Aminer til Luft Hvor blir de av og hvilke effekter kan oppstå? Svein Knudsen Seniorforsker, NILU,

Transkript

1 Aminer til Luft Hvor blir de av og hvilke effekter kan oppstå? Svein Knudsen Seniorforsker, NILU,

2 Aminer en del av naturen (Vitaminer) Sentrale i alle livsprosesser og er hoveddelen av aminosyrer Finnes i cellemembraner og proteiner Midlertidige produkter i nedbrytning av aminosyrer Kan ha uønskede effekter på helse og i naturen. Forskjellige aminer vil kunne ha forskjellige virkninger

3 Viktige prosesser Utslipp (avgjørende for prosessene videre) Spredning sammen med kjemien ( bestemmer konsentrasjonen) Kjemiske prosesser Luft kjemi Vannkjemi Partikkeldannelse og kjemi Transport mellom de forskjellige media Effekter avhengig av dose og giftighet Prosessene må forstås lokalt, regionalt og globalt

4 Systemforståelse

5 Systemforståelse Ikke uavhengige deler, alle henger sammen Forstå tidsforløp Lang oppholdstid og giftig (dårlig) Kort oppholdstid og ufarlig (bra) Forstå nok om de enkelte prosessene for så å sette disse sammen Nødvendig å forstå eksponeringsveiene for å bedømme effektene

6 Kjemiske prosesser Partikkel og luftkjemien undersøkes nå i eksperimenter i Valencia Tidkrevende Komplekse Avansert teknisk Internasjonalt samarbeide

7 = -103 H 2 NCH 2 ĊHOH + H 2 O r H = H 2 NCH 2 CHO + HO Reaksjons produktene 2 er +326 H 2 NĊH 2 + CHO potensielt mer toksiske enn -114 H 2 NCH 2 ĊO + H 2 O -188 H 2 NĊHCHO + H 2 O det opprinnelige aminet -155 H 2 NCH 2 C(O)OÓ -130 H 2 NCH 2 C(O)OONO H 2 NCH 2 C(O)OÓ + NO H 2 NĊH 2 + CO 2 + NO NH H 2 NCH 2 OÓ CH 2 CH 2 OH degradering HN=CH 2 + HO 2-46 H 2 NCH 2 Ó + NO H 2 NCHO + HO 2

8 Kjemi og partikkeldannelse av aminer

9 Virkningene Bestemmes av dose Utslippenes størrelse Spredning Kjemi Transportmekanismer (mellom medier) Eksponering Respons (toksisitet) Eksponeringsveier Vet noe, men mangler gode undersøkelser Virkninger på helse Virkninger på naturmiljø

10 Helse effekter-toksisitet Aminer (MEA-AMP-MDEA-PIPA) : lave akutte effekter Astma i arbeidsatmosfærer Kronisk bronkitt PIPA sentitisering av hud Ikke gentoksisk eller kreftfremkallende For MEA og PIPA indikasjoner på nedsatt fertilitet FHI foreslår en eksponering på under 10 µg/m 3 for MEA Nitrosaminer: Ca.90% av 300 testede nitrosaminer er kreftfremkallende Potente mutagener og kromosom effekter ingen nedre grense eksisterer FHI eksponering bør holdes på et absolutt minimum

11 Helse effekter toksisitet Nitraminer: o Mutagene og karcinogene, mindre toksiske enn nitrosaminene o FHI lite informasjon om toxisitet Aldehyder: o Lignende karcinogene mekanismer for formaldehyd og acetaldehyd; men formaldehyd er giftigere o Livstidseksponering for formaldehyd er 100 µg/m 3 og acetaldehyd for 300 µg/m 3 Amider: o Formamid: hindrer vekst o Acetamid: Lever kreft hos rotter, hud irriterende o Mangler data for å sette eksponeringsgrenser Trenger å vurdere synergetiske effekter mellom forurensningene

12 Kunnskapshull Lite er kjent om problemstillingene Det arbeides med forskjellige tema innen disse o Hva og hvor mye slippes ut? o Hvilke kjemiske forbindelser vil dannes i atmosfæren? o Hvordan spres disse i atmosfæren? o Hvor havner de og hvor fort brytes de ned? o Er de farlige? o Hvordan er eksponeringsveiene (Helse og natur)?

13 Pågående og omsøkte prosjekter Kjemiske reaksjoner i atmosfæren ADA og ADA 2010 Claus Jørgen Nielsen (UiO,NILU,UI,UMB,IRCLYON,CEAM EUPHORE) Gassnova, industri? Helseeffekter (FHI,NILU) Under vurdering Gassnova,industri. ExSIRA (KMB) Spredningsmodeller (NILU) Virkninger på vannorganismer(niva) Virkninger på naturmiljø(nina) Forskningsrådet, Industripartnere

14 Pågående og omsøkte prosjekter Tar sikte på å tette sentrale kunnskapshull Inneholder teoretiske studier Eksperimentelle studier Metodeutvikling

15 Worst case studier Viser potensielt problem i forhold til drikkevann Spredningsberegninger sammen med kjemiske prosesser viktige for eksponering Kan ha virkninger på naturmiljøet.

16 Worst case studier. Aminer, Nitrosaminer, Nitraminer og Amider: Giftige og løselige i vann Aminer (MEA) effekt ved høye konsentrasjoner for vegetasjon og akvatiske organismer (10 g/m 3 ). økt presisjon av dose og giftighet synergetiske effekter sannsynlige Nitrogen belastningen fra aminutslipp fra ett fangstanlegg ikke kritisk for følsomme ecosystemer Avhengig av bakgrunnsbelastningen områder med høy belastning har i dag effekter Nitrosaminer kan ha overskridelser i regnvann hvis brukt som drikkevann Maximum nitramin belastning er nær opptil antatte grenser for drikkevann og vannorganismer. Det er nødvendig med økt presisjon på dose og effekt!

17 Konklusjoner Valg av amin eller blanding av aminer for karbonfangst er viktig Miljøvurderinger viktig ved teknologiutviklingen Ikke fangstaminet som er problemet. Valg av riktig amin kan gjøre CO2 fangst miljøvennlig Mer informasjon nødvendig for å gjøre dette riktig

18 Konklusjoner Et aminfangst anlegg neppe et stort problem Ønsker fangst på stor skala Fangst på stor skala medfører større utslipp/større områder Trenger studier av områder med mange anlegg når et anlegg er kartlagt.

19