Olovo

 

Stručná charakteristika

Olovo (Pb) je lesklý, kujný, stříbrošedý těžký kov přirozeně se vyskytující v zemské kůře. Hlavní uplatnění nalézá především v olověných akumulátorech, v ochranných slitinách před rentgenovými a gama paprsky, munici, pájkových slitinách a přesných váhách. Pb v prostředí nedegraduje, je vysoce bioakumulativní a schopné procházet potravními řetězci. Člověk je olovu vystaven především přes vdechování prachových částic, možná je i expozice přes trávicí soustavu. Pb ovlivňuje krvetvorbu, nervovou soustavu, imunitní systém, trávení i reprodukci. Při vysokých dávkách dochází k nevratnému poškození nervové soustavy, křečím, případně i smrti. V organizmu je ukládáno především v kostní, ledvinové a jaterní tkáni. Chronické vystavení nízkým dávkám Pb může vést k poruchám chování. Pb je považován za možný lidský karcinogen (2B dle IARC).

Elementární olovo je vzácné, častěji se nachází ve sloučeninách s ostatními prvky, tou nejběžnější je sulfid olovnatý, neboli olověná ruda galenit (PbS). Množství olova v zemské kůře stále narůstá; je konečným stádiem radioaktivního rozpadu uranu a thoria. Olovo je lidstvu známo již po tisíciletí, díky jeho poznaným toxickým vlastnostem je ale jeho použití v současnosti velmi omezené. Lidské zdroje olova jsou především spalovací procesy, výroba akumulátorů, těžba, metalurgický, chemický i sklářský průmysl. Z atmosféry se Pb do 10 dnů dostává zpět na zemský povrch, v půdě je nemobilní – zůstává v povrchových vrstvách. Ve vodním prostředí dochází k vazbě na pevné částice a sedimenty.

  • Podrobná charakteristika

    Olovoa (Pb) je lesklý, kujný, stříbrošedý těžký kov přirozeně se vyskytující v zemské kůře. Olovo patří mezi nejtěžší neradioaktivní prvky, je špatným vodičem elektrického proudu, na druhou stranu výborně odolává korozi. Olovo je schopné tvořit organické sloučeniny. Obecně je v sloučeninách dvojmocné, nebo čtyřmocné; dvojmocné olovo tvoří daleko stabilnější látky. Elementární olovo je vzácné, častěji se nachází ve sloučeninách s ostatními prvky, tou nejběžnější je sulfid olovnatý, neboli olověná ruda galenit (PbS). Množství olova v zemské kůře stále narůstá; je konečným stádiem radioaktivního rozpadu uranu a thoria.

    Olovo je díky své relativní všudypřítomnosti, tvárnosti a dobré zpracovatelnosti lidstvu známo již po tisíciletí. V historii bylo olovo používáno k různým účelům. Své uplatnění nalezlo v stavebnictví, sklářství, známé jsou římské vodovody vyrobené právě z olověných trubek. Olovo bylo používáno také ve věcech běžné spotřeby a potřeby (nádobí, šperky, mince). Díky poznaným toxickým účinkům olova docházelo a stále dochází k omezení jeho spotřeby nahrazením vhodnými a bezpečnějšími alternativami. Ještě v minulém století bylo olovo hojně používáno jako součást žlutých a červených pigmentů, dnes je většinou nahrazeno zinkem, popřípadě titanem. Olověné pájky se v první polovině minulého století používaly jako svářecí materiál v automobilovém průmyslu, olovo bylo taktéž součástí některých pesticidů. V současnosti je většina světové produkce spotřebována na výrobu olověných akumulátorů především pro automobilový průmysl. Další nenahraditelnou aplikací olova je jeho použití ve výrobcích odolných vůči rentgenovým a gama paprskům, olovo se stále používá pro výrobu některé munice, pájek, či přesných vah. V nedávné minulosti bylo olovo ve formě organické sloučeniny, tetraethylolov, přidávané do benzinu jako antidetonační přísada, umožňující větší kompresy. Zavedením bezolovnatých paliv se však v dopravě jeho spotřeba významně snížila (emise olova v roce 1995 činily 195 tun, v roce 2003 to bylo jen 5,5 tuny).

    V roce 2013 bylo globálně vytěženo na 5,7 milionů tun olova. Největším světovým producentem je s 3 miliony tun vytěženého olova ročně Čínská lidová republika.

    Podle Souhrné zprávy Integrovaného registru znečištění za rok 2013 byly v tomto roce nahlášeny úniky přes 5,2 tisíc tun olova. Nejvíce olova bylo nahlášeno v odpadech (5,1 tisíc tun), největším producentem byla v tomto roce společnost Johnson Controls Autobaterie spol. s. r. o.

