Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA): jak wpływają na zdrowie człowieka w pomieszczeniach, środowisku i produktach codziennego użytku

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) to grupa substancji chemicznych, o których większość ludzi nigdy nie słyszała, ale na które narażony jest niemal każdy. Wśród nich benzo[a]piren (BaP) wyróżnia się jako jeden z najsilniejszych znanych czynników rakotwórczych w środowisku. Obecne są w zanieczyszczonym powietrzu, dymie tytoniowym, produktach konsumenckich, a nawet kurzu domowym, WWA po cichu przyczyniają się do ryzyka zachorowania na raka i innych chorób przewlekłych w Europie i na świecie.

Przyjrzyjmy się, skąd pochodzą WWA, jak wpływają na organizm człowieka i dlaczego narażenie na nie w pomieszczeniach zamkniętych jest często bardziej niebezpieczne, niż ludzie zdają sobie sprawę, a następnie zakończmy praktycznym przeglądem przepisów UE mających na celu ograniczenie ich szkodliwości.

Co sprawia, że WWA są tak niebezpieczne?

WWA powstają, gdy materiał organiczny ulega niepełnemu spaleniu, niezależnie od tego, czy jest to olej napędowy, drewno, węgiel, tytoń, czy jedzenie z grilla. Benzo[a]piren jest szczególnie niebezpieczny, ponieważ:

o Jest znanym czynnikiem rakotwórczym dla ludzi (Grupa 1 IARC),

o Nie jest bezpośrednio toksyczny, ale staje się niebezpieczny po metabolizmie,

o Jego metabolity wiążą się z DNA (kwasem deoksyrybonukleinowym), cząsteczką, która zawiera instrukcje genetyczne dotyczące rozwoju, funkcjonowania, wzrostu i reprodukcji wszystkich znanych organizmów, powodując mutacje inicjujące raka.

WWA są lipofilowe (lubiące tłuszcze), trwałe i łatwo przenoszone na drobnych cząstkach stałych (PM2,5), co czyni je idealnymi „niewidzialnymi zanieczyszczeniami” w powietrzu i pyle. Drobne cząstki stałe, znane również jako PM2,5, to drobne zanieczyszczenia unoszące się w powietrzu o średnicy aerodynamicznej 2,5 mikrometra lub mniejszej, na tyle małe, że mogą wnikać głęboko do płuc i krwiobiegu, stwarzając poważne zagrożenie dla zdrowia, takie jak problemy z oddychaniem i układem krążenia.

Drobne cząstki benzo[a]pirenu (BaP) są zazwyczaj obecne w pyłach zawieszonych w powietrzu (PM) i często mieszczą się w zakresie submikrometrowym (poniżej 1 µm), przy czym znaczne stężenia w PM wynoszą mniej niż 0,5 µm lub 0,49 µm, choć mogą również tworzyć większe aerozole, zazwyczaj mieszczące się w klasie wielkości <2,5 µm (PM2,5) lub nawet <2 µm, co umożliwia głęboką penetrację płuc. Najbardziej niebezpieczny BaP jest zazwyczaj związany z najdrobniejszymi cząstkami pochodzącymi ze źródeł spalania, takich jak spaliny samochodowe.

Głównymi źródłami benzo[a]pirenu jest spalanie węgla, drewna i odpadów w starych piecach, co ma silny wpływ na zdrowie, powodując raka, uszkadzając DNA i zwiększając ryzyko raka płuc i pęcherza moczowego. Stężenie tego zanieczyszczenia jest szczególnie wysokie w zimowe wieczory na obszarach mieszkalnych.

Jak WWA szkodzą organizmowi człowieka

Wdychane lub wchłaniane przez skórę WWA ulegają aktywacji metabolicznej, głównie w płucach i wątrobie.

Kluczowe etapy toksyczności:

1. WWA dostają się do organizmu drogą powietrzną, przez skórę lub drogą pokarmową

2. Enzymy (CYP450) przekształcają je w reaktywne epoksydy

3. Metabolity te wiążą się z DNA, tworząc addukty DNA

4. Jeśli naprawa DNA nie powiedzie się, mutacje utrzymują się

5. Z czasem prowadzi to do nowotworów i chorób układowych.

Przewlekła ekspozycja na niskie dawki, typowa dla życia w mieście, jest często bardziej szkodliwa niż krótkotrwała ekspozycja na wysokie dawki.

