A policiklusos aromás szénhidrogének (rövidítve PAH-k) perzisztens szerves szennyező anyagok. Nyilvánvaló karcinogenikus tulajdonságokkal rendelkeznek. Összességében több mint 200 képviselő került a csoportba. Ezek közül a legveszélyesebb a benzapirin. Gyakran megtalálható a környezeti tárgyak tanulmányozásában.
A benzapirénről
Ennek a komponensnek a felfedezése 1933-ban történt. Két évvel később, alapos kutatás révén bizonyították a rákkeltő hatását.
Ma a benzapirént a veszélyek első osztályába sorolják. Mutagén tulajdonságokkal rendelkezik. És még szerény koncentrációja is hátrányosan érinti az emberi testet. Mivel jelentős része a levegőben (normál felett) és hosszú expozícióval jár, tüdőrák lép fel.
Ezért a detektálása különösen releváns. Az anyag tulajdonságai alapján módszereket hoztunk létre számításukhoz. Csak a mintavétel és a mintaképzés szakaszában különböznek egymástól.
PAC kategória elemzése
Ide tartoznak olyan elemek, amelyek kémiai szerkezete legalább három benzolgyűrűt tartalmaz. A legegyszerűbb policiklusos aromás szénhidrogének az antracén és a fenantrén. Nem mutálnak, és toxikus tulajdonságaikban sem különböznek egymástól. A pirén és a benzperiilén felépítésükben hasonló.
Milyen policiklusos aromás szénhidrogének PAH-k karcinogének? A kolatrén, a dibenzpirén és a perilén különösen mérgezőnek minősülnek (a benzapirén mellett). Ezek a legnagyobb veszélyt jelentenek az emberi egészségre.
A termesztés feltételei
A PAH-k képződése a következő termékek égésekor történik:
- olajkategória;
- szén;
- fűrészáru;
- szemetes hulladék;
- dohánytermékek;
- élelmiszer.
Minél alacsonyabb a hőmérséklet az égetőműben, annál nagyobb az anyag mennyisége. Viszonylag szerény arányban a benzapirén megtalálható az aszfaltban.
Más égéstermékekkel együtt a policiklusos aromás szénhidrogének behatolnak a levegőbe. Szobahőmérsékleten ezen komponensek szilárd kristályos formájúak. 200 ° C-on olvadnak
A forró gázok, köztük a PAH-k lehűtésekor ezek az elemek felhalmozódnak a kibocsátási szakaszban. Például egy szénhőerőműtől 2-5 km-re a talaj felszíni rétege telített ilyen szennyező anyagokkal. De nagyobb arányuk jelentős távolságra rohan a levegőn.
A policiklusos aromás szénhidrogének PAH-k számára a legjobb adszorbens a korom. Ezeknek az anyagoknak körülbelül 10 14 molekulája koncentrálódhat a felületének négyzetcentiméterén.
Források és hozzájárulások
Itt a statisztikák elsősorban a benzapirén-kibocsátást veszik figyelembe. A t / év mutatót adjuk meg. Például az Egyesült Államok megszerezte ezeket az adatokat.
|
forrás |
Paraméter (t / év) |
|
Szénégetés |
600 |
|
Kokszkészítés |
200 |
|
Erdei tüzek |
150 |
|
Égő fa |
70 |
|
Cigarettafüst |
0, 05 |
Az utolsó érték a legkisebb, és első pillantásra jelentéktelennek tűnhet. Helyi arányokkal azonban meglehetősen szignifikáns mutatókat kapunk. Ezeket az alábbi táblázat tartalmazza.
|
levegő |
Jelző (ng / m 3) |
|
A faluban |
0, 1-1, 0 |
|
A városban |
0, 2-20 |
|
Dohányfüsttel teli szobában |
100 |
Ivóvízben a karcinogén koncentrációja 0, 3–2, 0 ng / l.
A policiklusos aromás szénhidrogének a légkörben különösen stabilak. Fokozatosan más termékekké alakulnak, kölcsönhatásba lépve az ózonnal és a nitrogén-dioxiddal. Az első esetben polinukleáris kinonok jelennek meg. A másodikban - nitrobenzapirének.
PAH kimutatása a levegőben
Ehhez a következő módszereket kell használni:
- Gázkromatográfia (GC).
- Nagyteljesítményű folyadékkromatográfia (HPLC)
Először a PAH-csoport 16 fő összetevőjét elválasztják. Ehhez speciális oszlopokat használunk. Az 1. módszer kapilláris eszközöket használ. A második esetben - nagyon hatékony.
