Özet: Polivinil klorürden (PVC) yapılmış su borularından kirleticilerin salınmasından kaynaklanan insan maruziyet risklerini değerlendirmek için, PVC boru malzemesi yanma ve liç koşullarına tabi tutularak deneyler yapıldı, ardından emisyon ve sızıntı suyu numuneleri analiz edildi. Yanan boruların emisyonları hem kızılötesi spektrometri hem de gaz kromatografi-kütle spektrometrisi (GC-MS) ile analiz edildi. Emisyon sonuçları, yanan PVC boruların emisyonlarında klor dioksit, metil klorür, metilen klorür, alil klorür, vinil klorür, etil klorür, 1-klorobütan, tetrakloroetilen, klorobenzen ve hidrojen klorür gibi klorlu bileşenlerin varlığını göstermektedir. Ayrıca benzen, 1,3-bütadien, metil metakrilat, karbon monoksit, akrolein ve formaldehit konsantrasyonlarının insan sağlığını olumsuz yönde etkileyebilecek seviyelerde olduğu tespit edildi. GC-MS kullanılarak PVC boru sızıntı sularının analizi, 40-60 geçici olarak tanımlanmış bileşiklerin, çoğunlukla tetradekan, heksadekan, oktadekan ve dokosan gibi uzun zincirli hidrokarbonların, yanmış PVC malzemeleri deiyonize suya batırıldığında salındığını göstermektedir. bir hafta. Kantitatif analiz, yanmış PVC polimerinde boru malzemesinin gramı (mg/g) başına ortalama 2, 2 ve 1 mikrogram seviyelerinde 2.7-bütoksietanol, 14.0-etil-3.1-heksanol ve dietil ftalatın bulunduğunu göstermektedir. Bu çalışmanın, Kaliforniya'da polimer boruları yakan orman yangınları sonrasında içme suyundaki benzen kontaminasyonunu anlamak için önemli çıkarımları vardır.

Anahtar Kelimeler: polimerden türetilen kirleticiler; PVC yangınları; yangın emisyonları analizi; polimer sızıntı suyu karakterizasyonu; Gaz halindeki kirleticilerin GC-MS ve FTIR analizi

  1. Giriş

Plastikler, biyolojik olarak parçalanamayan, yüksek moleküler kütleli organik polimerlerdir [1]. Su ve kanalizasyon boruları gibi ev ve belediye uygulamalarında ve kablolar ve tel ağlar gibi elektrikli ve araç ekipmanlarında yaygın olarak kullanılmaktadırlar [2]. Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), polipropilen (PP) ve polivinilklorür (PVC), nispeten düşük maliyetleri ve daha yüksek tutuşma sıcaklıkları nedeniyle ticari olarak kullanılan en yaygın plastik türleridir [3]. PVC, klor (alev geciktirici) varlığından dolayı doğası gereği yangına daha dayanıklı olsa da, HDPE ve PP doğal yangın geciktirici özelliklere sahip değildir [3]. Ancak, orman yangınlarının son derece yüksek yanma sıcaklıkları göz önüne alındığında, her üç tip plastik borunun da yangın riski taşıyan yerlerde veya binalarda kullanılması çevre, halk sağlığı ve altyapı üzerinde ek ciddi etkiler yaratacaktır.

California, Paradise'daki 2018 orman yangını sadece birçok can kaybına neden olmakla kalmadı, aynı zamanda içme suyu kaynağının kanserojen benzen ile yaygın şekilde kirlenmesine de neden oldu. Su kirliliği, biyokütlenin orman yangını ile ilgili yanması sırasında benzen oluşumuna atfedilebilir, ancak benzenin belediye su borularında ve konut binalarında kullanılan yanan polimer ürünlerden katkısı bu çalışmada araştırılan bir başka olası kaynaktır. Paradise'ın içme suyunda bulunan ortalama benzen konsantrasyonu milyarda 31 kısımdır (ppb), bu hem Kaliforniya'nın izin verilen maksimum 1 ppb benzen seviyesini hem de ABD Çevre Koruma Ajansı'nın benzen için maksimum kirletici seviyesi standardı olan 5 ppb'yi aşmaktadır. Nargile tamir ve değiştirme maliyetinin 300 milyon dolar olduğu tahmin ediliyor ve sakinlere musluktan su içmemeleri, yemek pişirmemeleri ve banyo yapmamaları tavsiye edildi [4]. Ekim 2017'de Santa Rosa, California'da başka bir orman yangını meydana geldi. Yangın, Fountain Grove'daki tüm yeraltı su dağıtım sistemine de zarar vererek içme suyunun benzen kontaminasyonuna neden oldu. Farklı tipteki polimer boruların yanıcı olduğu yaygın olarak bilinmesine rağmen, su için düşük bir koku eşiğine ve HDPE ve PP'den daha yüksek alev geciktirici özelliklere sahip olduğundan, PVC boru hala yanmış boruların değiştirilmesi için düşünülmektedir [5, 6]. Bu nedenle, yanmış PVC boruların bir sonucu olarak benzen ve diğer kirleticilerin içme suyuna salınımının araştırılması önemlidir.

Binaların yapısal yangınları veya yanan biyokütlenin orman yangınları nedeniyle sürekli yüksek sıcaklık, yeraltı plastik borularının eksik yanmasına neden olur [7]. Karbon monoksit, uçucu bileşikler, kurum parçacıkları ve katı artık kül içeren bu yanma yan ürünleri, yangınları bastırmak için suyun yoğun kullanımıyla oluşturulan vakumun bir sonucu olarak borulara çekilir. Bu nedenle, eriyen veya yanmış yer altı boruları, orman yangınları sırasında ve sonrasında çevredeki toprağı ve su dağıtım sistemini zehirli maddelerle kirletebilir. Bu kirleticiler arasında uçucu organik bileşikler (VOC'ler), partikül madde, ağır metaller, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'ler), poliklorlu dibenzofuranlar ve dioksinler bulunur [1, 2, 7]. Bu bileşiklerin çoğu ya benzen, benzo(a)piren gibi kanserojenler ve sağlığa geri dönüşü olmayan etkileri olan kurşun ya da endokrin bozuculardır [7]. Bu çalışmanın amaçları temel olarak (i) PVC su borusu yanmaya maruz kaldığında havaya yayılan kirleticilerin karakterizasyonu, (ii) yanma sonrası hasar gören PVC borulardan suya sızan kirleticilerin tanımlanması ve nicel olarak belirlenmesi, ve (iii) GC-MS analizinin ardından katı faz ekstraksiyonuna dayalı bir analitik yöntemin uygulanması.

