Polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud (lühendatult PAH-id) on püsivad orgaanilised saasteained. Neil on tugevalt kantserogeensed omadused. Kokku on selles rühmas loetletud üle 200 esindaja. Neist kõige ohtlikum on bensapüreen. Seda leidub sageli keskkonnaobjektide uurimisel.
Umbes bensapüreenist
Selle komponendi avastamine leidis aset 1933. aastal. Kaks aastat hiljem tõestati hoolika uurimistöö tulemusel selle kantserogeensus.
Tänapäeval on bensapüreen ohu esimeses klassis. Tal on mutageensed omadused. Ja isegi selle tagasihoidlik kontsentratsioon mõjutab inimese keha kahjulikult. Selle märkimisväärse osakaaluga õhus (üle normi) ja pika kokkupuute korral tekib kopsuvähk.
Sel põhjusel on selle tuvastamine eriti asjakohane. Aine omaduste põhjal loodi meetodid selle arvutamiseks. Need erinevad ainult proovide võtmise ja moodustamise etappides.
PAC-kategooria analüüs
See hõlmab elemente, mille keemiline struktuur sisaldab vähemalt kolme benseenitsüklit. Lihtsamad polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud on antratseen ja fenantreen. Need ei muteeru ega erine toksiliste omaduste poolest. Püreen ja bensperyleen on struktuurilt sarnased.
Millised polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud PAH on kantserogeenid? Kolatreeni, dibenspüreeni ja perüleeni loetakse eriti mürgisteks (lisaks bensapüreenile). Need kujutavad endast suurimat ohtu inimeste tervisele.
Genereerimise tingimused
PAH-id moodustuvad järgmiste toodete põlemisel:
- õli kategooria;
- kivisüsi;
- puit;
- prügijäätmed;
- tubakatooted;
- toit.
Mida madalam temperatuur on põletusahjus, seda suurem on nende ainete kogus. Suhteliselt tagasihoidlikes kogustes leidub bensapüreeni asfaldis.
Koos teiste põlemisproduktidega tungivad õhku polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud. Toatemperatuuril saadud andmetel on kõik need komponendid tahkel kristallilisel kujul. Need sulavad temperatuuril 200 ° C
Kuumade gaaside, sealhulgas PAHide jahutamisel kogunevad need elemendid emissiooniosa. Näiteks 2–5 km kaugusel söe soojuselektrijaamast on pinnase pinnakiht selliste saasteainetega küllastunud. Kuid suurem protsent neist tormab õhku läbi suurte vahemaade.
Polütsükliliste aromaatsete süsivesinike polütsükliliste aromaatsete süsivesinike jaoks on parim adsorbent tahma. Ligikaudu 10 14 nende ainete molekuli võib kontsentreeruda selle pinna ühe ruutsentimeetri kohta.
Allikad ja kaastööd
Siin arvestab statistika peamiselt bensapüreeni heitkogustega. Esitatakse indikaator t / aasta. Näiteks Ameerika Ühendriigid said selliseid andmeid.
|
Allikas |
Parameeter (t / aasta) |
|
Söe põletamine |
600 |
|
Koksi valmistamine |
200 |
|
Metsatulekahjud |
150 |
|
Põlev puit |
70 |
|
Sigaretisuits |
0, 05 |
Viimane väärtus on väikseim ja esmapilgul võib see tunduda tähtsusetu. Kohalike proportsioonide korral saadakse siiski üsna olulised näitajad. Need on loetletud järgmises tabelis.
|
Õhk |
Näitaja (ng / m 3) |
|
Külas |
0, 1-1, 0 |
|
Linnas |
0, 2-20 |
|
Tubaka suitsu täis toas |
100 |
Joogivees kontsentreeritakse kantserogeen mahus 0, 3–2, 0 ng / L.
Polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud on atmosfääris eriti stabiilsed. Need muundatakse järk-järgult muudeks toodeteks, toimides koos osooni ja lämmastikdioksiidiga. Esimesel juhul ilmuvad polünukleaarsed kinonid. Teises - nitrobensapüreenid.
PAH avastamine õhus
Selleks kasutatakse järgmisi meetodeid:
- Gaasikromatograafia (GC).
- Kõrgsurvevedelikkromatograafia (HPLC)
Esiteks eraldatakse PAH-rühma 16 peamist komponenti. Selleks kasutatakse spetsiaalseid veerge. 1. meetodis kasutatakse kapillaare. Teisel juhul - väga tõhus.
Tulemuse efektiivsuse suurendamiseks viiakse muude proovides olevate ühendite seas läbi eelkontroll. Selleks kasutatakse vähendatud rõhuga LC-d ühes kahest süsteemist:
- Vedelik on tahke aine.
