Stopová množství chemických látek ovlivňující lidské zdraví v pitné vodě. Mikropolutanty i málo je někdy mnoho

Transkript

1 Stopová množství chemických látek ovlivňující lidské zdraví v pitné vodě Mikropolutanty i málo je někdy mnoho Tomáš Cajthaml, Poslanecká sněmovna parlamentu ČR,

2 Příběh DDT 1,1,1-trichlor-2,2-bis(p-chlorofenyl)ethan Dosud nepřekonaný insekticid velmi účinný v boji proti moskytům přenášející malárii poprvé syntetizováno Paul Hermann Müller objevil jeho insekticidní vlastnosti (1948 Nobelova cena) masivně používáno jako insekticid na celém světě do 60. let 20. století v roce 1962 vychází kniha Mlčící jaro (Rachel Carson) popisující vliv DDT a dalších pesticidů na ekosystémy Foto M. Michalík

3 Mikropolutanty problém dneška a budoucnosti Obvykle se jedná o cizorodé látky(velmi různé struktury), které nejsou nijak regulovány Malá akutní toxicita (US EPA Drinking Water Contaminant Candidate List, 2018) Součástí běžných výrobků: Aditiva materiálů (např. plastů) Léčiva Pesticidy Produkty osobní péče Uvolňují se do ŽP a putují napříč planetou voda, prachové částice, mikroplasty Malé koncentrace (tzv. difúzní znečištění) pomalý rozklad

4 Mikropolutanty problém dneška a budoucnosti Aditiva materiálů (např. plastů) - změkčovadla, polymerizační aditiva, zpomalovače hoření parlamentní listy.cz heroldreznickepotreby.cz Léčiva - nesteroidní protizánětlivá léčiva, antikoncepce, psychofarmaka, antibiotika Produkty osobní péče - osobní hygiena, zubní pasty, opalovací krémy Pesticidy - glyfosát kosik.cz aktualne.cz

5 Mikropolutanty vstup do ŽP - odpadní vody - skládky - průmyslové procesy - zemědělství

6 Endokrinní disruptory (ED) Nejznámější skupina mikropolutantů narušující hormonální sytém zvířat a lidí - látky narušující hormonální systém: thyroidní, estrogenní, androgenní - napodobování přirozených hormonů - inhibice funkce přirozených hormonů - málo toxické, používané v různých oblastech Estrogenní ED napodobují přirozené estrogeny (estriol, estradiol, estron) - vliv na poměr pohlaví u vodních živočichů; podezření na: negativní vliv na plodnost samců, vliv na předčasnou pubertu, rakovinu prsu, varlat a prostaty - bisfenol A, nonylfenoly, ftaláty, triclosan, 17α-ethynylestradiol, hydroxypolychlorované bifenyly Antiandrogeny inhibují funkci přírozených androgennů (testosteronu) - např. nesprávný vývoj, sestoupení a funkce varlat - mechanismem inhibice je kompetice o androgenní receptor - DDT, chlornitrofen, chlormethoxyfen, vinclozolin Thyroidní ED narušení hormonů štítné žlázy vede zejména k nesprávnému vývoji plodu a dětí - celá řada mechanismů velké skupiny látek inhibujících syntézu thyroxinu, trijodthyroninu, jejich transportu apod. - polychlorované bifenyly, polybromované bifenylethery, bisfenol A, triclosan, dioxiny atd

7 Endokrinní disruptory (ED) Estrogenní ED - mechanismus Schematicky naznačené agonistické působení bisfenolu A

8 Endokrinní disruptory (ED) Thyroidní ED - mechanismus Schematicky naznačené působení thyroidních ED Best Practice & Research: Clinical Endocrinology & Metabolism 23, , 2009

9 Endokrinní disruptory (ED) Polychlorované bifenyly - PCB ČR Lhenice: uložení několika tisíc tun půdy Cl x Cl y -209 izomerů; mono až deka chlorovaný bifenyl -Označují se čísly kongenerů -Vyráběly se v komerčních směsích -V ČSSR byla výroba započata roku 1959 a ukončena v roce Celkově se u nás vyrobilo kolem tun, z nichž přibližně 65% uniklo do životního prostředí; používány jako teplonosná média (transformátory), přísady do barev, hydraulické oleje atd. -Z odhadu celkově uniklých 400 tis tun se nachází 1% v atmosféře, 39% na souši a 60% v hydrosféře -Nízká akutní toxicita, karcinogenní -Kontaminace půd, vod a sedimentů -Málo rozpustné ve vodě -Lipofilní, chemicky stálé, potenciálně těkavé -Imunotoxické, karcinogenní, endokrinní disruptory USA Hudson river: únik 590 tun PCB do řeky (General Electric) SR Zemplínská šírava: kontaminace kanálu a přehrady z výrobny PCB

