Polysykliset aromaattiset hiilivedyt (lyhennettynä PAH-yhdisteet) ovat pysyviä orgaanisia yhdisteitä. Heillä on selvät karsinogeeniset ominaisuudet. Kaikkiaan tähän ryhmään on listattu yli 200 edustajaa. Vaarallisin niistä on bentsapyreeni. Sitä löytyy usein ympäristökohteiden tutkimuksesta.
Tietoja bentsapyreenistä
Tämän komponentin löytö tapahtui vuonna 1933. Kaksi vuotta myöhemmin huolellisella tutkimuksella osoitettiin sen karsinogeenisuus.
Nykyään bentsapyreeni on luokiteltu ensimmäiseen vaaraluokkaan. Hänellä on mutageenisia ominaisuuksia. Ja jopa sen vaatimaton keskittyminen vaikuttaa haitallisesti ihmiskehoon. Keuhkosyöpää esiintyy huomattavien osuuksiensa ollessa ilmassa (normaalin yläpuolella) ja pitkällä altistuksella.
Tästä syystä sen havaitseminen on erityisen tärkeää. Aineen ominaisuuksien perusteella luotiin menetelmiä sen laskemiseen. Ne eroavat toisistaan vain näytteenoton ja näytteen muodostuksen vaiheissa.
PAC-luokan analyysi
Se sisältää elementit, joiden kemiallinen rakenne sisältää vähintään kolme bentseenirengasta. Yksinkertaisimmat polysykliset aromaattiset hiilivedyt ovat antraseeni ja fenanteeni. Ne eivät mutatoidu eikä eroa toisistaan myrkyllisistä ominaisuuksista. Pyreeni ja bentsperyleeni ovat rakenteeltaan samanlaisia kuin ne.
Mitkä polysykliset aromaattiset hiilivedyt PAH-yhdisteet ovat syöpää aiheuttavia? Cholatreeni, dibentspyreeni ja peryleeni luokitellaan erityisen myrkyllisiksi (bentsapyreenin lisäksi). Ne ovat suurin uhka ihmisten terveydelle.
Tuottamisen edellytykset
PAH-yhdisteiden muodostuminen tapahtuu seuraavien tuotteiden palaessa:
- öljy-luokka;
- hiili;
- puutavara;
- roskat;
- tupakkatuotteet;
- ruokaa.
Mitä alhaisempi lämpötila polttolaitoksessa on, sitä suurempi määrä näitä aineita on. Suhteellisen vaatimattomissa suhteissa bentsapyreeniä löytyy asfaltista.
Yhdessä muiden palamistuotteiden kanssa polysykliset aromaattiset hiilivedyt tunkeutuvat ilmaan. Huoneenlämpötilatiedoilla kaikilla näistä komponenteista on kiinteä kiteinen muoto. Ne sulavat 200 ° C: ssa
Kun kuumat kaasut, mukaan lukien PAH-yhdisteet, jäähdytetään, nämä elementit kerääntyvät päästöosastoon. Esimerkiksi 2-5 km: n etäisyydellä hiilen lämpövoimalasta maaperän pintakerros on kyllästetty sellaisilla epäpuhtauksilla. Mutta suurempi osa heistä kulkee ilman läpi huomattavia matkoja.
Paras adsorbentti polysyklisille aromaattisille hiilivedyille PAH on hiilimusta. Noin 10 14 molekyyliä näistä aineista voi keskittyä sen neliö senttimetriin sen pinnasta.
Lähteet ja kommentit
Tässä tilastossa otetaan huomioon pääasiassa bentsapyreenipäästöt. Indikaattori t / vuosi on annettu. Esimerkiksi Yhdysvallat sai tällaisia tietoja.
|
lähde |
Parametri (t / vuosi) |
|
Hiilen polttaminen |
600 |
|
Koksin valmistus |
200 |
|
Metsäpalot |
150 |
|
Palava puu |
70 |
|
Savukkeen savu |
0, 05 |
Viimeinen arvo on pienin ja ensi silmäyksellä se saattaa tuntua merkityksettömältä. Paikallisilla mittasuhteilla saadaan kuitenkin melko merkittäviä indikaattoreita. Ne on lueteltu alla olevassa taulukossa.
|
ilma |
Ilmaisin (ng / m 3) |
|
Kylässä |
0, 1-1, 0 |
|
Kaupungissa |
0, 2-20 |
|
Huoneessa, joka on täynnä tupakansavua |
100 |
Juomavedessä syöpää aiheuttavaa ainetta on väkevöity määrässä 0, 3 - 2, 0 ng / l.
Polysykliset aromaattiset hiilivedyt ovat ilmakehässä erityisen stabiileja. Ne muutetaan vähitellen muiksi tuotteiksi vuorovaikutuksessa otsonin ja typpidioksidin kanssa. Ensimmäisessä tapauksessa polynukleaarisia kinoneja esiintyy. Toisessa - nitrobentsapyreenit.
PAH-ilmaisu ilmassa
Tähän käytetään seuraavia menetelmiä:
- Kaasukromatografia (GC).
- Suorituskykyinen nestekromatografia (HPLC)
Ensinnäkin PAH-ryhmän 16 pääkomponenttia erotetaan. Tätä varten käytetään erityisiä sarakkeita. Menetelmässä 1 käytetään kapillaarilaitteita. Toisessa tapauksessa - erittäin tehokas.
