ČISTÉ ISTÉ ŽIVOTNÍ IVOTNÍ PROSTŘ PROSTŘEDÍ EDÍ JAKO PODMÍ PODMÍNKA PRO PRODUKCI ZDRAVÝCH POTRAVIN: MODERNÍ MODERNÍ POSTUPY PRO JEJICH KONTROLU“ KONTROLU“ 2.2.2012 PRAHA
Sledované Sledované látky • methylrtuť a celkový obsah rtuti
HODNOCENÍ HODNOCENÍ KONTAMINACE RYB ODLOVENÝCH PŘ PŘED A ZA ČISTÍ ISTÍRNOU ODPADNÍ ODPADNÍCH VOD VYBRANÝMI ORGANICKÝMI POLUTANTY
• PAH • syntetické analogy pižma (musk sloučeniny) • PBDE
M. VÁ VÁVROVÁ VROVÁ1, L. MRAVCOVÁ MRAVCOVÁ1, M. HROCH1, L. ZOUHAR1, M. CHARVÁ CHARVÁTOVÁ TOVÁ2, Z. KRÁ KRÁLOVÁ LOVÁ2, E. ŠTILÁ TILÁRKOVÁ RKOVÁ2 1VUT
2VFU
v Brně, FCH
CH3Hg, Hg
Brno, FVHE 2.2.2012 PRAHA
2
Analyzované Analyzované vzorky
Stanovení Stanovení methylrtuti a celkové celkové rtuti
Druh (česky):
Jelec tloušť
Druh (latinsky):
Leuciscus cephalus
Čeleď:
kaprovití 2.2.2012 PRAHA
3
Rtuť Rtuť
Biomethylace rtuti
• Rizikový prvek vyskytují vyskytující se ve vš všech slož složkách ekosysté ekosystému • Do životní ivotního prostř prostředí edí se dostá dostává antropogenní antropogenní činností inností i př přírodní rodními zdroji • Toxicita zá závisí visí na formě formě výskytu (kovová (kovová, anorganická anorganická, organická organická) • Schopnost biomethylace
• Methylrtuť Methylrtuť ⇒ ve vodním prostředí z anorganických sloučenin rtuti • Mikrobiálně řízený proces ⇒ v sedimentu za aerobních i anaerobních podmínek • Bakterie methylující rtuť – Clostridium, Clostridium, Bifidobacterium, Bifidobacterium, Chromobacterium, Chromobacterium, Enterobacter, Enterobacter aj. • Donor methylové skupiny – methylkobalaminové sloučeniny • Hlavní faktory ovlivňující tvorbu methylrtuti – nízké pH, koncentrace Hg2+, koncentrace methylkobalaminových sloučenin
těžba ěžba zlata
CH3Hg cinabarit
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
5
2.2.2012 PRAHA
6
1
Methylrtuť Methylrtuť
Methylrtuť Methylrtuť • Bioakumulace – schopnost hromadit se na vyšších trofických úrovních • Vodní prostředí → fytoplankton → zooplankton → malé ryby → velké ryby → člověk • Množství methylrtuti v organismech na vrcholu potravního řetězce je až několikanásobně vyšší než v původním ekosystému • Toxicita – nejvíce zasahuje CNS, snadno proniká placentou • 50. léta 20. st. – Japonsko, zátoka Minamata – tzv. Minamata disease
Vzrů Vzrůst koncentrace MeHg 2.2.2012 PRAHA
7
Příprava vzorku - methylrtuť methylrtuť
2.2.2012 PRAHA
8
Optimalizované Optimalizované podmí podmínky GC/µ GC/µECD
Předčištění
HP 6890 Series, µECD
Pomocí acetonu a toluenu
Kolona
Homogenizace S HCl (1:1)
DB-17 capillary 30 m x 0,25 mm I.D., 0,25 µm film J & W Scientific, Folsom, CA, USA
Program termostatu
Extrakce
80°C - 1 min zádrž 15°C/1 min do 180°C 5°C/1 min do 220°C
Dvojnásobná do toluenu
Detektor
Vlastní stanovení
Nástřik
GC / µECD 2.2.2012 PRAHA
9
75
65
10
Validace metody
• AMA 254 → Advanced Mercury Analyser atomový absorpč absorpční spektrofotometr pro stanovení stanovení rtuti • Vzorek (svalovina e) se př svalovina, kůž kůže přímo navaž navažuje do dá dávkovací vkovacího zař zařízení zení • Při optimalizaci metody se poč počítá s navá navážkou (cca 200 mg) a suš sušinou Suš e (%) Sušina kůž kůže