10 Endokrinní disruptory (ED) Třída Zástupci Původ/použití Schématické struktury nejdůležitějších zástupců Syntetické hormony 17α-ethynylestradiol, diethylstilbesterol, mestranol, norgestrel, 19- norethindron Součást substituční hormonální léčby a antikoncepčních přípravků 17α-ethynylestradiol Bisfenoly Surfaktanty Produkty osobní péče Ftaláty Pesticidy Polychlorované bifenyly omované retardátory hoření bisfenol A, bisfenol F, bisfenol C, bisfenol AF, bisfenol S atd. nonylfenolethoxylát, oktylfenolethoxylát a jejich metabolity nonylfenol a oktylfenol triclosan, methyl-, ethyl-, propyl- a butylparaben butylbenzylftalát, di-nbutylftalát, di-(2- ethylhexyl)ftalát atd. DDT, deltametrin, karbofuran, atrazine, lindan, vinklozolin, aldrin, hexachlorbenzen Delor 103, bakteriální metabolity chlorbenzoové kyseliny polybromované difenylethery, tetrabrombisfenol A atd. Bisfenol A (také BPA) jedna z nejvíce produkovaných syntetických látek na světě - roční produkce v roce ,6 miliónů tun. Prekurzor v plastovém průmyslu (DVD, lahve na vodu, plastové nádobí, sportovní vybavení, mobilní telefony atd.). Uvedeny na seznamu prioritních látek EU - výroba a distribuce je v zemích EU zakázána. Výroba pryskyřic, využití jako tenzidů a aditiv plastů Využití v kosmetickém průmyslu a přípravkách pro osobní hygienu jako konzervanty (parabeny) a antimikrobiální látky (triclosan, též označován jako irgasan) Aditiva (změkčovadla) plastů, součást detergentů a pryskyřic. Použití některých ftalátů je omezeno nařízením EU Insekticidy, herbicidy a fungicidy využívané v zemědělství. Řada z nich již zakázána zakázány (např. DDT, aldrin) Součást olejů do výměníkových stanic, lubrikantů atd., použití v ČR zakázáno od roku 1984 Využití jako prevence požárů v elektronických přístrojích, izolací domů, nábytku, textilu atd. Některé jsou zakázány legislativou EU bisfenol A nonylfenol triclosan ftaláty DDT polychlorované bifenyly polybromované difenylethery HO HO Cl Clx Cl y Cl OH C 9 H 19 OH O Cl O O-R O-R O CHCl 3 Cl Cl y O y

11 Endokrinní Disruptory Detekované ED na přítocích a odtocích čistíren odpadních vod (Čermáková T, Diplomová práce, PřF UK, 2018) využití název přítok [µg/l] odtok [µg/l] typ disrupse STEROIDNÍ HORMONY estron nd 0.17 nd 0,15 ER 17β estradiol nd 0.05 nd ER estriol ND ER přírodní testosteron ND - 0,143 ND - 0,0236 AR androsteron <0,001-2,40 ND - 0,0264 AR androstenedion 0,021-1,0 ND AR progesteron ND - 0,014 ND - 0,0004 ER syntetické plasticizéry 17α-ethinylestradiol < ER mestranol 0,043 ER SURFAKTANTY nonylfenol < 0,03 101,60 < 0,03 7,80 ER, AR oktylfenol < 0,20 8,70 0,004 1,30 ER PRŮMYSLOVÉ CHEMIKÁLIE bisfenol A < 0,013 2,14 < 0,03 1,10 ER, TR, AR dibutyl ftalát ND 11,80 ND 4,13 ER FYTOESTROGENY daidzein 0,018-12,00 ND - 0,081 ER genistein 0,009-13,10 0,002-10,10 ER, AR kumestrol 0,009-0,023 ND - 0,019 ER