- Vedelik on vedelik.
Siin kasutatakse mis tahes sobivat adsorptsiooni, näiteks silikageeli. Tulemuste objektiivsuse suurendamiseks kasutatakse ka tundlikkuse detektorit.
Esimest meetodit täiendavad:
- Leegi ionisatsiooniseade. Funktsioon - kvantitatiivsed mõõtmised pärast ühendi määramist muude sõltumatute meetoditega.
- Massispektromeeter. Annab kvantitatiivseid andmeid, kuid sageli on need piiratud erineva struktuuriga ainete masside kokkulangevuse tõttu
Teist tehnikat täiendavad sellised detektorid:
- Fluorimeetriline. Määrab polütsükliliste aromaatsete süsivesinike jäljendatud kogused, kuid ei anna andmeid nende struktuuri kohta.
- Spektrofotomeetriline. Objektiivselt tuvastab ühendid ja nende struktuuri.
Selliste elementide uurimiseks, määramiseks ja kvantifitseerimiseks ette nähtud analüüsiseadmete valimisel tuleks arvesse võtta teatavaid kriteeriume:
- Analüüsitud proovide arvutatud sisalduse aste.
- Seotud lisandite ja ainete arv.
- Mõõtmisoperatsioonide rakendamise metoodika.
- Seriaaltehnoloogia potentsiaal.
Eraldamise tehnoloogia seisukohast on soodsam kasutada kapillaarset GC. Ühendite arv, mis teoreetiliselt jaguneb selles tehnikas ajutiseks ühikuks, on HPLC meetodiga võrreldes 5–10 korda suurem. Siin pole aga selget eelist. Kuna mõned ühendid jagunevad vedelikkromatograafia abil tõhusalt. See on näiteks püreendibenso (a, h) antratseen
Pinnase tuvastamine
Selles on PAH-id tingitud heitmetest. Nende olemasolu tagab taim või muu saaste põhjustanud allikas. Polütsükliliste aromaatsete süsivesinike tuvastamiseks ja analüüsimiseks kasutatakse järgmisi meetodeid:
- Kromatograafiline eraldamine. Eraldab PAH-d muudest ühenditest.
- Fluorimeetria. Üksikasjad analüüsivad neid aineid pinnases.
Reeglina võetakse proove mis tahes ettevõtte lähedal asuvatelt saitidelt. Need on turbased ja podsoolsed mullad.
Veeuuringud
PAHide tuvastamine veekogudes ja reovees on üsna keeruline. Kasutatakse kõrgsurvevedelikkromatograafi. Tal on:
- Gradiendi elueerimise mehhanism.
- UV-sensor dioodimassiivil.
- Luminofoorlamp.
Polütsükliliste aromaatsete süsivesinike lahjendatud lahused vees eraldatakse metüleenkloriidi abil. Neid puhastatakse kolonnis silikageeli abil. Liigsed lisandid eemaldatakse. Tulemuseks on väljavõte. See kuivatatakse ja lahustatakse vee ja atsetonitriili segus. Edasine analüüs viiakse läbi dioodimaatriksiga indikaatori abil.
Toidu olukord
Bensapüreen võib siseneda keedetud toitu. See toidus sisalduvate polütsükliliste aromaatsete süsivesinike esindaja sisaldus võib olla erinev. Neid on näidatud järgmises tabelis.
|
Toode |
Proportsioon (mcg / kg) |
|
Põlenud leivakoor |
0, 5 |
|
Tume kooriku käsnkook |
0, 75 |
|
Kodune suitsuliha |
rohkem kui 50 |
|
Keedetud vorst |
0, 26 - 0, 5 |
|
Röstitud vasikaliha |
0, 18–0, 63 |
|
Puu- ja köögiviljad |
0, 2-150 |
|
Suitsutatud kala |
11, 2 |
|
Taimeõli |
0, 9 - 30 |
|
Kartul |
1 - 16 |
|
Õunad teede lähedal asuvatest lõikudest |
10 |
|
Tööstusliku tsooni õunad |
0, 2–0, 5 |
Tänapäeval leidub kantserogeeni paljudes levinud toodetes: leib, piim, või, kartulid jne. Kui tooteid õigesti töödeldakse, võib kahjulike ainete kontsentratsioon väheneda. Köögivilju ja puuvilju tuleb hoolikalt pesta. See kõrvaldab umbes 20% PAHidest.
Need võivad ilmneda eluentide (lahustis moodustunud elementide) reageerimisel polümeerpakendiga. Näiteks piimarasv moodustab parafiinpaberi mahutitest või tassidest umbes 95% bensapireeni.
