PRACA ORYGINALNA
Zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych a mutagenne właściwości pyłowych zanieczyszczeń powietrza na obszarze województwa śląskiego
 
Więcej
Ukryj
1
Zakład Szkodliwości Chemicznych i Toksykologii Genetycznej Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego Kierownik Zakładu: dr hab. n. med. A. Sobczak, Dyrektor Instytutu: dr n. med. P.Z. Brewczyński
2
Samodzielna Pracownia Biologii Molekularnej, Instytut Medycyny Wsi im. W. Chodźki w Lublinie, Kierownik Samodzielnej Pracowni Biologii Molekularnej: dr n. med. L. Kapka-Skrzypczak
3
Katedra Zdrowia Publicznego, Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania w Rzeszowie Kierownik Katedry Zdrowia Publicznego: dr n. med. L. Kapka-Skrzypczak
AUTOR DO KORESPONDENCJI
Agnieszka Kozłowska   

Zakład Szkodliwości Chemicznych i Toksykologii Genetycznej Pracownia Toksykologii Genetycznej Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego ul. Kościelna 13, 41-200 Sosnowiec Tel: +48 32 6341194; fax: +48 32 2661124
 
Med Srod. 2011;14(3):28–39
 
SŁOWA KLUCZOWE
STRESZCZENIE ARTYKUŁU
Rodzaj, ilość i stężenie zanieczyszczeń wprowadzanych do atmosfery zależy od spalanych paliw, zastosowanych technologii produkcji jest również od pory roku i warunków meteorologicznych. Pyłowe zanieczyszczenia powietrza stanowią złożoną mieszaninę substancji organicznych i nieorganicznych o różnorodnym składzie chemicznym i mineralnym. Znajdujące się w każdej frakcji aerozolu atmosferycznego wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) oraz ich nitrowe, aminowe, tlenowe i chlorowe pochodne są szczególnie niebezpieczne dla zdrowia i wykazują właściwości mutagenne. Do oznaczania i analizy WWA wykorzystano chromatografię cieczową (HPLC). Do oceny efektu mutagennego ekstraktów pyłowych zanieczyszczeń powietrza zastosowano test Amesa z wykorzystaniem standardowego szczepu TA 98 oraz jego pochodnej YG 1041. Próby pobierano przy użyciu aspiratora o przepływie powietrza wynoszącym ok. 1 m3/min. na filtry z włókna szklanego w sezonie jesiennym. Punkty pomiarowe zlokalizowano w sześciu miastach województwa śląskiego. Ekstrakcję zanieczyszczeń przeprowadzono w aparacie Soxhleta przy użyciu dichlorometanu w ciemności w pomieszczeniu z właściwą wentylacją. W badanym materiale zaobserwowano przewagę mutagenów działających pośrednio (wymagających aktywacji metabolicznej). Mutagenność pyłowych zanieczyszczeń powietrza spowodowana była obecnością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, głównie mutagennego benzo[a]pirenu w wysokich stężeniach co potwierdziły wyniki analizy HPLC.

Quality and quantity of pollution depend on the combusted fuels and industrial technologies, the season of the year and meteorological conditions. Dust pollution of the air consists of diverse chemical organic and inorganic substances. Polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) mixture and their nitric, amin, oxidated and chlorated derivatives, which are found in all dust fractions, are particularly dangerous to human health andexert mutagenic effects. PAHs are measured and ana-lyzed using liquid chromatography, which is one of the most popular technique in analytical chemistry. Standard Ames test on Salmonella strain TA98 and YG1041 was used to assess mutagenic properties of dust. Samples of dust were collected on glass fiber filters by aspiration instrument with air flow 1 m3/min. during the autumn in six cities in Silesian Region. Extraction of pollution was carried out in Soxhlet instrument using dichlorometane in the ventilated chamber. There was majority of indirect mutagenic substances (requiring metabolic activation) in studied samples. Mutagenic activity of dust fractions in outdoor air was caused by the PAHs concentrations, and particularly by benzo(a)pyrene, what was confirmed by HPLC.
PODZIĘKOWANIA
Szczególne podziękowania i wyrazy wdzięczności składamy pracownikom Wojewódzkiej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Katowicach za przygotowanie i udostępnienie filtrów z materiałem badawczym w postaci pyłowych zanieczyszczeń powietrza.
 