2. Malzemeler ve yöntemler

2.1 PVC Borunun Kızılötesi Spektroskopisi ve Termogravimetri Analizi

Zayıflatılmış bir toplam yansıtma aksesuarı (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, Massachusetts, ABD) kullanılarak PVC borunun bileşimini doğrulamak için döteryumlu bir triglisin sülfat detektörlü bir Thermo iS-50 Fourier Transform kızılötesi (FTIR) spektrometresi kullanıldı. 4 cm-1'lik FTIR spektrometre çözünürlüğü, 32 birlikte eklenen tarama ile kullanıldı. PVC boru numunesinin termal bozunma profili TA Instruments (New Castle, Delaware, ABD) tarafından analiz edildi. Q500 Model termogravimetrik analizör (TGA), 20 °C ila 1000 ° arasında sıcaklığın bir fonksiyonu olarak kütle kaybı oranını karakterize etmek için kullanıldı. C.

2.2 Yanmış PVC Borulardan Sızıntı Sularının GC-MS ile Analizi

ASTM F2 özelliklerine sahip PVC su borularından yaklaşık 4 inç x 794 inç kesitli boru numuneleri kesildi. Su kirleticilerinin konsantrasyonlarının milyonda parça (ppm) veya miligram (mg) analit başına kilogram (kg) PVC cinsinden hesaplanmasına izin vermek için analitik bir terazide ±0.1 mg hassasiyetle tartıldılar. liç testinde boru. Her tip boru malzemesinden yaklaşık 10-15 gram, günde iki kez 300 dakikalık sonikasyon süreleri ile 1 hafta boyunca 30 mL yüksek saflıkta deiyonize su içinde ıslatıldı. Hem metilen klorür hem de metanol ile kirleticilerin katı faz ekstraksiyonu gerçekleştirildikten sonra yanmamış ve yanmış borulardan sızıntı sularını analiz etmek için bir otomatik numune alıcı ile donatılmış bir Shimadzu QP2010 GC-MS kullanıldı. Borulardan sızan seçilmiş kirleticilerin miktar tayini için kullanılan kimyasal standartlar, homolog bir C10, C12, C14, C16, C18, C20, C22 ve C24 n-alkan serisinin yanı sıra 2-bütoksietanol ve 2-etil-1 içerir. -Sigma Aldrich'ten (St. Louis, Missouri, ABD) satın alınan heksanol, 7,9-di-tert-butil-1-oksaspiro(4,5)deka-6,9-dien-2,8-dion (Toronto Chemical) , Toronto, Kanada) ve EPA 8270 yarı uçucu standardı (AccuStandard, New Haven, Connecticut, ABD).

Shimadzu QP2010S GC-MS, Ecig emisyonunda aerosol fazının farklı boyut fraksiyonlarına sahip kademeli çarpma filtrelerinden 1.0 μL numune ekstraktlarını analiz etmek için bölünmez enjeksiyon modunda kullanıldı. GC kolonu bir Phenomenex ZB5-HT (Bellefonte, PA) poliimid kaplı erimiş silika kolonuydu, %5 fenil/ %95 dimetilpolisiloksan 30 m x 0.25 mm id, film kalınlığı 0.25 um. İlk olarak, fırın 50 °C'de 3 dakika tutuldu, ardından üç aşamalı sıcaklık artışı yapıldı. İlk olarak, sıcaklık 50 °C/dk'da 150 °C'den 5 °C'ye yükseltildi ve 1 dakika tutuldu, daha sonra 220 °C'ye 15 °C/dk'da ve 3 dakika tutuldu ve son olarak 320 °C'de tutuldu. 25 °C/dakika ve 5 dakika tutuldu. Giriş sıcaklığı 250 °C'de tutuldu ve taşıyıcı helyum gazının akış hızı 40 cm/s'ye ayarlandı. Kütle spektrometresi, GC arayüz sıcaklığı 320 °C'ye ayarlanmış ve MS iyon kaynağı sıcaklığı 200 °C'de tutularak tarama modunda çalıştırıldı. Kütle spektrumları, 35-450 amu kütle aralığında elde edildi.

2.3 GC-MS ile Yakılan PVC Borulardan Kaynaklanan Emisyonların Analizi

ASTM F794 özelliklerine sahip bir PVC boru, hem yanık emisyonları hem de su sızıntısı testleri için kullanılan 15-20 gram ağırlığında parçalara ayrıldı. PVC boru malzemesinin yanmasını başlatmak için bir propan torcu kullanıldı ve borudaki yangın kendi kendine devam ettiğinde, yayılan gazlar 3 litrelik bir TedlarÒ torbasında toplandı (SKC Inc., Eighty Four, Pennsylvania, ABD ) Vac-UChamber (SKC Inc., Eighty Four, Pensilvanya, ABD) aracılığıyla.

Boru emisyonları, bir Agilent 6890 dört kutuplu kütle spektrometresine (MS) (Agilent Technologies, Santa Clara, California, ABD) bağlı bir Agilent 5973 gaz kromatografı (GC) kullanılarak analiz edildi. Otomatik sıralı mod analizi için 16 konumlu bir Nutech otomatik numune alıcısı, Nutech 20.0DS ön yoğunlaştırıcı (GD Çevre Malzemeleri, Inc., Richardson, Texas, ABD) aracılığıyla Agilent GC-MS'ye 8900 mL emisyon numuneleri vermek için kullanıldı. Ön yoğunlaştırıcıda, sıcaklık ve desorpsiyon süresi ayarlarını kontrol ederek emisyon numunelerindeki VOC'lerin seçici olarak zenginleştirilmesi için cam boncuk kapanı, Tenax TA kapanı ve kriyofokuser olmak üzere üç kriyojenik tuzak bulunur. Soğuma döngüleri sırasında GC fırın havalandırmasını iyileştirmek için Zip Scientific'ten (Fast GC Technology, Goffstown, New Hampshire, ABD) GC ChaserÔ adlı bir aksesuar kullanıldı. Ön yoğunlaştırıcı 10 °C'ye ön ısıtmaya, soğutma sıcaklığı −150 °C'ye, desorpsiyon sıcaklığı 20 °C'ye ön ısıtma süresi 2 s ve desorpsiyon akışı 15 dakika desorpsiyon süresi ile 2 mL/dk'ya ayarlandı. GC ayrımı, %1 polidimetilsiloksan durağan fazı ve 100 m x 60 mm id sütun parametreleri ve 0.32 um film kalınlığı ile Rxi-1.00ms kapiler kolonu (Restek, Bellefonte, Pennsylvania, ABD) kullanılarak gerçekleştirildi. Başlangıçta, GC fırını 30 dakika boyunca 3 °C'ye ayarlandı, ardından herhangi bir tutma olmaksızın üç ardışık sıcaklık rampasından geçti, 30 °C'den 100 °C'ye 5 °C/dk'da, 100 °C'den 150 °C'ye 12 °C'de C/dk ve 150 °C'den 200 °C'ye 15 °C/dk'da. 200 °C'lik nihai sıcaklık, 4 dakikalık toplam GC çalışma süresi için 28.50 dakika tutuldu. GC giriş sıcaklığı 320 °C'de tutuldu ve helyum taşıyıcı gaz akış hızı 28 cm/s'ye ayarlandı. Kütle spektrometresi, eş zamanlı tam tarama ve seçili iyon izleme (SIM) modlarında çalıştırıldı. Elektron darbeli iyonizasyon 70 eV elektron enerjisiyle çalıştırıldı. Arayüz sıcaklığı 320 °C'ye ayarlandı ve kütle spektrumları 35-350 amu m/z aralığında kaydedildi.