Ekspozycja na WWA w pomieszczeniach a na zewnątrz: jaka jest różnica?

Narażenie na WWA na zewnątrz

Główne źródła

• Spaliny samochodowe (zwłaszcza z silnikiem Diesla)

• Emisje przemysłowe

• Ogrzewanie domów drewnem i węglem

• Pożary lasów

• Asfalt i pył drogowy

Charakterystyka

• WWA są rozcieńczane przez mieszanie w atmosferze

• Narażenie zmienia się w zależności od natężenia ruchu i pory roku

• Często regulowane i monitorowane

Wpływ na zdrowie

• Rak płuc

• Choroby układu krążenia

• Przewlekłe zapalenie dróg oddechowych

• Wzrost śmiertelności związany z WWA związanymi z PM2,5

Narażenie na zewnątrz jest szczególnie istotne w regionach miejskich i przemysłowych, ale regulacje doprowadziły do ​​obniżenia poziomu w wielu miastach UE w ciągu ostatnich dwóch dekad.

Narażenie na WWA wewnątrz pomieszczeń (często niedoszacowane)

Główne źródła

• Dym tytoniowy (główne źródło w pomieszczeniach)

• Gotowanie (smażenie, grillowanie, pieczenie na węglu drzewnym)

• Świece i kadzidła

• Kominki i piece opalane drewnem

• Emisja gazów z gumy, tworzyw sztucznych i impregnowanego drewna

• Zanieczyszczony kurz domowy

Dlaczego narażenie w pomieszczeniach może być gorsze

• WWA kumulują się w pyle i na powierzchniach.

• Słaba wentylacja zatrzymuje zanieczyszczenia.

• Czas narażenia jest dłuższy (godziny dziennie).

• Dzieci mają wyższy wskaźnik wdychania w przeliczeniu na masę ciała.

Wpływ na zdrowie

• Rak płuc i skóry

• Astma dziecięca i zahamowanie rozwoju płuc

• Zaburzenia endokrynologiczne

• Wpływ na rozwój układu nerwowego

• Zwiększone ryzyko zachorowania na raka w ciągu całego życia, począwszy od wczesnego dzieciństwa

  W wielu europejskich domach narażenie na WWA w pomieszczeniach przekracza obecnie narażenie na zewnątrz, szczególnie tam, gdzie występuje palenie tytoniu, ogrzewanie paliwem stałym lub słaba wentylacja.

WWA w produktach konsumenckich: ukryte źródło

WWA występują również w:

• wyrobach gumowych i plastikowych (opony, obuwie, narzędzia)

• zabawkach i artykułach pielęgnacyjnych dla dzieci

• kosmetykach (barwniki, zanieczyszczone oleje mineralne)

• farbach i powłokach zawierających sadzę

Kontakt ze skórą umożliwia WWA bezpośrednią penetrację do krwiobiegu, omijając mechanizmy obronne płuc.

Limity regulacyjne UE: co jest kontrolowane?

Powietrze atmosferyczne (na zewnątrz)

Dyrektywa 2004/107/WE

• Wartość docelowa benzo[a]pirenu: 1,0 ng/m³ (średnia roczna w PM₁₀)

BaP jest stosowany jako związek markerowy rakotwórczych WWA w powietrzu. Nie ma „bezpiecznego” progu — ta wartość odzwierciedla zarządzanie ryzykiem, a nie ryzyko zerowe.

Produkty konsumenckie (Rozporządzenie REACH – Załącznik XVII)

Limit dla wyrobów z gumy i tworzyw sztucznych

Kategoria produktu	Limit benzo[a]pirenu
Artykuły powszechnego użytku	≤ 1 mg/kg
Zabawki i artykuły pielęgnacyjne dla dzieci	≤ 0.5 mg/kg

Suma 8 rakotwórczych WWA (w tym BaP, chryzen, benzo[b]fluoranten itp.)

• ≤ 10 mg/kg (artykułu powszechnego użytku)

• ≤ 1 mg/kg (zabawki i artykuły pielęgnacyjne dla dzieci)

Niniejsze limity dotyczą produktów mających bezpośredni i długotrwały kontakt ze skórą.

Powietrze w pomieszczeniach

• Brak wiążących unijnych limitów dla WWA w powietrzu w pomieszczeniach

• WHO uznaje WWA za główne czynniki rakotwórcze w pomieszczeniach

• Przepisy w dużej mierze opierają się na krajowych wytycznych i normach budowlanych

Ta luka w przepisach oznacza, że ​​zachowanie i projekt budynku odgrywają kluczową rolę w redukcji narażenia.

