jakościowa i ilościowa identyfikacja wielopierścieniowych

Prace IMŻ 3 (2010)
12
Michał KUBECKI
Instytut Metalurgii Żelaza
JAKOŚCIOWA I ILOŚCIOWA IDENTYFIKACJA
WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW
AROMATYCZNYCH W GLEBACH POBRANYCH
Z TERENÓW POŁOŻONYCH W SĄSIEDZTWIE
HUTNICZYCH ZAKŁADÓW PRZEMYSŁOWYCH
Celem pracy było opracowanie i wdrożenie w Laboratorium Analiz Chemicznych Instytutu Metalurgii Żelaza metod
analitycznych identyfikacji i oznaczania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w glebach, za
pomocą chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem masowym (HRGC/HRMS). Przedmiotem badań były
wzorce z atestowaną zawartością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i gleby z terenów położonych w
sąsiedztwie hutniczych zakładów przemysłowych. Ustalono warunki pracy chromatografu gazowego i spektrometru
masowego, wdrożono metodę ekstrakcji WWA z próbek gleb z zastosowaniem techniki SPE oraz sporządzono odpowiednie procedury analityczne.
Słowa kluczowe: związki organiczne, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, gleba, metalurgia, przemysł
QUALITATIVE AND QUANTITATIVE ANALYSIS
OF POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS IN SOILS
FROM THE NEIGHBOURHOOD OF METALLURGICAL
INDUSTRIAL PLANTS
The aim of the research was to develop and implement the new analytical methods for identification and determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soil with the use of gas chromatography coupled with mass
spectrometry (HRGC/HRMS). Research were performed with the use of Certified Reference Materials, with certified
content of polycyclic aromatic hydrocarbons. Soil samples from areas situated in the neighbourhood of metallurgical
industrial plants were also used. HRGC/HRMS operating conditions were established, specific methods for preparation samples and analytical procedures were developed.
Key words: organic compounds, PAH, soil, metallurgy, industry
1. WSTĘP
Analiza zanieczyszczeń gleby i gruntów w otoczeniu
źródeł ich potencjalnego powstawania, umożliwia określenie wpływu działalności przemysłowej człowieka
na środowisko naturalne, a także stanowi jeden z kierunków kontroli funkcjonowania zakładów przemysłowych.
Niejednokrotnie podstawowy zakres kontroli obejmuje oznaczanie w glebach głównie metali ciężkich
i związków nieorganicznych, których najczęstszym
źródłem jest przemysł wydobywczy, odlewnictwo oraz
procesy hutnicze [1, 3, 5, 9]. Badania zawartości związków organicznych, z uwagi na brak sprecyzowanych
wymagań co do ich dopuszczalnych stężeń w glebach,
przez długi okres czasu realizowane były w znikomym
stopniu. Jednak coraz częstsze doniesienia na temat
szkodliwego wpływu na zdrowie człowieka szeregu
grup związków organicznych powstających w procesach przemysłowych, oraz pojawianie się ich w śro-
dowisku naturalnym, przyczyniły się do poszerzenia
zakresu kontroli gleb o wybrane grupy związków organicznych.
Spośród wielu związków organicznych, do środowiska naturalnego głównie w wyniku nieprawidłowego
funkcjonowania systemu oczyszczania gazów spalinowych czy wód poodpadowych, najczęściej trafiają:
wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA),
lotne związki organiczne (LZO) oraz węglowodory
chlorowane [2, 4, 6, 10]. Dotychczas nie prowadzono
stałego monitoringu tych substancji w próbkach gleb
z terenów położonych w sąsiedztwie hutniczych zakładów przemysłowych. Dlatego też celem niniejszej pracy było opracowanie metody identyfikacji i ekstrakcji
wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych
z gleb, a następnie opracowanie metodyki ich ilościowego oznaczania w tego typu próbkach.
