Badania nad oznaczaniem nitrowych pochodnych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w powietrzu

Nitrowe pochodne wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (nitro-WWA) są bezpośrednimi lub pośrednimi produktami niezupełnego spalania m.in. paliw w silnikach samochodowych. Związki te powstają najczęściej w wyniku reakcji w fazie gazowej wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) z tlenkami azotu, a następnie są bardzo szybko adsorbowane na cząstkach stałych. Reakcje te są inicjowane rodnikami azotanowymi lub rodnikami hydroksylowymi w obecności światła. Nitro-WWA współwystępują w środowisku w mieszaninach z wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi oraz setkami innych związków organicznych. Szacuje się, że WWA oraz ich pochodne są w głównej mierze odpowiedzialne za aktywność mutagenną powietrza atmosferycznego. Niektóre nitro-WWA charakteryzują się wyższą mutagennością i kancerogennością w porównaniu do ich niepodstawionych odpowiedników WWA. W związku z tym aktywność mutagenna frakcji zawierających nitro-WWA, nawet w dużo niższych stężeniach w porównaniu do WWA, jest zdecydowanie wyższa. Związki te są trwałe w środowisku i mogą być przenoszone na duże odległości od źródła ich powstawania, jak również mogą współwystępować w różnych elementach środowiska. Istnieje zatem uzasadniona konieczność badania stężeń tych związków w źródłach pierwotnych, jak również obserwacja przemian i migracji tych zanieczyszczeń w środowisku atmosferycznym. Stężenia nitro-WWA kształtują się na poziomie pg/m3 w powietrzu atmosferycznym oraz ng/g pyłu w przypadku cząstek emitowanych ze spalinami z silnika Diesla. Oznaczanie stężeń tych związków w środowisku, w którym występują one w śladowych ilościach, stanowi wyzwanie dla analityki chemicznej. Istnieje wiele metod oznaczania nitro-WWA w powietrzu głównie opartych na przekształcaniu nitro-WWA w ich aminowe lub fluorkowe pochodne, natomiast metody oznaczania nitro-WWA w ich pierwotnej postaci zwykle wymagają zastosowania kosztownych technik ekstrakcji, frakcjonowania (np. SFE, HPLC) i oznaczania (np. GC/MS-NICI). Powodem mojego zainteresowania nitrowymi pochodnymi WWA były kilkuletnie badania nad szkodliwościami spalin z silników Diesla ukierunkowane na poszukiwania głównych kancerogenów spalin. W wyniku tych badań rozpoczęto studia literaturowe oraz podjęto wyzwanie opracowania, alternatywnej do już istniejących, metody oznaczania nitro- WWA. Celem badań było opracowanie metody oznaczania nitrowych pochodnych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (nitro-WWA) w powietrzu atmosferycznym. Opracowanie metody polegało na dobraniu takich parametrów pobierania próbek pyłu z powietrza, ekstrakcji związków organicznych z pyłu, frakcjonowania ekstraktu na poszczególne grupy związków i oznaczania nitro-WWA, aby metoda oznaczania była specyficzna i przydatna do oznaczeń niskich stężeń tych związków w powietrzu. Przydatność opracowanej metody sprawdzono oznaczając stężenia WWA i nitro-WWA w próbkach pyłu zawieszonego w powietrzu pobranych w środowisku miejskim oraz pozamiejskim. Dodatkowo zbadano efekt mutagenny frakcji ekstraktu zawierającej WWA i nitro-WWA

Formation and transformation of nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons in the environment

Nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons (nitro-PAHs) belong to this group of compounds which reveal mutagenic and carcinogenic properties. These compounds are persistent in the environment, and long time exposure even at low concentrations can cause health effect dangerous to a human. The paper describes formation of nitro-PAHs in the air which is a complex process, depending on many factors (weather conditions, presence of other pollutants in the ambient air). The sources of nitro-PAHs formation migration and their transformation in the environment are presented.Nitrowe pochodne wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (nitro-WWA) to grupa związków, spośród których liczne wykazują działanie mutagenne i kancerogenne. Związki te są trwałe w środowisku i długotrwałe narażenie nawet na małe stężenia tych związków może prowadzić do poważnych skutków zdrowotnych. W pracy opisano powstawanie nitro-WWA w powietrzu, które jest procesem złożonym, uzależnionym od wielu czynników (takich jak warunki meteorologiczne, czy też obecność innych zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym) wraz ze wskazaniem źródeł ich powstawania oraz migracji i przemian nitro-WWA w środowisku naturalnym

