Hidrológiai Közlöny 1981 (61. évfolyam)
5. szám - Hegyessy László: A vizek policiklusos aromás szénhidrogén (PAH) szennyeződései, adatok hazai jelentőségük tanulmányozásához
210 Hidrológiai Közlöny 1981. 5. sz. Hegyessy L.: A vizek policiklusos 2. táblázat A különféle vizekben előforduló PAH koncentrációk Taön 2. Komjeumpaquu IIAY e pa3Auinbix eodax Tabelle 2. Die in den verscliiedenen Uewassem vorkommenden P AH - Konzentrationen Kifogástalan talajvíz és nem szennyezett tóvíz Könnyen szennyeződő folyami víz Meglehetősen szennyezett folyamivagy tóvíz A szennyvizek szennyezettsége meghaladhatja a 10—15 /<g/m 3 50—250 /tg/m 3 250—1000 /tg/m 3 100 000 jtíg/m 3-t jelentős és többé-kevésbé folyamatos PAH terhelést jelenthet a csapadékvíz befogadója számára. Egy másik PAH forrás maga a csapadékvíz, különösen a szennyezett levegőjű területeken. Borneff [1] utal Zoeteman néhány éve végzett vizsgálataira, mely szerint hat városi körzet csapadéka átlagosan kb. 545 jUg/m : i PAH-t tartalmazott. A talajba szivárgó csapadék ezenkívül a talajból is kimoshat PAH nyomokat. Mindezek alapján Borneff és munkatársai a vízben előforduló policiklusos aromás szénhidrogének koncentrációjára vonatkozóan a 2. táblázatban összefoglalt megállapításokat tették. Ezek az értékek a vegyületcsoport következő 6 -reprezentatív képviselőjének együttes mennyiségére vonatkoznak: fluorantén [fluoranthene] 3,4-benzfluorantén [benzo/b/fluoranthene] 3,4-benzpirén [benzo/a/pyrene] I,12-benzperilén [benzo/ghi/perylene] II,12-benzfluorantén [benzo/k/fluoranthene] 2,3-o-fenilénpirén [indeno/1,2,3-cd/pvrene] Megjegyzendő, hogy az Egészségügyi Világszervezet [WHO] 1971-ben megjelent ivóvíz szabványa [5], majd később több nemzeti szabvány is az ivóvízben megengedhető hatérértéket e hat vegyület koncentrációinak összegére vonatkozóan szabta meg. A szennyező források kutatása során megállapítást nyert az is, hogy nemcsak a felszíni talajrétegekben, hanem például egy 170 m mélységből származó fúrásmintában is találtak 3,4-benzpirént, tehát egy civilizáció által érintetlen talajrétegben. Ugyenezt bizonyítja számos mélyfúrású kút vizéből végzett vizsgálatunk eredménye is, amelyet a későbbiekben ismertetünk. E tapasztalatok arra utalnak, hogy nem az ipari szennyezés az egyetlen karcinogén anyag forrás. Ezen anyagok főként pirolízis útján keletkeznek, de az is bizonyított, hogy növényekben és baktériumokban is termelődnek. Igen érdekes e szempontból Gráf és Winter [6] közleménye. A szerzők jelentős menynyiségű 3,4-benzpirént mutattak ki Kuwaitból, Líbiából és Venezuelából származó ásványolaj mintákban. Megállapításuk szerint a fosszilis növényi maradványok is tartalmaznak policiklusos vegyületeket. Hasonló meggondolásból tűztük célul évekkel ezelőtt hévizeink ilyen irányú vizsgálatát, annál is inkább, mivel hévízkiitjaink jelentős része olyan vízadó rétegekre települt, amelyek rétegtani szempontból szomszédosnak tekinthetők egyes hazai szénhidrogén-tároló rétegekkel. Visszatérve az említett közleményre, a szerzők azt is megállapították, hogy az elhasznált motorolaj még nagyobb veszélyt jelent a környezetre — PAH szennyezés szempontjából — mint az ásványolaj, mivel vizsgálataik szerint a motorolaj 3,4-benzpirén tartalma rendeltetésszerű használat során több nagyságrenddel megnő. A vizekbe kerülő PAH további sorsa Az ezzel kapcsolatos megállapításokat Borneff [1] a következőkben foglalta össze: talajvízben a koncentrációk általában nem nagyok, de stabilak. Léteznek ugyan policiklusos aromásokat lebontani kéfies mikroorganizmusok, ezek száma azonban általában nem elegendő, kémiai lebontást pedig nem tapasztaltak. A felszíni vizek természetes tisztulási folyamatai közül legfontosabb a lebegőanyag leülepedése. Ezt a víz áramlási sebessége befolyásolja, ezért a tavak és tározók vize rendszerint kevésbé szenynyezett, mint a folyóké. Ugyancsak természetes folyamat, hogy a PAH vegyületek zsíroldható része a plankton lipid anyagaiba kerül, és az üledéket, mint holt plankton anyag éri el. Bár a PAH vegyületek foto-oxidálhatók, az ultraibolya sugárzás hatásának — a tisztulás szempontjából — nincs gyakorlati jelentősége. A kommunális és ipari szennyvíztisztítókban a jó hatásfokú ülepítésnek van fontos szerepe. A biológiai tisztítás során a policiklusos aromás szénhidrogének a mikroorganizmusokhoz adszorbeálódnak, amelyeket aztán el lehet távolítani. Ily módon e vegyületek 2/3-át ki lehet küszöbölni. A szennyvíziszapban nagyobb PAH mennyiségek találhatók, ezért elégetése fokozhatja a levegőszennyezést. Legjobb elhelyezés módnak a mpzőgazdasági felhasználás látszik, bizonyos korlátozásokkal, pl. élelmezésre szánt gumós növények és gyökér félék trágyázása nem ajánlható. A PAH szennyeződés vízből való eltávolításának" lehetőségei Az ivóvíz bázisok PAH szennyezettsége a leghatékonyabb tisztítási eljárások alkalmazását igényli. A megengedhető PAH tartalom a WHO ajánlása szerint [5] — amelyre az MSZ 450/1 számit szabvány [7] is utal — 200 //g/m 3, azaz 0,2 //g/l. Ez az érték a már említett hat PAH együttes mennyiségére vonatkozik. A vegyületcsoport e hat tagjának kiválasztása során előfordulásuk gyakorisága, bizonyos analitikai meggondolások (a fluoreszcencia intenzitás nagysága) és egészségügyi szempontok játszottak szerepet. A szakirodalom szerint a hat vegyület közül csupán a fluorantént és az 1,12-benzperilént nem tartják kifejezetten dagantkeltő tulajdonságúnak, legveszélyesebb viszont e tekintetben egyöntetű vélemény alapján a 3,4-benzpirén. Számos kutató, így Borneff és munkatársai, Gráf és Nothaft, Traktman és Manita, valamint Reichert és mások széles körű kutatást végeztek