Laboratorium Analiz Chemicznych Instytutu Metalurgii Żelaza posiada wysokorozdzielczy chromatograf
gazowy (Trace GC Ultra) sprzężony z wysokorozdziel-
Prace IMŻ 3 (2010)
Jakościowa i ilościowa identyfikacja wielopierścieniowych...
czym spektrometrem masowym (Finnigan MAT 95 XP)
umożliwiający analizę związków organicznych. W celu
przystosowania przyrządu do analizowania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, konieczne
było przeprowadzenie odpowiednich prób eksperymentalnych, w toku których zostały opracowane nowe warunki pracy urządzenia.
2. MATERIAŁ, ZAKRES I METODYKA
BADAŃ
Programy analityczne służące do oznaczania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w glebach, przygotowano bazując na pracach zrealizowanych w Laboratorium Analiz Chemicznych w latach
2005–2008 [7, 8], dostępnej literaturze [11], a także na
wskazówkach producentów kolumienek do ekstrakcji
do fazy stałej tzw. SPE (solid phase extraction). Opracowano program do rozdziału WWA z zastosowaniem
kolumny chromatograficznej Rtx-Dioxin (Restek) o długości 60 m.
Badania prowadzono w oparciu o substancje wzorcowe z atestowaną zawartością WWA produkcji AccuStandards.
Materiał do badań stanowiły próbki gleb pobrane
przy pomocy laski glebowej do głębokości 0,2 metra,
z terenów położonych w odległości od 200 do 400 m od
granicy hutniczych zakładów przemysłowych.
2.1. ANALIZA JAKOŚCIOWA
WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW
AROMATYCZNYCH
Istnieje kilka czynników ułatwiających identyfikację
składników w badanej mieszaninie związków organicznych. Najistotniejszym z nich jest czas retencji (RT –
retention time). Identyfikacji dokonujemy poprzez porównanie czasu retencji badanego (szukanego) składnika z czasem retencji wyznaczonym w identycznych
warunkach dla substancji wzorcowej.
W celu ustalenia parametrów pracy chromatografu
gazowego, przeprowadzono rozdział chromatograficzny
wzorca mieszaniny 17 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Do chromatografu wprowadzano 1 μl roztworu o stężeniu składników na poziomie
90 μg/ml. Przy kolejno zmienianych parametrach pracy kolumny chromatograficznej, ostatecznie uzyskano
program temperaturowy (T1), zamieszczony w tablicy 1.
Tablica 1. Parametry pracy kolumny chromatograficznej
w ramach programu temperaturowego T1
Table 1. Chromatographic column working parameters –
T1 temperature program
Przyrost temperatury, oC
Przedział czasowy, min
45 Æ 45
0–12
45 Æ 285
12–36
285 Æ 330
36–39
330 Æ 330
39–55
W trakcie analizy wzorcowej mieszaniny związków organicznych za pomocą systemu analitycznego
HRGC/HRMS (high resolution gas chromatography/
high resolution mass spektrometry) dla każdego z pojawiających się na chromatogramie pików, rejestrowano
13
pełne widmo masowe substancji opuszczającej kolumnę chromatograficzną. Po wyznaczeniu czasów retencji
i właściwym zinterpretowaniu widm masowych, przypisano konkretnym pikom odpowiadające im związki
i wyznaczono dla nich najsilniejsze piki jonowe. Czasy
retencji oraz najsilniejsze piki jonowe dla WWA zestawiono w tablicy 2.
Bazując na masach analizowanych jonów utworzono program analityczny do oznaczeń WWA z pomocą
spektrometru pracującego w trybie wysokiej rozdzielczości (R = 10000). W trybie tym, w trakcie pomiaru
rejestrowane są pojedyncze jony.
Jako wzorzec masy jonów do bieżącej kontroli ustawień spektrometru masowego zastosowano fluorowaną naftę – PFK (perfluorokerosene) producenta Alfa
Aesar.