REFERENCJE (59)
1.
Piekarska K., Karpińska-Smulikowska J.: Wpływ indukcji frakcji mikrosomalnej na wykrywalność mutagennych zanieczyszczeń powietrza frakcji PM10 bakteryjnym testem Amesa. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Anny Matusiak – Piotrowskiej i Jana Rutkowskiego: Ochrona powietrza atmosferycznego. Osiągnięcia w nauce, energetyce i przemyśle. Politechnika Wrocławska, 863: 175–180, Wrocław 2006.
 
2.
Kleinowski K., Błaszczyk J.: Zanieczyszczenie powietrza pyłem PM2,5 w Aglomeracji Górnośląskiej, ocena poziomu narażenia na bazie indeksu AQI. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Jana Konieczyńskiego. Ochrona powietrza w teorii i praktyce, 2: 147–156. Wydawnictwo IPIŚ PAN, Zabrze 2006.
 
3.
Adamiak W., Kołwzan B.: Bioindykatory zanieczyszczeń atmosfery. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Jerzego Zwoździaka: Człowiek, Środowisko, Zagrożenie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 147–163, Wrocław 2002.
 
4.
Kozłowska A., Kapka L., Jasiński R.: Analiza efektu mutagennego przechowywanych ekstraktów pyłowych zanieczyszczeń powietrza w wybranych miastach województwa śląskiego. Medycyna Środowiskowa, 10, 2: 68–75, Sosnowiec 2007.
 
5.
Jadczyk P.: Mutagenność pyłowych zanieczyszczeń powietrza w środowisku miejskim. Rozprawa doktorska. Politechnika Wrocławska, Wrocław 2000.
 
6.
Banasik S., Danecki R., Holecki A., Kiszka I., Pilich- Konieczny A., Szymańska-Kubicka L., Kucharczyk B., Piszczek S., Plewnia B., Radecki R., Rasała J., Straszak K., Szczygieł A., Szumowska A., Ślęzański M., Tsarczyk R., Dziekońska D., Głubiak-Witwicka E., Włoch D.: Krajowy Raport Mozaikowy o stanie środowiska – województwo śląskie. Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska, Katowice 2009.
 
7.
Gawlik M.B., Bilek M.: Możliwości obniżenia emisji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych ze źródeł antropogenicznych. Medycyna Środowiskowa, 9, 1: 73– 76, Sosnowiec 2006.
 
8.
Kołwzan B., Pawlaczyk-Szpilowa M., Adamiak W.: Bioindykacja zanieczyszczeń mutagennych i rakotwórczych w próbach środowiskowych. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Jerzego Zwoździaka: Człowiek, środowisko, zagrożenie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 165–181, Wrocław 2002.
 
9.
Mielżyńska D., Siwińska., Kapka L.; Efekt mutagenny frakcji PM10 pyłów zawieszonych na obszarze województwa śląskiego. Materiały konferencyjne V Krajowej Konferencji Polskiego Towarzystwa Medycyny Środowiskowej. Medycyna Środowiskowa, 5, 1: 57–58, Sosnowiec 2002.
 
10.
Mielżyńska D., Siwińska., Kapka L.; Efekt mutagenny pyłów zawieszonych jako wskaźnik jakości powietrza. Wydawnictwo IMPiZŚ, Sosnowiec 2002.
 
11.
Piekarska K., Zaciera M., Czarny A., Zaczyńska E.: Właściwości mutagenne i cytotoksyczne ekstraktów pyłu zawieszonego pobranego na terenie Wrocławia. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Barbary Kołwzan i Kazimierza Grabasa: Ekotoksykologia w ochronie środowiska. PZITS, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 303–312, Wrocław 2008.
 
12.
Piekarska K., Zaciera M.: Mutagenność zanieczyszczeń organicznych zaadsorbowanych na cząstkach pyłu frakcji PM10 i PM2,5 pobranego na terenie Wrocławia. Medycyna Środowiskowa, 11, 1: 27–34, Sosnowiec 2008.
 
