MONITORING KOVŮ PLATINOVÉ ŘADY V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ Ing. Anna Cidlinová, MUDr. Magdalena Zimová, CSc., Ing. Zdena Podolská, MUDr. Jan Melicherčík, CSc. Státní zdravotní ústav v Praze Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta životního prostředí
PLATINOVÉ KOVY
nízké koncentrace v zemské kúře
Pt (0,001 – 0,005 mg/kg), Pd (0,015 mg/kg), Rh (0,0001 mg/kg), Ru (0,0001 mg/kg), Ir (0,001mg/kg), Os (0,005 mg/kg)
nárůst koncentrací Pt kovů v různých složkách životního prostředí
schopnost vyvolat přecitlivělost organismu
ZDRAVOTNÍ RIZIKA PT KOVŮ Potenciál senzibilizace - nejvýraznější u rozpustných solí Pt kovů, zaměstnanci chronicky vystavovaní těmto látkám - zvýšený výskyt astmatu, rinokonjunktivitidy a různých dermatitid, kontakt s rozpustnými sloučeninami platiny, - onemocnění „platinosis“, několik sloučenin Pt mutagenní pro bakteriální systémy, cis – platina silný alergen, dále spojitost s astmatem, nevolností, zvýšeným vypadáváním vlasů, počtem spontánních potratů, dermatitidou atd., platinové soli možnost způsobit zdravotní změny (např.: DNA změny, rakovina, alergická reakci na kůži a sliznici, poškození orgánů), konečné nebezpečí Pt - může způsobit potenciaci toxicity dalších nebezpečných látek v lidském těle, například selen.
ZDROJE KONTAMINACE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PLATINOVÝMI KOVY emise z automobilových katalyzátorů
cca 1,7 – 5,8 g Pt kovů na vozidlo, více než jedna polovina z celkového odhadu 500 mil. automobilů na světě je vybavena katalyzátorem, více než 90% nových aut prodávaných po celém světě má v základní výbavě katalytické konvertory.
zdravotnická zařízení
cytostatika na bázi platiny
dusíkatá hnojiva …
Aplikace
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
11,2 10,7 7 2 37,6 5,1 6,5 80,1
21,2 8,1 6,5 4,4 5 17,4 4 5,9 72,5
57,5 6,7 7,5 7 10,7 56,3 3,7 7 156,4
58,8 9,2 14,2 7,9 1,9 88 3,4 11,7 195,1
118,1 10,1 11,2 11,2 0,5 76,6 7,7 5,4 7 247,8
95,6 13,7 7,2 12 20,4 75,3 7,2 5,3 9,3 246
Autokatlyzátory Chemický průmysl Zubní aplikace Elektroprůmysl Investice Šperky Ostatní Pd celkem
-
9,3 16,2 18,4 5,6 13,7 63,2
56 6,5 40,1 81,5 6,2 3,4 193,7
175,4 7,9 25,5 67,2 7,9 1,9 285,8
120,2 12,9 25,3 39,7 6,8 46,3 8,2 259,4
173,6 11,5 18,5 43,9 34,1 18,5 2,8 302,9
Autokatlyzátory Chemický průmysl Elektroprůmysl Sklářský průmysl Ostatní Pt celkem
-
-
30,5 47,7 7 6,7 6,2 6,4 4,4 4,2 13,4 6,2 25,2 42,5 0,5 4,4 3,1 3,7 90,3 121,8 Palladium 10 9,8 6,7 27,1 31,7 34,2 52,1 6,5 6,1 8,4 2,5 86,2 108,9 Rhodium 4,2 10,4 1,2 0,8 0,5 0,4 0,5 0,5 0,9 0,5 7,3 12,6
