Environmental levels of nitro-PAHs in total suspended particulate matter in Upper Silesia (Poland)

• Autorzy: Zaciera M. , Mniszek W. , Kurek J.

Warianty tytułu

PL

Środowiskowe narażenie na nitro-wwa oznaczane w pyle całkowitym w powietrzu Górnego Śląska (Polska)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons (nitro-PAHs) may be formed during combustion of Diesel and gasoline fuel and may be produced in gas-phase reactions of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) with oxides of nitrogen. These compounds can form a significant fraction of the mainly direct-acting mutagenic compounds present in extracts of ambient air particles. Using own analytical method of nitro-PAHs determination, concentrations of total PAHs, nitro- and dinitro-PAHs in urban and non-urban area of three cites of Upper Silesia in Poland were measured. The dependence between concentration of PAHs and nitro-PAHs in urban and non-urban area as well as their distribution depending on roadway distance were searched. The study showed a significant influence of road transport on the levels of nitro-PAHs concentration.

PL

Nitrowe pochodne wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (nitro-WWA) mogą powstawać podczas spalania paliwa w silnikach Diesla i w silnikach benzynowych oraz mogą powstawać podczas reakcji WWA z tlenkami azotu zachodzących w fazie gazowej. Związki te mogą być odpowiedzialne głównie za aktywność mutagenną pyłu zawieszonego w powietrzu. Stosując alternatywną do obecnych metodę oznaczania nitro-WWA w powietrzu, zbadano poziomy stężeń dla sumy WWA, nitro-WWA i dinitro-WWA w obszarze miejskim oraz pozamiejskim w trzech miastach Górnego Śląska w Polsce. Znaleziono zależność pomiędzy stężeniem WWA i nitro-WWA w obszarze miejskim i poza miejskim jak również zbadano rozprzestrzenienie się tych związków w zależności od odległości od drogi. Badania wykazały znaczący wpływ środków transportu drogowego na poziomy stężeń nitro-WWA w powietrzu.

Słowa kluczowe

EN

nitro-PAHs; total suspended particulate matter (TSP); ambient air particulate; Upper Silesia

PL

nitro-WWA; pył całkowity zawieszony; oznaczanie nitro-WWA w powietrzu; Górny Śląsk

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 35, no. 4
• Strony: 35--43
• Opis fizyczny: bibliogr. 30 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Zaciera M.

autor

Mniszek W.

autor

Kurek J.

• Institute of Occupational Medicine and Environmental Health (IOMEH) ul. Kościelna 13, 41-200 Sosnowiec, Poland,