Exposure to organic compounds during heat treatment of cooking oils

Fumes from cooking oils were found to be genotoxic in several short-term tests. Epidemiological research among Taiwanese and Chinese women has shown high incidence of lung cancer. These women were not smoking or rarely smoking , but they cooked meals every day. A lot of organic compounds have been identified from cooking oils including PAH

The effects of biodiesel and its blends with diesel oil on the emission of volatile aromatic hydrocarbons

Background: In recent times, the emphasis is placed on the use of renewable fuels as well as biodiesel as an attractive alternative to conventional diesel fuel. Due to the fact that the impact of biodiesel on various chemical compounds exhaust emissions is not completely characterized, we have evaluated the emissions of volatile aromatic hydrocarbons in relation to biodiesel content in conventional diesel fuel. Material and methods: In the study we have assessed the emission of benzene, toluene, ethylbenzene and xylens during New European Driving Cycle NEDC for a passenger car with a diesel engine using the following fuels: 100% diesel fuel (B0), 100% rapeseed methyl esters (B100), 7, 15 and 30% rapeseed methyl esters in diesel fuel (B7, B15, B30), and 30% hydrotreated vegetable oil in diesel fuel (HVO30). Results: Among all determined compounds, benzene and toluene were emitted in the largest quantities. Higher emissions were determined during urban driving cycle then during extraurban driving cycle. A clear trend was observed when along with increasing amount of added rapeseed methyl esters the emission increased. However, additive of HVO decreased the emission of the most volatile aromatic compounds even when compared to conventional diesel fuel. During extra-urban driving cycle the emission was significantly lower and comparable for most fuels tested. Nevertheless in the context of conventional diesel fuel, lower emission for fuels with biodiesel was observed. Conclusion: The results have indicated the increase in benzene and toluene exhaust emissions mostly during urban driving cycle and its decrease during extra-urban driving cycle in NEDC test with increasing content of fatty acids methyl esters in diesel fuel. The emission in urban cycle was probably influenced by cold-start condition during this cycle. Generation of volatile aromatic hydrocarbons may be related to higher density of fuel with biodiesel in comparison to density of diesel oil or higher amount of unsaturated bounds in these fuels. Additives of HVO to diesel fuel appeared to be very effective on exhaust emission of aromatic hydrocarbons

The Effects of Neat Biodiesel and Biodiesel and HVO Blends in Diesel Fuel on Exhaust Emissions from a Light Duty Vehicle with a Diesel Engine

The influence of fatty acid methyl esters (FAME) and hydrotreated vegetable oil (HVO) diesel blends on the exhaust emissions from a passenger car was examined. The impact of FAME for the cold urban phase (UDC) was increased CO and HC emissions, probably due to blend physical properties promoting incomplete combustion. The HVO blend caused the lowest CO and HC emissions for the UDC. NO_<i>x</i> emissions did not change significantly with the fuel used, however the UDC was characterized by lower NO_<i>x</i> emission for FAME blends. Particle emissions were highest with standard diesel. Emissions of carbonyl compounds increased as fuel biodiesel content increased, especially during the UDC. HVO in diesel fuel decreased carbonyl emissions. Formaldehyde and acetaldehyde were the most abundant carbonyl compounds in the exhaust gas. Total particle-bound PAH emissions were variable, the emission of heavier PAHs increased with blend biodiesel content. The HVO blend increased emission of lighter PAHs. Nitro-PAHs were identified only during the UDC and not for all blends; the highest emissions were measured for pure diesel. The results showed that emission of nitro-PAHs may be decreased to a greater extent by using biodiesel than using a HVO blend

Daily exposure to formaldehyde and acetaldehyde and potential health risk associated with use of high and low nicotine e-liquid concentrations.

Recent evidence suggests that e-cigarette users tend to change their puffing behaviors when using e-liquids with reduced nicotine concentrations by taking longer and more frequent puffs. Using puffing regimens modelled on puffing topography data from 19 experienced e-cigarette users who switched between 18 and 6 mg/mL e-liquids with and without power adjustments, differences in daily exposure to carbonyl compounds and estimated changes in cancer risk were assessed by production of aerosols generated using a smoking machine and analyzed using gas and liquid chromatography. Significant differences across conditions were found for formaldehyde and acetaldehyde (p < 0.01). Switching from a higher to a lower nicotine concentration was associated with greater exposure regardless of whether power settings were fixed or adjustable which is likely due to increased liquid consumption under lower nicotine concentration settings. Daily exposure for formaldehyde and acetaldehyde was higher for 17/19 participants when using low (6 mg/mL) compared with high (18 mg/mL) nicotine e-liquid concentration when power was fixed. When power adjustments were permitted, formaldehyde and acetaldehyde levels were higher respectively for 16/19 and 14/19 participants with the use of 6 compared with 18 mg/mL nicotine e-liquid