1 µl 2.2.2012 PRAHA
Stanovení Stanovení celkové celkové rtuti
Suš Sušina svaloviny (%)
280°C
• CRM (ERM® (ERM® - CE464; IRMM, Belgie) Certifikovaná Stanovená Certifikovaná Stanovená hodnota mg.kg-1 hodnota mg.kg-1
%
Methylrtuť
5,50
5,31
96,6
Celková rtuť
5,24
4,66
88,9
• Optimalizované i: Optimalizované podmí podmínky stanovení stanovení pro svalovinu i kůž kůži: 90 s suš sušení ení → 210 s rozklad vzorku → 55 s doba čekaní ekaní
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
11
2.2.2012 PRAHA
12
2
Výsledky
Výsledky - Modř Modřice
Hz
standard 50 ng/ml
1000 MeHg 800
Modřice
600
Kůže
400
200 7
7.2
7.4
7.6
7.8
8
8.2
8.4
min
Svalovina
Hz
1000
vzorek svaloviny
C M elk et ov hy á lr rt tu uť ť
800
600 MeHg 400
200 7
7.2
7.4
7.6
7.8
8
8.2
8.4
min
Hz
vzorek kůže
1000 900 800 700
0
50
100
600
150
200
250
ug/kg
500 MeHg 400 300 200 7
7.2
7.4
7.6
7.8
8
8.2
8.4
min
2.2.2012 PRAHA
13
2.2.2012 PRAHA
14
Porovná Porovnání výsledků výsledků
Výsledky - Rajhradice
Modřice
Kůže Svalovina
Rajhradice
C M el ko et vá hy lr rt tu uť ť
Kůže
0
50
100
150
200
250
ug/kg
Rajhradice
Kůže Svalovina
0
50
100
150
200
250
C el M ko et vá hy lr rt tu uť ť
C M elk et ov hy á lr rt tu uť ť
Svalovina
ug/kg
2.2.2012 PRAHA
15
Porovná Porovnání lokalit
0
50
100
150
200
250
ug/kg
2.2.2012 PRAHA
16
Závěr
Porovnání lokalit - methylrtuť
Ve svalovině svalovině ryb je obsaž obsaženo ví více methylrtuti (i celkové celkové rtuti) než než v kůž kůžii Ryby př před ČOV obsahovaly ví více methylrtuti (i celkové celkové rtuti) než než ryby za ČOV BrnoBrno-Modř Modřice • Biokoncentrač Biokoncentrační faktor u vzorků vzorků z Modř Modřic byl 2,67 • Biokoncentrač Biokoncentrační faktor u vzorků vzorků z Rajhradic byl 2,04 • NAŘ NAŘÍZENÍ ZENÍ KOMISE (EU) č. 420/2011 (kterým se mě mění Nař Nařízení zení Komise č. 1881/2006), kterým se stanoví stanoví maximá maximální lní limity ně některých kontaminují kontaminujících lá látek v potraviná potravinách - max. limit rtuti 0,50 mg.kg-1 čerstvé erstvé hmotnosti ryby → vztaž vztaženo pro potraviny
Rajhradice Modřice Kůže
Svalovina
0
50
100
150
200
250
ug/kg
Porovnání lokalit - celková rtuť Rajhradice Modřice
Kůže
Svalovina
0
50
100
150
200
250
ug/kg
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
17
2.2.2012 PRAHA
18
3
PAH • Představitelé perzistentní organických edstavitelé perzistentních polutantů polutantů (POPs) • Dlouhodobě Dlouhodobě přetrvá etrvávají vají v životní ivotním prostř prostředí edí • Mají Mají toxické toxické, karcinogenní karcinogenní a mutagenní mutagenní účinky • Mají Mají schopnost tvoř tvořit další další slouč sloučeniny, jejichž jejichž karcinogenita je podstatně podstatně vyšší vyšší,, než než u původní vodních slouč sloučenin • Mohou se vá vázat na pevných sorbentech nebo částicí sticích (prach) a kumulovat se v živých organismech (schopnost bioakumulace) bioakumulace)
Stanovení PAH
2.2.2012 PRAHA
Příprava vzorku
20
Stanovení Stanovení – GC/MS
ÚPRAVA VZORKŮ VZORKŮ rozetřít se síranem sodným