Az eredmény hatékonyságának fejlesztése érdekében előzetes szűrést végeznek a mintákban rendelkezésre álló egyéb vegyületek között. Ehhez a csökkentett nyomású LC-t a két rendszer egyikében használják:
- A folyadék szilárd anyag.
- A folyadék folyadék.
Bármely alkalmas adszorpciót, például szilikagélt alkalmazunk. Az érzékenységdetektorokat szintén használják az eredmények objektivitásának fokozására.
Az első módszert a következők egészítik ki:
- Lángionizáló készülék. Funkció - mennyiségi mérések a vegyület más független módszerekkel történő meghatározása után.
- Tömegspektrométer. Kvantitatív adatokat szolgáltat, de gyakran korlátozottak, mivel a különböző szerkezetű anyagok tömege egybeesik
A második technikát ilyen detektorok egészítik ki:
- Fluorimetriás. Meghatározza a PAH-k nyomkövetési mennyiségét, de nem szolgáltat adatokat a szerkezetükről.
- Spektrofotometria. Objektív módon azonosítja a vegyületeket és azok szerkezetét.
Az ilyen elemek szűrésére, meghatározására és számszerűsítésére szolgáló elemző berendezés kiválasztásakor bizonyos kritériumokat kell figyelembe venni:
- A kiszámított tartalom mértéke az analizált mintákban.
- A kapcsolódó szennyeződések és anyagok száma.
- A mérési műveletek végrehajtásának módszertana.
- A soros technológia lehetőségei.
Az elválasztási technológia szempontjából előnyösebb a kapilláris GC használata. A vegyületek száma, amelyeket elméletileg átmeneti egységekre osztanak ebben a technikában, 5-10-szer nagyobb, összehasonlítva a HPLC módszerrel. Ennek azonban nincs egyértelmű előnye. Mivel egyes vegyületek hatékonyan fel vannak osztva pontosan folyadékkromatográfiával. Például ez a pirén-dibenzo (a, h) antracén
Talajdetektálás
Ebben a PAH-k a kibocsátások miatt vannak. Jelenlétüket a növény vagy más forrás biztosítja, amely szennyezést okozott. A policiklusos aromás szénhidrogének detektálására és elemzésére a következő módszereket kell alkalmazni:
- Kromatográfiás elválasztás. Elkülöníti a PAH-kat más vegyületektől.
- Fluorimetria. A részletek ezeket az anyagokat elemzik a talajban.
A mintákat rendszerint minden vállalkozáshoz közeli helyszínektől veszik. Ezek tőzeges és podzolos talajok.
Vízkutatás
A PAH-k észlelése a víztestekben és a szennyvízben meglehetősen nehéz. Nagy teljesítményű folyadékkromatográfot használunk. Ő:
- Gradiens eluációs mechanizmus.
- UV-érzékelő diódasoron.
- Fluoreszkáló indikátor.
A policiklusos aromás szénhidrogének híg oldatát vízben metilén-kloriddal nyerik ki. Szilikagélen oszlopon tisztítjuk. A felesleges szennyeződéseket eltávolítják. Az eredmény egy kivonat. Szárítjuk és víz és acetonitril elegyében feloldjuk. A további elemzést egy indikátor és egy dióda mátrix segítségével végezzük.
Élelmezési helyzet
A benzapirén bejuthat a főtt ételekbe. Az élelmiszerekben a policiklusos aromás szénhidrogének ezt a képviselőjét különböző arányokban lehet jelen. Ezeket a következő táblázat tartalmazza.
|
termék |
Arány (mcg / kg) |
|
Égett kenyér kéreg |
0.5 |
|
Sötét kéreg piskóta |
0.75 |
|
Házi füstölt hús |
több mint 50 |
|
Főtt kolbász |
0, 26–0, 5 |
|
Sült borjúhús |
0, 18 - 0, 63 |
|
Gyümölcsök és zöldségek |
0, 2-150 |
|
Füstölt hal |
11.2 |
|
Növényi olaj |
0, 9 - 30 |
|
burgonya |
1–16 |
|
Almák az utak melletti szakaszokról |
10 |
|
Nem ipari övezet alma |
0.2-0.5 |
Manapság számos általános termékben megtalálható a rákkeltő anyag: kenyér, tej, vaj, burgonya stb. Ha a termékeket helyesen dolgozzák fel, akkor a káros anyagok koncentrációja csökkenthető. A zöldségeket és gyümölcsöket alaposan le kell mosni. Ez kiküszöböli a PAH-k kb. 20% -át.
Ezek megjelenhetnek az eluensek (az oldószerben képződött elemek) reakciója miatt a polimer csomagolással. Például a tejzsír körülbelül 95% benzapirent képez paraffin-papír tartályokból vagy csészékből.
