Policikliniai aromatiniai angliavandeniliai (sutrumpintai PAH) yra patvarūs organiniai teršalai. Jie pasižymi ryškiomis kancerogeninėmis savybėmis. Iš viso šioje grupėje yra daugiau kaip 200 atstovų. Pavojingiausias iš jų yra benzapirenas. Jis dažnai sutinkamas tiriant aplinkos objektus.
Apie benzapireną
Šio komponento atradimas įvyko 1933 m. Po dvejų metų kruopščiais tyrimais įrodytas jo kancerogeniškumas.
Šiandien benzapirenas yra klasifikuojamas pirmoje pavojingumo klasėje. Jis turi mutageninių savybių. Ir net jo kukli koncentracija neigiamai veikia žmogaus organizmą. Esant didelėms oro (virš normalios) proporcijoms ir ilgai veikiant, atsiranda plaučių vėžys.
Dėl šios priežasties jo aptikimas yra ypač aktualus. Remiantis medžiagos savybėmis, buvo sukurti metodai jos apskaičiavimui. Jie skiriasi tik mėginių ėmimo ir formavimo etapais.
PAC kategorijos analizė
Tai apima elementus, kurių cheminėje struktūroje yra bent trys benzeno žiedai. Paprasčiausi policikliniai aromatiniai angliavandeniliai yra antracenas ir fenantrenas. Jie mutavo ir nesiskiria toksiškomis savybėmis. Pirinas ir benzperilenas savo struktūra yra panašūs.
Kokie policikliniai aromatiniai angliavandeniliai PAH yra kancerogenai? Cholatrenas, dibenzpirenas ir perilenas yra klasifikuojami kaip ypač toksiški (be benzapireno). Jie kelia didžiausią grėsmę žmonių sveikatai.
Sąlygos generavimui
PAH susidaro deginant šiuos produktus:
- aliejaus kategorija;
- anglis;
- mediena;
- šiukšlių atliekos;
- tabako gaminiai;
- maistas.
Kuo žemesnė temperatūra krosnyje, tuo didesnis šių medžiagų kiekis. Benzapirenas yra santykinai nedidelėse proporcijose asfalte.
Kartu su kitais degimo produktais policikliniai aromatiniai angliavandeniliai prasiskverbia į orą. Duomenys kambario temperatūroje visi šie komponentai turi kietą kristalinę formą. Jie lydosi 200 ° C temperatūroje
Kai karštos dujos, įskaitant PAH, atvėsinamos, šie elementai kaupiasi išmetamųjų teršalų skyriuje. Pavyzdžiui, 2–5 km atstumu nuo anglies šiluminės elektrinės paviršiaus dirvožemio sluoksnis yra prisotintas tokių teršalų. Tačiau didesnė jų dalis sklinda dideliu atstumu per orą.
Geriausias policiklinių aromatinių angliavandenilių PAH adsorbentas yra suodžiai. Maždaug 10 14 šių medžiagų molekulių gali susikaupti viename kvadratiniame jo paviršiaus centimetre.
Šaltiniai ir įnašai
Čia statistikoje daugiausia atsižvelgiama į benzapireno išmetimus. Pateiktas rodiklis t per metus. Pavyzdžiui, tokius duomenis gavo JAV.
|
Šaltinis |
Parametras (t / metus) |
|
Anglių deginimas |
600 |
|
Kokso gaminimas |
200 |
|
Miškų gaisrai |
150 |
|
Deganti mediena |
70 |
|
Cigarečių dūmai |
0, 05 |
Paskutinė vertė yra mažiausia ir iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti nereikšminga. Tačiau atsižvelgiant į vietos proporcijas, gaunami gana reikšmingi rodikliai. Jie išvardyti žemiau esančioje lentelėje.
|
Oro |
Indikatorius (ng / m 3) |
|
Kaime |
0, 1–1, 0 |
|
Mieste |
0, 2-20 |
|
Kambaryje, kuriame pilna tabako dūmų |
100 |
Geriamame vandenyje kancerogeno koncentracija yra 0, 3–2, 0 ng / l.
Policikliniai aromatiniai angliavandeniliai, būdami atmosferoje, yra ypač stabilūs. Jie palaipsniui paverčiami kitais produktais, sąveikaudami su ozonu ir azoto dioksidu. Pirmuoju atveju atsiranda polinukleariniai chinonai. Antrame - nitrobenzapirenai.
PAH aptikimas ore
Tam naudojami šie metodai:
- Dujų chromatografija (GC).
- Aukštos kokybės skysčių chromatografija (HPLC)
Pirmiausia atskirti pagrindiniai 16 PAH grupės komponentų. Tam naudojami specialūs stulpeliai. 1 metodu naudojami kapiliariniai įtaisai. Antruoju atveju - labai efektyvus.
