Sporstoffer til benzin, diesel- og fyringsolie

8 Samlet vurdering

8.1 Mulige sporstoffer
8.1.1 Solvent Red 111
8.1.2 Solvent Violet 13
8.1.3 2-aminoanthraquinon
8.1.4 Propyl paraben
8.1.5 Cyclohexyl acetat
8.2 Anvendelse og omkostninger
8.3 Anbefalinger

8.1 Mulige sporstoffer

Blandt farvestofferne blev det valgt at gå videre med to anthraquinon derivater: Solvent Red 111 og Solvent Violet 13. Af ikke-farvestoffer blev udvalgt 2-aminoanthraquinon, propyl paraben og cyclohexylacetat.

8.1.1 Solvent Red 111

Solvent Red 111 (SR 111) er som navnet antyder et rødt farvepigment. Stoffets kemiske navn er 1-methylaminoanthraquinon.

De fysisk-kemiske egenskaber ligger indenfor de samme niveauer som brændstofferne. Damptrykket er lavt, så SR 111 kan ikke forventes at dampe af for tidligt. Der fandtes ikke data på nedbrydeligheden, men den estimerede nedbrydning ligger på samme niveau som for de fleste kulbrinter. En enkelt undersøgelse tyder på, at SR 111 kan nedbrydes relativt hurtigt under anaerobe forhold, men her hentydes til anoxisk sediment og relevansen kan diskuteres.

Sundhedsmæssigt er der visse ligheder med kendte carcinogene og mutagene PAH'er, men undersøgelser af det specifikke stof tyder på, at det ikke er tilfældet, når methylaminen er substitueret i position 1. De akutte data tyder på, at toksiciteten i øvrigt ligger indenfor det samme som for brændstofferne.

Der var ingen data på SR111s økotoksicitet. Den estimerede akutte toksicitet overfor vandlevende organismer ligger mellem 1 og 10 mg/l. Da der er tale om "baseline toxicity" estimater, betyder det, at den reelle værdi kan ligge højere.

Stoffet anvendes i forvejen af militæret til farvning af røgsignaler (rød røg) under navnet Disperse Red 9. Det betyder, at der formentlig allerede er gennemført vurderinger af inhalation og andre sundhedsmæssige påvirkninger med et positivt udfald.

8.1.2 Solvent Violet 13

Solvent Violet 13 (SV 13) minder en del om Solvent Violet 12 (quinizarin), der allerede anvendes til mærkningsformål i Storbritannien (UK), blot er en hydroxyl gruppe erstattet af amino-(methylphenol).

Damptrykket er meget lille, og vandopløseligheden er meget lille (estimeret til 3 µg/l).

Oplysninger for effekter på mennesker er kun givet ved en intraperitonal test, som tyder på moderat giftighed ved intraperitonal indgift. Stoffet er angivet son hudirriterende, hvilket ikke adskiller SV 13 fra de fleste komponenter i brændstof. Muligheden for dannelse af benzenamin kan dog ikke udelukkes.

SV 13's giftighed overfor vandlevende organismer er estimeret til at ligge omkring 0,1-1 mg/l, hvilket er på samme niveau som visse kemiske komponenter i brændstofferne. Værdierne er dog estimeret som minimum toxicitet ("baseline toxicity" og kan forventes at ligge højere. Det bemærkes desuden, at den estimerede toksicitet ligger over stoffets skønnede vandopløselighed ud fra en log Kow på over 6, hvilket gør estimaterne usikre.

8.1.3 2-aminoanthraquinon

2-Aminoanthraquinon har som de to forrige et lavt damptryk og en lav vandopløselighed. Stoffets adsorptionskoefficient er vurderet lav. Det kan betyde, at stoffet vil følge kulbrinterne på deres vej, da det er fuldt opløseligt i olieprodukterne.

Der fandtes ikke data på nedbrydeligheden, men den estimerede nedbrydning ligger på samme niveau som for de fleste kulbrinter. En enkelt undersøgelse tyder på, at 2-aminoanthraquinon kan nedbrydes relativt hurtigt under anaerobe forhold, men her henvises til anoxisk sediment og relevansen kan diskuteres. Molekylstrukturen minder så meget om kulbrinternes, at nedbrydningen under de fleste forhold vil forventes at være den samme.

Sundhedsmæssigt er der, på trods af et amerikansk 2 årigt rotteforsøg med indikation på carcinogene effekter, ikke noget, der tyder på, at stoffet er kræftfremkaldende. IARC har vurderet stoffet og indplaceret det i gruppe 3, hvilket betyder at stoffet er mistænkt for carcinogene effekter, men at dokumentationen er mangelfuld. Der henvises til, at stoffet har været anvendt i industrien som farvestof og som mellemprodukt i produktionen af lægemidler siden 1921.

Økotoksiciteten er lav. De fundne resultater tyder på, at toksiciteten overfor vandlevende organismer ligger over vandopløseligheden.

8.1.4 Propyl paraben

Propyl paraben er propylesteren af hydroxybenzoesyre. Stoffet har en højere vandopløselighed end ønskeligt (ca. 500 mg/l). En vurdering baseret på stoffets adsorptionskoefficient indikerer dog at stoffet vil fordele sig med ca. 49% i jord, 50% i vand og 1% i luft. Stoffets adsorptionsmæssige egenskaber ligger på linie med andre stoffer i olie og benzin, selvom en bedre adsorption kunne være ønskelig. Samlet vurderes de fysisk-kemiske egenskaber for stoffet derfor at være acceptable.