VOC'lerin belirlenmesine yönelik analitik prosedürler, Hava Toksiklerinin Özeti'nde açıklanan USEPA TO-15 yöntemindekilere benzerdi. TO-0.1 yönteminin 3 hedef bileşiği ve ayrıca yanan polimer boruların emisyonlarında veya yanmış polimer malzemelerin tepe boşluğu buharında bulunan diğer tüm bileşikler için hacimce milyarda 72-15 parça (ppbv) algılama sınırlarına ulaşıldı. Ön yoğunlaştırıcı için 16 konumlu bir otomatik numune alma cihazına bağlanmadan önce yanmış parçaları tutmak için boşaltılmış numune şişeleri kullanıldı. VOC'lerin tanımlanması, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST, Gaithersburg, Maryland, ABD) tarafından geliştirilen 2017 kütle spektral veri tabanına sahip Agilent ChemStation yazılımına dayanıyordu. Bileşiklerin tanımlanması, hem 70'den büyük eşleşme indeksleri hem de ±50 birim alıkonma indeksi penceresi ile kütle spektral araması ile gerçekleştirilmiştir. Niceliklendirme, standartların 4-7 düzeyindeki analitik yanıtlarının lineer regresyon analizine dayanıyordu. Hem tetradekan hem de heksadekan için nicel kalibrasyon için bir polinom fonksiyonu kullanıldı.

2.4 Kızılötesi Spektrometri ile Yanan PVC Borulardan Kaynaklanan Emisyonların Analizi

Çok uçucu bileşiklerin, tipik olarak moleküler kütlesi 50 amu'dan az olan gazların boru emisyon analizi için, sıvı nitrojen ile soğutulan bir cıva kadmiyum-tellürit dedektörlü bir Varian 7000 Fourier Transform Kızılötesi (FTIR) spektrometresi kullanıldı. Altın kaplı aynalara sahip 10 metrelik bir Tornado gaz hücresi (Specac, Orpington, UK) boru emisyonunun gaz numuneleri yoluyla kızılötesi ışının çoklu yansımaları yoluyla 10 metrelik bir optik yol uzunluğu elde etmek için kullanıldı. Kızılötesi spektrumlar, Happ-Genzel apodizasyon işlevi ve birlikte eklenen 0.5 tarama için 1 cm-32 spektrometre çözünürlüğü ile elde edildi. Kantitatif analiz, Infrared Analysis'den (Anaheim, California, ABD) satın alınan kızılötesi spektral veri tabanının standart referans spektrumları ile numune spektrumlarını karşılaştırmanın tek değişkenli yaklaşımıyla gerçekleştirilmiştir. FTIR spektrumlarının 3-5 farklı dalga sayısı bölgelerinde belirlenen ortalama konsantrasyon değerleri. Tespit, spektral örtüşmenin minimum olduğu, ancak spektral örtüşme şüphesi olduğunda tepe yüksekliğine dayandığı zaman pik alanlarına dayanıyordu. FTIR yöntemiyle analiz edilen bileşikler arasında etilen, asetilen, formaldehit, metan, etan, karbon monoksit, klor dioksit ve hidrojen klorür bulunur.

3. Sonuçlar

Bu çalışmanın sonuçları, ASTM F794 spesifikasyonları ile PVC boruların yanması sırasında açığa çıkabilecek kirleticilerin profilini karakterize etmeyi amaçlamaktadır. Hem FTIR hem de TGA tarafından analiz edilen bu malzeme, yapısal veya orman yangınlarında yanabilecek yaygın ev veya belediye PVC borularıyla birçok kimyasal özelliği paylaşır. Orman yangınlarında üretilen toksik maddeler, iki maruziyet yolu ile insan sağlığı üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. Yutma yolu, yanmış ve termal olarak bozulmuş PVC borulardan kirleticilerin sızmasına bağlanabilir. Kirleticiler su sisteminde aylarca kalabilir ve suyu içmek, yemek pişirmek ve banyo yapmak için kullanan sakinler için sağlık riskleri oluşturabilir. PVC boruların yanmasından kaynaklanan toksik maddelerin doğrudan solunması, orman yangınlarının emisyonlarına kısa süreli maruz kalma yoluyla astım, bronşit ve baş dönmesinin olumsuz solunum etkileri ile ilişkilidir. İnhalasyonun bu istenmeyen etkileri, yangını takip eden günlerde, hava kirleticileri atmosferde hızla seyreldiği için daha az şiddetli hale gelir. Bu iki maruz kalma yolu aşağıda tartışılmaktadır.

3.1 PVC Boruların Termogravimetrik Karakterizasyonu

Boru numunelerinin kızılötesi spektrumlarının ticari kızılötesi spektral kitaplıklarındaki spektrumlarla karşılaştırılmasıyla boru malzemesinin ağırlıklı olarak PVC olduğu doğrulandı. Ortak Malzemeler Kitaplığında bir PVC boru referans spektrumu için maksimum 91.72 üzerinden 100'lik eşleşme indeksi elde edildi, ancak Hummel Sadtler Kütüphanesindeki yüksek saflıkta PVC kızılötesi spektrumu için eşleşme indeksi 75.41 üzerinden sadece 100'dir. PVC boru formülasyonunda önemli miktarda dolgu maddesi veya katkı maddesi kullanılmaktadır. PVC boru numunelerinin TGA karakterizasyonu, PVC boru numunesinin nitrojen atmosferinde 20 ºC'den ısıtılması, 50 ºC'de havaya geçişi ve havada 1000 ºC'ye kadar ısıtmaya devam edilmesi nedeniyle kütle kaybının dört farklı aşaması olduğunu göstermektedir. PVC termal bozunmasının ilk adımı 210-245 ºC'de meydana geldi ve dehidroklorinasyon reaksiyonundan dolayı %39.98 (a/a) kütle kaybı ile ilişkilendirildi. Neredeyse ilk adımın devamı olarak görülen %18.33 kütle kaybının (245-300 ºC) ikinci adımı, muhtemelen polimerin çapraz bağlı ve sterik olarak engellenmiş kısmındaki dehidroklorinasyondan kaynaklanmaktadır, çünkü ( CH3Cl)n, termal bozunmanın ilk iki aşamasının ağırlık kaybı yüzdelerinin toplamına neredeyse eşit olan ağırlıkça %58.4'ü temsil eder. %18.31'lik kütle kaybı, 450 ºC'ye kadar ardışık olarak meydana geldi ve son adım olan %19.25'lik kütle kaybı yaklaşık 700 ºC'de sona erdi. Bu son iki kayıp aşaması, uzun zincirli hidrokarbonların, siloksanların ve CO2'nin evrimi ile ilgilidir. 1000 ºC'de kalan kalıntının FTIR tarafından PVC boru üretiminde dolgu maddesi olarak kullanılan kalsiyum karbonat ve silikat karışımı olduğu belirlendi.