Bibliografia

• [1] Atkinson R., J. Arey: Atmospheric chemistry of gas-phase polycyclic aromatic hydrocarbons: formation of atmospheric mutagens, Environ. Health Perspect., 102(4), 117-126 (1994).
• [2] Bamford H.A., D.Z. Bezabeh, M.M. Schantz, S.A. Wise, J.E. Baker: Determination and comparison of nitrated-polycyclic aromatic hydrocarbons measured in air and diesel particulate reference materials, Chemosphere, 50, 575-587 (2003).
• [3] Castells P., F.J. Santos, M.T. Galceran: Development of sequential supercritical fluid extraction method for the analysis of nitrated and oxygenated derivatives of polycyclic aromatic hydrocarbons in urban aerosols, J. Chromatogr., 1010, 141-151 (2003).
• [4] Černá M., D. Pochmanowa, D. Pastorkova, J. Šmid, B. Binkova: Bacterial Mutagenicity of Fractionated Organic Material Adsorbed on Urban Air Particles, [in:] Impact of Air Pollution on Human Health, R.J. Šrám (ed.), Praga 2001.
• [5] Certificate of Analysis Standard Reference Material 1650a: Diesel Particulate Matter, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg 2000.
• [6] Certificate of Analysis Standard Reference Material 1975: Diesel Particulate Extract, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg 2000.
• [7] Cvačka J., J. Barek, A.G. Fogg, C. Moreira, J. Zima: High-performance liquid chromatography of nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons, Analyst, 123, 9R-18R, (1998).
• [8] Environmental Health Criteria 171: Diesel Fuel and Exhaust Emissions, United Nations Environment Programme, International Labour Organisation WHO, Geneva 1996.
• [9] Environmental Health Criteria 229: Selected nitro- and dinitro-oxy-polycyclic aromatic hydrocarbons, International Labour Organisation WHO, Geneva 2003.
• [10] IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans: Diesel and Gasoline Engine Exhaust and Some Nitroarenes, 46(1998).
• [11] IARC Monographs Complete List of Agents evaluated and their classification (updated in January 2006).
• [12] http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/index.php.
• [13] Lenicek J., M. Sekyra, K. Bednarkova, I. Benes, F. Sipek: Fractionation and chemical analysis of urban air particulate extracts, Intern. J. Environ. Anal. Chem., 77(4), 269-288 (2000).
• [14] Makhniashvili I.: Nitrowe pochodne wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w środowisku, Bezpieczeństwo pracy, 3, 17-20 (2003).
• [15] Material safety data sheets of 1-nitronaftalen, 9-nitroantracen, 2-nitrofluoren, 1-nitropiren, 6-nitrochryzen, 3-nitrofluoranten, 1,3-dinitropiren, 1,6-dinitropiren, 1,8-dinitropiren, Sigma-Aldrich (2002).
• [16] Mielżyńska D., E. Siwińska, L. Kapka: Efekt mutagenny pyłów zawieszonych jako wskaźnik jakości powietrza, Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego, Sosnowiec 2002.
• [17] Ostby L., S. Engen, A. Melbye, I. Eide: Mutagenicity testing of organic extracts of Diesel exhaust particles after fractionation and recombination, Arch. Toxicol., 71, 314-319 (1997).
• [18] Pan J., S. Quarderer, T. Smeal, Ch. Sharp: Comparison of PAH and nitro-PAH Emissions Among Standard Diesel Fuel, Biodiesel Fuel and Their Blend on Diesel Engines, Southwest Research Institute, San Antonio, Texas, 1999.
• [19] Research Note No 94-22: Mutagenic activity of air pollutants, California Environmental Protection Agency (1994).
• [20] Report on Carcinogens, Eleventh Edition; U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, National Toxicology Program.
• [21] Schauer Ch., R. Niessner, U. Pöschl: Analysis of nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons by liquid chromatography with fluorescence and mass spectrometry detection: air particulate matter, soot, and reaction product studies, Anal. Bioanal. Chem., 378, 725-736 (2004).
• [22] Strandell M., S. Zakrisson, T. Alsberg, R. Wasterholm, L. Winquist, U. Rannug: Chemical analysis and Biological Testing of a Polar Fraction of Ambient Air, Diesel Engine, and Gasoline Engine Particulate Extract, Environ Health Perspect, 102 (Suppl 4), 85-92 (1994).
• [23] Tyrpień K., L. Warzecha, D. Bodzek: Identification of PAHs Nitro Derivatives in Airborne Particulate Matter by TLC Method, Chem. Anal., 39, 389-393 (1994).
• [24] Warzecha L.: Nitroarenes in Airborne Particulate Organic Extracts Collected from Upper Silesia - Identification and Quantitative Analysis, Chem. Anal., 38, 303-313 (1993).
• [25] Warzecha L., M. Stróżyk: Application of High Performance Liquid Chromatography with Fluorescence Detection for Determination of Nitroarenes, After Their Reduction to Aromatic Amines, Chem. Anal., 43, 807-816 (1998).
• [26] Yaffe D., Y. Cohen, J. Arey, A.J. Grosovsky: Multimedia Analysis of PAHs and Nitro-PAH Daughter Products in the Los Angeles Basin, Risk Analysis, 21, 2, 275-294 (2001).
• [27] Zaciera M., W. Mniszek: Oznaczanie nitrowych pochodnych WWA w powietrzu, [in:] Mikrozanieczyszczenia w środowisku człowieka, M. Janosz-Rajczyk (ed.), Wydawnictwa Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004.
• [28] Zaciera M.: Metoda oznaczania nitrowych pochodnych WWA w powietrzu, [in:] Ochrona powietrza w teorii i praktyce, J. Konieczyński (ed.), vol. 1, pp. 309-316, Zabrze 2006.
• [29] Zielińska B., S. Samy: Analysis of nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons, Anal. Bioanal. Chem., 386, 883-890 (2006).
• [30] Zwirner-Baier I., H.G. Neumann: Polycyclic nitroarenes (nitro-PAH) as biomarkers of exposure to diesel exhaust, Mutat. Res. (Wöurzburg), 441(1), 135-144 (1999).