EXTRAKCE ZA STUDENA 3 x 45min dichlormethan
EXTRAKCE onePSE onePSE teplota 100°C, doba extrakce 2 x 5 minut, dichlormethan
• GC 6890N (Agilent Technologies, USA) • MSD 5973N (Agilent Technologies, USA)
PŘEČIŠTĚNÍ na sloupci silikagelu
IDENTIFIKACE A KVANTIFIKACE pomocí GC/MS 2.2.2012 PRAHA
21
2.2.2012 PRAHA
Výsledky
22
Výsledky - Modř Modřice Standard 100 ng.ml-1
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Modřice - sval
ap hty ac len en aft en f lu or ph en e n an th a n r en th ra c f lu or en an the be n nz py o[a re ]a n nth ra be ce nz n ch o[ rys en be b] flu nz o o[k r an ]f lu t he n o i nd b r an en enz then o[a o[ 1 ] py dib ,2, re e n 3 -c n ,d zo ]py be ]a, h re ] nz n a o[g nt h , h ra c ,i] p en er yle ne
Modřice- kůže
ac
en
na
f ta
len
vzorek kůže a standard 10 ng.ml-1
ug/kg
Modřice
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
23
2.2.2012 PRAHA
24
4
Porovná Porovnání lokalit
Výsledky - Rajhradice
Svalovina
Rajhradice
15 10
be nz o
na fta le ac n en ap hty le n ac en aft en
Rajhradice - kůže
Modřice
flu or en ph en an th re n an th ra ce n flu or an th en
Rajhradice - sval
20
Kůže
5 25
0
Modřice
ug/kg
ac
2.2.2012 PRAHA
Rajhradice
15 10 5 flu or en ph en an th re n an th ra ce n flu or an th en
0 na fta le ac n en ap hty le n ac en aft en
ac
en
na
fta
le n
ap ht yl en en af te n f lu or ph en en an th an ren th ra ce f lu n or an th en be nz py o[ re a] n an th ra ce be nz ch n o[ ry b] se be fl n nz uor an o[ k] f lu the n or an be in th de nz en no o[ a] [1 ,2 py di ,3 re be -c n nz ,d ]p o] yr a, be en h] an nz th o[ ra g, ce h, i]p n er yle ne
20
25
be py nz re o[a n ]a nth ra ce n be ch nz ry se o[b n ] fl uo be ra nz nth o[k en ]flu or an th be en nz in de o[a no ]p [1 yr ,2 en ,3 dib -c en ,d ]p zo yr ]a en ,h ]a be nt nz hr o[g ac en ,h ,i]p er yle ne
ug/kg
ug/kg
25
4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
py re [a n ]a nth ra ce n be ch nz ry o[b se n ]fl uo be ra nz nth o[k en ]f lu or an th be en nz in de o[a no ]p [1 yr ,2 en ,3 dib -c en ,d ]p zo yr ]a en ,h ]a be nt nz hr o[g ac en ,h ,i]p er yle ne
Rajhradice
2.2.2012 PRAHA
Výsledky – zastoupení zastoupení PAH
26
Výsledky – zastoupení zastoupení PAH
Zastoupení PAH
M od řic e
Ra Ra jh M jh od ra ra di řic di ce ce e-k -s ků -s ůž va že v a e l l
Zastoupení PAH
Ra Ra jh M M jh ra od od ra di ř řic di ce ce icee -k -s k -s ůž va va ůže e l l
naftalen acenaphtylen acenaften fluoren phenanthren anthracen fluoranthen pyren benzo[a]anthracen chrysen
0%
indeno[1,2,3-c,d]pyren
0
10
20
30
40
50
2.2.2012 PRAHA
60
10%
20%
30%
60%
70%
80%
90%
100%
acenaphtylen
acenaften
fluoren
phenanthren
anthracen
fluoranthen
pyren
benzo[a]anthracen
chrysen
indeno[1,2,3-c,d]pyren
2.2.2012 PRAHA
Využ Využití ití PSE extrakce
28
Výsledky - PSE extrakce Srovnání obsahu PAH
Optimalizace podmínek extrakce na přístroji onePSE
160
50%
naftalen
27
180
40%
100°C, 2x5 min
200
100°C, 2x10 min
180
80°C, 2x5 min 80°C, 2x10 min
160
sediment svalovina 140
120
120 ug/kg
140
100
100
80
80
60
60 40
40
20
20
0 0 NAP