Tablica 2. Czasy retencji i najsilniejsze piki jonowe WWA
Table 2. Retention times and the strongest ions peaks for
PAH
Czas
retencji
min
Najsilniejsze
piki jonowe
Naftalen
25,30
128,0548
Acenaftylen
29,65
152,0626
Acenaften
30,07
154,0783
Fluoren
31,40
166,0783
Fenantren
34,09
178,0783
Antracen
34,19
178,0783
Fluoranten
37,39
202,0783
Piren
37,96
202,0783
Benz[a]antracen
40,92
228,0936
Chryzen
41,02
228,0936
Analizowany związek
Benzo[b]fluoranten
44,50
252,0939
Benzo[k]fluoranten
44,50
252,0939
Bezno[a]piren
45,78
252,0939
Dibenzo[a,h]antracen
51,05
278,1096
Indeno[1,2,3]piren
51,61
276,1252
Benzo[g,h,i] perylen
53,47
276,0939
Wzorzec wewnętrzny – Acenaften d10
30,01
164,1410
Wzorzec kontrolny – Fenantren d10
34,03
188,1410
Tworząc program analityczny wprowadzono 11 okien
czasowych. W każdym z przedziałów czasowych wykonywana jest sekwencja pomiarów polegająca na ustawieniu parametrów optyki jonowej (ustalenie wartości pola magnetycznego) na podstawie odnalezionych
w widmie jonów PFK, a następnie poprzez zmiany pola
elektrycznego prowadzony jest pomiar intensywności
wybranych jonów analizowanego składnika.
2.2. ILOŚCIOWE OZNACZANIE
WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW
AROMATYCZNYCH
Ilościowe oznaczenia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w badanych próbkach zrealizowano w oparciu o wzorcowe mieszaniny tych związków
w ampułkach zawierających około 1 ml roztworu, które
posłużyły do sporządzenia podstawowych roztworów
wzorcowych. Otrzymane na bazie dichlorometanu roztwory zawierały około 90 μg/ml każdego składnika.
Wykorzystując tak sporządzone roztwory przygotowano serię 5 próbek kalibracyjnych. W tym celu do kolbek
Prace IMŻ 3 (2010)
Michał Kubecki
14
miarowych o pojemności 10 ml wprowadzono odpowiednio: 0, 100, 400, 600, 800 μl roztworu podstawowego.
Dla realizacji oznaczeń ilościowych do dichlorometanowych roztworów wprowadzano stałą objętość (100
μl) roztworu wzorca wewnętrznego zawierającego acenaften d10 oraz dodatek (100 μl) wzorca kontrolnego
(fenentren d10), pozwalający na kontrolę procesu ekstrakcji i umożliwiający wyznaczanie odzysku analitu.
Stężenia WWA w poszczególnych roztworach wzorcowych zestawiono w tablicy 3.
Dla wymienionych roztworów wzorcowych zarejestrowano chromatogramy z wykorzystaniem opisanego wcześniej programu analitycznego. Na kolumnę
chromatograficzną wprowadzano 1 μl roztworu wzorcowego. Przykład zarejestrowanego chromatogramu
zamieszczono na rys. 1 i 2.
Zmierzono pola powierzchni pod pikami poszczególnych związków z grupy WWA, a następnie wyznaczono
stosunki tychże pół do pola powierzchni wzorca kontrolnego dodanego w stałej ilości do roztworów kalibracyjnych (tablica 4).
Na podstawie obliczonego stosunku pola powierzchni
piku analitu do pola powierzchni wzorca kontrolnego
opracowano 16 wykresów wzorcowych. Przykładowe
wykresy sporządzone dla naftalenu, acenaftylenu,
fluorenu i benzo[k]fluorantenu w układzie współrzędnych
– oś X – ng analitu wstrzykniętego do chromatografu,
– oś Y – stosunek pola powierzchni analitu do pola powierzchni standardu wewnętrznego (Internal Standard),
zamieszczono na rys. 3–6.
