 |
Pomiary stężeń i emisji dioksyn i furanów
Polichlorowane dibenzodioksyny i dibenzofurany pobiera się ze spalin na filtr z
włókien kwarcowych (frakcja pyłowa) umieszczony w ogrzewanym seperatorze pyłu oraz po
odfiltrowaniu frakcji stałej zatrzymuje dioksyny na piance poliuretanowej (frakcja
gazowa) w sposób izokinetyczny za pomocą EMIOTEST z podgrzewaniem
komory filtracyjnej. Ponadto pobiera się kondensat wodny wykroplony po
wychłodzeniu strumienia spalin.
W zakresie technik analitycznych oznaczania PCDDs i PCDFs wzorowano się na
normach EPA 1613, EPA 8280 oraz szeroko opublikowanych m.in. w Zeszytach
Naukowych PK [17, 18] procedur opracowanych w Zespole Analiz Śladowych
Instytutu Chemii i Technologii Nieorganicznej Politechniki Krakowskiej.
Przygotowanie próbek do oznaczeń GC-MS wykonano według opracowanych
metod opartych na technikach ekstrakcji w układzie ciecz-ciało stałe oraz technikami
wielostopniowej chromatografii cieczowej.
Do próbek popiołów osadzonych na filtrze z włókien kwarcowych (po poborze
próbek spalin), sorbentów i kondensatu wodnego wprowadza się substancje
wzorcowe zgodne z normą PN-EN-1948, będące mieszaninami znaczonych
stabilnymi izotopami 13C 2,3,7,8- PCDDs i PCDFs oraz 37Cl - 2,3,7,8-TCDD.
Substancje te wprowadza się jako wzorce wewnętrzne celem obliczenia odzysku
analitu po długotrwałym poborze próby oraz złożonym i czasochłonnym procesie
przygotowania próbek do analiz ilościowych. Do badań analitycznych stosuje się
opracowaną [17] i sprawdzoną procedurę analityczną, będącą modyfikacją
standardowych procedur stosowanych w oznaczaniu próbek gazów, pyłów,
popiołów i innych substancji pochodzących z procesów współspalania odpadów.
Przed analizą instrumentalną próbkę doproadza sie do właściwej objętości (20 - 50
ml) stosując nonan jako rozpuszczalnik.
Analizy wykonuje się techniką chromatografii gazowej w sprzężeniu ze spektrometrią
masową z podwójną fragmentacją badanej cząsteczki przy wykorzystaniu
urządzeń typu Finnigan MAT GCQplus GC-MS/MS.
Odzysk analitu oblicza się w oparciu o wprowadzone do próbek przed ekstrakcją
wzorce znaczone izotopowo 13C-PCDDs, 13C-PCDFs.
Do obliczenia poziomu toksyczności TEQ przyjmuje się wynik oznaczenia 17 kongenerów
PCDDs i PCDFs.
Obliczenie poziomu toksyczności analizowanej próbki wyrażonego jako wartość
TEQ prowadzi się wykorzystując współczynnik równoważny toksyczności 2,3,7,8-
TCDD - tzw. TEF.
TEQ oblicza się na podstawie wyników analiz chemicznych zawartości masowej
wszystkich kongenerów PCDDs i PCDFs posiadających atomy chloru w
położeniach 2,3,7 i 8. Wartość liczbowa TEQ jest sumą wartości cząstkowych,
otrzymanych z pomnożenia wyniku analitycznego stężenia pojedynczego kongeneru
przez odpowiedni współczynnik równoważny toksyczności TEF (tabela 1).
Wartości liczbowe tych współczynników zestawiono w tabeli 1. Określają one
względną toksyczność każdego kongeneru PCDD, PCDF w odniesieniu do
najbardziej toksycznego 2,3,7,8-TCDD, dla którego przyjęto współczynniki TEF =
1. Odpowiednio dla najmniej toksycznych OCDD i OCDF przyjęto współczynniki
TEF = 0.001. Sumując pomnożone zawartości masowe poszczególnych
kongenerów PCDDs i PCDFs oznaczonych w analizowanej próbce przez
odpowiadające im jednostkowe współczynniki TEF otrzymuje się wartość
liczbową nazyaną poziomem toksyczności analizowanej próbki - TEQ. Jest to
wartość masowa. W tym przypadku wyrażona w ng-TEQ/Nm3 próbki spalin.
TABELA 1:Zestawienie kongenerów 2,3,7,8-PCDDs i PCDFs oraz
odpowiadające im współczynniki toksyczności TEF wg PN-EN-1948
współczynniki toksyczności zgodnie z rozporządzeniem ministra
środowiska z dnia 4 sierpnia 2003 (Dz.U.163 poz.1584)
|
Kongener
PCDDs
|
TEF
|
Kongener
PCDFs
|
TEF
|
|
2,3,7,8-TCDD
|
1
|
2,3,7,8-TCDF
|
0,1
|
|
1,2,3,7,8-P5CDD
|
0,5
|
2,3,4,7,8-P5CDF
|
0,5
|
|
1,2,3,4,7,8-H6CDD
|
0,1
|
1,2,3,7,8-P5CDF
|
0,05
|
|
1,2,3,6,7,8-
H6CDD
|
0,1
|
1,2,3,4,7,8-
H6CDF
|
0,1
|
|
1,2,3,7,8,9-H6CDD
|
0,1
|
1,2,3,6,7,8-H6CDF
|
0,1
|
|
1,2,3,4,6,7,8-H7CDD
|
0,01
|
1,2,3,7,8,9-H6CDF
|
0,1
|
|
OCDD
|
0,001
|
2,3,4,6,7,8-H6CDF
|
0,1
|
|
|
|
1,2,3,4,6,7,8-H7CDF
|
0,01
|
|
|
|
1,2,3,4,7,8,9-H7CDF
|
0,01
|
|
|
|
OCDF
|
0,001
|
Z wartości tej można określić potencjalną toksyczność analizowanego preparatu w
odniesieniu do dioksyn. We wszystkich aktualnie obowiązujących i tworzonych
regulacjach prawnych odnośnie zawartości dioksyn ich masę wyraża się sumarycznie
masowo w pg-TEQ w odniesieniu do 1g substancji badanej (pg-TEQ/g) lub ng-TEQ
w odniesieniu do 1 kg (ng-TEQ/kg) lub objętościowo dla gazów i spalin w
odniesieniu do 1m3 objętości, czyli w ng-TEQ/m3.
Obliczenie wartości masowej TEQ prowadzi się poniższego wzoru :
Gdzie:
TEQ - Poziom toksyczności badanej próbki
wyrażony w jednostkach masowych (pg lub ng)
m i - Masa i-kongeneru PCDD, PCDF w pg lub ng
TEFi - Współczynnik równoważny toksyczności 2,3,7,8-TCDD dla i-kongeneru
(wg tabeli 1).
|