Sundhedsmæssigt har propyl paraben en lav akut toksicitet. Stoffet er hudirriterende, men der er ikke noget, der tyder på, at stoffet er mere problematisk end de øvrige komponenter, der indgår i brændstofferne.

Nye undersøgelser viser, at den akutte toksicitet overfor vandlevende organismer ligger mellem 10-20 mg/l og derfor indenfor samme niveau som brændstofferne, men dog må anses for skadelig for vandlevende organismer. Det bør bemærkes, at stoffet anvendes i hårshampoomidler

8.1.5 Cyclohexylacetat

Cyclohexylacetat er et almindeligt opløsningsmiddel og det eneste med et højt damptryk. Damptrykket ligger dog indenfor kulbrinternes interval. Vandopløseligheden er den højeste af de foreslåede stoffer (skønnet til 728 mg/l).

Den akutte orale toksicitet er lav. Irritation som følge af inhalation minder om de samme som ved kulbrinterne. Sundhedsmæssigt er der ingen væsentlige problemer til det foreslåede formål.

Miljømæssigt er stoffet letnedbrydeligt. Nedbrydeligheden antages dog at være lavere under naturlige forhold, hvor stoffet har en vis evne til adsorption.

8.2 Anvendelse og omkostninger

De nævnte mulige sporstoffer vil alle kunne genfindes ved almindeligt anvendt analyseteknik. Detektionsgrænsen ved den kemiske analyse ligger væsentligt under 1 mg/liter olie. Da olien i denne sammenhæng er opblandet i jord i koncentrationer på omkring 1.000 mg pr. kg er det nødvendigt at tilsætte højere koncentrationer end ved direkte analyse på olien. Det er vurderet at koncentrationer i størrelsesordnen 50 ppm er nødvendig for en sikker genfinding i jordprøver.

Omkostningerne er vurderet til ca. 250 kr. per kilo for Solvent Red 11 og 2-aminoanthraquinon, og ca. 40 kr./kg for propyl paraben. Det betyder, at indkøbsprisen vil være omkring 1 øre/l brændstof for anthraquinonforbindelserne og omkring 0,2 øre pr. liter for propylparaben. De samlede omkostninger ligger i størrelsesordnen 75 mio. kr. for antrhraquinonforbindelserne og i størrelsesordnen 10 mio. kr. for propylparaben.

8.3 Anbefalinger

De tre første stoffer er alle anthraquinon derivater. Af dem vurderes Solvent Red 111 og 2-aminoanthraquinon at være bedst egnede. Der er kun fundet få oplysninger om Solvent Violet 13 og de estimerede værdier for SV 13 er generelt dårligere end for de øvrige stoffer.

Solvent Red 111 fremhæves, fordi det allerede bruges i et omfang, der betyder, at det skulle kunne fås i tilstrækkelig mængde. Desuden er stoffet undersøgt for inhalationseffekter, som antyder at stoffet er mindre toksisk end andre anthraquinon derivater.

Det skal dog bemærkes at 2-Aminoanthraquinon er vurderet af IARC som muligt carcinogent, men at der mangler dokumentation herfor.

Begge stoffer er egnede som markører med hensyn til fysisk-kemiske egenskaber, og begge stoffer er blandbare med brændstoffer. Anthraquinon derivater anvendes i forvejen som markører, dvs. det er ikke ukendte stoffer for olieindustrien at håndtere eller anvende.

Af de to øvrige stoffer fremhæves specielt propyl paraben. Propyl paraben og cyclohexylacetat har en noget højere vandopløselighed end anthraquinon derivaterne, men begge er indenfor brændstoffernes niveau. Vandopløseligheden svarer nogenlunde til benzins, men er noget højere end for diesel og fyringsolie.

Propyl paraben anvendes i dag i andre forbindelser, og det skønnes at være tilgængeligt i tilstrækkelige mængder til formålet.

Cyclohexylacetat har et forholdsvist højt damptryk, hvilket kan betyde, at stoffet vil opføre sig som de lette komponenter i brændstofferne. Stoffet kan derfor ikke anbefales i denne sammenhæng.

Genfinding af de 3 anførte stoffer:
Solvent Red 111
2-Aminoanthraquinon
Propyl paraben

vurderes at være gode. Farvestofferne (SR111 og 2-aminoanthraquinon) kan sandsynligvis genfindes ved hjælp af spektrofotometri, medens propyl paraben kan genfindes med samme analysemetoder som anvendes ved måling af olie/benzin i jord (GC/MS).

Det skal bemærkes at den nødvendige tilsætning af farvestof på i størrelsesordnen 50 ppm er væsentligt højere end man almindeligvis anvender til markeringsformål. Derfor kan det vise sig problematisk at anvende farvestoffer.

Det anbefales dog at foretage et praktisk forsøg til vurdering af genfindingen af det/de udvalgte sporstoffer.

Forsøget tænkes udført ved tilsætning af jord med 1000 ppm olie/benzin, som er en typisk koncentration ved olieforurenede jorde. Olien/benzinen er forinden tilsat mærkningsstoffet i koncentrationer på 10, 25, 50, 75 og 100 ppm. Prøveudtagningen foretages efter et passende tidsrum.

Et sådant forsøg vil kunne efterprøve detektionsgrænserne men også anvendes til fastlæggelse af den præcise koncentration, der er nødvendig for at genfinde stoffet i jord.