Tablica 4. Stosunek pola powierzchni piku związku do
pola powierzchni piku wzorca kontrolnego
Tablica 3. Stężenia WWA w roztworach kalibracyjnych
Table 3. PAH concentration in calibration solutions
Związek organiczny
Table 4. Compound peak area to control standard peak
area ratio
Roztwór, μg/ml
a
b
c
d
Składnik
e
Roztwór
a
b
c
d
e
0
0,083
0,340
0,543
0,654
Naftalen
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Naftalen
Acenaftylen
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Acenaftylen
0
0,308
1,632
2,605
3,408
Acenaften
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Acenaften
0
0,198
1,064
1,698
2,279
Fluoren
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Fluoren
0
0,295
1,178
1,879
2,520
Fenantren
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Fenantren
0
0,319
1,781
2,842
4,193
Antracen
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Antracen
0
0,223
1,387
2,213
3,449
Fluoranten
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Fluoranten
0
0,242
1,446
2,307
3,086
Piren
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Piren
0
0,245
1,327
2,118
3,214
Benzo[a]antracen
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Benzo[a]antracen
0
0,086
0,432
0,690
1,092
Chryzen
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Chryzen
0
0,145
0,785
1,252
1,898
Benzo[b]fluoranten
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Benzo[b]fluoranten
0
0,127
0,592
0,945
1,332
Benzo[k]fluoranten
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Benzo[k]fluoranten
0
0,126
0,592
0,965
1,426
Benzo[a]piren
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Benzo[a]piren
0
0,092
0,422
0,673
0,729
Indeno[1,2,3-cd]piren
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Indeno[1,2,3-cd]piren
0
0,033
1,110
0,177
0,228
Dibenzo[a,h]antracen
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Dibenzo[a,h]antracen
0
0,047
0,160
0,256
0,414
Benzo[g,h,i]perylen
0
0,9
3,6
5,4
7,2
Benzo[g,h,i]perylen
0
0,062
0,361
0,576
0,872
Wzorzec wewnętrzny
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Wzorzec wewnętrzny
0,146
0,146
0,146
0,148
0,146
Wzorzec kontrolny
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Wzorzec kontrolny
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
Rys. 1. Przykładowy chromatogram uzyskany dla roztworu kalibracyjnego „d’’ i czasów retencji z zakresu od 26 do 39 min
Fig. 1. Exemplary chromatogram of the PAH calibration solution ,,d’’ for retention times in the range from 26 to 39 minute
Prace IMŻ 3 (2010)
Jakościowa i ilościowa identyfikacja wielopierścieniowych...
15
Rys. 2. Przykładowy chromatogram uzyskany dla roztworu kalibracyjnego „d’’ i czasów retencji z zakresu od 39 do 54 min
Fig. 2. Exemplary chromatogram of the PAH calibration solution ,,d’’ for retention times in the range from 39 to 54 minute
Rys. 3. Wykres wzorcowy dla naftalenu
Rys. 4. Wykres wzorcowy dla acenaftylenu
Fig. 3. Standard diagram for naphthalene
Fig. 4. Standard diagram for acenaphthylene
Rys. 5. Wykres wzorcowy dla fluorenu
Rys. 6. Wykres wzorcowy dla benz[k]fluorantenu
Fig. 5. Standard diagram for fluorene
Fig. 6. Standard diagram for bezn[k]fluoranthene
2.3. OPRACOWANIE METODY POBORU ORAZ
PRZYGOTOWANIA PRÓBKI ANALITYCZNEJ
W trakcie pobierania, jak i przechowywania próbek
do oznaczeń związków organicznych, głównym problemem jest możliwość strat spowodowana ich parowaniem i migracją do materiału pojemnika. Dlatego też,
ważną rolę odgrywał zarówno odpowiedni dobór miejsca poboru próbek jak i wybór pojemników, w których
były one przechowywane.
Opracowując metodykę pobierania i przechowywania
próbek posłużono się m.in. normami PN-ISO 10381-1,
PN-ISO 10381-2 i PN-ISO 10381.
Przyjęto, że w celu zminimalizowania strat analitu,
próbki do badań należy pobierać do szczelnych pojemników. W przypadku większości prac zaleca się używanie
pojemników, które mogą pomieścić około 2 kg próbki.
Napełnianie i uszczelnianie pojemnika powinno odbywać się w taki sposób, aby pozostawić jak najmniejszą
16
Michał Kubecki
przestrzeń powietrzną nad próbką. Podstawową sprawą jest, aby pojemnik nie zanieczyszczał próbki i nie
adsorbował jej składników.
