Određivanje PBDD-a i PBDF-a u uzorcima emisija

Uvod u PBDD/F

PBDD/Fs se ne proizvode namjerno, osim u slučaju proizvodnje malih količina za analitičke i istraživačke svrhe. Međutim, ove kemikalije nastaju nenamjerno kada se materijali zagrijavaju ili spaljuju u prisutnosti bromiranih usporivača gorenja (BFRs) ili drugih bromiranih organskih spojeva. Nadalje, PBDD/Fs se mogu stvarati i kao nusproizvodi tijekom proizvodnje BFR-ova, kao što su polibromirani difenil eteri (PBDEs). Nakon nastanka, dokumentirano je ispuštanje PBDD/Fs iz različitih antropogenih izvora (npr. spalionica otpada i metalurških postrojenja) u okoliš.

Slika 2: Nastanak i emisija PBDD/F-ova

PBDF-ovi su gotovo planarni triciklički aromatski spojevi, koji se razlikuju po broju atoma broma i položajima halogeniranja. Postoji osam pozicija na molekulama dibenzo-p-dioksina i dibenzofurana na kojima može doći do supstitucije halogena. Te su pozicije numerirane kao što je prikazano na slici 3. Teoretski je moguće 75 PBDD-a i 135 PBDF-ova (Tablica 1). Najtoksičniji kongeneri su oni supstituirani na pozicijama 2, 3, 7 i 8.

Slika 3: Strukturne formule PBDD-a i PBDF-a 

Tablica 1. Broj mogućih PBDD i PBDF kongenera

U usporedbi s njihovim kloriranim analozima (PCDD/F-ovima), bromirani dioksini i furani imaju veću molekulsku masu, više točke taljenja, niže tlakove para i manju topljivost u vodi.

PBDD/F-ovi su postojani, što se temelji na njihovim procijenjenim poluvremenima razgradnje u vodi i tlu. Također, PBDD/F-ovi su pronađeni u sedimentnim jezgrama, u slojevima u koje su taloženi prije nekoliko desetljeća, što pokazuje njihovu postojanost. Poluvrijeme eliminacije PBDD/F-ova u sisavaca značajno je dulje nego kod PCDDova, što sugerira da su bromirani spojevi također izrazito skloni bioakumulaciji. PBDD/F-ovi imaju potencijal za dalekosežni prijenos u okolišu, uglavnom vezani za čestice u atmosferi. Detekcija PBDD/Fova u kitovima pilotima oko Farskih otoka predstavlja primjer takvog dalekosežnog prijenosa ovih kemikalija.

Rizici za ljudsko zdravlje povezani s PBDD/F-ovima

PBDD/F-ovi se otkrivaju u okolišu (npr. u sedimentima, zraku i divljim životinjama) te kod ljudi. Javnost je izložena PBDD/F-ovima putem hrane (npr. jaja, mlijeka, ribe i mesa), kućne prašine i potrošačkih proizvoda izrađenih od reciklirane plastike (npr. igračke). PBDD/F-ovi uzrokuju štetne učinke slične onima koje uzrokuju PCDD/ F-ovi, uključujući, primjerice, imunotoksičnost, kancerogenost te reproduktivnu i razvojnu toksičnost, te time doprinose ukupnoj izloženosti ljudi i divljih životinja spojevima sličnim dioksinima. Visoka toksičnost PBDD/F-ova posebno je zabrinjavajuća u kombinaciji s njihovim potencijalom bioakumulacije.

Nacionalni ili regionalni propisi

U EU, emisije PBDD/F-ova u zrak moraju se pratiti jednom svakih šest mjeseci u postrojenjima za spaljivanje otpada. Praćenje se primjenjuje samo na spaljivanje otpada koji sadrži BFR-ove ili na postrojenja koja koriste dodatak broma u kotlovima uz kontinuirano ubrizgavanje broma (Europska komisija, 2019). Dodatno, prisutnost u proizvodima i ispuštanje nekoliko PBDD/F-ova već su regulirani u Njemačkoj i Nizozemskoj.
Bromirani dioksini su vrlo toksične, postojane tvari koje se akumuliraju u okolišu i prehrambenom lancu. Zbog njihovih štetnih učinaka na ljudsko zdravlje i ekosustave, trenutno se razmatra njihovo uvrštavanje u Stockholmsku konvenciju o postojanim organskim onečišćujućim tvarima.

Određivanje PBDD/F u ALS laboratorijima

U ALS-u koristimo najmoderniju analitičku metodu za određivanje PBDD/F-ova u emisijskim matricama. Ciljani kongeneri PBDD-a i PBDF-ova navedeni su u Tablici 2.

Tablica 2. Popis PBDD/F spojeva koje analizira ALS