ACL
ACE
FLR
PHE
ANT
FLU
PYR
BaA
CHR
BbF
BkF
BaP
INP
NAP
DBA BPE
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
29
ACL
ACE
FLR
PHE
ANT
FLU
PYR
BaA
2.2.2012 PRAHA
CHR
BbF
BkF
BaP
INP
DBA
BPE
30
5
Závěr
Stanovení Stanovení syntetických analogů analogů piž pižma (musk slouč sloučeniny)
• Koncentrace PAHs v kůž ryb kůžii dosahovaly vyšší ch hodnot než vyšších než koncentrace stanovené stanovené ve svalovině svalovině. • PSE – 2x5min, 100° 100°C
2.2.2012 PRAHA
31
Syntetické Syntetické analogy piž pižma
Dělení lení:
⇒ organické látky používané jako vonné složky parfémů, detergentů, kosmetiky, čistících prostředků, ...
musk xylen
1) Nitromusk sloučeniny - musk keton, musk xylen
⇒ průnik do ŽP prostřednictvím odpadních vod 2) Polycyklické musk sloučeniny - galaxolid (HHCB), tonalid (AHTN)
⇒ omezené množství informací (od 1981) [nové POPs]
galaxolid
3) Makrocyklické musk sloučeniny - Muscon, Ambrettolid 4) Lineární musk sloučeniny - Arocet, Arofir, Linalool 2.2.2012 PRAHA
33
arocet
2.2.2012 PRAHA
Vlastnosti
34
Prů Průnik MUSK slouč sloučenin do ŽP 100 µg.g-1 produktu
⇒ semivolatilní organické sloučeniny, nepolární charakter ⇒ perzistentní, ubikvitární výskyt ve vodním prostředí (POPs)
MUSK
ČLOVĚK
⇒ lipofilní + snadná adsorpce na organickou hmotu
100
ng.l-1
ODPADNÍ VODA
KAL
ČOV µg.l-1- ng.l-1
plazmy
⇒ bioakumulativní (nalezeny ve vodní biotě i v lidech)
PŮDA
⇒ metabolizace v ŽP a organismech na látky s odlišnými vlastnostmi RECIPIENT
⇒ nízká zká akutní akutní toxicita, potencioná potencionální lní chronické chronické účinky ⇒ endokrinní endokrinní disruptory
BIOTA -1 ž. hm. 100 µg.kg µ
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
35
2.2.2012 PRAHA
PODZEMNÍ VODA
SEDIMENT mg.kg-1
36
6
Příprava vzorku
Sledovaní Sledovaní zástupci MUSK slouč sloučenin
Homogenizace 3 g vzorku + PSE matrix
Extrakce PSE extrakce
Čištění na koloně Florisil
Vlastní stanovení GC / MSD 2.2.2012 PRAHA
37
Optimalizace Optimalizace PSE extrakce
Teplota extrakce ⇒ zvolena teplota 120 °C
39
Optimalizace Optimalizace PSE extrakce
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
2.2.2012 PRAHA
40
Optimalizovan á PSE extrakce Optimalizovaná
Počet cyklů ⇒ zvoleny 3 cykly po 4 minutách
2.2.2012 PRAHA
38
Optimalizace Optimalizace PSE extrakce
Extrakční činidlo ⇒ zvolena směs chloroform : ethylacetát (25:75)
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA
Optimalizovaný PSE program cyklohexan/ cyklohexan/ethylacetá ethylacetát Rozpouš Rozpouštědlo: (25:75) Teplota: 120 °C
41
Tlak: Doba statické statické fáze:
140 bar 4 min
Poč Počet cyklů cyklů: Patrona / m (vzorku)
3 22 ml / 3 g
2.2.2012 PRAHA
42
7
Optimalizace Optimalizace kolonové kolonové chromatografie Eluční činidlo ⇒ zvoleno eluční činidlo ethylacetát (100 %)
Optimalizace Optimalizace sloupcové sloupcové chromatografie Objem elučního činidla ⇒ zvolen objem elučního činidla: 80 ml
Provedení: Eluát byl jímán po frakcích (1 frakce = 40 ml) ⇒ Již prvních 40 ml postačuje k eluci více než 90 % obsahu analytů. 2.2.2012 PRAHA
43