Dlatego w przypadku oznaczeń związków organicznych konieczne jest użycie pojemnika z materiału
bardziej obojętnego niż tworzywa sztuczne. Do takich
celów używać można szerokoszyjnych pojemników
szklanych, pojemników aluminiowych zamykanych
nakrętkami, puszek z wtłaczanymi przykrywkami albo
pojemników z fluorowanego polimeru np. PTFE.
Do strategii pobierania próbek wymagane jest rozważenie, jaki stosować schemat, z jakiej głębokości pobierać próbki oraz jaka ma być ich wielkość.
Zaleca się, aby liczba miejsc pobierania próbek
w każdej potencjalnie zanieczyszczonej strefie była proporcjonalna do wielkości tej strefy, lecz zawsze z zachowaniem minimalnej liczby sześciu próbek. Szczegółowe
uwagi dotyczące schematów pobierania próbek podane
są w PN-ISO 10381-1.
W ramach prowadzonych badań zastosowano schemat systematycznego pobierania próbek z siatką
o kształcie regularnym na obszarze wybranym losowo
z terenu położonego w określonej odległości od zakładu
hutniczego. Próbki pobierano przy pomocy laski glebowej do głębokości 0,2 metra. Tak pobrane próbki należało w jak najkrótszym czasie przetransportować do
laboratorium, gdzie do momentu przygotowania próbki
analitycznej były przechowywane w lodówce w temperaturze 4oC.
Dla realizacji badań pobrano 5 próbek gleb z terenów
położonych w odległości od 200 do 400 metrów od granicy hutniczych zakładów. Tereny te sklasyfikowano
w odniesieniu do Rozporządzenia Ministra Środowiska
z dnia 9 września 2002 (poz. 1359), jako grunty zaliczane do gruntów leśnych oraz zadrzewionych i zakrzewionych, nieużytków, a także gruntów zabudowanych
i zurbanizowanych (Grupa B). Tylko jedna z próbek
pochodziła z terenu zakładu przemysłowego, którego to
grunt sklasyfikowano w grupie C.
2.4. BADANIA PROCESU EKSTRAKCJI WWA
Z GLEB
W celu wyizolowania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych z matrycy próbki, w Laboratorium Analiz Chemicznych wykorzystano proces
ekstrakcji za pomocą rozpuszczalnika, wspomagany
ultradźwiękami. Proces ten polegał na poddawaniu 5
gramowej próbki gleby, umieszczonej w określonym
rozpuszczalniku organicznym, działaniu fal ultradźwiękowych. Prowadzono go przez 30 minut, następnie
otrzymany ekstrakt oddzielano od próbki gleby przez
odwirowanie w wirówce laboratoryjnej przy 3000 obr/
min przez określony czas. Oddzielony ekstrakt oczyszczano na kolumienkach SPE w układzie próżniowym.
Związki zaadsorbowane na kolumience wymywano do
fiolki o objętości 2 ml odpowiednio dobranym rozpuszczalnikiem.
Ekstrakt zatężano w strumieniu azotu, a w ostatnim etapie dodawano roztworu wzorca wewnętrznego
(Syringe Standard) i kierowano do oznaczenia ilościowego.
W pierwszym etapie, badania procesu ekstrakcji prowadzono na próbkach syntetycznych – 5 g wyprażonego piasku z dodatkiem 400 μl wzorcowej mieszaniny
WWA i 200 μl wzorca wewnętrznego zawierającego
Prace IMŻ 3 (2010)
deuterowane związki acenaftenu, chryzenu, 1,4-dichlorobenzenu, naftalenu, perylenu i fenantrenu.
W wyniku przeprowadzonych eksperymentów, ustalono prowadzenie ekstrakcji w dwóch cyklach po 30
min, za każdym razem nową porcją rozpuszczalnika, za
który wybrano 2-propanol. Szybkość odwirowania pozostawiono bez zmian, natomiast czas ustalono na 10
minut. Do oczyszczania zastosowano kolumienkę SPE
z oktadecylową fazą stacjonarną, kondycjonowaną 3 ml
2-propanolu i 3 ml mieszaniny propanolu z wodą. Oznaczane związki eluowano z kolumny dwoma porcjami dichlorometanu po 500 μl każda. Ekstrakt zatężano do
objętości około 100 μl w strumieniu azotu. Dla kontroli
procesu ekstrakcji, do badanej próbki przed ekstrakcją
wprowadzano dodatek 200 μl wzorca kontrolnego.