12 Endokrinní Disruptory Detekované ED na přítocích a odtocích čistíren odpadních vod (Čermáková T, Diplomová práce, PřF UK, 2018) využití název přítok [µg/l] odtok [µg/l] typ disrupse STEROIDNÍ HORMONY estron nd 0.17 nd 0,15 ER 17β estradiol nd 0.05 nd ER estriol ND ER bioakumulační faktor přírodní testosteron ND - 0,143 ND - 0,0236 AR látkaandrosteron amur <0,001 bílý- 2,40 ND - 0,0264 okoun japonskýar androstenedion 0,021-1,0 ND AR 17β estradiol progesteron ND - 0, ,74 ND - 0,0004 ER76,07 17α-ethinylestradiol < ER syntetické 17α-ethynylestradiol 185,70 110,22 mestranol 0,043 ER bisfenol A SURFAKTANTY 95,21 79,73 nonylfenol nonylfenol < 0,03 101,60 278,19 < 0,03 7,80 ER, AR 325,20 oktylfenol < 0,20 8,70 0,004 1,30 ER oktylfenol PRŮMYSLOVÉ CHEMIKÁLIE 100,60 179,80 plasticizéry bisfenol A Environment < international, 0,013 2, , < 28.6: 0,03 1, ER, TR, AR dibutyl ftalát Ecotoxicology ND 11,80 and environmental ND 4,13 safety, 2017, 140: ER FYTOESTROGENY daidzein 0,018-12,00 ND - 0,081 ER genistein 0,009-13,10 0,002-10,10 ER, AR kumestrol 0,009-0,023 ND - 0,019 ER

13 Endokrinní Disruptory Detekované ED na přítocích a odtocích čistíren odpadních vod (Čermáková T, Diplomová práce, PřF UK, 2018) využití název přítok [µg/l] odtok [µg/l] typ disrupse STEROIDNÍ HORMONY estron nd 0.17 nd 0,15 ER 17β estradiol oblast nd 0.05 nd ER Česká estriol Čína Belgie ND ER přírodní testosteron ND - 0,143 ND - 0,0236 AR republikaandrosteron (řeka Fen) <0,001-2,40 ND - 0,0264 AR androstenedion koncentrace 0,021-1,0 [ng/g] ND AR progesteron ND - 0,014 ND - 0,0004 ER (řeka Zenne) Kanada Itálie látka 17β estradiol 72 17α-ethinylestradiol ND - 5, < <LOQ ER- 3,5 syntetické Estriol 2 ND - 3,81 <LOD <LOD - 4,2 Estron 7 ND - 0,74 17αethynylestradiol mestranol 0,043 ER SURFAKTANTY nonylfenol < 0,03 101,60 < 0,03 7,80 ER, AR oktylfenol < 0,20 8,70 0,004 1,30 ER PRŮMYSLOVÉ CHEMIKÁLIE bisfenol A < 0,013 2,14 < 0,03 1,10 ER, TR, AR dibutyl ftalát ND 11,80 ND 4,13 ER FYTOESTROGENY Čermáková T., Diplomová práce, PřF UK, 2018 daidzein 0,018-12,00 ND - 0,081 ER genistein 0,009-13,10 0,002-10,10 ER, AR kumestrol 0,009-0,023 ND - 0,019 ER 1 ND <LOQ plasticizéry bisfenol A 47 0,04-48,00 <LOQ - 23 EEQ 27,3 0,2

14 Endokrinní Disruptory Detekované ED na přítocích a odtocích čistíren odpadních vod (Čermáková T, Diplomová práce, PřF UK, 2018) využití název přítok [µg/l] odtok [µg/l] typ disrupse LÉČIVA aspirin 1,32 5,45 <0,003 0,07 AR diclofenac < ,20 < 0,001 0,69 ER, AR ibuprofen < ND 55 ER, AR ketoprofen < 0,004 8,56 < 0,003 3,92 AR, ER analgetika a protizánětlivá mefenamová léčiva < 0,017 1,27 < 0,005 0,39 TR kyselina naproxen < < 0,002 5,09 AR, ER paracetamol 108,38 246,64 <0,08 1,58 AR, ER anticholesteremika kyselina klofibrová ND 0,74 ND 0,33 ER bezafibrát 0,05 1,39 0,03 0,67 ER antibiotika erythromycin 0,14 10,0 0,02 2,84 ER PCPs desinfekce triclosan (irgasan) 0,03 23,90 0,01 6,88 TR, ER, AR