Optimalizovan á sloupcová Optimalizovaná sloupcová chromatografie
GC 6890N (Agilent, USA), MSD 5973N (Agilent, USA) Typ kolony:
DBDB-5MS 20 m × 0,18 mm × 0,18 µm
Rozměry kolony: Nosný plyn:
He
Režim kolony:
80 ml
Prů Průtok kolonou:
const. const. flow
Injektor:
6 kapek / min
Splitless 250 °C
Teplota injektoru: Průtok nosného plynu:
0,8 ml/min
Lin. rychlost nosn. plynu:
40 cm/sec 230 °C
Teplota iont. zdroje (EI):
150 °C
Teplota kvadrupólu: Režim analyzátoru:
SIM
Doba analýzy: 2.2.2012 PRAHA
T ep lo ta[C °]
T eplotní program
46
Analyt
LOD
LOQ
Rampa
Teplota
Drženo
počátek
50 °C
1 min
15 °C/min
110 °C
0 min
PH
0,5454
1,818
5 °C/min
165 °C
8 min
AMB
1,464
4,880
15 °C/min
285 °C
2 min
TR
1,105
3,684
HHCB
8,949
29,83
AHTN
1,985
6,615
MX
0,7486
2,495
MOS
0,5004
1,668
TIB
0,1543
0,5140
MK
0,5705
1,902
200
100
2.2.2012 PRAHA
Meze detekce (LOD) a meze kvantifikace (LOQ)
300
150
34 min
45
Identifikace a stanovení stanovení analytů analytů 250
44
Identifikace a stanovení stanovení analytů analytů
Optimalizovaný postup sloupcové sloupcové chromatografie Náplň florisil plň kolony: Eluč ethylacetá Eluční činidlo: ethylacetát Objem eluč eluč. činidla:
2.2.2012 PRAHA
[µ µg/kg ž.hm.] [µ µg/kg ž.hm.]
50
0 0
5
10
15
20
25
30
35
40
Čas [min]
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
47
2.2.2012 PRAHA
48
8
Nejistoty analytických výsledků výsledků
Chromatogram standardu Abundance
Analyt
rt [%]
Rt [%]
u(R)t [%]
uct [%]
PH
1,67
89,76
2,956
3,400
TIC: K5.D 9500
Standard 20 ng.ml-1
9000 8500
TR
1,96
89,76
2,956
10,97
8000
HHCB
1,10
89,76
2,956
3,550
7000
AHTN
0,730
89,76
2,956
3,150
6000
MX
10,8
92,59
2,139
2,260
5000
MOS
11,0
92,59
2,139
10,96
4000
TIB
2,73
92,59
2,139
11,22
3000
7500
Phantolide
6500
Musk xylene Galaxolide
5500
Tibeten
4500
Tonalide
3500
Traseolide
Musk ketone
2500
MK
3,48
92,59
2,139
3,470
2000
AMB
10,6
92,59
2,139
4,080
1000
Moskene Ambrette
1500
500 21.00
22.00
23.00
24.00
25.00
26.00
27.00
28.00
Time-->
2.2.2012 PRAHA
49
2.2.2012 PRAHA
Porovná Porovnání lokalit
Výsledky
nd
1,464
NQ
18
18
2
2
0
0
TR
nd
nd
NQ
NQ
19
16
1
4
0
0
HHCB
nd
NQ
79,78 39,61
1
0
15
15
4
5
AHTN
nd
nd
15,17 11,75
7
8
10
3
3
9
MX
nd
nd
NQ
NQ
14
15
6
5
0
0
MOS
nd
nd
nd
nd
20
20
0
0
0
0
nd
nd
MK
NQ
NQ
nd
NQ
12,16 3,189
20
18
0
2
0
0
0
0
11
13
9
7
6 5
50 4
40 3
30 2
20
1
10 0
0
1
2
4
6
8
11
HHCB
12
AHTN
13
MK
15
16
17
18
Číslo vzorku
TUK
Zastoupení musk sloučenin ve vz orcích ryby odlovených za ČOV 80
7
70
6
60
5
50 4
40 3
30 2
20
1
10 0
0
25
28
29
30
31
HHCB
2.2.2012 PRAHA
Výtěžnost tuku[% ]
7
70
Výtěžnost tuku[% ]
nd
80
60
K oncentrace[µ .] µ µg/kgž. hm
AMB
Zastoupení musk sloučenin ve vz orcích ryby odlovených před ČOV
K oncentrace[µ .] µ µg/kgž. hm
min. max. počet vzorků počet vzorků počet kvantif. [µ µg.kg-1 nd NQ vzorků ž.hm.] koncentrace koncentrace před za před za před za před za před za Analyt ČOV ČOV ČOV ČOV ČOV ČOV ČOV ČOV ČOV ČOV PH nd nd NQ 2,035 14 14 6 5 0 1
TIB
50
51
34
AHTN
35 MK
36 PH
37
38
39
40
Číslo vzorku
TUK
2.2.2012 PRAHA
Prů Průměrné rné koncentrace
52
Musk slouč sloučeniny v OV
Koncentrace [µg/kg ž.hm.]
