Specyfika substancji emitowanych w spalinach z silników Diesla

• Autorzy: Mniszek W. , Smolik E. , Zaciera M.

Warianty tytułu

EN

Specificity of chemicals emitted by Diesel engines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Spaliny z silników Diesla (SD) zawierają ogromną ilość substancji chemicznych organicznych i nieorganicznych występujących w fazie gazowej i stałej. Stanowią one zagrożenie dla zdrowia ludzi oraz dla środowiska ze względu na emitowaną różnorodność toksycznych, rakotwórczych i mutagennych substancji chemicznych. Celem pracy było wytypowanie najbardziej reprezentatywnych dla zagrożenia zdrowia substancji organicznych wchodzących w skład spalin z silnika Diesla. Związkami nieorganicznymi, emitowanymi ze spalinami, nie zajmowano się w pracy. Przedstawiono regulacje prawne dotyczące spalin z silników Diesla w USA i Europie oraz w Polsce, gdzie nie ma określonych najwyższych dopuszczalnych stężeń "spalin z silników Diesla" w obowiązujących przepisach prawnych. Próbki powietrza pobierano z trzech różnych źródeł emisji spalin SD i oznaczano w nich różne substancje organiczne, w tym wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) i ich nitrowe pochodne. Zidentyfikowano ponad 100 różnych substancji organicznych. Wyniki badań porównano z danymi w piśmiennictwie. Stwierdzono, że w każdym porównywanym przypadku powietrze było zanieczyszczone identycznymi związkami organicznymi, głównie z grupy WWA, specyficznymi lotnymi związkami organicznymi oraz nitropochodnymi WWA. Przedyskutowano możliwość pochodzenia ww. substancji chemicznych również z innych źródeł niż spaliny z silników Diesla. Na podstawie badań własnych zasugerowano wybór nitrowych pochodnych WWA jako specyficznych substancji zanieczyszczających powietrze w wyniku emisji spalin z silników Diesla.

EN

Diesel exhaust contains a lot of different organic and inorganic chemical compounds which are emitted partly in the gaseous and partly in the particulate phase of the exhaust. Exposure to Diesel exhaust is dangerous for human health and the environment because of the toxicity, carcinogenicity and mutagenicity of the emitted chemical substances. The objective of the presented study was to identify the most representative chemical compounds that are present in Diesel exhaust. Inorganic compounds were excluded from the study. Legal acts referring to Diesel exhaust in the USA, European Union and Poland were presented. It was indicated that there is no permissible exposure limit for Diesel exhaust set up in the legislation. Air samples were collected from three different exposure sources. Organic compounds such polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and nitro derivatives of PAHs (nitro-PAHs) were determined in them. Over 100 organic compounds were detected. The results of the study were compared with the values reported in literature. PAHs, nitro-PAHs and specific volatile organic compounds were identified in all samples originating from different exposure sources. The performed study showed that nitro-PAHs may serve as typical chemical compounds, and their determination may allow estimating exposure to Diesel exhaust.

Słowa kluczowe

PL

ochrona środowiska; spaliny z silnika Diesla; emisja zanieczyszczeń; ochrona zdrowia

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Hutniczego w Polsce, Zarząd Główny
• Czasopismo: Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 39 nr 2
• Strony: 37--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., tab.

Twórcy

autor

Mniszek W.

• Zakład Szkodliwości Chemicznych Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego 41-200 Sosnowiec, ul. Kościelna 13

autor

Smolik E.

• Zakład Szkodliwości Chemicznych Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego 41-200 Sosnowiec, ul. Kościelna 13

autor

Zaciera M.

• Zakład Szkodliwości Chemicznych Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego 41-200 Sosnowiec, ul. Kościelna 13

• Zakład Szkodliwości Chemicznych Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego 41-200 Sosnowiec, ul. Kościelna 13