14,4 0,4 0,2 0,5 0,3 15,8
24,7 1,2 0,2 1,3 0,3 27,7
25,8 1,5 0,3 1,8 0,6 30
22,6 2,1 0,1 2,1 0,6 27,5
Tabulka 1:Spotřeba Pt, Pd a Rh (v tunách) ve světě dle odvětví Platina
Autokatlyzátory Chemický průmysl Elektroprůmysl Sklářský průmysl Investice Šperky Medicína a Biomedicína Ropný průmysl Ostatní Pt celkem
Aplikace
1975
1980
Autokatlyzátory Chemický průmysl Elektroprůmysl Sklářský průmysl Investice Šperky Medicína a Biomedicína Ropný průmysl Ostatní Pt celkem
11,2 10,7 7 2 37,6 5,1 6,5 80,1
21,2 8,1 6,5 4,4 5 17,4 4 5,9 72,5
Autokatlyzátory Chemický průmysl Zubní aplikace Elektroprůmysl Investice Šperky Ostatní Pd celkem
-
9,3 16,2 18,4 5,6 13,7 63,2
Autokatlyzátory Chemický průmysl Elektroprůmysl Sklářský průmysl Ostatní Pt celkem
-
-
1985 1990 Platina 30,5 47,7 7 6,7 6,2 6,4 4,4 4,2 13,4 6,2 25,2 42,5 0,5 4,4 3,1 3,7 90,3 121,8 Palladium 10 9,8 6,7 27,1 31,7 34,2 52,1 6,5 6,1 8,4 2,5 86,2 108,9 Rhodium 4,2 10,4 1,2 0,8 0,5 0,4 0,5 0,5 0,9 0,5 7,3 12,6
1995
2000
2005
2010
57,5 6,7 7,5 7 10,7 56,3 3,7 7 156,4
58,8 9,2 14,2 7,9 1,9 88 3,4 11,7 195,1
118,1 10,1 11,2 11,2 0,5 76,6 7,7 5,4 7 247,8
95,6 13,7 7,2 12 20,4 75,3 7,2 5,3 9,3 246
56 6,5 40,1 81,5 6,2 3,4 193,7
175,4 7,9 25,5 67,2 7,9 1,9 285,8
120,2 12,9 25,3 39,7 6,8 46,3 8,2 259,4
173,6 11,5 18,5 43,9 34,1 18,5 2,8 302,9
14,4 0,4 0,2 0,5 0,3 15,8
24,7 1,2 0,2 1,3 0,3 27,7
25,8 1,5 0,3 1,8 0,6 30
22,6 2,1 0,1 2,1 0,6 27,5
KONTAMINACE PŮDY Analýza půdních vzorků a silničního prachu ve Velké Británii (Londýn) v r. 1996 - hodnoty v intervalech 0,3–8 μg/kg pro půdu a 0,42–29,8 μg/kg pro prach (Farago et al. 1996). Analýza půdy a silničního prachu na přítomnost Pt kovů v Německu z v r. 1997 - průměrná naměřená hodnota Pt v půdě byla 10 μg Pt/kg, obsah Pt v silničním prachu byl v rozmezí 0,6–130 μg/kg (Schafer et Puchelt 1998). V Itálii v roce 2001 - 6x vyšší koncentrace Pt v půdě než v roce 1992 (Cinti et al. 2001) V ČR studie zaměřené na odběr vzorků půdy v lokalitách ovlivněných dopravou v roce 2009, dálnice D1 na trase Praha Brno a zpět (v μg/kg) D1: 11,9 Pt, 186,6 Pd, 3,49 Rh; Praha: 19,04 Pt, 142,41 Pd, 9,16 Rh (Sikorová et al.2011).
Tabulka 2:Výsledky měření koncentrace Pt kovů v půdách a prachu (v μg/kg)
VÝZKUM TECHNOLOGIÍ A METOD ODSTRAŇOVÁNÍ TĚŽKÝCH KOVŮ PLATINOVÉ SKUPINY Z BIOLOGICKÝCH ODPADŮ A MOŽNOSTI JEJICH RECYKLACE FR-TI1/494 2009 – 2012 monitoring znečištění půdy Pt kovy porovnávající vzorky: odebrané v okolí nemocnic (0,005mg/kg – 0,03 mg/kg) v městských částech hlavního města Prahy podél hlavních komunikací (0,005mg/kg – 0,042 mg/kg).