Tuloksen tehokkuuden kehittämiseksi suoritetaan alustava seulonta muiden näytteissä olevien yhdisteiden joukossa. Tätä varten alennetulla paineella varustettua LC: tä käytetään yhdessä kahdesta järjestelmästä:
- Neste on kiinteä aine.
- Neste on neste.
Tässä käytetään mitä tahansa sopivaa adsorptiota, esimerkiksi silikageeliä. Herkkyysilmaisimia käytetään myös lisäämään tulosten objektiivisuutta.
Ensimmäistä menetelmää täydennetään:
- Liekki-ionisaatiolaite. Toiminto - kvantitatiiviset mittaukset sen jälkeen kun yhdiste on määritetty muilla riippumattomilla menetelmillä.
- Massaspektrometri. Antaa kvantitatiivisia tietoja, mutta usein niitä on rajoitettu johtuen eri rakenteiden aineiden massien sattumasta
Toista tekniikkaa täydennetään sellaisilla ilmaisimilla:
- Fluorimetrisella. Määrittää PAH-yhdisteiden jäljellä olevat määrät, mutta ei anna tietoja niiden rakenteesta.
- Spektrofotometrialla. Tunnistaa objektiivisesti yhdisteet ja niiden rakenteen.
Kun valitaan analyyttisiä laitteita, jotka on tarkoitettu tällaisten elementtien seulontaan, määrittämiseen ja kvantifiointiin, tietyt perusteet olisi otettava huomioon:
- Analysoitujen näytteiden lasketun pitoisuuden aste.
- Liittyvien epäpuhtauksien ja aineiden lukumäärä.
- Menetelmät mittausoperaatioiden toteuttamiseksi.
- Sarjatekniikan mahdollisuudet.
Erotustekniikan kannalta on edullisempaa käyttää kapillaari-GC: tä. Yhdisteiden lukumäärä, joka teoriassa on jaettu väliaikaiseksi yksiköksi tässä tekniikassa, on 5–10 kertaa suurempi verrattuna HPLC-menetelmään. Tässä ei kuitenkaan ole selvää etua. Koska jotkut yhdisteet jaetaan tehokkaasti tarkasti nestekromatografialla. Tämä on esimerkiksi pyreenidibentso (a, h) antraseeni
Maaperän havaitseminen
Siinä PAH-yhdisteet johtuvat päästöistä. Heidän läsnäolonsa tarjoaa laitos tai muu lähde, joka aiheutti pilaantumista. Seuraavia menetelmiä käytetään havaitsemaan ja analysoimaan polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä tässä:
- Kromatografinen erottaminen. Erottaa PAH-yhdisteet muista yhdisteistä.
- Fluorimetriaa. Yksityiskohdat analysoivat näitä aineita maaperässä.
Näytteet otetaan yleensä kaikilta yrityksiltä lähellä olevilta sivustoilta. Nämä ovat turvemaista ja podtsolista maaperää.
Vesitutkimus
PAH-yhdisteiden havaitseminen vesistöissä ja jätevesissä on melko vaikeaa. Käytetään korkean suorituskyvyn nestekromatografia. Hänellä on:
- Gradienttieluutiomekanismi.
- UV-anturi diodijärjestelmässä.
- Loistelamppu.
Polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen laimeat liuokset vedessä otetaan talteen metyleenikloridilla. Ne puhdistetaan pylväässä käyttäen silikageeliä. Ylimääräiset epäpuhtaudet poistetaan. Tuloksena on ote. Se kuivataan ja liuotetaan veden ja asetonitriilin seokseen. Lisäanalyysi suoritetaan indikaattorilla, jolla on diodimatriisi.
Ruokatilanne
Bentsapyreeni voi päästä ruokaan, joka on keitetty. Tämä edustaa polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä elintarvikkeissa voi olla eri suhteissa. Ne on esitetty seuraavassa taulukossa.
|
tuote |
Osuus (mcg / kg) |
|
Palanut leivänkuori |
0, 5 |
|
Tumma kuori sienikakku |
0, 75 |
|
Kotitekoinen savustettu liha |
yli 50 |
|
Keitetty makkara |
0, 26 - 0, 5 |
|
Paahdettua vasikanlihaa |
0, 18 - 0, 63 |
|
Hedelmät ja vihannekset |
0, 2-150 |
|
Savustettu kala |
11.2 |
|
Kasviöljy |
0, 9 - 30 |
|
perunat |
1 - 16 |
|
Omenat tien lähellä olevista osista |
10 |
|
Ei-teollisuusvyöhyke-omenat |
0, 2-0, 5 |
Nykyään syöpää aiheuttavaa ainetta löytyy monista yleisistä tuotteista: leivästä, maidosta, voista, perunoista jne. Jos tuotteet jalostetaan oikein, haitallisten aineiden pitoisuus voi vähentyä. Vihannekset ja hedelmät tulee pestä huolellisesti. Tämä eliminoi noin 20% PAH-yhdisteistä.
Ne voivat ilmetä eluenttien (liuottimeen muodostettujen elementtien) reaktion seurauksena polymeeripakkauksen kanssa. Esimerkiksi maitorasva muodostaa noin 95% bentsapiireeniä parafiini-paperisäiliöistä tai kupeista.
