Polycykliska aromatiska kolväten (förkortade PAH) är persistenta organiska föroreningar. De har uttalade cancerframkallande egenskaper. Totalt är över 200 representanter listade i denna grupp. Den farligaste av dem är bensapyren. Det finns ofta i studien av miljöobjekt.
Om bensapyren
Upptäckten av denna komponent inträffade 1933. Två år senare, genom noggrann forskning, bevisades dess cancerframkallande egenskaper.
Idag rankas benzapyrene i den första faroklassen. Han har mutagena egenskaper. Och till och med dess blygsamma koncentration påverkar människokroppen negativt. Med sina betydande andelar i luften (över normal) och lång exponering uppstår lungcancer.
Av detta skäl är dess upptäckt särskilt relevant. Baserat på ämnets egenskaper skapades metoder för dess beräkning. De skiljer sig bara i provtagningsstadierna och provbildningen.
PAC-kategori-analys
Den innehåller element vars kemiska struktur innehåller minst tre bensenringar. De enklaste polycykliska aromatiska kolvätena är antracen och fenantren. De muterar inte och skiljer sig inte i toxiska egenskaper. Pyren och bensperylen liknar strukturen som dem.
Vilka polycykliska aromatiska kolväten PAH är cancerframkallande? Kolatren, dibenzpyren och perylen är kvalificerade som särskilt giftiga (förutom bensapyren). De utgör det största hotet mot människors hälsa.
Villkor för att generera
Bildningen av PAH sker under förbränningen av följande produkter:
- oljekategori;
- kol;
- timmer;
- sopavfall;
- tobaksvaror;
- mat.
Ju lägre temperatur i förbränningsugnen, desto större är mängden av dessa ämnen. I relativt blygsamma proportioner finns bensapyren i asfalt.
Tillsammans med andra förbränningsprodukter tränger polykykliska aromatiska kolväten i luften. Vid rumstemperaturdata har alla dessa komponenter en fast kristallin form. De smälter vid 200 ° C
När heta gaser, inklusive PAH, kyls, ackumuleras dessa element i utsläppssektionen. Till exempel, på ett avstånd av 2–5 km från ett termiskt kolkraftverk, är jordytans ytskikt mättad med sådana föroreningar. Men en större andel av dem rusar genom luften på betydande avstånd.
Det bästa adsorptionsmedlet för polycykliska aromatiska kolväten PAH är kolsvart. Cirka 10 14 molekyler av dessa ämnen kan koncentrera sig på en kvadratcentimeter av dess yta.
Källor och bidrag
Här beaktar statistik främst bensapyrenutsläpp. Indikatorn t / år anges. Till exempel erhöll USA sådana uppgifter.
|
källa |
Parameter (t / år) |
|
Kolförbränning |
600 |
|
Koksframställning |
200 |
|
Skogsbränder |
150 |
|
Brinnande trä |
70 |
|
Cigarettrök |
0, 05 |
Det sista värdet är det minsta och vid första anblicken kan det verka obetydligt. Men med lokala proportioner erhålls ganska betydande indikatorer. De anges i tabellen nedan.
|
luft |
Indikator (ng / m 3) |
|
I byn |
0, 1-1, 0 |
|
I stan |
0, 2-20 |
|
I ett rum fullt av tobaksrök |
100 |
I dricksvatten koncentreras karcinogenet i en volym av 0, 3-2, 0 ng / L.
Polycykliska aromatiska kolväten, när de är i atmosfären, är särskilt stabila. De omvandlas gradvis till andra produkter och interagerar med ozon och kvävedioxid. I det första fallet visas polynukleära kinoner. I den andra - nitrobenzapyrenes.
PAH-upptäckt i luften
Följande metoder används för detta:
- Gaskromatografi (GC).
- High Performance Liquid Chromatography (HPLC)
Först separeras de viktigaste 16 komponenterna i PAH-gruppen. För detta används speciella kolumner. Metod 1 använder kapilläranordningar. I det andra fallet - mycket effektiv.