Průměrné koncentrace musk sloučenin v rybí tkáni [µ µg.kg-1 ž.hm.] Analyt PH AMB TR HHCB AHTN MX MOS TIB MK
18 16 14 12 10 8 6
Průměrné koncentrace před ČOV 0,355 0,805 0,580 16,9 2,99 0,487 0,250 0,077 2,053
za ČOV 0,429 0,805 0,663 15,8 4,35 0,468 0,250 0,085 1,253
4
Před ČOV
TIB
MK
MOS
MX
AHTN
TR
HHCB
AMB
0
PH
2
OV přítok
Odtok
Účinnost čištění
LOD
LOQ
[ng/l]
[g/měsíc]
[ng/l]
[g/měsíc]
[%]
[ng/l]
[ng/l]
PH
3,170
9,840
1,984
6,160
37,43
0,1060
0,3534
TR
33,48
104,0
14,68
43,10
56,15
3,213
10,71
HHCB
2765
8583
1231
3821
55,48
77,04
256,8
AHTN
422,8
1312
140,5
423,0
66,76
21,16
70,53
AMB
4,171
11,80
nq
nd
99,99
1,160
3,867
MX
40,55
125,0
nq
nd
99,99
3,907
13,02
MOS
nd
nd
nd
nd
nd
2,158
7,193
TIB
nd
nd
nd
nd
nd
2,002
6,673
MK
90,33
279,0
55,04
170,0
39,07
3,851
12,84
Analyt
Za ČOV
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
53
2.2.2012 PRAHA
54
9
MUSK v efluentu z ČOV a v rybí rybí svalovině svalovině
Závěr
1400
18 16
1200
14 1000
12
800
10
600
8
Koncentrace [ µ g/kg ž.hm.]
Koncentrace [ng/l]
Srovnání průměrných koncentrací musk sloučenin v effluentu z ČOV s koncentracemi ve svalovině ryb odlovenými za ČOV
byla optimalizovaná optimalizovaná metoda pro stanovení stanovení syntetických analogů analogů piž pižma v rybá rybách v rybá rybách odlovených za ČOV byly proká prokázány niž nižší hodnoty
effluent ryba
nejvyšší nejvyšší obsah byl zjiš zjištěn u tonalidu a galaxolidu ze skupiny polycyklických musk slouč sloučenin
6
400
4 200
2
0
0 PH
TR
HHCB AHTN
AMB
MX
MOS
TIB
MK Analyt
2.2.2012 PRAHA
55
2.2.2012 PRAHA
56
CO JSOU PBDE A BROMOVANÉ BROMOVANÉ RETARDÁ RETARDÁTORY HOŘ HOŘENÍ ENÍ?
