RECETOX, Masaryk University, Brno, CR holoubek@recetox.muni.cz; http://recetox.muni.cz Ivan Holoubek CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ III Vybrané typy environmentálních polutantů (02) Azbest Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 2 AZBEST - společný název pro skupinu přirozeně se vyskytujících vláknitých minerálů (serpentiny a amfiboly). Jedná se o 6 přírodních silikátů různého chemického složení a vlastností:  Chrysolit (bílý azbest)  5 ambibolů: - krocidolit (modrý azbest) - amozit - tremolit - antofylit - aktinolit Azbest Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 3 Vyznačují se vysokou rezistencí vůči teplu, inertností vůči chemikáliím a dobrými elektroizolačními vlastnostmi. Mají společný charakter v tom, že tvoří vláknité jemné prachové částice vznikající štěpením vláken při všech procesech týkajících se těžby a zpracování azbestu nebo z už hotových výrobků. Vlákno - všechny částice s poměrem délky a šířky vlákna větším než 3 : 1 (vlákno = fiber - označení vláken F). Karcinogenní potenciál azbestových vláken závisí na jejich délce a průměru, nestačí proto pro určení rizika uvádět pouze údaje o koncentraci. Azbest - charakteristika Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 4 Mezinárodní konvence - počítají se na základě světelné mikroskopie vlákna delší než 5 mm o průměru 3 mm (v poměru 3 : 1). Prach se zachytí na filtru, po zprůhlednění se hodnotí ve světelném mikroskopu při předepsaném zvětšení. Ze známého množství prosátého vzduchu se spočítá koncentrace vláken v cm3. Azbest je primární škodlivinou v pracovním prostředí - při těžbě minerálů a jejich zpracování v průmyslu. Azbest – hodnocení obsahu v ovzduší Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 5 Dlouhodobá expozice člověka (více než 20 let) aerosoly obsahujícími azbest vede ke vzniku azbestózy - zaprášení plic azbestem se specifickou dlouhotrvající zápalovou reakcí plícního tkaniva vedoucí k charakteristické difúzní fibróze plic. Tím se redukuje plícní tkanivo funkční tkanivo plic a vznikají funkční poruchy dýchání. Kromě fibrogenního účinku je azbest znám jako karcinogen v dýchacích cestách - vyvolává vznik bronchiálního karcinomu a zhoubného nádoru - mezoteliómu (pleurální a peritoneální). Mezotelióm - velmi časté profesionální onemocnění po dlouhodobé expozici azbestem (FRG - 1 000 registrovaných onemocnění za 9 let). Azbest – expozice, účinky Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 6 Při environmentálních hladinách se nedá počítat se vznikem azbestózy, do úvahy přichází pouze karcinogenní působení azbestu - potvrzuje se výskytem rakovinných onemocnění v průmyslových oblastech. Vznik azbestózy je nevyhnutelným předpokladem pro vznik bronchiálního karcinomu. Kouření má synergický účinek s azbestem při vzniku rakoviny plic s dobou latence 20 let. Karcinogenní účinek azbestu je vysvětlován genotoxickým účinkem na úrovni chromozomů. Azbest – expozice, účinky Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 7 Azbest patří do malé skupiny látek v životním prostředí, u kterých byl potvrzen přímý karcinogenní účinek u člověka.  Průměrné riziko při celoživotní expozici: Průměrná úmrtnost na rakovinné onemocnění po expozici azbestem při předpokladu 40 % kuřáků z celkového počtu obyvatel znamená 0,01 případu na 100 000 obyvatel a rok při dlouhodobé expozici 100 F.m-3. Toto hodnocení zahrnuje:  synergismus s jinými škodlivými faktory především kouřením  krátkodobou vysokou zátěž (nad 106 F.m-3)  nadprůměrný účinek delšího věku dožití u osob exponovaných už v dětském věku Azbest – expozice, účinky Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 8 Přírodní: okolí těžebních lokalit, přirozené emise (málo údajů) Antropogenní:  Těžba a mletí,  Produkce azbestových výrobků,  Stavební činnost,  Doprava a používání výrobků obsahujících azbest,  Skládky odpadů. Azbest je obsažen v téměř 3 000 výrobcích (brzdové obložení..). Azbestový aerosol v atmosféře vzniká mobilizací azbestu z povrchu dálnic, půdy a důlních skládek azbestu do ovzduší působením větru. Azbest – zdroje Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 9 Azbestová vlákna s respirabilní velikostí tvoří část (poměrně malou) fibrogenního aerosolu v nižší vrstvě atmosféry. V atmosféře se chemicky ani fotolyticky nerozkládají a díky svým aerodynamickým vlastnostem se mohou pohybovat na značné vzdálenosti. Z atmosféry jsou odstraňovány pouze mokrou depozicí, v menší míře suchou. Byly použity ve formě azbestocementových desek (40 % azbestu) na výrobu bytových jader a zdí ve veřejných budovách. Azbest – ovzduší Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 10 Při inhalaci azbestového aerosolu se do plic dostávají pouze vlákna menší než 3 mm. Větší zůstávají v bronchiálním traktu - 1 000 - 20 000 vláken denně při koncentraci 100 - 1 000 F.m-3. Eliminace vláken z respiračního systému probíhá mechanismem mukociliárního a makrofágového systému i chemickými a fyzikálními procesy. Vlákna delší než 5 mm nemohou být plícními makrofágy inkorporovány. Kratší vlákna jsou eliminovány rychleji. Karcinogenní účinek spočívá zřejmě více ve fyzikálních vlastnostech vláken azbestu než v chemickém složení. Azbest – ovzduší Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 11 Výskyt v ovzduší:  Volné ovzduší: 0,0001 - 0,0005 F.cm-3  Města s azbestovým důlním průmyslem: 0 - 0,11 F.cm-3  Azbesto-cementový průmysl: 1,3 - 71,0 F.cm-3 Mezinárodně doporučované limity:  Průměrné roční hodnoty v zemědělských oblastech - < 100 F.m-3  Průměrné roční hodnoty pro oblasti s vysokou aglomerací průmyslu 50 - 200 F.m-3  Průměrné roční hodnoty pro oblasti v blízkosti emisních zdrojů 100 - 330 F.m-3 Azbest – ovzduší