| Περίληψη |
Οι πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (ΠΑΥ) είναι οργανικά μόρια τα οποία αποτελούνται από δύο ή περισσότερους συμπυκνωμένους βενζοϊκούς δακτυλίους και χαρακτηρίζονται από πολύ καλά αναγνωρισμένα τοξικά και καρκινογόνα αποτελέσματα. Πρόκειται, επομένως, για προϊόντα ατελούς καύσης, σχηματίζονται κατά την καύση ή πυρόλυση οργανικής ύλης και παρά τον αντίκτυπό τους στην ανθρώπινη υγεία, οι εκτενείς μετρήσεις των ΠΑΥ λείπουν σαφώς στις ελληνικές αστικές περιοχές. Σε αυτήν τη μελέτη, τα επίπεδα ΠΑΥ μετρήθηκαν σε εξήντα οκτώ (68) δείγματα κλάσματος αερολύματος PM2.5 που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια ενός έτους (Δεκέμβριος 2018 - Δεκέμβριος 2019) που πραγματοποιήθηκαν στον Πειραιά, το μεγαλύτερο λιμάνι της Ελλάδας και ένα από τα μεγαλύτερα λιμάνια στη Μεσογειακή περιοχή. Τα δείγματα PM2.5 αναλύθηκαν για τους ΠΑΥ ακολουθώντας συγκεκριμένο πρωτόκολλο εκχυλίσεων και καθαρισμού των δειγμάτων, ενώ ακολούθησε ανάλυση μέσω αέριας χρωματογραφίας και ανίχνευση με φασματομετρία μάζας (GCMS). Τέλος πραγματοποιήθηκε επεξεργασία των αποτελεσμάτων και ο ποσοτικός προσδιορισμός των ΠΑΥ έγινε με τη μέθοδο του εσωτερικού προτύπου (Internal Standard, IS). Τριάντα τρία μέλη ΠΑΥ εντοπίστηκαν και διερευνήθηκαν τα επίπεδα και η μηνιαία και εποχική μεταβλητότητά τους. Η συγκέντρωση των ΠΑΥ ήταν σημαντικά υψηλότερη το χειμώνα, ειδικά κατά τη διάρκεια επεισοδίων έντονης ατμοσφαιρικής ρύπανσης, σε σύγκριση με το καλοκαίρι. H μέση τιμή της συνολικής συγκέντρωσης των 33 μελών ΠΑΥ (Σ33 ΠΑΥ) τον χειμώνα ήταν 16,13 ng/m 3 , ενώ το καλοκαίρι ήταν 2,51 ng/m3 . Στην περιοχή του Πειραιά παρατηρείται αυξημένη συγκέντρωση των ΠΑΥ τους καλοκαιρινούς μήνες του Ιουνίου και Ιουλίου, γεγονός το οποίο μπορεί να αποδοθεί στις τοπικές δραστηριότητες της λιμενικής περιοχής. Για να σχηματισθεί μία πληρέστερη εικόνα σχετικά με το είδος των πηγών (τοπικές/περιοχικές) και τον εντοπισμό πιθανών περιοχών προέλευσης σωματιδίων, παρουσιάζονται διπαραμετρικά διαγράμματα συσχέτισης των συγκεντρώσεων EC και OC, με τη διεύθυνση και ταχύτητα ανέμου. Είναι εμφανής η επίδραση τόσο των άμεσα τοπικών πηγών, όσο και αυτών από την ευρύτερη λιμενική ζώνη στα δυτικά, με μεγαλύτερη ένταση τη θερμή περίοδο. Επιπλέον προκειμένου να προσδιοριστούν οι πιθανές πηγές του κλάσματος των σωματιδίων PM2.5 πραγματοποιήθηκαν συσχετίσεις Pearson μεταξύ του συνόλου των μελών ΠΑΥ και των υπολοίπων σωματιδιακών συστατικών που προκύπτουν από το κλάσμα των PM2.5 σωματιδίων όπως τα ιόντα, τα μέταλλα και ο στοιχειακός και οργανικός άνθρακας, αλλά και τις συγκεντρώσεις των PM2.5. Ακολούθησαν συσχετίσεις Pearson και με τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τις δειγματοληψίες του χημικού ειδοταυτοποιητή αερολυμάτων - ACSM, που επικεντρώνεται στο κλάσμα των σωματιδίων PM1 (οργανικό αερόλυμα (OA) και σωματιδιακά ιόντα όπως SO42- , NO33- , Cl- , ΝΗ4+ ) και του αιθαλομέτρου («μαύρος άνθρακας» από καύσεις βιομάζας και ορυκτά καύσιμα), αλλά και με άλλους αέριους ρυπαντές όπως τα NOx. Οι συσχετίσεις αυτές δίνουν πολύ χρήσιμες πληροφορίες για τις κοινές πηγές προέλευσης των ΠΑΥ με ορισμένα χημικά συστατικά που σχετίζονται ευρύτερα με πρωτογενείς εκπομπές καύσης. Στη συνέχεια για να αποκτήσουμε ένα καλύτερο προφίλ των πηγών εκπομπής των αιωρούμενων σωματιδίων PM2.5 χρησιμοποιήθηκαν κατάλληλα μοντέλα ποιοτικού (PCA) και ποσοτικού προσδιορισμού (PMF) των πηγών χημικών ενώσεων. Συγκεκριμένα οι ΠΑΥ Μεσαίου και Υψηλού Μοριακού βάρους ομαδοποιούνται με στοιχεία που προκύπτουν από διαδικασίες καύσεις όπως οι καύσεις βιομάζας και από άμεσες οδικές εκπομπές. Οι ΠΑΥ είναι ενώσεις γνωστές για την μεταλλαξογόνο και καρκινογόνο δράση τους και ορισμένες από αυτές είναι βιοσυσσωρεύσιμες. Σημαντική είναι η εκτίμηση του παρατεταμένου κινδύνου για καρκινοπάθεια (ECR – excess cancer risk) από την καθημερινή εισπνοή των ΠΑΥ στα PM2.5 σωματίδια στην ατμόσφαιρα του λιμένος. Ενώσεις όπως οι BaP, B(b)F, Β(k)F, DΒA, IPy και BaA βρέθηκαν ότι συνέβαλαν περισσότερο στις ισοδύναμες συγκεντρώσεις του BaP (BaPeq). Ο εκτιμώμενος κίνδυνος για καρκινοπάθεια του πνεύμονα κατά τη διάρκεια ζωής από τις ενώσεις ΠΑΥ, στην ατμόσφαιρα του λιμένος Πειραιά είναι 65,6x10-6 με βάση τον WHO και 0,83x10-6 με βάση το CalEPA (ΟΕΗΗΑ). Τέλος, τα επίπεδα των συγκεντρώσεων ΠΑΥ και B(a)P στο λιμάνι του Πειραιά συγκρίνονται με τα αντίστοιχα στο Θησείο της Αθήνας (2016 – 2018) και σε κάποιες παράκτιες περιοχές εντός Ελλάδος, Μεσογείου, Ευρώπης αλλά και Κίνας.
|
Μελέτη πηγών και επιπέδων πολυαρωματικών υδρογονανθράκων στην ατμόσφαιρα του λιμένος Πειραιά
