Полиароматические углеводороды (ПАУ)

Среди множества токсичных веществ, образующихся при производстве энергии сжиганием ископаемых видов топлива, производствах химической, нефтехимической, металлургической, целлюлозно-бумажной промышленности, наиболее опасными являются вещества группы ПАУ (полиароматические углеводороды).

Группа ПАУ объединяет вещества, для которых характерно наличие в химической структуре трех и более конденсированных бензольных колец. Простейшие вещества из группы ПАУ – антрацен и фенантрен. Эти вещества не обладают канцерогенной (мутагенной) токсичностью, присущей другим ПАУ, какими являются холантрен, перилен, бенз(а)пирен, дибензпирен. На фоне их токсичности как нетоксичные квалифицируются и весьма похожие по структуре бензперилен, пирен, флуорантен.

Малотоксичные ПАУ
Высококанцерогенные ПАУ

Образуются ПАУ в процессах сгорания нефтепродуктов, угля, дерева, мусора, пищи, табака, и чем ниже температура в устройстве для сжигания, тем больше образуется ПАУ. Относительно малые количества бенз(а)пирена обнаружены в асфальте. Вместе с другими продуктами сгорания ПАУ поступают в воздух. При комнатной температуре все ПАУ ­– твердые кристаллические вещества. Температуры их плавления близки к 200 °С, а давление насыщенных паров очень мало. При охлаждении горячих газов, содержащих ПАУ, эти вещества конденсируются и оседают в зоне выбросов. На расстоянии нескольких километров от угольной ТЭС поверхность почвы загрязнена ПАУ. Но большая часть ПАУ уносится на дальние расстояния в виде аэрозолей. Прекрасным адсорбентом для ПАУ являются сажевые частицы. На 1 см2 сажевой поверхности могут разместиться ~ 1014 молекул ПАУ. Об относительном вкладе разных источников можно судить по данным о выбросах бенз(а)пирена (в т/год) в США:

Сгорание угля 600
Производство кокса 200
Лесные пожары 150
Сжигание дров 70

Вклад всех курильщиков США в общее производство бенз(а)пирена невелик – 0,05 т/год. Но мнение о малозначимости этого количества сменится на противоположное на основе данных о локальных концентрациях бенз(а)пирена:

Воздух сельской местности 0,1-1,0 нг/м3
Городской воздух 0,2-20 нг/м3
Воздух комнаты, наполненной табачным дымом   100 нг/м3

Содержатся ПАУ и в питьевой воде. Содержание бенз(а)пирена в питьевой воде составляет 0,3-2,0 нг/л. В атмосфере ПАУ довольно устойчивы. Их постепенная трансформация в иные продукты происходит при взаимодействии с озоном (с образованием полиядерных хинонов) и диоксидом азота (продукты – нитробенз(а)пирены, характерные высокой мутагенной активностью). ПАУ – типичные экотоксины. Сложность защиты окружающей среды от ПАУ связана с малостью концентраций этих веществ.

Токсические свойства бенз(а)пирена изучены на мышах: обнаружено подавление популяции за счет гибели при рождении и уменьшения веса новорожденных животных. Показано, что возникновение раковых заболеваний происходит и при ингаляции, и при введении бенз(а)пирена с пищей, а также при контакте с кожей. Однако эти результаты получены при дозах бенз(а)пирена в сотни и тысячи раз больших, чем получаемые людьми из окружающей среды. Из организма бенз(а)пирен частично выводится в неизмененном виде, а частично окисляется, давая производные фенольного и хинонного типа. Некоторым из этих продуктов также присуща мутагенная активность.

Лит. Пурмаль А.П. Антропогенная токсикация планеты. Часть 2.


Хроматограммы образцов, содержащих соединения этой группы

Метод Название Колонка
ВЭЖХ Стандартный раствор бенз(а)пирена 4 Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм
ВЭЖХ Стандартный раствор бенз(а)пирена 3 Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм
ВЭЖХ Стандартный раствор бенз(а)пирена 2 Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм
ВЭЖХ Стандартный раствор бенз(а)пирена 1 Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм
ВЭЖХ Бенз(а)пирен в пробе рыбы сырокопченой Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм
ВЭЖХ Бенз(а)пирен в пробе почвы Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм
ВЭЖХ Бенз(а)пирен в пробе воды водопроводной Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм
ВЭЖХ Бенз(а)пирен в пробе атмосферного воздуха Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм
Copyright © АО "Аквилон"