13.
Kapka L., Zemła B.F., Kozłowska A., Olewińska E., Pawlas N.; Jakość powietrza atmosferycznego a zapadalność na nowotwory płuc w wybranych miejscowościach i powiatach województwa śląskiego. PZH, Przegląd Epidemiologiczny, 63, 3: 437–442, Warszawa 2009.
 
14.
Ćwiklak K. 2006.: Występowanie WWA w powietrzu wybranych miast Małopolski. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Jana Konieczyńskiego. Ochrona powietrza w teorii i praktyce, 2: 43–52. Wydawnictwo IPIŚ PAN, Zabrze 2006.
 
15.
Brzuzan P., Woźny M., Łuczyński M.K.: Toksykologia molekularna, przewodnik do ćwiczeń, Uniwersytet Warmińsko Mazurski, 1–75, Olsztyn 2007.
 
16.
Bezak-Mazur E.: Elementy toksykologii środowiskowej. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, 372: 69–80, Kielce 2001.
 
17.
Bartosz G.: Druga twarz tlenu. Wolne rodniki w przyrodzie. Wydawnictwo PWN, 289–290, Warszawa 2006.
 
18.
Jarosińska D., Biesiada M., Dąbkowska B., Muszyńska- Graca M., Pastuszka J., Pawlas K., Powązka E., Skiba M.: Środowiskowe zagrożenia zdrowia w Polsce – wybrane zagadnienia. Informator dla administracji rządowej i samorządowej. 1–62, IMPiZŚ, Sosnowiec 2001.
 
19.
Kapka L., Mielżyńska D., Siwińska E.: Ocena sezonowej i przestrzennej zmienności stężeń PM10 oraz wybranych WWA w powietrzu atmosferycznym województwa śląskiego. Medycyna Środowiskowa, 7, 1: 25–31, Sosnowiec 2004.
 
20.
Czarny A., Zaczyńska E., Janicka A., Szczepaniak W., Walkowiak W.: Wpływ wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych na produkcję TNF-] przez ludzkie komórki płuc, in vitro. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Barbary Kołwzan i Kazimierza Grabasa: Ekotoksykologia w ochronie środowiska. PZITS, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 5627–44, Wrocław 2008.
 
21.
Sadowska A., Obidoska G., Rumowska M.: Ekotoksykologia. Toksyczne czynniki środowiskowe i metody ich wykrywania. Wydawnictwo SGGW, 43–112, Warszawa, 2000.
 
22.
Piekarska K.: Modyfikacja testu Salmonella do oceny mutagenności pyłowych zanieczyszczeń powietrza. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Monografia 52: 16–179, Wrocław 2008.
 
23.
Zaciera M.: Metoda oznaczania nitrowych pochodnych WWA w powietrzu. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Jana Konieczyńskiego. Ochrona powietrza w teorii i praktyce, 2: 147–156. Wydawnictwo IPIŚ PAN, Zabrze 2006.
 
24.
Traversi D., Degan R., De Marco R., Gilli G., Pignata C., Villani S., Bono R.: Mutagenic properties of PM2.5 urban pollution in the Northern Italy:The nitro-compounds contribution. Environment International, 35: 905–910, 2009.
 
25.
Zaciera M., Mniszek W., Smolik E.: Kryteria szkodliwości spalin z silników Diesla. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Marty Janosz-Rajczyk: Mikrozanieczyszczenia w środowisku człowieka. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 141–149, Częstochowa 2002.
 
26.
Zaciera M., Mniszek W.: Oznaczanie Nitrowych pochodnych WWA w powietrzu. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Marty Janosz-Rajczyk: Mikrozanieczyszczenia w środowisku człowieka. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 385–391, Częstochowa 2004.
 
27.
Piekarska K., Zaciera M., Czarny A., Zaczyńska E.: Mutagenic and cytotoxic properties of extracts of suspended particulate master collected in Wrocław city area. Environment Protection Engineering, 35, 1: 37–48, 2009.
 