Kto jest najbardziej narażony?

• Palacze i osoby narażone na bierne palenie

• Dzieci (zwłaszcza raczkujące niemowlęta)

• Kobiety w ciąży

• Osoby mieszkające w pobliżu dróg lub zakładów przemysłowych

• Pracownicy narażeni na produkty spalania

• Gospodarstwa domowe o niskich dochodach spalające paliwa stałe w pomieszczeniach

Ograniczanie narażenia na WWA w życiu codziennym

W pomieszczeniach

• Wyeliminowanie palenia w pomieszczeniach

• Poprawa wentylacji podczas gotowania

• Zredukowanie używania świec i kadzideł

• Stosowanie czystych techonologii grzewczych

• Regularne czyszczenie na mokro w celu zmniejszenia zapylenia

Na zewnątrz

• Unikanie miejsc o dużym natężeniu ruchu w godzinach szczytu

• Wspieranie polityki czystego powietrza

• Stosowanie filtracji powietrza w miejscach o wysokim poziomie zanieczyszczenia

Świadomość konsumentów

• Wybieraj certyfikowane zabawki i produkty

• Unikaj tanich wyrobów gumowych lub plastikowych o nieznanym pochodzeniu

  
  

Podsumowanie

WWA, takie jak benzo[a]piren, nie są przypadkowymi produktami ubocznymi w przemyśle, lecz rutynowymi produktami ubocznymi współczesnego życia. Chociaż jakość powietrza na zewnątrz poprawiła się w dużej części Europy, narażenie na nie w pomieszczeniach zamkniętych i kontakt z produktami konsumenckimi stanowią obecnie poważne, niedoceniane zagrożenie dla zdrowia.

Zrozumienie, skąd pochodzą WWA i jak funkcjonują regulacje prawne, jak styl życia i środowisko oddziałują na siebie, jest kluczowe dla zmniejszenia długoterminowego ryzyka zachorowania na raka i choroby przewlekłe.

Wsparcie i współpraca

Ocena bezpieczeństwa i środowiska. Zróbmy więcej dla bezpieczeństwa!

Źródła

1. International Agency for Research on Cancer (IARC).

   IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Volume 92: Some Non-heterocyclic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Some Related Exposures. Lyon, France: IARC; 2010.

2. World Health Organization (WHO).

   Air Quality Guidelines for Europe, 2nd ed. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe; 2000.

3. Boström, C.-E., Gerde, P., Hanberg, A., et al.

   Cancer risk assessment, indicators, and guidelines for polycyclic aromatic hydrocarbons in the ambient air.

4. Kim, K.-H., Jahan, S. A., Kabir, E., & Brown, R. J. C.

   A review of airborne polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their human health effects.

5. European Commission.

   Directive 2004/107/EC of the European Parliament and of the Council of 15 December 2004 relating to arsenic, cadmium, mercury, nickel and polycyclic aromatic hydrocarbons in ambient air.

6. European Environment Agency (EEA).

   Air Quality in Europe — Benzo[a]pyrene (BaP) Assessment. Copenhagen: EEA; latest edition.

7. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR).

   Toxicological Profile for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs). Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services; 1995 (updated).

8. European Chemicals Agency (ECHA).

   Annex XVII to REACH — Restrictions on the Manufacture, Placing on the Market and Use of Certain Dangerous Substances, Mixtures and Articles (PAHs). Helsinki: ECHA.

9. Umweltbundesamt (German Environment Agency).

   Restricted limit values for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in consumer goods. Dessau-Roßlau, Germany.

10. Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR).

    PAH levels in consumer products should be as low as possible. Opinion No. 010/2010. Berlin, Germany.

11. European Food Safety Authority (EFSA)

    Polycyclic aromatic hydrocarbons in food — Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain.

12. Perera, F. P., Rauh, V., Whyatt, R. M., et al.

    Effect of prenatal exposure to airborne polycyclic aromatic hydrocarbons on neurodevelopment in children.

13. Jędrychowski, W., Perera, F., Mrozek-Budzyn, D., et al.

    Intrauterine exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons, fine particulate matter, and early wheeze.

    European Respiratory Journal. 2010;35(2):306–312.

14. United Kingdom Health Security Agency (UKHSA).

    Benzo[a]pyrene and PAHs: Toxicological Overview. London, UK.