3.2. Polimer Borular için Sızıntı Suyu Analizi

GC-MS verileri, liç testi sırasında PVC polimer borulardan suya 100'e yakın bileşiğin sızdığını göstermektedir. NIST veri tabanı ile spektral eşleştirme yoluyla kütle spektral analizi, MS eşleşme indeksleri ve GC tutma indeksleri kullanılarak yaklaşık 40-60 bileşiğin geçici olarak tanımlanmasına izin verir. Her organik bileşik sınıfındaki bileşiklerin sayısı, alkanlar»alkenler > aromatikler > oksijenli katkı maddeleri > sikloalkanlar ve sikloalkenler > halojenli bileşikler eğilimini takip eder. Polimer boruların sızıntı suyunda ölçülen bileşikler aşağıdaki Tablo 1'de gösterilmektedir. Tespit edilen bileşiklerin çoğu, sızıntı suyu numunelerinde niceliksel tayinleri için standartlar olarak mevcut değildir veya aşırı derecede pahalıdır.

Tablo 1. Yanmış ve yanmamış PVC polimer boruların sızıntı sularındaki kirleticilerin konsantrasyonları, "ppm" veya "gram boru malzemesi başına mg analit" birimleriyle gösterilmiştir.

*2-butoksietanol için veriler, metanol kullanılarak boru sızıntı suyunun katı faz ekstraksiyonuna, diğer veriler ise metilen klorür ekstraksiyonuna dayanmaktadır.

** "Irganox 1010 bileşeni", 7,9-di-tert-butil-1-oksaspiro[4,5]deka-6,9-dien-2,8-dion anlamına gelir.

*** "

En büyük toksikolojik kaygıya sahip sızıntı suyu bileşikleri, yanmamış PVC boru için 2.4 mg/g seviyesinde bulunan dietil ftalat ve 3.0 mg/g seviyesinde diizooktil ftalat içeren ftalat esterleridir. Her iki ftalat esteri, vücudun endokrin sistemine müdahale eden ve hem insanlarda hem de vahşi yaşamda olumsuz gelişimsel, üreme, nörolojik ve bağışıklık etkileri üreten endokrin bozuculardır. İçme suyu dağıtımı için kullanılan polimer borulardan endokrin bozucuların salınımı, günlük düşük doz maruziyet nedeniyle potansiyel olarak insan sağlığına zararlıdır. Gözlenen olumsuz sağlık etkileri, düşük doğurganlık oranını, artan endometriozis insidansını ve bazı kanser türlerini içerir [8-11]. Potansiyel olarak zararlı olan ancak çok daha az dikkat çeken bir başka kimyasal da 7,9-di-tert-butil-1-oksaspiro(4,5)deka-6,9-dien-2,8-diondur. Bu bileşik, akçaağaç şurubu [12], oftalmik ilaç ürünü [13] ve Romanya ve Moldova sınırındaki Prut Nehri suyunda [14] bir kirletici olarak araştırılmıştır. Her üç durumda da, bu kirleticinin kaynakları sırasıyla ağaçlardan toplayıcı kaba akçaağaç şurubu akışı için plastik kanallara, oftalmik solüsyonlar için plastik kaplara ve Prut Nehri'ne atılan plastik atıklara bağlandı. 7,9-di-tert-butyl-1-oxaspiro(4,5)deca-6,9-diene-2,8-dion ile ilgili yayınlanmış veya çevrimiçi toksikolojik bilgi yoktur, ancak bir transformasyon ürünü olarak rapor edilmiştir. Su dağıtımında kullanılan polimer borularda yaygın olarak antioksidan katkı maddesi olarak kullanılan Irganox 1010 [15].

Yanmış ve yanmamış borularda PVC polimer sızıntı sularında 2 mg/g ve 2.7 mg/g konsantrasyonlarında 2.8-bütoksietanol bulunmuştur. Kirlenmiş yiyecek veya suyu tüketirken mide ve bağırsaklarımızdan soluma veya emilim yoluyla vücudumuza girebilir. 2-bütoksietanole maruz kalan hayvanlarda en sık bildirilen zararlı etki, hemoliz olarak bilinen hemoglobin salınımına neden olan kırmızı kan hücrelerinin yok edilmesidir. Hemoliz ile ilgili etkiler arasında idrarda artan hemoglobin seviyeleri, idrarda kan ve hemoglobin birikimi ve böbrek, dalak ve karaciğer gibi organlarda kırmızı kan hücrelerinin tahrip olması yer alır [16]. 2- Etilhekzanol, setan geliştirici olarak 2-etilheksil nitratta ve plastikleştirici katkı maddesi olarak dietilheksil ftalatta yaygın kullanımı nedeniyle solunan nefeste ve yağ dokusunda bulunmuştur. PVC sızıntı suyu örneklerinde yanmamış ve yanmış borular için 11.6 mg/g ve 14.0 mg/g olarak bulunmuştur. Hayvan çalışmalarında ve karaciğer tümörlerinde peroksizom proliferasyonuna neden olan bir peroksizom proliferatörü ve dietilheksil ftalatın bir metabolitidir. Karaciğer tümörleri, tolere edilen maksimum 2 mg/kg vücut ağırlığı dozundan daha fazla verilen dişi farelerde 750-etilheksanol ile üretildi [17]. Tetradekan, heksadekan, oktadekan ve dokosan dahil düz zincirli alkanlar, aşağıdaki Tablo l'de rapor edilmiştir. Seviyeleri oktadekan için 1 mg/g ile yanmış PVC malzemesi için tetradekan için 1.1 mg/g arasında değişir. Bu alkanlar genellikle insan sağlığına çok zararlı değildir ve çok fazla çalışılmamıştır.

