, amely ezen a módon évente reakcióba lép (hidrogén-klorid és szén-dioxid képződésével) megközelítően egyensúlyban van az azonosított forrásokkal; emiatt feltételezik, hogy más jelentős forrás nem létezik. A kloroform anaerob és aerob talajmikroorganizmusokkal is eltávolítható. Ez a globális egyensúly tekintetében nem jelentős, viszont mélyreható hatása lehet a helyi talajkoncentrációra, amely nem kerül egyensúlyba a légkörben. A sztratoszférához áramló elenyészően kis mennyisége következtében a kloroform nem csökkenti az ózon koncentrációját. Fotokémiailag nem aktív illékony szerves vegyület, globális felmelegedési potenciálja kisebb, mint a fotokémiailag aktív VOC-vegyületeké, így nem sorolják az üvegházhatást előidéző gázok közé. A kloroform nagymértékben szétoszlik a vízi környezetben, még néhány ásványvízben is fellelhető. Az élelmiszerekben és ivóvízben kimu-
tatható mennyiségek nem jelentenek problémát az emberi táplálékfelvételre. Az eddig közzétett tanulmányok alapján a jelenlegi környezeti kloroformkoncentráció nem jelent ökotoxikológiai kockázatot még a halak legfogékonyabb embrionális fejlődési szakaszában sem. Összeállította: Molnár Kinga McCulloch, A.: Chloroform in the environment: occurrence, sources, sinks and effects. = Chemosphere, 50. k. 10. sz. 2003. márc. p. 1291–1308. Chaidou, C. I.; Georgakilas, V. J. stb.: Formation of chloroform by aqueous chlorination of organic compounds. = Chemosphere, 39. k. 4. sz. 1999. p. 587–594. Hoekstra, E. J.; Duyzer, J. H. stb.: Chloroform concentration gradients in soil air and atmospheric air, and emission fluxes from soil. = Atmospheric Environment, 35. k. 1. sz. 2001. p. 61–70.