Stanovení Stanovení PBDE
• Skupina “nových” persistentních halogenovaných polutantů • Používají se v celé řadě různých produktů, protože zpomalují hoření
Bromované retardátory hoření (BFR)
Aditivní
Reaktivní • Začleněny do polymerní matrice
• Pouze přidány k matrici - PBDE
2.2.2012 PRAHA
58
Výskyt PBDE
Fyziká Fyzikální lní a chemické chemické vlastnosti PBDE Struktura PBDE 3'
2'
4' x Br
1' O 1 6'
2
5'
3
Sumární vzorec: C12OH10 – (x + y)Br(x + y)
VNĚ VNĚJŠÍ PROSTŘ PROSTŘEDÍ EDÍ
4
6 5
y Br
kde x + y nabývají hodnoty od 1 do 10
x + y = 1 až 10 Kongener
Počet atomů Br
Log Kow
Teplota tání (°C)
47 99 100 154 209
4 5 5 6 10
6,55 7,13 6,86 7,39 9,97
83,5-84,5 90,5-94,5 102 131-132,5 302,5
• vzduch • sedimenty • kaly z ČOV • biologické vzorky • lidská krev • tuková tkáň • mateřské mléko
Rozpustnost ve vodě (mg/ml;25°C) 0,015 0,0094 0,04 8,7 ×10-7 4,17 ×10-9
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
59
VNITŘ VNITŘNÍ PROSTŘ PROSTŘEDÍ EDÍ • prach v bytech • prach v kancelářích • biologické vzorky • lidská krev • tuková tkáň • mateřské mléko 2.2.2012 PRAHA
60
10
Zdroje a výskyt PBDE
Zdroje PBDE
ZDROJE
Primá Primární rní zdroje vstupu do ŽP: → Izolace, kabely, pojistky, vypínače → Lamináty, koberce, imitace dřeva → PC, TV → Autodíly → Nátěrové hmoty
Sekundá Sekundární rní zdroje vstupu do ŽP: → Revolatilizace ze sedimentů → Odpařování z nátěrů
Vznik polymerního prachu Přechod do vody, půdy, sedimentů a organismů
ŽIVOTNÍ IVOTNÍ PROSTŘ PROSTŘEDÍ EDÍ
2.2.2012 PRAHA
Adsorpce na částečky prachu
Kontaminace ovzduší v uzavř. prostorech
Vznik atmosférických polutantů
61
Mož Možné zdroje kontaminace populace voda
Odpařování
Vyluhování
Bioakumulace
2.2.2012 PRAHA
62
Využ Využití ití PBDE v prů průmyslu Využití PBDE v koncových odvětvích a produktech
ovzduší
produkce PBDE
Kontaminace systému voda/půda
7%
Doprava Elektrické a elektronické zařízení Stavebnictví/konstrukce Textil/ostatní využití
6%
31% 56%
lidé plankton ryby
2.2.2012 PRAHA
63
Lokality odlovu ryb
Lokality odlovu ryb (1 – Brněnská přehrada; 2 – Záhlinické rybníky; 3 – Vírská přehrada; 4 – Modřice, Rajhradice; 5 – Staré Město pod Landštejnem)
2.2.2012 PRAHA
Odlovené Odlovené druhy ryb
S – sval, K – kůže, V – vnitřnosti, J – játra 2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
64
Kapr obecný
66
11
Příprava vzorku
Identifikace a stanovení stanovení analytů analytů
Homogenizace,
Karas obecný
dehydratace vzorku Na2SO4
GC – Hewlett-Packard 6890N serie II, PTV inlet s CO2 chlazením, 2 63Ni ECD, N2 jako make-up plyn, 2 paralelně pracující kap. kolony Cejn velký Kolony
DB-17ms (Agilent J&W, USA) 60 m × 0,25 mm vnitřní průměr × 0,25 µm vrstva stacionární fáze – 50%fenylmethylpolysiloxan HT-8 (SGE, USA) 50 m × 0,22 mm vnitřní průměr × 0,25 µm vrstva stacionární fáze – 8%fenylpolykarboransiloxan
teplotní program PTV injektoru
90°C (zádrž 0,1 min); 720°C/min do 350°C (5 min); 10°C/min do 220°C
teplotní program termostatu
100°C (zádrž 2 min) 30°C/min do 200°C (3 min) 3°C/min do 230°C (15) 5°C/min do 270°C (15 min) 10°C/min do 300°C (20 min)
Detektor
300°C
Nástřik
2 µl
Nosný plyn make-up plyn
H2 (konstantní průtok: 1,5 ml/min, průtoková rychlost: 31 cm/s) N2
