MONITORING A ANALÝZA PLYNŮ
VZORKOVÁNÍ A ANALÝZA FORMALDEHYDU A DALŠÍCH KARBONYLOVÝCH LÁTEK VE VZDUCHU VÁCLAVÍKOVÁ M., KADLEC V., SUCHANOVÁ M. ALS Czech Republic, s.r.o., Praha, marta.vaclavikova@alsglobal.com; vaclav.kadlec@alsglobal.com; marie.suchanova@alsglobal.com Karbonylové sloučeniny, zejména formaldehyd a acetaldehyd, představují důležité environmentální kontaminanty ovzduší, které mohou mít negativní dopady na jeho kvalitu i lidské zdraví. Kombinace akreditovaného vzorkování pomocí 2,4-DNPH vzorkovacích trubiček a citlivého a specifického UHPLC-MS/MS stanovení cílových analytů umožňují přesnou a citlivou kvantitativní analýzu karbonylových látek v ovzduší, a to i v širokém koncentračním rozmezí. Celá metodika tak představuje spolehlivý nástroj pro studium a legislativní kontrolu venkovního i vnitřního ovzduší, nebo pracovního prostředí.
Karbonylové sloučeniny v ovzduší a jejich primární zdroje Formaldehyd, acetaldehyd a další karbonylové látky jsou škodlivé pro zdraví lidí i životní prostředí. Jedná se o toxické látky, které mohou způsobit podráždění očí, nosu a krku, což vede k příznakům, jako jsou kašel a dýchací obtíže. Častější expozice těmto látkám může vyvolat alergické reakce a senzibilizaci a postupně se tak může zvyšovat citlivost a závažnost reakcí. Formaldehyd je klasifikován jako karcinogen sku- piny1 podle Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny (IARC). Pře- devším v pracovním prostředí chemického a zpracovatelského průmyslu mohou být pracovníci vystaveni vyšším koncentracím těchto látek, což může vést k dlouhodobým a závažným zdravotním problémům. V životním prostředí přispívají tyto látky s bioakumulačním a ekoto- xickým potenciálem k mnoha negativním jevům v atmosféře, vodním i terestrickém ekosystému (kyselé deště, ohrožení vodních organismů, bránění růstu rostlin, poškození mikroorganismů v půdě atd.) [1]. Ačkoliv dominantním zdrojem karbonylových sloučenin v prostředí jsou antropogenní činnosti spojené s dopravou a průmyslem, lze původ těchto sloučenin v prostředí najít také v přírodních procesech. Příklady zdrojů karbonylových sloučenin prostředí jsou následující: • Emise z motorových vozidel, které vznikají při spalování fosilních paliv. Jedná se o dominantní zdroj emisí karbonylových sloučenin v prostředí. • Průmyslové procesy, tedy výroba a zpracování chemikálií, plastů a pryskyřic, které uvolňují toxické látky do okolního prostředí. Emise aldehydů z těchto průmyslových činností mohou vést k znečištění ovzduší v okolí továren a průmyslových závodů, což má negativní dopad na kvalitu ovzduší a zdraví místních obyvatel. • Uvolňování ze stavebních materiálů a nábytku. Materiály, jako jsou dřevotříska, překližka a laminované desky, často obsahují lepidla na bázi formaldehydu, která ho při vysychání mohou následně uvolňovat do vnitřního prostředí bytů, domů a kanceláří. • Spalování biomasy. Při pálení dřeva, listí a jiných rostlinných mate- riálů se uvolňuje řada aldehydů, včetně formaldehydu, butyraldehydu a hexanaldehydu. Tyto emise jsou zvláště relevantní v oblastech, kde je běžné spalování biomasy pro vytápění nebo likvidaci odpadu. • Rozklad organických látek v přírodě, a zejména rozklad rostlinných olejů a tuků, také přispívá k emisím aldehydů. Tento proces probíhá přirozeně v ekosystémech, kde mikroorganismy rozkládají organic- kou hmotu. I když jsou tyto emise přirozeného původu, mohou se kumulativně podílet na celkovém zatížení ovzduší aldehydy, zejména v oblastech s bohatou vegetací nebo intenzivním zemědělstvím. • Cigaretový kouř je dalším významným zdrojem aldehydů, zejména v uzavřených prostorech. Kouření tabáku uvolňuje do vzduchu formal- dehyd, acetaldehyd a benzaldehyd. Ačkoliv z hlediska celkových emisí v prostředí se nejedná o významný zdroj, tak z hlediska jednotlivců dominantní zdroj individuální expozice. • Fotochemické reakce v atmosféře vedou k tvorbě sekundárních zne- čišťujících látek, včetně některých aldehydů. Například methakrolein může vznikat jako vedlejší produkt při rozkladu isoprenu, který je vylučován rostlinami. Tyto reakce jsou podporovány slunečním zá- řením a mohou vést k tvorbě ozonu a dalších reaktivních oxidantů, které dále zhoršují kvalitu ovzduší.
Monitorování patřičných aldehydů a ketonů je klíčové pro ochranu veřejného zdraví a životního prostředí, umožňuje identifikovat zdroje znečištění a implementovat opatření ke snížení expozice těmto škodlivým látkám. Sledováním a regulací koncentrací karbonylových látek je možné minimalizovat zdravotní rizika a zlepšit celkovou kvalitu ovzduší. Stejně tak je důležité hledat a vyvíjet bezpečnější alternativy pro jejich použití v průmyslu a každodenním životě. Vzorkování a LC-MS analytická metoda ALS laboratoře nabízejí akreditované vzorkování vzduchu dle metodiky EPA TO-11A a normy ISO 16000-3. Tento proces zahrnuje specifický postup, kdy je vzduch odebírán pomocí speciální vzorkovací trubičky naplněné derivatizačním činidlem 2,4-dinitrofenylhydrazinu (2,4- DNPH), což umožňuje vytváření stabilních derivátů karbonylových látek již během vzorkování. Proces vzorkování zahrnuje prosátí definovaného objemu vzduchu (obvykle 20 l) vzorkovací trubičkou rychlostí 100–2000 ml/min v urči- tém časovém intervalu. Rychlost a doba vzorkování závisí na očekávané koncentraci karbonylových látek ve vzduchu. Tento způsob vzorkování poskytuje časově vážený průměrný vzorek. • Dlouhodobé vzorkování: předpokládá nízký obsah testovaných látek v ovzduší, obvykle trvá 1–24 hodin. • Krátkodobé vzorkování: použití pro prostředí s jasným a významným zdrojem kontaminace, vzorkování probíhá po dobu 5–60 minut. Obr. 1: SKC vzorkovací trubička a vzorkovací pumpa s nasazenou tru- bičkou
10
CHEMAGAZÍN • 3 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook - Share PDF online