Borové jehličí jako pasivní vzorkovač volného ovzduší v lyžařských oblastech kontaminovaných perfluorovanými alkylovanými sloučeninami

Mgr. et Mgr. Mária Chropeňová, Ph.D.

Advanced ('rigorózní') thesis

Pine needles as a passive sampler of ambient air in ski areas contaminated by perfluorinated alkylated substances

Abstract:

V prezentovanej rigoróznej práci Borovicové ihličie ako pasívny vzorkovač voľného ovzdušia v lyžiarskych oblastiach kontaminovanými perfluorovanými alkylovanými zlúčeninami je poskytnutá rozšírená verzia publikovaného odborného článku (Chropeňová et al., 2016b), ktorá sa venuje analýze perfluorovaných alkylovaných zlúčenín (PFASs) v lyžiarskych areáloch s využitím ihličia. PFASs sú perzistentné, bioakumulatívne a toxické látky, ktoré znečisťujú prostredie výraznou mierou. Perfluorooktan sulfonát (PFOS) a perfluorooktánová kyselina (PFOA) sú v súčasnosti uvedené ako prioritné látky v rámci Programu Spojených národov pre životné prostredie (UNEP) globálneho dohovoru o regulácii perzistentných organických polutantov (POPs). Predchádzajúca štúdia realizovaná tímom nášho centra uvádza zvýšené koncentrácie PFASs v ihličí v blízkosti lyžiarskych oblastí. Potencionálnym zdrojom týchto látok sú prostriedky určené na ochranu oblečenia, samotné outdoorové športové oblečenie využívané lyžiarmi a turistami a používanie lyžiarskych voskov. Borovice (Pinus mugo na Slovensku, Pinus sylvestris v Nórsku) boli vzorkované vo vybraných lyžiarskych lokalitách. Výsledky boli zamerané na porovnanie relatívnej distribúcie, celkovej koncentrácie, odhady trendov, význam možných zdrojov týchto látok a vyhodnotenie koncentrácie v brachyblastoch. Na Slovensku bola prevládajúcou látkou v ihličí PFOA (8-93%). V Nórsku, najhojnejšie sa vyskytujúcou zlúčeninou bola kyselina perfluorobutánová (PFBA: 3-66%). Primárny dôvod týchto rozdielov je v zložení používaných výrobkov v týchto štátoch (najmä v lyžiarskych voskoch) a ďalej právnymi predpismi platnými pre Nórsko a Slovensko. Aplikácia a používanie PFOA bolo v Nórsku zakázané už v roku 2011. Náhrada tejto látky je realizovaná perfluorovanými zlúčeninami s krátkym uhlíkovým reťazcom, čo spôsobilo rozdiely v detekovaných koncentráciách PFASs v tejto štúdii. Ďalšie sledovanie a screening týchto látok je preto výrazne doporučovaný.

Abstract:

In here presented rigorous thesis Pine needles as a passive sampler of ambient air in ski areas contaminated by perfluorinated alkylated substances, we provided estension version of published scientific paper (Chropeňová et al., 2016b) about perfluorinated alkylated substances (PFASs) measured in ski areas using pine needles. PFASs are today considered as persistent, toxic and bioaccumulative contaminants. Perfluorooctane sulphonate (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA) are currently listed as priority substances under the United Nations Environment Programme (UNEP) global convention for the regulation of persistent organic pollutants (POPs). A previous study realised by research team from our centre reported higher levels of PFASs in pine needles near to ski areas. Their application as stain repellent in modern outdoor clothes and in ski waxes is assumed to be potential source. Pine trees (Pinus mugo in Slovakia, Pinus sylvestris in Norway) were chosen for sampling in ski resorts. Relative distributions, overall concentrations, trend estimates, elevation patterns, distance from primary sources and concentration in dwarf shoots were assessed. (PFOA) was the predominant PFAS constituent in pine needles from Slovakia (8 – 93%). In Norway, the most abundant PFAS was perfluorobutanoic acid (PFBA: 3 – 66%). A difference in product composition (particularly in ski waxes) and differences in Norwegian and Slovakian regulations are considered to be the primary reason for these differences. Open application of PFOA in industry and products has been banned in Norway since 2011. The replacement of PFOA with short chain substitutes is thus considered the reason for the observed pattern differences in the analysed pine needles. Regular monitoring and screening programs are recommended.

Keywords

pine needles, dwarf shoots, ski areas, PFASs, PFOA, biomonitoring, borovicové ihličie, brachyblasty, lyžiarske oblasti

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 10. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 25. 1. 2017
• Supervisor: prof. RNDr. Ivan Holoubek, CSc.
• Reader: Ing. Anton Kočan, CSc., Mgr. Martina Repková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Chemistry / Environmental Chemistry