28.
Karpińska-Smulikowska J., Piekarska K.; Obecność zanieczyszczeń genotoksycznych w powietrzu atmosferycznym na terenie miasta Wrocławia. Medycyna Środowiskowa, 7, 1: 25–31, Sosnowiec 2004.
 
29.
Jadczyk P.: The effect of traffic in the Wrocław town centre on the mutagenicity of airborne particulate matter. Acta Poloniea Toxicologica, 9, 1: 57–67, 2001.
 
30.
Jadczyk P.: Korelacje między mutagennością pyłu zawieszonego a stężeniami zanieczyszczeń w atmosferze. Rocznik PZH, 52, 1: 25–33, Warszawa 2001.
 
31.
Mielżyńska D., Siwińska E., Bubak A.: Genotoksyczność 13 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w wybranych systemach in vitro. Wydawnictwo IMPiZŚ, Sosnowiec 1998.
 
32.
Sapota A.: Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (substancje smołowe rozpuszczalne w cykloheksanie). Dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych poziomów narażenia zawodowego. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy, 2, 32: 179–208, 2002.
 
33.
Smolik Ewa Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne. http://www.srodowiskoazdrowie.... Materialy_szkoleniowe/Szkol12/10-smolik.pdf.
 
34.
PN-Z-04240-5:2006 Ochrona czystości powietrza? Badania zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych – Część 5: Oznaczanie antracenu, benzoa]antracenu, chryzenu, benzob]fluorantenu, benzok]fluorantenu, benzoa]pirenu, dibenzoa,h]antracenu, benzog,h,i]perylenu i indeno1,2,3 c,d]pirenu na stanowiskach pracy metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej, 2006.
 
35.
Makuch B., Kamiński M.: Podstawowe parametry opisujące układ chromatograficzny. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją M. Kamińskiego i R. Kartanowicza. Chromatografia cieczowa, 7-15. Centrum Doskonałości Analityki i Monitoringu Środowiskowego Wydawnictwo CEEAM Politechnika Gdańska, Gdańsk 2004.
 
36.
Kartanowicz R.: Oznaczanie ilościowe w HPLC. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją M. Kamińskiego i R. Kartanowicza. Chromatografia cieczowa, 166–173. Centrum Doskonałości Analityki i Monitoringu Środowiskowego Wydawnictwo CEEAM Politechnika Gdańska, Gdańsk 2004.
 
37.
Witkiewicz Z.: Podstawy chromatografii, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa, 2005.
 
38.
Mertelmans K., Zeiger E.: The Ames Salmonella/microsome mutagenicity test. Mutation Research, 455: 29– 60, 2000.
 
39.
Claxton L.D., Matthews P.P., Warren S.H.: The genotoxicityof ambient outdoor air, a review: Salmonella mutagenicity Mutation Research, 567: 347–399, 2004.
 
40.
Piekarska K., Karpińska-Smulikowska J.: Sezonal variability in mutagenicity of airborne particulate pollution in Wrocław urban area. Polish Journal of Environmental Studies, 16, 3B: 408–413, 2007.
 
41.
Piekarska K., Karpińska-Smulikowska J.: Mutagenic activity of environmental air samples from the area of Wrocław. Polish Journal of Environmental Studies, 16, 5: 757–764, 2007.
 
42.
Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 28 lipca 2003 r. w sprawie metod przeprowadzania badań właściwości fizykochemicznych, toksyczności i ekotoksyczności substancji i preparatów chemicznych (Dz. U. Nr 232 z 2003 r. poz. 2343).
 
43.
Traczewska T.M.: Metody biologiczne w kontroli jakości wody. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Barbary Kołwzan i Kazimierza Grabasa: Ekotoksykologia w ochronie środowiska. PZITS, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 435–442, Wrocław 2008.
 
44.
Piekarska K.: Mutagenic effect of main groups of organic pollutants adsorbed on suspended particulate matter (PM10 and PM2,5) collected within Wrocław urban area. Environment Protection Engineering, 35, 1: 23–35, 2009.
 