Rezultato efektyvumui padidinti išankstinė patikra atliekama tarp kitų pavyzdžių junginių. Tam naudojama LC su sumažintu slėgiu vienoje iš dviejų sistemų:
- Skystis yra kieta medžiaga.
- Skystis yra skystis.
Čia naudojamas bet koks tinkamas adsorbcija, pavyzdžiui, silikagelis. Jautrumo detektoriai taip pat naudojami siekiant padidinti rezultatų objektyvumą.
Pirmasis metodas papildomas:
- Liepsnos jonizacijos įtaisas. Funkcija - kiekybiniai matavimai, nustatant junginį kitais nesusijusiais metodais.
- Masės spektrometras. Pateikiami kiekybiniai duomenys, tačiau dažnai jie yra riboti dėl skirtingų masių medžiagų masių sutapimo
Antrąją techniką papildo tokie detektoriai:
- Fluorimetrinis. Nustato PAH pėdsakus, tačiau nepateikia duomenų apie jų struktūrą.
- Spektrofotometrinis. Objektyviai nustato junginius ir jų struktūrą.
Renkantis analizės įrangą, skirtą tokių elementų tyrimui, nustatant ir kiekybiškai įvertinant, reikėtų atsižvelgti į tam tikrus kriterijus:
- Analizuotų mėginių apskaičiuoto kiekio laipsnis.
- Susijusių priemaišų ir medžiagų skaičius.
- Matavimo operacijų atlikimo metodika.
- Serijinės technologijos potencialas.
Atskyrimo technologijos požiūriu yra naudingiau naudoti kapiliarinį GC. Lyginant su HPLC metodu, junginių, kurie teoriškai padalijami į laikiną vienetą, skaičius yra 5–10 kartų didesnis. Tačiau čia nėra aiškaus pranašumo. Kadangi kai kurie junginiai yra tiksliai padalijami skysčių chromatografijos būdu. Pavyzdžiui, tai yra pireno dibenzo (a, h) antracenas
Dirvožemio aptikimas
Jame PAH yra išmetami. Jų buvimą užtikrina augalas ar kitas šaltinis, kuris sukėlė taršą. Policikliniams aromatiniams angliavandeniliams aptikti ir analizuoti naudojami šie metodai:
- Chromatografinis atskyrimas. Atskiria PAH nuo kitų junginių.
- Fluorimetrija. Išsamiai analizuojamos šios medžiagos dirvožemyje.
Paprastai mėginiai imami iš vietų, esančių bet kurioje įmonėje. Tai durpinis ir podzolinis dirvožemis.
Vandens tyrimai
Aptikti PAH vandens telkiniuose ir nuotekose yra gana sunku. Naudojamas didelio efektyvumo skysčių chromatografas. Jis turi:
- Gradiento eliuavimo mechanizmas.
- UV jutiklis diodų matricoje.
- Fluorescencinis indikatorius.
Praskiesti policiklinių aromatinių angliavandenilių tirpalai vandenyje gaunami naudojant metileno chloridą. Jie išvalomi kolonėlėje, naudojant silikagelį. Perteklinės priemaišos pašalinamos. Rezultatas yra ištrauka. Jis išdžiovinamas ir ištirpinamas vandens ir acetonitrilo kompozicijoje. Tolesnė analizė atliekama naudojant indikatorių su diodo matrica.
Maisto padėtis
Benzapyrenas gali patekti į virtą maistą. Šis policiklinių aromatinių angliavandenilių atstovas maisto produktuose gali būti skirtingomis proporcijomis. Jie parodyti šioje lentelėje.
|
Produktas |
Proporcija (mcg / kg) |
|
Sudegusi duonos pluta |
0, 5 |
|
Tamsios plutos kempinės pyragas |
0, 75 |
|
Namie rūkyta mėsa |
daugiau kaip 50 |
|
Virtos dešros |
0, 26 - 0, 5 |
|
Skrudinta veršiena |
0, 18 - 0, 63 |
|
Vaisiai ir daržovės |
0, 2–150 |
|
Rūkyta žuvis |
11.2 |
|
Augalinis aliejus |
0, 9 - 30 |
|
Bulvės |
1 - 16 |
|
Obuoliai iš atkarpų šalia kelių |
10 |
|
Nepramoninės zonos obuoliai |
0, 2–0, 5 |
Šiandien kancerogenas randamas daugelyje įprastų produktų: duonoje, piene, svieste, bulvėse ir kt. Jei produktai perdirbami teisingai, kenksmingų medžiagų koncentracija gali sumažėti. Daržovės ir vaisiai turi būti kruopščiai nuplauti. Tai pašalina apie 20% PAH.
Jie gali atsirasti dėl eluentų (elementų, susidariusių tirpiklyje) reakcijos į polimerų pakuotes. Pavyzdžiui, pieno riebalai sudaro apie 95% benzapireno iš parafino-popieriaus indų ar puodelių.