Bibliografia

• [1] Health Effects of Diesel Exhaust, www.afscme.org/health/faq-dies.html
• [2] Diesel and Gasoline Engine Exhaust, IARC Monographs Program on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, 46,41, 1989
• [3] Szadkowska-Stańczyk I., Ruszkowska J.: Epidemiologiczne dowody kancerogennego działania spalin emitowanych przez silniki Diesla, Medycyna Pracy, 1, 29-43, 2000
• [4] Birch M., Ashley K.: Occupational Monitoring of Particulate Diesel Exhaust by NIOSH Method 5040, Analytical Instrument Performance Criteria, Applied Occupational and Environmental Hygiene, 17(6), 400-405, 2002
• [5] Diesel Exhaust, OSHA Priorities, www.osha.gov/oshinfo/priorities/ diesel.html
• [6] Carcinogenic effects of exposure to diesel exhaust, Current Intelligence Bulletin on diesel exhaust, NIOSH, August 1988
• [7] IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans, Overall Evaluation of Carcinogenicity: An Updating of IARC Monographs, vol. 1 to 42, supplement 7, International Agency For Research on Cancer, Lyon, France, 1987
• [8] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 1 grudnia 2004 r. w sprawie substancji, preparatów, czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym w środowisku pracy (Dz. U. Nr 280, poz. 2771)
• [9] Smolik E., Mniszek W., Zaciera M„ Szaciłło H., Wołek B.: Kryteria szkodliwości spalin z silników Diesla, ZSC-2, I etap, Działalność statutowa, IMPiZŚ, Sosnowiec 2001
• [10] Smolik E., Mniszek W., Zaciera M., Szaciłło H., Kurek J.: Kryteria szkodliwości spalin z silników Diesla, ZSC-2, II etap, Działalność statutowa, IMPiZŚ, Sosnowiec 2002
• [11] NIOSH Manuał of Analytical Methods (NMAM 5040), Fourth Edition, Elemental Carbon (Diesel Particulate)
• [12] Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents, Biological Exposure Indicates, ACGIH, Cincinnati 1996
• [13] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29.11.02 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz. U. Nr 217, poz. 1833)
• [14] Klejnowski K., Pyta H. i in.: Ocena zagrożenia powietrza atmosferycznego węglowodorami aromatycznymi w sąsiedztwie źródeł komunikacyjnych, PAN, Zabrze 2001
• [15] Pośniak M., Makhniashvili I., Kozieł E., Kowalska J.: Spaliny silników Diesla w środowisku pracy - pomiar i ocena narażenia na substancje chemiczne, CIOP, Warszawa 2001
• [16] Diesel Fuel and Exhaust Emissions, Environmental Health Criteria 171, United Nations Environment Program, International Labor Organization WHO, Geneva 1996
• [17] Pośniak M., Makhniasłwili I., Kozieł E., Kowalska J.: Spaliny silników Diesla - zagrożenie dla zdrowia pracowników, Bezpieczeństwo pracy, 9,11-14, 2001
• [18] EKODIESEL'96, III sympozjum EKODIESEL'96, Budowa i eksploatacja silników a środowisko człowieka, SGGW, Instytut Lotnictwa, Warszawa 1996
• [19] Bielaczyc P., Merkisz J., Pielecha J.: Stan cieplny silnika spalinowego a emisja związków szkodliwych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2001
• [20] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 5 grudnia 2002 r. w sprawie wartości odniesienia dla niektórych substancji w powietrzu (Dz. U. Nr 1, poz. 12, 2003)
• [21] Makhniashvili I.: Nitrowe pochodne wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w środowisku, Bezpieczeństwo pracy, 3, 17-20, 2003
• [22] Bamford Holly A., Bezabeh Dawit Z. et al.: Determination and comparison of nitrated-polycyclic aromatic hydrocarbons measured in air and diesel particulate reference materials, Chemosphere, 50, 575-587, 2003
• [23] Ostby L., Engen S., Melbye A., Etde I.: Mutagenicity testing of organic extracts of Diesel exhaust particles after fractionation and recombination, Arch. Toxicol., 71, 314-319, 1997
• [24] Warzecha L.: Nitroarenes in Airborne Particulate Organie Extracts Collected from Upper Silesia - Identification and Quantitative Analysis, Chem. Anal. (Warszawa), 38, 303, 1993
• [25] Lenicek J., Sekyra M., Bednarkova K., Benes I., Sipek E: Fractionation and chemical analysis of urban air particulate extracts, Intern. J. Environ. Anal. Chem., 77(4), 269-288, 2000
• [26] Smolik E., Mniszek W., Zaciera M., Kurek J.: Ryzyko nowotworowe ludności Polski związane ze środowiskowym narażeniem na spaliny z silników Diesla, ZSC-2, III etap, Działalność statutowa, IMPiZŚ, Sosnowiec 2003
• [27] Mielżyńska D., Siwińska E., Kapka L.: Efekt mutagenny pyłów zawieszonych jako wskaźnik jakości powietrza, publikacja sfinansowana przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego, Sosnowiec 2002
• [28] Certificate of Analysis Standard Reference Materiał 1975 Diesel Particulate Extract, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg 2000
• [29] Certificate of Analysis Standard Reference Materiał 1650a Diesel Particulate Matter, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg 2000