15 Endokrinní disruptory (ED) možný problém - zřejmě i řada dalších látek je endokrinně aktivní - nezbytný další výzkum v této oblasti - relevantnější měření hormonálních aktivit VSTUP VÝSTUP Estrogenní aktivity pro kompozitní vzorky vod vstupy výstupy čistírna EEQ (ng/l) sd EEQ (ng/l) sd A ,56 3,50 0,74 0,19 B1 24 6,16 0,37 0,80 0,14 C ,28 6,20 nedetekováno D ,36 19,56 156,10 5,63 E ,56 1,86 0,80 0,18 F ,25 16,23 nedetekováno G ,93 23,58 147,30 4,61 H ,62 2,26 11,06 0,29 I ,13 2,39 0,65 0,04 K ,74 8,22 139,93 14,93 L ,82 7,48 14,15 2,59

16 Endokrinní disruptory (ED) možný problém Staré regulované Degradační a transformační produkty Nově se objevujíící Nové regulované Nesledované Nové sledované

17 Endokrinní disruptory (ED) Perfluorované látky - PFCs - až 1000 látek - různé technologické aplikace - impregnace - nemačkavé textilie - teflonové nádobí - detekovatelné ve vodě a biotě - některé již zakázány (PFOS = POPs; PFOA bude zakázána) - sledovány i v ČR: i-kuchyne.cz PFOS - Vybrané lokality na různých tocích ČR ( ): Jelec tloušť-játra (10,1 198,5 µg/kg), nejvyšší nálezy (Zelčín Vltava, Terezín Ohře, Obříství Labe, Děčín Labe): µg/kg, maximální koncentrace (Trmice Bílina, 2006): 300 µg/kg. 4camping.cz Dolní tok Labe (2009): Cejn velký a jelec tloušť (játra 20,3 270,9 µg/kg; 1,5 177,4 µg/kg svaloviny), nejkontaminovanější lokality Obříství a Ústí nad Labem-soutok Bíliny). FOSA - Ryby: Vybrané lokality na různých tocích ČR (2006): Jelec tloušť-játra (5,6-8,1 µg/kg), maximální koncentrace (Trmice, Bílina): 8,1 µg/kg (NPV II, BIOBROM-2B06151) - lipofilní, chemicky stálé - pravděpodobně ED, imunotoxické a karcinogenní amazon.com

18 koncentrace PFCs (ppt) koncentrace PFCs (ppt/ppb) Endokrinní disruptory (ED) Perfluorované látky PFCs Pitná voda - celosvětový screening Odpadní voda Německo suma PFCs - různé země suma PFCs - Německo lahvovaná voda kohoutková voda čistírenský efluent čistírenský kal Science of the Total Environment , , 2018 Science of the Total Environment , 81 92, 2015

19 Endokrinní disruptory (ED) Polybromované zpomalovače hoření - BFRs - látky používané k zamezení hoření - polybromované bifenylethery (PBDE) - hexabromcyklododekan (HBCD) HO TBBPA OH - tetrabromobisfenol A (TBBPA) O - použití v v elektronice, domácích textiliích, nábytku apod. - detekovatelné v domácím prachu, mikroplastech - některé již zakázány (penta-bde a okta-bde) - lipofilní, chemicky stálé x PBDE y - thyroidní ED, některé pravděpodobně estrogenní ED HBCD

20 Endokrinní disruptory (ED) Polybromované zpomalovače hoření - BFRs - EC zakázala výrobu, prodej a používání produktů s >0.1% PentaBDE a OctaBDE ->0.25% PentaBDE = nebezpečný odpad - PBDE se nesmí používat v elektronice, vyjma dekapbde HO TBBPA O OH - PentaBDE, OctaBDE a HBCDD = POPs - HBCDD vyjímka v polystyrénu x PBDE y HBCD

21 Děkuji za pozornost! Poděkování: Jaroslav Semerád Zdena Škrob Martin Ezechiáš Tereza Čermáková Tomáš Cajthaml, Poslanecká sněmovna parlamentu ČR,