  • Účinky na zdraví lidí a zvířat

    Negativní vlivy olova na zdraví jsou dlouhodobě sledovány. Olovo se vstřebává převážně plícemi, ale také trávícícm ústrojím (u dospělých 5-10%, u dětí až 53%). Olovo může ovlivňovat krvetvorný a nervový systém, ledviny, imunitní mechanismy, trávící a reprodukční systém. Olovo se při vyšších dávkách hromadí v kostech, játrech a ledvinách. Trvalá expozici nízkými koncentracemi může vést hlavně u dětí k poruše jejich chování, např. k hyperaktivitě. Epidemiologické studie ukázaly, že na každých 10 ug Pb / 100 ml krve se IQ snižuje asi o 1- 3 body. Práh ale nebyl dokázán. Existují již některé důkazy, že při 7- 8 ug Pb / 100 ml krve lze očekávat deficit ve schopnosti učení. V zemích, kde není olovo přidáváno do benzínu, klesla koncentrace v krvi dětí na asi 4- 6 ug Pb / 100 ml. Vývoj expozice dětí v ČR ukazuje tento graf. Analýzy olova v dětských zubech ukazují na sestupný trend zátěže populace tímto prvkem.

    IARC v roce 2004 přehodnotila karcinogenitu olova a jeho sloučenin. Anorganické sloučeniny olova zařadila do skupiny 2A (pravděpodobně karcinogenní pro lidi), olovo do skupiny 2B (možná karcinogenní pro lidi) a organické sloučeniny olova do skupiny 3 (neklasifikovatelné jako lidský karcinogen).

  • Hodnocení karcinogenity podle IARC

    2B - možná karcinogenní pro lidi

  • Výskyt v životním prostředí

    V roce 2003 nebyl překročen v žádné ze 32 sledovaných lokalit roční imisní limit 0,5 µg/m3 (25 sídel a 7 pražských obvodů). Nejnižší hodnoty průměrné roční koncentrace olova byly nalezeny v Klatovech (0,0011 µg/m3), nejvyšší v Příbrami (0,0662 µg/m3). Velmi dobrá shoda hodnot ročního aritmetického a geometrického průměru ve většině oblastí svědčí o relativní stabilitě a homogenitě měřených imisních hodnot bez velkých sezónních, klimatických či jiných výkyvů. Větší rozdíly aritmetického a geometrického průměru byly zaznamenány pouze v Příbrami a Karviné. Dlouhodobě hodnoty olova v ovzduší ve většině měst klesají, v období 1998–2003 až o 80 %. Atmosferická depozice mezi roky 1993 a 1999 klesla ze 45 na 20 g/ha a rok.

    Do půdy a prachu se olovo dostává z primárních zdrojů (olovnatý benzin, barvy, průmyslová výroba). Dále je půda kontaminována olovem hlavně ze vzduchu, z domovních odpadů (ze špatně zabezpečených skládek) a hnojivy, která obsahují odpadní kaly. V půdě se olovo váže se olovo váže na půdní částice v povrchové vrstvě (2-5 cm), orbou se mohou dostat hlouběji.

    Monitoring ukazuje, že u zemědělských půd dochází ke snižování zátěže. Jeho vysoký obsah v čistírenských kalech byl zjištěn pouze v Libereckém kraji. V ostatních sledovaných lokalitách se hodnoty v půdách i kalech pohybovaly v roce 2003 v koncentracích kolem 40 až 80 mg/kg suš.

    Starší výzkumy prokázaly že energetika, hutnictví, doprava může kontaminaci půd významně zvýšit. Nejvyšší hodnoty byly zjištěny na Chomutovsku, Liberecku a Sokolovsku. Problémy byly i s aplikací průmyslových kompostů.

    Monitoring povrchových a podzemních vod, plavenin a bioty provádí ČHMÚ. Mezi silně znečištěné řeky olovem patří např. Berounka a Sázava.

  • Synonyma

    Plumbum, lead

  • Limity pro ovzduší

    Specifický emisní limit pro Pb je Zákonem o ochraně ovzduší  (201/2012 Sb.) stanoven na 5 mg/m3. Pb patří mezi látky zjišťované primárně jednorázovým měřením.

    Zákon o ochraně ovzduší (201/2012 Sb.) statnovuje imisní limity pro ochranu zdraví lidí a maximální počet jejich překročení.
    doba průměrování: 1 kalendářní rok
    imisní limit: 25 µg/m3
    maximální počet překročení: 0


    Expoziční limity pro olovo v ovzduší pracovišť dle nařízení vlády č. 178/2001 Sb. jsou PEL=0,05 mg/m3, NPK-P=0,2 mg/m3.
     

  • Limity pro vodu

    Pitná voda:

    Dle přílohy č. 1 k vyhlášce 376/2000 Sb. je nejvyšší mezná hodnota (NMH) pro pitné vody 0,010 mg/l.

    Balené kojenecké a pramenité vody:

    nejvyšší mezní hodnota (NMH) 0,005 mg/l (podle příl. č. 2 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)

    Balené přírodní minerální vody:

    nejvyšší mezní hodnota (NMH) 0,01 mg/l (podle příl. č. 1 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)

    Povrchové vody:

    Přípustný imisní standard podle přílohy č. 3 k nařízení vlády č. 61/2003 Sb. je 15 µg/l (látka č. 96) – jedná se o látky nebezpečné a zvlášť nebezpečné. V případě, že se jedná o zdroj nebo předpokládaný zdroj pitné vody je limit 0,01 mg/l u kategorie A1-cílové, 0,25 mg/l u kategorie A1-přípustné a A2, a limit 0,05 mg/l u kategorie A3.