45.
Piekarska K., Karpińska-Smulikowska J.: Zastosowanie testu preinkubacyjnego jako metody zwiększenia wykrywalności mutagennych zanieczyszczeń powietrzu aglomeracji miejskiej bakteryjnym testem Amesa (testem Salmonella). Medycyna Środowiskowa, 9, 2: 87–95, Sosnowiec 2006.
 
46.
Piekarska K., Karpińska-Smulikowska J.: Effect of microsomal fraction induction on the detectability of mutagenie air pollutants by means of the Ames bacterial mutagenicity test. Environment Protection Engineering, 32, 4: 15–23, 2006.
 
47.
Hagiwara Y., Watanabe M., Oda Y., Sofuni T., Noemi T.: Specificity and sensitivity of Salmonella typhimurium YG1041 and YG1042 strains possessing elevated levels of nitroreductase and acetyltransferase activity. Mutation Research, 291: 171–180, 1993.
 
48.
Maron D.M., Ames B.N.: Revised methods for the Salmonellam mutagenicity test. Mutation Research, 113: 173–215, 1983.
 
49.
Zwoździak J., Zwoździak A.: Charakterystyka i zmienność stężeń pyłów PM10 i PM2,5 w atmosferze we Wrocławiu. w pracy zbiorowej pod redakcją Anny Matusiak – Piotrowskiej i Jana Rutkowskiego: Ochrona powietrza atmosferycznego. Osiągnięcia w nauce, energetyce i przemyśle. Politechnika Wrocławska, 863: 239–242, Wrocław 2006.
 
50.
Ames B.N., McCann J., Yamasaki E.: Methods for detecting carcinogens and mutagens with the Salmonella/mammalian – microsome mutagenicity test. Mutation Research, 31: 347–364, 1975.
 
51.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 3 marca 2008 r. w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu (Dz. U. Nr 47 z 2008 r. poz. 281).
 
52.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 czerwca 2002 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów niektórych substancji w powietrzu, alarmowych poziomów niektórych substancji w powietrzu oraz marginesów tolerancji dla dopuszczalnych poziomów niektórych substancji (Dz. U. Nr 87 poz. 796).
 
53.
Straszak K., Szymańska-Kubica L., Zbrojkiewicz R., Caban P., Kluba J.: Raport o stanie środowiska w 2007 roku. Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska. Katowice 2007.
 
54.
Praca pod redakcją Zbrojewicz E., Sosnowska M., Tyczyński A.: Zanieczyszczenie atmosfery w województwie śląskim w latach 1999–2000. Śląska Wojewódzka Stacja Sanitarno- Epidemiologiczna, Katowice 2001. Sosnowska M., Tyczyński A.: Raport o stanie sanitarnym powietrza w województwie śląskim w 2007 roku. Śląska Wojewódzka Stacja Sanitarno – Epidemiologiczna, Katowice 2008.
 
55.
Sosnowska M., Tyczyński A.: Raport o stanie sanitarnym powietrza w województwie śląskim w 2009 roku. Śląska Wojewódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna, Katowice 2010.
 
56.
Sosnowska M., Tyczyński A.: Raport o stanie sanitarnym powietrza w województwie śląskim w 2007 roku. Śląska Wojewódzka Stacja Sanitarno – Epidemiologiczna, Katowice 2008.
 
57.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 17 grudnia 2008 r. w sprawie dokonywania oceny poziomów substancji w powietrzu (Dz. U. Nr 5 z 2009 r. poz. 31).
 
58.
Sosnowska M., Pastuszka J.S.: Wstępne wyznaczenie ryzyka nowotworowego populacji generalnej na obszarze Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego, generowanego inhalacja benzo(a)pirenu, z uwzględnieniem narażenia historycznego. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Jana Konieczyńskiego. Ochrona powietrza w teorii i praktyce, 2: 283– 293. Wydawnictwo IPIŚ PAN, Zabrze 2006.
 
59.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26 stycznia 2010 r. w sprawie wartości odniesienia dla niektórych substancji w powietrzu (Dz. U. Nr 16 z 2010 r. poz. 87).
 
eISSN:2084-6312
ISSN:1505-7054