3. WYNIKI I ICH DYSKUSJA
W oparciu o opracowaną metodykę (analizy i ekstrakcji) przeprowadzono identyfikację i oznaczenie zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w próbkach gleb pobranych z otoczenia hutniczych zakładów przemysłowych. Stwierdzono obecność wymienionych substancji. Określono sumę stężeń
WWA – w 4 próbkach na poziomie dopuszczalnym, natomiast dla gleby pochodzącej z terenu położonego przy
dawnej Hucie Bobrek (P1) stwierdzono czternastokrotne przekroczenie dopuszczalnego stężenia (tablica 5).
Oszacowano, że granica wykrywalności wynosi około 7
do 80 fg substancji.
W tablicy 5 przyjęto następujące oznakowania:
P1 (Grupa B) – gleba z terenu położonego przy Hucie
Bobrek,
P2 (Grupa B) – gleba z terenu lasu położonego przy
Hucie Tlenku Cynku „Bolesław” w Bukownie,
P3 (Grupa C) – gleba pobrana z terenu położonego
w odległości 50 m od komina Huty Tlenku Cynku
„Bolesław” w Bukownie,
P4 (Grupa B) – gleba z terenu łąki położonej przy Hucie Tlenku Cynku „Bolesław” w Bukownie,
P5 (Grupa B) – gleba pobrana z terenów położonych
w sąsiedztwie dawnej Huty Zabrze.
4. PODSUMOWANIE
W ramach pracy przeprowadzono cykl badań zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w glebach. W ich wyniku wyznaczono za pomocą
pektrometru masowego widma masowe oraz dobrano
odpowiednie warunki rozdziału chromatograficznego
badanych związków.
Na bazie roztworów wzorcowych wyznaczono wykresy analityczne dla oznaczania grupy 16 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w dichlorometanowych ekstraktach z próbek gleb. Opracowano metodę ekstrakcji WWA z zastosowaniem ultradźwięków
oraz zaadaptowano, do oczyszczania uzyskanego ekstraktu, technikę SPE (Solid Phase Extraction). Przeprowadzono próby z użyciem próbek syntetycznych.
Odzysk WWA wahał się w granicach 87–90%.
W oparciu o opracowaną metodykę (analizy i ekstrakcji) przeprowadzono oznaczenia zawartości WWA
w próbkach gleby. Wszystkie przeanalizowane próbki
gleb wykazywały obecność 16 podstawowych związków
Prace IMŻ 3 (2010)
Jakościowa i ilościowa identyfikacja wielopierścieniowych...
17
Tablica 5. Zawartość WWA w badanych próbkach gleb oraz ich wartości dopuszczalne stężeń
Table 5. PAH content in soil samples and their admissible concentration values
Wartości dopuszczalne
stężeń, mg/kg
Zawartość WWA, mg/kg
Składnik
P1
P2
P3
P4
P5
Grupa B
Grupa C
Naftalen
9·10-5
0,002
0,003
0,001
0,001
0,1
40
Acenaftylen
0,09
2·10-4
3·10-4
5·10-5
1·10-4
-
-
Acenaften
0,11
3·10-4
4·10
-4
-
-
Fluoren
1·10-4
3·10-4
4·10-4
1·10-4
3·10-4
-
-
Fenantren
1,8
0,004
0,005
0,001
0,06
0,1
40
Antracen
0,4
0,001
7·10-4
0,000
0,001
0,1
40
Fluoranten
5,9
0,01
0,007
0,002
0,02
0,1
40
-4
9·10
-5
2·10
Piren
4,7
0,005
0,006
0,001
0,01
-
-
Benzo[a]antracen
2,6
0,002
6·10-4
0,0003
0,01
0,1
40
1,6
0,003
0,003
0,001
0,01
0,1
40
Benzo[b]fluoranten
Chryzen
0,002
1·10-5
8·10-5
6·10-5
0,01
0,1
40
Benzo[k]fluoranten
0,002
1·10-5
8·10-5
6·10-5
0,01
-
-
Benzo[a]piren
0,002
1·10-5
5·10-4
4·10-5
0,01
0,02
40
0,5
3·10-4
1·10
-4
-
-4
Indeno[1,2,3-cd]piren
2·10
-4
3·10
-6
-
5·10
-4
8·10-7
-
-
Dibenzo[a,h]antracen
4,2
0,002
2·10
Benzo[g,h,i]perylen
2,1
0,001
2·10-4
3·10-4
2·10-6
0,1
40
SUMA WWA
14,4
0,023
0,0018
0,0010
0,02
1
200
z grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych.