    Podzemní voda:

    10 μg/l - hodnota indikátoru znečištění dle Věstníku MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1.

    Pro olovo není v současné době dosažen konsensus na odvození toxikologických parametrů referenční dávky a směrnice karcinogenity. USEPA tak stanovuje pouze screeningové hodnoty RSL v zemině na základě biokinetických modelů olova v krvi. Screeningová hodnota RSL pro vodu není USEPA stanovena, nicméně je doporučeno vycházet z limitní hodnoty pro olovo v pitné vodě. S ohledem na toto doporučení a skutečnost, že v případě olova se jedná o častý a běžný kontaminant, odpovídá pro tento specifický případ hodnota indikátoru znečištění v podzemní vodě nejvyšší mezné hodnotě olova v pitné vodě dle Vyhlášky č. 252/2004 Sb. Nejvyšší mezné hodnotě v pitné vodě pak odpovídá i indikátor znečištění zemin pro případ vymývání znečištění ze zeminy.


    Odpadní vody:

    Přípustný emisní limit pro průmyslové odpadní vody podle přílohy č. 1 k nařízení vlády č. 61/2003 Sb. je pro těžbu rud (kromě uranu) 0,5 mg/l, pro výrobu a zpracování skla 1,5 mg/l, pro barevnou metalurgii 0,5 mg/l, pro spalování odpadů 0,2mg/l a pro strojírenský a elektrotechnický průmysl 0,5 mg/l.
     

  • Limity pro půdu

    Vyhláška 153/2016 Sb. stanoví v zemědělské půdě tzv. preventivní limity rizikových látek a prvků. Překročení těchto limitů může být za určitých podmínek rizikové a mělo by se v praxi promítnout do přijetí preventivních opatření (snížení vstupů rizikových látek do půdy).

    Běžné půdy 60 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).

    Lehké půdy 55 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).

    Indikační hodnoty, při jejichž překročení může být ohrožena zdravotní nezávadnost potravin nebo krmiv (mg/kg sušiny).

    Rizikový prvek Půdní druh pH /CaCl2 Indikační hodnota
    extrakce lučavkou královskou extrakce NH4NO3
    Pb - - 300 1,5

     

    Indikační hodnota, při jejímž překročení může být ohroženo zdraví lidí a zvířat: 400 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).

     

    Hodnoty indikátorů znečištění pro zeminy podle Metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1).

    Průmyslové plochy: 800 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 400 mg/kg sušiny.

     

  • Limity pro odpady

    Vyhláška MŽP č. 294/2005 Sb.stanuje v Příloze č.2 limit pro olovo pro jednotlivé výluhové třídy v mg/l: I=0,05, IIa=5, IIb=1, III=5. Dále v Příloze č.10 stanovuje přípustný obsah olova v sušině v odpadech využívaných na povrchu terénu ve výši 100 mg/kg suš.

    Vyhláška MŽP č. 382/2001 Sb. upravuje použití čistírenských kalů na zemědělské půdě. Pro olovo je mezní hodnota 200 mg/kg suš. (Příloha č. 3).
     

  • Ostatní limity

    Příloha č. 2 k Vyhlášce Ministerstva zdravotnictví č. 53/2002 Sb. uvádí přehled přípustných koncentrací olova v potravinách.

    Olovo je na seznamu látek zakázaných používat do kosmetických přípravků – viz. příloha č. 2 k nařízení vlády č. 174 /1998 Sb. Příloha č. 4 téhož nařízení dále specifikuje požadavky na čistotu použitých surovin a barviv.

    Integrovaný registr znečišťování (NV č. 368/2003 Sb.): ohlašovací prahy v kg/rok pro emise olova a jeho sloučenin do vzduchu = 200, pro emise do vody = 20, pro emise do půdy = 20 a pro přenosy mimo provozovnu = 20.

  • Mezinárodní úmluvy a legislativa

    Protokol o těžkých kovech k LRTAP konvenci, který vstoupil v platnost 29. prosince 2003. ČR jej ratifikovala v srpnu 2002.

  •  

    • R věty

      R 33 - Nebezpečí kumulativních účinků, R 45 - Může vyvolat rakovinu, R 61 - Může poškodit plod v těle matky, R 62 - Možné nebezpečí poškození reprodukční schopnosti, R 20/21 - Zdraví škodlivý při vdechování a při styku s kůží, R 48/23/24/25 - Toxický: nebezpečí vážného poškození zdraví při dlouhodobé expozici vdechováním, stykem s kůží a požíváním

    • S věty

      S 45 - V případě nehody, nebo necítíte-li se dobře, okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc (je-li možno, ukažte toto označení), S 53 - Zamezte expozici - před použitím si obstarejte speciální instrukce, S 60 - Tento materiál a jeho obal musí být zneškodněny jako nebezpečný odpad, S 61 - Zabraňte uvolnění do životního prostředí. Viz speciální pokyny nebo bezpečnostní listy