3.2 Yanan Polimer Boruların Emisyon Analizi

Test, farklı arıtma senaryoları altında >100 kirleticinin tespitini gösterse de, yalnızca toksikolojik etkileri bilinen ve Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA) ve ABD Çevre Koruma Ajansı (USEPA) tarafından düzenlenen seçilen kirleticiler Tablo 2'de tablo halinde verilmiştir. aşağıda. Tablo 2'deki İzin Verilen Maruz Kalma Sınırları (PEL), endüstriyel ortamlarda çalışanların sağlığını korumaya yönelik OSHA standartlarıdır. Orman yangınlarının yol açtığı sağlık tehditleri bağlamında, orman yangını acil durum yönetiminde itfaiyecilerin ve diğer ilk müdahale ekiplerinin sağlığının korunmasında PEL değerleri büyük önem taşımaktadır. Hem kanser hedef riski hem de kanser dışı tehlike indeksi, genel nüfus veya orman yangınlarından etkilenen bölge sakinleri için toksik madde maruziyetinin risk değerlendirmesi için sağlık temelli tarama seviyeleridir. 1 x10-6'lık kanser hedef risk değeri, 24 yıl boyunca belirli konsantrasyona sürekli (günde 70 saat) maruz kaldığında, eşit olarak maruz kalan bir milyon kişiden birinin kansere yakalanma riskiyle sonuçlanacak hava toksik madde konsantrasyonunu ifade eder. . Kanser dışı tehlike indeksi, havadaki maruz kalma konsantrasyonunun EPA tarafından belirlenen sağlığa dayalı referans konsantrasyonuna oranıdır. Toksik madde konsantrasyonları, kanser dışı tehlike indeksi için 1 olan tablodaki konsantrasyonlardan önemli ölçüde daha büyük olduğunda, bir ömür boyu maruz kalma boyunca kanser dışı sağlık etkilerine neden olma olasılıkları daha yüksektir. Tablo 2, benzen ve 1-bütadien düzeylerinin PEL değerlerinin üzerinde olduğunu ve kanser hedef riski veya kanser dışı tehlike indeksi değerlerinden en az 3 kat daha yüksek olduğunu göstermektedir. Asetaldehit ve klorometan, PEL'lerden daha yüksek seviyelerde bulunmamakla birlikte, kanser riski ve kanser dışı tehlike indeksine dayalı USEPA tarama seviyelerinden daha yüksekti. 100 ppmv ortalama konsantrasyonda (yani hacme göre milyonda parça) tespit edilen karbon monoksit (CO) seviyeleri, 33.8 ppmv'lik PEL'den ve 25 saatlik süre için 9 ppmv Ulusal Ortam Hava Kalitesi Standartlarından daha yüksekti ve 8 saatlik süre için 35 ppmv. CO1 solumak baş ağrısına, baş dönmesine, kusmaya ve mide bulantısına neden olabilir. Yüksek CO seviyelerine maruz kalma, bilinç kaybına veya ölüme neden olabilirken, orta ila yüksek CO seviyelerine uzun süre maruz kalma, artan kalp hastalığı riski ile ilişkilendirilmiştir.

PVC su borularının yanması, özellikle insan sağlığına potansiyel olarak zararlı olan organoklor ve organosilikon bileşikleri olmak üzere çok sayıda hava kaynaklı kirletici içeren emisyonlar üretti. Şekil 1 ve Tablo 2'de gösterildiği gibi, PVC emisyonları, 1-büten, 1, 3-bütadien ve benzen gibi son derece yüksek konsantrasyonlarda toksik bileşikler içeriyordu. Yanan PVC borular, bu üç kirleticiyi, kanser hedef riski ve kanser dışı tehlike indeksi için önerilen tarama seviyelerinden önemli ölçüde daha yüksek konsantrasyon seviyelerinde üretti. PVC emisyonları için, hidrojen klorür, klorometan, kloroeten (vinil klorür), 1, 3-bütadien ve benzen, PVC yanan boruların emisyonlarında endişe duyulan başlıca kirleticilerdir. 1-klorobütan, dikloroetin, 3-kloropropin, klorobenzen, tiran, karbon tetraklorür ve 2,3-bis(trimetilsilil) eter dimetilhidrokinon dahil olmak üzere diğer PVC bazlı kirleticiler de tespit edildi, ancak standartların olmaması nedeniyle miktarı belirlenmedi. 2-[(trimetilsilil)oksi]-2-{4[(trimetilsilil)oksi]fenil}-etanamin, 2,3-dimetilhidrokinonun bis(trimetilsilil) eteri ve bis(trimetilsilil)-3,4 dahil olmak üzere silikon içeren bileşikler, 500-dihidroksibenzil alkol, yanan PVC boru emisyonlarında geçici olarak tanımlanmıştır, ancak bu bileşikler toksikolojik riskler açısından hiçbir zaman incelenmemiştir. Bu bileşiklerin oluşumu muhtemelen siloksanların bozunması ve bunların 18 °C'nin üzerindeki aşırı yüksek orman yangını sıcaklığında PVC'nin diğer yanma yan ürünleriyle reaksiyona girmesiyle ilgilidir [1]. Bu, benzen ve diğer alkil aromatiklerin fenil halkası üzerinde ikame için trimetilsilil parçaları sağladı. Şekil 54 ayrıca yanan PVC ve yanan selülozik yaprak, dal ve çam kozalaklarının emisyonları için GC-MS kromatogramlarının yan yana karşılaştırmasını sağlar. PVC emisyon verilerinde, tespit edilen 88 VOC arasında ölçülen GC-MS sinyallerinin %4.8'ünü oluşturan en bol bulunan bileşen benzendir. Karşılaştırıldığında, selülozik emisyonlar, tespit edilen yaklaşık 184 VOC ile çok karmaşık emisyon profilinin yalnızca %2'ini oluşturan benzen gösterir. PVC boru ve biyokütlenin yanmasından kaynaklanan yangından türetilen kirletici profillerinin karşılaştırılması, içme suyu kirliliğine göreli katkı derecelerinin belirlenmesinde faydalı olacaktır. HCl, ClO3, klorlu hidrokarbonlar ve siloksan bileşiklerinin mevcudiyeti PVC boru emisyonlarının karakteristiği iken, terpenlerin mevcudiyeti limonen, 1-karen, a-pinen, izopren, 3, 1-bütadien, 3, 1,3- dahil olmak üzere bozunma bileşiklerinin varlığıdır. pentadien akrolein, metakrolein, bütanedion ve 1-buten-XNUMX-ol, orman yangınlarından kaynaklanan biyokütle emisyonlarının göstergesidir.