Monitoring pracovního a životního prostředí Monitoring pracovního prostředí a expozice pracovníků Monitoring složek životního prostředí
MONITOROVÁNÍ KONTAMINACE SLOŽEK ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PLATINOU Odpadní vody Kaly z ČOV Zeminy Sedimenty Dešťové usazovací nádrže
CYTOSTATIKA NA BÁZI PLATINY • nárůst nádorových onemocnění • aplikace protinádorových cytostatik na bázi Pt Spotřeba léčiv podle léčivvé látky (perorální podání) 60 000
Spotřeva léčiv (počet balení)
50 000
40 000 cisplatina
30 000
karboplatina oxaliplatin
20 000
10 000
0 2003
2004
2005
2006 Rok
2007
2008
2009
• zvyšující se obsahy Pt v životním prostředí
Spotřeba léčiv podle léčivvé látky (perorální podání) 60 000
Spotřeva léčiv (počet balení)
50 000
40 000
cisplatina
30 000
karboplatina oxaliplatin 20 000
10 000
0 2003
2004
2005
2006 Rok
2007
2008
2009
CYTOSTATIKA PT SKUPINY cisplatina 10–40% vyloučeno močí během 24 hod → dalších 35-50% do 5 dní od podání Karboplatina 60-70 (90)% vyloučeno močí během 24 hod Oxaliplatina 50% vyloučeno močí do 48 hodin
Ověření obsahu Pt v zeminách v areálu nemocnice
místo odběru dílčích vzorků západně od spalovny
místo odběru dílčích vzorků severně od spalovny místo odběru dílčích vzorků východně od spalovny
Ověření obsahu Pt v zeminách v areálu nemocnice
místo odběru vz. D-Z-SAN-I
místo odběru vz. D-Z-SAN-II
místo odběru vz. D-Z-SAN-III
Ověření obsahu Pt v zeminách
linie odběru vzorků D-Z-POZADÍ
Zemina – obsah Pt mg/kg 0,045 0,04 0,035 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 0
Obsah platiny v odpadních vodách (µg/l) 1,6
1,5
µg/l
1,4
1,3
1,2
1,1
1 1
2
3
4
5
6
7
vzorek
průměrné denní koncentrace (podle měření) < 10 – 601 ng/l Pt průměrné denní koncentrace (podle údajů o spotřebě) < 10 – 710 ng/l Pt
8
Ověření obsahu Pt v odpadním kalu z nemocnice
N em oc ni ce N 1 em oc Č ni O ce V N 2 ne em m oc oc Č ni ni O ce ce V 3 ne 4 m -o oc db Č ni O ěr ce Vn 1 4 em -o oc db ni ěr ce 2 4 -o db Č ěr O 3 V Je se Č ni O ce VPr ůh on ic e Č Č O O V V P Tá ra ha Č b or O V -K Lo lo uč ko ná ty Č O n .D V Č es es no ké u B ud ěj ov ic e
Odpadní kal – obsah Pt mg/kg
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Ověření obsahu Pt v sedimentu ve vodoteči místo odběru sedimentu nad zaústěním vodoteče od ČOV
místo odběru sedimentu pod zaústěním vodoteče od ČOV
Sedimenty – obsah Pt mg/kg Název vzorku
mg/kg
odběr 1
0,002
odběr 2
0,004
odběr 3
0,01
odběr 4
0,015
odběr 5
0,018
odběr 6
0,01
Děšťové usazovací nádrže - obsah Pt mg/kg Název vzorku
mg/kg
DUN Praha 13 Stodůlky
0,006
DUN Praha 14 Černý most
0,007
DUN Praha 20 Horné Počernice
0,001
DUN Praha 10 Prosek
0,012
SHRNUTÍ Významná distribuce a akumulace platinových kovů v neživých složkách životního prostředí. Koncentrace v půdách a silničním prachu původně srovnatelné s přirozenými obsahy v zemské kůře. Současné koncentrace Pt, Pd a Rh několikanásobně přesahují hodnoty přirozeného pozadí.
Ukazuje se tedy, že platinové kovy se stávají být běžně rozšířenými kontaminanty.
MONITORING PŮDY
publikace EU ze září 2013 Hodnotí vliv kontaminované půdy na lidské zdraví Zatím se zabývá vybranými toxickými látkami v půdě a v odpadních vodách
[email protected]
