Tvari koje onečišćuju okoliš u velikoj mjeri utječu na zdravstveno stanje ljudi i kvalitetu življenja, a onečišćenje zbog sagorijevanja fosilnih goriva, po zdravlje ljudi, jedno je od vodećih na ljestvici onečišćenja. Najveća opasnost od obolijevanja izazvanoga onečišćenim zrakom odnosi se na najosjetljivije dijelove populacije kao što su trudnice, mala djeca i starije osobe, te osobe oboljele od kroničnih respiratornih i kardiovaskularnih bolesti.

Benzen, toluen, etilbenzen i ksilen (zajednička kratica BTEX) ubrajaju se u skupinu aromatskih ugljikovodika, odnosno hlapivih organskih spojeva- HOS (eng. Volatile Organic Compound, VOC). Zbog svojih kemijskih i fizikalnih karakteristika aromatski ugljikovodici imaju široku uporabu i rasprostranjena je njihova primjena u okolišu, kućanstvima i radnoj sredini. Benzen je pri sobnoj temperaturi lako hlapljiva i lako zapaljiva bezbojna tekućina karakterističnog mirisa na benzin, a pomiješan sa zrakom stvara eksplozivnu smjesu.

To je najjednostavniji aromatski ugljikovodik molekulske formule C6H6. Prvi ga je izolirao engleski kemičar Michael Faraday davne 1825. godine. Prikazuje se kao šesterokutni prsten sa atomima ugljika u vrhovima i naizmjeničnim jednostrukim i dvostrukim vezama između atoma ugljika. Ovakvo prikazivanje strukturne formule benzena prvi je objavio 1865. godine njemački kemičar Friedrich August Kekulé nakon što je sanjao zmiju koja guta vlastiti rep, što je kod ondašnjih znanstvenih suvremenika izazvalo podsmjeh i satirične prikaze benzenskog prstena kao šest majmuna koji se drže za ruke.

Benzen je otrovan, a najčešći put ulaska u organizam je udisanje njegovih para ili preko kože. Izvrsno je otapalo organskih spojeva, a industrijski značaj dobio je u proizvodnji anilina odnosno anilinskih boja. Još se koristi i u proizvodnji lakova, ljepila, gume, umjetne kože, pesticida i naftnih derivata. Zbog njegove izrazite toksičnosti, razina izloženosti benzenu u tim industrijama, drastično je smanjena korištenjem njegovih derivata koji nisu toliko štetni (ksilen i toluen).

Osim u okviru profesionalnih izloženosti, stanovništvo je izloženo benzenu zbog onečišćenja okoliša iz ispušnih plinova automobila, peći na loživa ulja, proizvodnje kemikalija te proizvodnje i korištenja nafte i njezinih derivata. U Europskoj uniji je dozvoljena koncentracija benzena u benzinu do 1% (EURO V norma), dok se u Sjedinjenim američkim državama tolerira do 5% udjela. Benzen je također jedna od niza štetnih tvari koje nastaju prilikom pušenja duhanskih proizvoda.

Muzejski primjerak uzorka benzena
Izvor: https://edutorij-admin-api.carnet.hr/storage/extracted/7b5e1fe5-86e2-4142-af6c-5197c4a08148/kemija-8/m03/j06/index.html

Akutni i kronični učinci

Učinci onečišćenja zraka na zdravlje mogu se podijeliti na akutne i kronične. Akutni učinci se razvijaju naglo kada se koncentracije određenog zagađivala znatno povećaju zbog meteoroloških uvjeta ili zbog industrijskog incidenta, dok kronični učinci nastaju kao posljedica svakodnevne izloženosti malim koncentracijama. Kod akutnog trovanja benzenom prvo dolazi do pospanosti, vrtoglavice i glavobolje, potom poremećaja rada srca, oštećenja jetre i bubrega, te nesvjestice zbog depresije središnjeg živčanog sustava.

Izlaganje otopini benzena i njegovim parama, nadražuje oči te izaziva zamagljen vid. Kronično izlaganje i relativno malim količinama benzena dovodi do glavobolje, gubitaka apetita, umora, pospanosti, nervoze i psiholoških smetnji te bolesti krvnog sustava (oštećenje koštane srži, anemija, leukemija). Učestali doticaj kože s benzenom uzrokuje sušenje, upalu, dermatitis kao i pojavu plikova. Povećane koncentracije benzena također imaju kancerogeni i genotoksični učinak na ljudski organizam.

Istraživanja provedena na laboratorijskim miševima dokazala su da inhalacija benzena u koncentraciji od 32 mg/m3 tijekom 25 tjedana utječe na smanjenje broja hematoloških stanica te na celularnost koštane srži.

Kod ljudi su se ovakvi učinci pojavili kod radnika koji su bili profesionalno izloženi visokim razinama benzena. Prijavljeno je smanjenje crvenih i bijelih krvnih stanica kod dugotrajne izloženosti koncentracijama od 120 mg/m3.

Prirodna ili pozadinska koncentracija benzena u vanjskom zraku u ruralnim područjima iznosi oko 1 μg/m3 dok u urbanim i industrijskim područjima može rasti od 5 do 20 μg/m3. Više koncentracije benzena su u blizini izvora emisije kao što su benzinske postaje ili rafinerija nafte. Benzen se iz atmosfere uklanja ispiranjem oborinama odnosno kišom, što dovodi do onečišćenja površinskih i podzemnih voda. Granična vrijednost (GV) je ona granična razina onečišćenosti ispod koje, na temelju znanstvenih spoznaja, ne postoji ili je najmanji mogući rizik štetnih učinaka na ljudsko zdravlje ili okoliš. Za benzen je propisana godišnja granična vrijednost koja iznosi 5 ug/m3.

Nastavni zavod za javno zdravstvo Primorsko-goranske županije u lokalnoj mreži kontinuirano mjeri koncentracije benzena na šest automatskih postaja (Mjerna mreža INA RNR: AP Urinj, AP Paveki, AP Vrh Martinšćice i AP Krasica, te u sklopu radova sanacije jame Sovjak na Viškovu na AP Viševac-Sovjak i AP Sovjak).

Na mjernim postajama ugrađeni su analizatori nove generacije (Slika 3) koji posjeduju odgovarajuće tipsko odobrenje (Type Approval Test) i udovoljavaju zahtjevima norme HRN EN 14662-3:2015 za provođenje referentne metode mjerenja kako je to propisano važećim Pravilnikom o praćenju kvalitete zraka. U naravi to su kompaktni plinski kromatografi proizvođača Chromatotec, Francuska (INA RNR) odnosno Synspec, Nizozemska (Sovjak), a za svoj rad potreban im je generator vodika.

Satirični prikaz prstena benzena iz 1886. godine, Izvor: www.researchgate.net, Helen Götschel: Transforming Substance: Gender in Material Sciences, Uppsala University, Švedska, 2013.

Rezultati mjerenja

Rezultati mjerenja koncentracija benzena u vanjskom zraku na području Primorsko-goranske županije unazad dvadesetak godina ne ukazuju na prekomjerno onečišćenje benzenom i kvaliteta zraka na ovom području se klasificira kao I kategorija, odnosno čist ili neznatno onečišćen zrak obzirom na benzen. Trenutne satne i dnevne koncentracije koncentracije benzena i drugih onečišćujućih tvari koje se prate na području Primorsko-goranske županije dostupne su zainteresiranoj javnosti putem internetske stranice Nastavnog zavoda za javno zdravstvo Primorsko-goranske županije.

Analizator BTEX Chromatotec GC866, Izvor: www.chromatotec.com