Oktametilsiklotetrasiloksanın östrojenik, androjenik ve progestojenik potansiyelinin toksikolojik değerlendirmesi, östrojenik reseptöre (ERa) bağlanabileceğini ve raportör geni 10 mM'de aktive edebileceğini göstermiştir. 16 saat/gün boyunca oktametilsiklotetrasiloksan inhalasyonu için yürütülen hem RUA hem de Hershberger tahlillerinde, hem Sprague Dawley hem de Fischer'de hem ıslak hem de lekeli uterus ağırlığında küçük ama önemli bir artışın yanı sıra hem lümen hem de glandüler epitel hücre yüksekliğinde artışlar gözlendi. 344 sıçan [19]. 100 mg/kg ila 1000 mg/kg oktametilsiklotetrasiloksan maruziyetinden sonra serum estradiol seviyeleri doza bağlı bir şekilde azaldı. Östrojenik aktivite için bir belirteç olan uterin peroksidaz aktivitesi, oktametilsiklotetrasiloksana maruz bırakılan farelerde de önemli ölçüde artmıştır, ancak diğer siloksanlara maruz bırakılan farelerde bu artış görülmemiştir [20].

Şekil 1. Yanan PVC borulara kıyasla yanan biyokütleden kaynaklanan emisyonların üst üste bindirilmiş GC-MS kromatogramları. PVC emisyonları ölçeğinin, eser seviyelerde tespit edilen yaklaşık 85 VOC'nin varlığını göstermek için kırk kat genişletildiğini unutmayın. Ekteki şekil, ortak bir ölçekte aynı kromatogramları ve yanan PVC emisyonlarında yaklaşık altı ana bileşenin varlığını göstermektedir.

Tablo 2. GC-MS Tarafından Yakılan PVC Boruların Emisyonlarında Ölçülen Başlıca Hava Kirleticilerinin Konsantrasyonları ve İzin Verilen Maruziyet Düzeyleri (PEL) için OSHA Düzenleyici Standartları ve Aşırı Kanser Riskine Dayalı USEPA Sağlık Tarama Düzeyleri ile Karşılaştırılması = 1 x 10-6 ve Tehlike İndeksi = 1

* PEL ve STEL, çalışanların güvenliğini korumaya yönelik İzin Verilen Maruz Kalma Limitleri ve Kısa Vadeli Maruz Kalma Limitlerini ifade eder ve Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA) tarafından ilan edilen düzenleyici standartlardır; 1 ppmv = 1000 ppbv.

** CTR ve NCHI tarama seviyeleri, USEPA Entegre Risk Bilgi Sistemi (IRIS) veri tabanından elde edilmiştir; CTR ve NCHI değerleri, GC-MS ile ölçülen kirleticiler için hem "mg/m3" hem de "ppbv" birimlerinde rapor edilir.

*** Müsait değil

Tablo 2'de, yanan PVC boru emisyonlarında bulunan benzen (10.5 ppmv) ve 1, 3-bütadien (2.4 ppmv) için gözlemlenen havadaki kirletici seviyelerinin, iş güvenliği için OSHA düzenleyici standartlarını aştığını belirtmek önemlidir. Bu OSHA standartları, orman yangınlarını söndürmeye çalışan itfaiyeciler, sakinleri tahliye etmekten sorumlu acil müdahale personeli ve yanmış PVC boruları çıkaran tehlikeli atık operatörleri gibi çalışanların zararlı soluma maruziyetini önlemeyi amaçlamaktadır. Bununla birlikte, bu bileşiklerin her ikisi de, USEPA Entegre Risk Bilgi Sistemi (IRIS) veri tabanında bildirilen Kanser Hedef Riski (CTR) ve Kanser Dışı Tehlike İndeksi (NCHI) tarama seviyelerinin üzerindedir. Yanan PVC boru emisyonları için kloroeten veya vinil klorür ve etilbenzen de CTR tarama seviyesinin üzerindedir. PVC emisyonları ayrıca 3007 ppbv'lik NCHI tarama seviyesine kıyasla çok yüksek bir 45.5 ppbv klorometan seviyesi içerir. 1-klorobütan, 1-büten ve 2-dimetilhidrokinon, bis(trimetilsilil) eter gibi diğer bileşikler de çok yüksek seviyelerde bulundu, ancak toksikolojik bilgi veya düzenleyici standartlar olmadığı için miktarları belirlenmedi.

GC-MS analizine uygun olmayan PVC boru emisyonlarındaki çok uçucu bileşiklerin analizi için FTIR yöntemi kullanılmıştır. PVC boru için örnek veriler aşağıdaki Tablo 3'te gösterilmektedir. CO konsantrasyonu 33.8 ppmv'dir ve bu, sırasıyla 9 saatlik ve 35 saatlik ortalama süreler için 8 ppmv ve 1 ppmv'de CO'nun Ulusal Ortam Hava Kalitesi Standartlarını (NAAQS) aşar. Nispeten yüksek seviyelerde etilen (3.1 ppmv) ve asetilen (2.0 ppmv) sağlık etkileri açısından özellikle büyük bir endişe kaynağı olmamasına rağmen, benzen, formaldehit, asetaldehit gibi zararlı ve kanserojen bileşiklerin oluşumunda önemli bir rol oynarlar. yanı sıra 1, 3-bütadien. Bir duyusal ve akciğer tahriş edici olan hidrojen klorürün, yanan PVC boru emisyonlarında 2.3±0.1 ppmv'de mevcut olduğu belirlendi. 200-300 ºC'de yanan PVC borunun dehidroklorinasyon reaksiyonu, hidrojen klorürün salınmasından sorumludur. PVC boru emisyonunda bulunan GC-MS tarafından heksametilsiklotrisiloksan, oktametilsiklotetrasiloksan ve dekametilsiklopentasiloksan olarak tanımlanan siloksan bileşikleri, FTIR analizi ile 0.462±0.051 ppmv oktametilsiklotetrasiloksan olarak ölçülmüştür. FTIR ile ölçülen bileşikler arasında formaldehit (0.049 ppmv) ve hidrojen klorür (2.3 ppmv), Tablo 3'te gösterildiği gibi yüksek çözünürlük değerleri nedeniyle su kaynağını kirletme olasılığı yüksektir. Ancak, her ikisi de liç çalışmasında ölçülmemiştir çünkü her ikisi de liç çalışmasında ölçülmemiştir. kolonun nispeten polar olmayan durağan fazına dayanan katı faz ekstraksiyon kartuşu ve GC-MS analizi, hidrojen klorür analizi için uygun değildir. Ayrıca, 35 amu'dan başlayan GC-MS kütle taramasının alt sınırı, mol kütlesi 30 amu olan formaldehitin analizi için geçerli değildir. Formaldehit, Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı tarafından Grup 1 veya insan için kanserojen olarak sınıflandırıldığından, sudaki formaldehiti tespit etmek için analitik yöntemin değiştirilmesi için gelecekte yapılacak çalışmalar gereklidir. Gerçek yanma koşullarına bağlı olarak, emisyonlarda yüksek konsantrasyonda klor dioksit de tespit edilmiştir. Klor dioksitin solunması, güçlü bir oksidan olduğu için potansiyel olarak zararlı olabilir ve akciğerlerdeki alveolar doku yoluyla kan akışına emildiğinde insanlarda fizyolojik süreçleri bozabilir.