Największe ich stężenie stwierdzono w próbce P1
pochodzącej z terenu znajdującego się w bezpośrednim
sąsiedztwie niedziałającej już Huty Bobrek. Suma 10
WWA obecnych w tej próbce przekracza ponad czternastokrotnie wartości dopuszczalne określone w rozporządzeniu Ministra Środowiska (tablica 5) dla gruntu
z grupy B. Sugerować to może konieczność ponownego określenia stężenia WWA tym razem na większym
obszarze przylegającym do Huty Bobrek. Dodatkowo
w związku z losowym sposobem wyboru obszarów poboru próbek zastosowanym w przedstawionej pracy,
należy liczyć się koniecznością przeprowadzenia dalszych, bardziej precyzyjnych badań i opracowaniem
odpowiedniego systematycznego schematu pobierania
próbek. W konsekwencji tego powinna powstać szczegółowa mapa zanieczyszczenia tego terenu związkami
organicznymi.
LITERATURA
1. Culbart E.B., Thorton I., Watt J., Wheatley, S., Moorcroft, S.
and Thompson M.: Metal contamination in British Dusts and
Soils, J. Environ. Qual. (1988) 17, 226–234.
2. Dyke P.H., Foan C., Fiedler H.: PCB and PAH release from
power stations and waste incineration processes in UK, Chemosphere (2003) 50, 469–480.
3. Guo-li L., Da-xue L., Quan-ming L.: Heavy metals contamination characteristics in soil of different mining activity zones,
Trans. Nonferrous Met. Soc. China (2008) 18, 207-211.
4. Jiayin Dai, Muqi Xu, Jiping Chen, Xiangping Yang, Zhenshan
Ke: PCDD/F, PAH and heavy metals in the sewage sludge
from six wastewater treatment plants in Beijing, China, Chemosphere (2007) 66, 353–361.
5. Krishna A.K., Govil P.K.: Soil contamination due to heavy metals from an industrial
6. area of Surat, Gujarat, Western India, Govil Environ Monit
Assess (2007) 124, 263–275.
7. Smith J.N., Lee K., Gobeil C., Macdonald R.W.: Natural rates
of sediment containment of PAH, PCB and metal inventories
in Sydney Harbour, Nova Scotia, Science of the Total Environment (2009) 407, 4858–4869.
8. Spiewok W.: Wdrożenie techniki GC/MS do praktyki Laboratorium Analiz Chemicznych, Sprawozdanie z pracy badawczej
Nr S0-0562, Gliwice 2005.
9. Spiewok W.: Identyfikacja i oznaczanie związków organicznych WWA i PCB w pyłach hutniczych, Sprawozdanie z pracy
badawczej Nr S0-0564, Gliwice 2006.
10. Srinivasa Gowd S., Ramakrishna Reddy M., Govil P.K.: Assessment of heavy metal contamination in soils at Jajmau (Kanpur) and Unnao industrial areas of the Ganga Plain, Uttar
Pradesh, India, Journal of Hazardous Materials (2010) 174,
113-121.
11. White Paul A., Claxton Larry D.: Mutagens in contaminated
soil: a review, Mutation Research (2004) 567, 227–345.
12. Wolska L., Gdaniec-Pietryka M., Konieczka P., Namieśnik J.:
Problems of PAH quantification by GC–MS method using isotope-labelled standards, Talanta (2009) 78, 730-735.
Recenzent: prof. dr hab. Mariusz Holtzer