Polycyclic aromatic compounds in wood preservatives derived from coal and petroleum

Abstract

Five commercial coal tar oils (DB, B, GX, PO, MA) and an oil sample derived from petroleum (RPO) were investigated in this work. The contents of benzo[a]pyrene (B[a]P) and 13 other polycyclic aromatic compounds (PACs) were determined. According to today's legislation RPO, DB, B, and GX containing less than 500 mg/Kg B[a]P may be used as wood preservatives for railway sleepers and wood poles. By law it is prohibited to apply PO and MA for wood treatments in EU countries at all. The B[a]P content of creosotes and other aromatic oils could be decreased through distillation, but in that case the concentration of other PACs with lower boiling points and similar or even higher relative cancerogenic potencies compared to B[a]P could remain unchanged. For instance, RPO contains more B[a]P than DB, B, and GX, but reveals the lowest value of total B[a]P equivalents compared to other coal tar oils. Therefore, determination of total B[a]P equivalents, i. e. cancerogenic PACs in a given oil sample is much safer than that of B[a]P solely, as it has been regulated by legislation so far.

U ovom radu ispitivano je pet trgovačkih uzoraka ulja dobivenih iz katrana uglja (kreozotna ulja) (DB, B, GX, PO, MA) i jedan uzorak ulja dobiven iz nafte (RPO). Određeni su, pri tome, sadržaji benzo[a]pirena (B[a]P) i 13 drugih policikličnih aromatskih ugljovodonika (PACs). U skladu sa današnjim zakonima Evropske Unije uzorci RPO, DB, B i GX, koji su sadržali manje od 500 mg/Kg B[a]P smeju se koristiti kao sredstva za zaštitu drvenih željezničkih pragova i telegrafskih i električnih stubova. Zakon Evropske Unije zabranjuje upotrebu PO i MA za zaštitu drveta u svim slučajevima. Prema tome zakonu ukoliko sredstvo za zaštitu drveta sadrži manje od 50 mg/Kg B[a]P ono se srne koristiti u svim slučajevima kada se impregnisano drvo upotrebljava u industrijske svrhe van zatvorenih prostora, odnosno ne samo za pragove i stubove (B[a]P). Koncentracija B[a]P u kreozotnim i drugim aromatskim uljima može se smanjiti pomoću destilacije. U tom slučaju, međutim, koncentracija PACs koji imaju niže tačke ključanja, a slične ili čak veće relativne kancerogene potencije, mogu ostati nepromenjene. Na primer, RPO sadrži više B[a]P od DB, B i GX, ali ima najmanji zbir ukupnih B[a]P ekvivalenata. Zato današnje zakonsko ograničenje samo sadržaja B[a]P u kreozotnim i drugim aromatskim uljima može dovesti do pogrešnih procena njihove karcenogene potencije. Saglasno ovom radu mnogo je sigurnije koristiti zbir B[a]P ekvivalenata dobivenih množenjem sadržaja svakog kancerogenog PAG sa njegovom relativnom kancerogenom potencijom. Ovo tim pre, pošto posle jednom učinjene kalibracije sa smešom PACs poznatog sastava, praktično nema dodatnog eksperimentalnog rada u određivanju zbira B[a]P ekvivalenata u poređenju sa određivanjem sadržaja B[a]R Na osnovu rezultata ovoga rada RPO, tj. uzorak ulja dobiven iz nafte, može se smatrati uspešnom zamenom za ulja dobivena iz katrana uglja, tj. kreozotnih ulja.