Tablo 3. Kızılötesi spektrometri ile analiz edilen yanan PVC boru emisyonlarındaki çok uçucu bileşiklerin konsantrasyonları (ppmv)

*Tüm FTIR verileri, ±3 standart sapma ile 5-1 ölçümün ortalaması olarak rapor edilir.

**Çözünürlük ve buhar basıncı değerleri 20-25 C sıcaklıklara dayanmaktadır ve Wikipedia'dan alınmıştır.

4. Tartışma

Bileşiklerin polimer borulardan suya sızması veya göçüyle ilgili önceki bir çalışma, HDPE ve çapraz bağlı polietilen borulara (PEX) kıyasla PVC'nin en düşük koku eşiğini verdiğini ve en az sayıda VOC verdiğini göstermektedir [21]. PVC boruların popülaritesi bu arzu edilen özelliklere atfedilebilse de, etkilenen topluluklarda içme suyu kalitesinin yaygın şekilde kirlenmesine neden olabilecek son orman yangınları olayları göz önüne alındığında, su dağıtımı için en iyi seçim olmayabilir. Yanan PVC borular için bu çalışmada gösterilen sonuçlar, 100'e yakın bileşiğin salınmasına neden olacak orman yangınlarının termal bozunmasına dayanma yetenekleri konusunda şüpheler uyandırdı. Bunlar, vinil klorür, formaldehit, 1-bütadien ve benzen dahil olmak üzere bilinen dört IARC Grup 1,3 insan kanserojenini içerir [22]. Emisyon testi ayrıca metilen klorür, tetrakloroetilen ve stiren dahil olmak üzere üç Grup 2A olası kanserojeni ve kloroform, karbon tetraklorür, asetaldehit ve etilbenzen dahil olmak üzere dört Grup 2B olası kanserojeni gösterir. Kloroform gibi trihalometanlar, mesane kanseri gelişme riskinin artmasıyla ilişkilendirilmiştir [23]. Orman yangınlarına meyilli bölgelerde su dağıtımı için PVC'nin tercih edilen boru olup olmadığı tartışmalı olsa da, bu çalışma, daha fazla yangın geciktirici ve dolayısıyla en az yangına neden olan alternatif bir boru malzemesi olup olmadığı konusundaki önemli soruyu gündeme getirmektedir. yangın kaynaklı kirleticilerin sağlık tehdidi. İçme suyunu taşımak için kullanılan çimento bazlı malzemeler arasında betonarme borular, çimento harcı astarları ve asbestli çimento (AC) borular bulunur. AC basınçlı borular, PVC ile karşılaştırılabilir pek çok avantajı nedeniyle bir içme suyu boru sistemi olarak popülerlik kazanmıştır - hafif, güçlü ve düşük hidrolik sürtünme. Ek olarak, AC basınçlı borular ısıya ve yangına dayanıklı olduğu kadar korozyona da dayanıklıdır [24]. Asbest liflerinin kullanılması nedeniyle, düzenlemeler, asbest liflerinin işçilere yönelik tehlikeleri nedeniyle AC borularının değiştirilmesini sınırlandırmıştır ve modern lif değiştirmeleri mevcuttur. Çimento bazlı borular, benzerlerinin sahip olduğu toksisite endişelerine sahip değildir ve 2002 EPA Çalışmasında, toksik maddelerin nüfuzu ve sızması ile ilgili ABD olaylarının sadece %1'ine sahip olduğu belirtilmiştir [25]. İçme suyu uygulamaları için çimento bazlı boru sistemleri üretmek için onaylanmış alternatifler mevcuttur.

Bu araştırma çalışması, benzenin soluma veya yutma yoluyla toksisitesi ve tüm kirleticiler arasında bolluğu açısından hesaba katılması gereken en önemli kirletici olduğunu doğrulamıştır. GC-MS sonuçları, benzen sinyal yoğunluğunun PVC boru emisyonlarında tespit edilen tüm bileşiklerin %47.6'sını oluşturduğunu göstermektedir. Huggett ve Levin tarafından eski Ulusal Standartlar Bürosunda yapılan bir başka çalışma da benzen ve diğer klorlu hidrokarbonların varlığını göstermiştir [26]. Bununla birlikte, bağıl konsantrasyonlara ilişkin nicel veri yoktur ve muhtemelen kullanılan yöntemin daha yüksek analitik duyarlılığından dolayı, saptanan bileşiklerin sayısı bu çalışma için rapor edilen sayıdan daha azdır. İyileştirme çabalarının etkinliğinin bir göstergesi olarak kontamine su kaynaklarında benzen konsantrasyonlarının kullanılması kabul edilebilir olsa da, kolaylaştıran büyük Henry Yasası sabitleri ile oldukça toksik bileşikleri ölçebilen oldukça hassas analitik yöntemlerin uygulanmasına yönelik daha fazla araştırma amaçlanmalıdır. içme suyuna bölünmeleri veya artan çözünürlükler sağlar. Dioksinler, suda çok çözünür olmasalar da, oldukça zehirlidir ve insan besin zincirine girebilen ve yağ dokularında biyolojik olarak birikebilen solunabilir partikül maddelere ayrılma eğilimi gösterirler. EPA tarafından ilan edilen maksimum kirletici seviyesi (MCL), 30 ppb'deki benzenin MCL'sinden yaklaşık 167,000 kat daha düşük olan katrilyonda (ppq) 5 kısımdır. Yazarların bildiği kadarıyla, Paradise veya California'da Santa Rosa'daki orman yangınlarının ardından toplanan su örneklerinde dioksinlerin analizi hakkında yayınlanmış herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. PVC'nin ev ürünlerinde, inşaat malzemelerinde ve içme suyu, yağmur suyu ve kanalizasyon suyu dağıtımı için polimer borularda yaygın olduğu vahşi arazi-kentsel arayüzde orman yangınlarının yanması sonucu dioksin üretilmesi olasılığı yüksektir. Bu, PVC'nin yüksek derecede toksik dioksinlerin üretiminde yer aldığı çeşitli yolları açıklayan yakın tarihli bir gözden geçirme makalesi tarafından desteklenmektedir [27]. Bunlar, belediye atık yakma fırınında üretilen dioksinleri, ev veya yapı yangınlarını, çöplük yangınlarını ve PVC malzemelerinin her yerde bulunması nedeniyle arka bahçelerin yanmasını içerir. Yanma prosesleri sırasında yaygın dioksin kontaminasyonu insidansı, kısmen PVC'nin diğer polimerlere kıyasla daha düşük bir ısıl işlem sıcaklığında gaz halindeki HCl'ye hızlı bir şekilde dönüştürülmesinden kaynaklanmaktadır. TGA verilerimizde 210-245 °C'de PVC boru numunesi için kütle kaybının başlangıcının gözlemlenmesi, Bhaskar ve diğerleri tarafından bildirilen TGA verileriyle tutarlıdır. PVC için parçalanmanın veya kütle kaybının başlangıcının yaklaşık 250 °C'de gerçekleştiğini gösterirken, PP ve HDPE ilk ayrışmayı sırasıyla 350 °C ve 460 °C'de gösterir [28]. HCl emisyonu, poliklorlu dibenzodioksinlerde (PCDD'ler) ve poliklorlu dibenzofuranlarda (PCDF'ler) çeşitli sayıda klor ikame edicisi olan birçok dioksin türdeşinin üretilmesinde önemli bir rol oynar.