För att utveckla effektiviteten av resultatet utförs preliminär screening bland andra föreningar tillgängliga i proverna. För detta används LC med reducerat tryck i ett av två system:
- Vätska är ett fast ämne.
- Fluid är en vätska.
Alla lämpliga adsorptioner, till exempel kiselgel, används här. Känslighetsdetektorer används också för att öka resultatens objektivitet.
Den första metoden kompletteras av:
- Flammajoniseringsenhet. Funktion - kvantitativa mätningar efter bestämning av föreningen med andra orelaterade metoder.
- Masspektrometer. Ger kvantitativa data, men ofta är de begränsade på grund av sammanfallet av massorna av ämnen med olika strukturer
Den andra tekniken kompletteras av sådana detektorer:
- Fluorimetriska. Bestämmer spårmängderna för PAH, men ger inte information om deras struktur.
- Spektrofotometri. Identifierar föreningar och deras struktur objektivt.
Vid val av analysutrustning avsedd för screening, bestämning och kvantifiering av studien av sådana element bör vissa kriterier beaktas:
- Graden av beräknat innehåll i de analyserade proverna.
- Antalet relaterade föroreningar och ämnen.
- Metod för implementering av mätoperationer.
- Serieteknologins potential.
Ur separationsteknisk synvinkel är det mer fördelaktigt att använda kapillär GC. Antalet föreningar, som i teorin är indelade i en tillfällig enhet i denna teknik, är 5–10 gånger större jämfört med HPLC-metoden. Det finns dock ingen klar fördel här. Eftersom vissa föreningar effektivt delas upp exakt genom flytande kromatografi. Till exempel är detta pyren dibenzo (a, h) antracen
Markdetektering
I det beror PAH på utsläpp. Deras närvaro tillhandahålls av anläggningen eller annan källa som orsakade förorening. Följande metoder används för att detektera och analysera polycykliska aromatiska kolväten här:
- Kromatografisk separation. Separerar PAH: er från andra föreningar.
- Fluorometri. Detaljer analyserar dessa ämnen i jorden.
Som regel tas prover från webbplatser nära alla företag. Dessa är torviga och podzoliska jordar.
Vattenforskning
Detektering av PAH i vattendrag och avloppsvatten är ganska svårt. En vätskekromatograf med hög prestanda används. Han har:
- Lutningsmekanism för lutning.
- UV-sensor på en diodgrupp.
- Lysrörsindikator.
Utspädda lösningar av polycykliska aromatiska kolväten i vatten utvinns med metylenklorid. De renas på en kolonn med användning av silikagel. Överskottsföroreningar tas bort. Resultatet är ett extrakt. Det torkas och upplöses i en komposition av vatten och acetonitril. Ytterligare analys utförs med användning av en indikator med en diodmatris.
Livsmedelssituation
Benzapyrene kan mata in tillagad mat. Denna representant för polycykliska aromatiska kolväten i livsmedel kan innehålla olika proportioner. De visas i följande tabell.
|
produkt |
Andel (mcg / kg) |
|
Bränd brödskorpa |
0, 5 |
|
Mörk skorpasvampkaka |
0, 75 |
|
Hemlagat rökt kött |
mer än 50 |
|
Kokt korv |
0, 26 - 0, 5 |
|
Rostad kalvkött |
0, 18 - 0, 63 |
|
Frukt och grönsaker |
0, 2-150 |
|
Rökt fisk |
11, 2 |
|
Vegetabilisk olja |
0, 9 - 30 |
|
potatis |
1 - 16 |
|
Äpplen från delar nära vägar |
10 |
|
Äpplen för icke-industriell zon |
0, 2-0, 5 |
Idag finns ett cancerframkallande ämne i många vanliga produkter: bröd, mjölk, smör, potatis etc. Om produkterna bearbetas korrekt kan koncentrationen av skadliga ämnen minskas. Grönsaker och frukt bör tvättas ordentligt. Detta eliminerar cirka 20% av PAH: er.
De kan visas på grund av reaktionen mellan elueringsmedel (element bildade i lösningsmedlet) med polymerförpackning. Till exempel bildar mjölkfett cirka 95% bensapiren från paraffinpappersbehållare eller koppar.