Extrakce třepání, sonikace; petrolether
Okoun říční
Čištění na koloně Al2O3, Florisil; n-hexan:diethylether Bolen dravý
Vlastní stanovení GC / µECD 2.2.2012 PRAHA
67
2.2.2012 PRAHA
68
Výstup – chromatogram – PBDE standard mix
Sledované Sledované kongenery PBDE BDE-3 BDE-15 BDE-28 BDE-47 BDE-99 BDE-100 BDE-118 BDE-153 BDE-154 BDE-183
2.2.2012 PRAHA
69
Výstup – chromatogram – reálný vzorek
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
2.2.2012 PRAHA
70
Výsledky
71
2.2.2012 PRAHA
72
12
Výsledky
Výsledky
Porovnání kontaminace analyzovaných tkání jelce tlouště odloveného v lokalitách Modřice a Rajhradice na řece Svratce (µg/kg svaloviny) vyjádřené jako Σ10PBDE
Jelec tloušť
2.2.2012 PRAHA
73
2.2.2012 PRAHA
74
Výsledky
Výsledky Hladiny majoritních kongenerů PBDE ve svalech a kůži středních a velkých ryb odlovených v lokalitě Záhlinické rybníky vyjádřené jako celková kontaminace v µg/kg tkáně
Hladiny majoritních kongenerů PBDE ve svalové tkáni, kůži a vnitřnostech ryb odlovených ve vodní nádrži Landštejn vyjádřené jako celková kontaminace v µg/kg tkáně 2.2.2012 PRAHA
75
Nejvyšší koncentrace Σ10PBDE ve svalech ryb a ptáků odlovených v lokalitě Záhlinické rybníky v µg/kg tkáně. Pro srovnání je uveden příklad nálezů a kumulace PBDE v potravním řetězci v Severním ledovém oceánu
Závislost mezi obsahem BDE-47 a sumou všech kongenerů PBDE
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
76
Výsledky
Výsledky
2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA
77
2.2.2012 PRAHA
78
13
Výsledky
Výsledky Hladiny majoritních kongenerů PBDE ve svalové tkáni, kůži a vnitřnostech jedinců cejna velkého odloveného ve Vírské a Brněnské přehradě vyjádřené jako celková koncentrace v µg/kg tkáně
2.2.2012 PRAHA
79
2.2.2012 PRAHA
Výsledky
80
Výsledky Hladiny majoritních kongenerů PBDE ve svalové tkáni, kůži a vnitřnostech ryb odlovených v přehradě Vír a Brněnské přehradě vyjádřené jako celková kontaminace v µg/kg tká tkáně
Nejvyšší koncentrace S10PBDE v analyzovaných tkáních cejna velkého z lokalit Vírská a Brněnská přehrada (µg/kg tkáně). Pro srovnání jsou uvedeny nálezy PBDE získané v podobně zaměřeném výzkumu parmy Graellsovy žijící v řece Cinca v severním Španělsku 2.2.2012 PRAHA
81
Výsledky
2.2.2012 PRAHA
82
Závěr
Profily majoritních kongenerů PBDE detekovaných v jednotlivých tkáních ryb pocházejících
Byla posuzová posuzována úroveň roveň kontaminace ryb odlovených na řece Svratce, Brně Brněnské nské přehradě ehradě, přehradní ehradní nádrž drži Ví Vír, Záhlinických rybní rybnících
z vodních nádrží Vír a Brno
Ve vš všech lokalitá lokalitách byla proká prokázána kontaminace ryb PBDE, liš lišilo se zastoupení zastoupení jednotlivých kongenerů kongenerů Byl proká prokázán transfer z ryb do vodní vodních ptí ptíků (volavky a kormorá kormoráni) 2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
83
2.2.2012 PRAHA
84
14
PODĚ PODĚKOVÁ KOVÁNÍ
Závěr
Ministerstvo školství kolství, mlá mládež deže a tělovýchovy (výzkumný projekt MSM 6215712402) 6215712402) Ministerstvo školství kolství, mlá mládež deže a tě tělovýchovy (specifický výzkum FCH – S – 11 -3 ) 2.2.2012 PRAHA
2.2.2012 PRAHA, SIGMA-ALDRICH
85
2.2.2012 PRAHA
86
15