Bu makale muhtemelen PVC boruların hem su sızıntılarında hem de yanma emisyonlarında yangın kaynaklı kirleticilerin araştırılmasına ayrılmış ilk makaledir. Gelecekteki araştırmalar, sudaki farklı polaritelere veya çözünürlüğe sahip çok çeşitli bileşikleri alt ppb seviyelerinde analiz edebilen daha çok yönlü analitik yöntemlerin geliştirilmesine yönelik olacaktır. Bu noktada, orman yangınlarından sonra Kaliforniya su kurumları veya yerel su hizmetleri şirketleri tarafından içme suyunun analizi için EPA Metod 524 dışında hangi EPA yöntemlerinin kullanıldığı bilinmemektedir. Kullanılan yöntemler EPA 524.2 veya GC-MS analizi ile temizleme ve tutma tekniğini içeren 524.3 yöntemlerine dayanıyorsa, analiz için uygun analit aralığı, bileşiklerin uçuculukları ve bunların türleriyle uyumlulukları ile sınırlı olacaktır. tuzakta kullanılan sorbentler. İdeal olarak, daha polar ve daha az uçucu bileşiklerin sıvı kromatografi ayrımından (LC-MS) sonra MS analizi, içme suyunda da bulunabilen yarı uçucu veya uçucu olmayan bileşiklerin belirlenmesi için kullanılmalıdır. Mevcut çalışmada kullanılan yöntem, 100'e yakın GC tepe noktasının varlığının kanıtladığı gibi çok çeşitli bileşikleri yakalayabilen oktadesil sorbent fazı ile katı faz ekstraksiyonunu içerir, ancak sadece 40-60 geçici olarak nispeten iyi eşleşme ile tanımlanabilse bile NIST 2017 kütle spektral veritabanına karşı arama yaparak indeksler. Farklı bileşik gruplarının alt ppb saptama sınırlarının elde edilmesi için uygunluklarını belirlemek için hem katı faz ekstraksiyonu hem de katı faz mikro ekstraksiyonu ile farklı tipte sorbent materyalleri kullanılabilir. Orman yangınlarından üretilen havadaki partikül maddenin analizine yönelik teknikler, hem eser elementlerin enerji-dağıtıcı X-ışını mikroanalizi, FTIR ve Raman mikroskopisi ile taramalı elektron mikroskobu hem de partikül boyutu fraksiyonlarının SPE ekstraktlarının MS analizi için değerlendirilmelidir. 1.0 mikrondan daha az, solunabilir ve akciğer alveolar dokularında birikebilir. Bu ultra ince parçacık fraksiyonları, içme suyunda dağılabildikleri ve ev tipi su filtrelerinden geçebildikleri için de yutulabilir. Kızılötesi ve Raman mikroskobuna dayalı görüntüleme yöntemlerinin, enerji dağıtan X-ışını mikroanalizi ile taramalı elektron mikroskobunun ve nano ölçekte partikül yoğunluğunu ölçebilen lazer saçılma tekniklerinin bulunmasına rağmen, musluk suyunda ultra ince parçacıkların yutulması nadiren incelenmiştir. . Yakın tarihli bir inceleme makalesinde, elli altı çalışmadan sadece ikisi musluk suyundaki mikroplastiklerle ilgiliyken, çalışmaların çoğu yüzey ve atık sulara odaklanmıştır [31].

5. sonuçlar

Bu çalışma, Kaliforniya ve diğer batı eyaletlerinde yağmur suyu ve içme suyu borularının yanmasına ve zarar görmesine neden olan orman yangınlarının sıklığı ve şiddetindeki son artışı göz önünde bulundurarak tam zamanındadır. Bu, duman soluma ve su tüketimi yoluyla insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere yol açabilecek benzeri görülmemiş hava ve su kirliliği sorunlarına yol açmıştır. Bu proje, orman yangınları sırasında su borularının zarar görmesinden kaynaklanabilecek potansiyel toksikolojik riskleri anlamak için bilim adamları, mühendisler ve halk için faydalı olacak veriler ve test sonuçları sağlamıştır. Ayrıca, polimer boruların sızabilirliği, üreme, nörolojik, immünolojik ve gelişimsel sağlık üzerinde etkisi olan endokrin bozucuların, kanserojenlerin veya diğer toksik maddelerin biyolojik olarak birikmesine katkıda bulunabilecek ftalat esterlerinin ve diğer bileşiklerin salınmasına neden olur. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri ve Çevre Koruma Ajansı gibi kurumlar tarafından ftalat esterlerinin biyolojik izleme ve çevresel çalışmaları için tamamlayıcı veriler sağlamanın yanı sıra, bu çalışmanın sonuçları polimer bazlı kirleticilerin profilini aydınlatmaktadır. boru üreticilerini daha güvenli ve çevreye zarar vermeyen borular geliştirmeye teşvik edebilir. Yangın geciktirici polimer boruların veya diğer malzemelerden yapılmış boruların tasarımı, insanların sağlığa olumsuz etkileri olan kirleticilere maruz kalmasının azaltılmasında kritik öneme sahip olacaktır. Termal olarak kararlı ve süzülemeyen polimer, sünek demir, bakır veya beton malzemelerin kullanılması oldukça arzu edilir. Orman yangınları olsun ya da olmasın, her koşulda çevre ve insan sağlığı açısından istenmeyen sonuçlara yol açmayacak uygun tipte su borularının seçimi halk sağlığı ve güvenliği açısından büyük önem taşımaktadır.