pagproseso

Polycyclic aromatic hydrocarbons: istraktura ng kemikal, mga proseso ng pagbuo at epekto sa katawan ng tao

Talaan ng mga Nilalaman:

Polycyclic aromatic hydrocarbons: istraktura ng kemikal, mga proseso ng pagbuo at epekto sa katawan ng tao
Polycyclic aromatic hydrocarbons: istraktura ng kemikal, mga proseso ng pagbuo at epekto sa katawan ng tao
Anonim

Ang mga polycyclic aromatic hydrocarbons (pinaikling bilang PAH) ay patuloy na mga organikong pollutant. Inilahad nila ang mga katangian ng carcinogenic. Sa kabuuan, higit sa 200 mga kinatawan ang nakalista sa pangkat na ito. Ang pinaka-mapanganib sa kanila ay benzapyrene. Madalas itong matatagpuan sa pag-aaral ng mga bagay sa kapaligiran.

Tungkol sa benzapyrene

Image

Ang pagkatuklas ng sangkap na ito ay naganap noong 1933. Pagkalipas ng dalawang taon, sa pamamagitan ng maingat na pananaliksik, napatunayan ang carcinogenicity nito.

Ngayon ang benzapyrene ay niraranggo sa unang klase ng panganib. Mayroon siyang mga katangian ng mutagenic. At kahit na ang katamtamang konsentrasyon nito ay nakakaapekto sa katawan ng tao. Sa pamamagitan ng mga makabuluhang proporsyon nito sa hangin (higit sa normal) at matagal na pagkakalantad, nangyayari ang cancer sa baga.

Para sa kadahilanang ito, ang pagtuklas nito ay may kaugnayan lalo na. Batay sa mga katangian ng sangkap, ang mga pamamaraan ay nilikha para sa pagkalkula nito. Nag-iiba lamang sila sa mga yugto ng pag-sampling at pagbuo ng sample.

Pagtatasa ng Category ng PAC

Kasama dito ang mga elemento na ang istraktura ng kemikal ay naglalaman ng hindi bababa sa tatlong mga singsing na benzene. Ang pinakasimpleng polycyclic aromatic hydrocarbons ay anthracene at phenanthrene. Hindi sila nag-i-mutate at hindi naiiba sa mga nakakalason na katangian. Ang pyrene at benzperylene ay magkatulad sa istraktura sa kanila.

Anong mga polycyclic aromatic hydrocarbons PAH ang mga carcinogens? Ang Cholatrene, dibenzpyrene at perylene ay kwalipikado lalo na nakakalason (bilang karagdagan sa benzapyrene). Nagpapakita sila ng pinakamalaking banta sa kalusugan ng tao.

Mga kundisyon para sa pagbuo

Ang pagbuo ng mga PAH ay nangyayari sa panahon ng pagkasunog ng mga sumusunod na produkto:

  • kategorya ng langis;
  • karbon;
  • kahoy;
  • basura;
  • mga produktong tabako;
  • pagkain.

Ang mas mababa ang temperatura sa incinerator, mas malaki ang dami ng mga sangkap na ito. Sa medyo katamtaman na mga proporsyon, ang benzapyrene ay matatagpuan sa aspalto.

Kasama ang iba pang mga produkto ng pagkasunog, ang polycyclic aromatic hydrocarbons ay tumagos sa hangin. Sa data ng temperatura ng silid, ang lahat ng mga sangkap na ito ay may isang solidong kristal na form. Natunaw sila sa 200 ° C

Kapag ang mga mainit na gas, kabilang ang mga PAH, ay pinalamig, ang mga elementong ito ay natipon sa seksyon ng paglabas. Halimbawa, sa layo na 2-5 km mula sa isang istasyon ng kuryente ng thermal ng karbon, ang layer ng ibabaw ng lupa ay puspos ng mga naturang pollutant. Ngunit ang isang mas malaking porsyento ng mga ito ay dumadaloy sa hangin sa napakalaking distansya.

Ang pinakamahusay na adsorbent para sa polycyclic aromatic hydrocarbons PAHs ay carbon black. Humigit-kumulang na 10 14 na molekula ng mga sangkap na ito ay maaaring tumutok sa isang parisukat na sentimetro ng ibabaw nito.

Mga Pinagmumulan at Kontribusyon

Image

Narito isinasaalang-alang ng mga istatistika ang pangunahing paglabas ng benzapyrene. Ang tagapagpahiwatig t / taon ay ibinigay. Halimbawa, nakuha ng Estados Unidos ang nasabing data.

Pinagmulan

Parameter (t / taon)

Ang pagsusunog ng karbon

600

Paggawa ng coke

200

Mga sunog sa kagubatan

150

Nasusunog na kahoy

70

Usok ng sigarilyo

0.05

Ang huling halaga ay ang pinakamaliit at sa unang tingin ay maaaring hindi gaanong mahalaga. Gayunpaman, sa mga lokal na proporsyon, nakuha ang mga makabuluhang tagapagpahiwatig. Nakalista ang mga ito sa talahanayan sa ibaba.

Air

Tagapagpahiwatig (ng / m 3)

Sa nayon

0.1-1.0

Sa bayan

0.2-20

Sa isang silid na puno ng usok ng tabako

100

Sa inuming tubig, ang carcinogen ay puro sa isang dami ng 0.3-2.0 ng / L.

Ang mga polycyclic aromatic hydrocarbons, kapag nasa kapaligiran, ay partikular na matatag. Sila ay unti-unting na-convert sa iba pang mga produkto, nakikipag-ugnay sa osono at nitrogen dioxide. Sa unang kaso, lumilitaw ang mga polinuklear na quinones. Sa pangalawa - nitrobenzapyrenes.

Ang pagtuklas ng PAH sa hangin

Image

Ang mga sumusunod na pamamaraan ay ginagamit para sa:

  1. Gas kromatograpiya (GC).
  2. Mataas na Pagganap ng Liquid Chromatography (HPLC)

Una, ang pangunahing 16 na bahagi ng pangkat ng PAH ay pinaghiwalay. Para sa mga ito, ginagamit ang mga espesyal na haligi. Ang Paraan 1 ay gumagamit ng mga aparato ng capillary. Sa pangalawang kaso - lubos na epektibo.

Upang mabuo ang pagiging epektibo ng resulta, isinasagawa ang paunang screening sa iba pang mga compound na magagamit sa mga sample. Para sa mga ito, ang LC na may pinababang presyon ay ginagamit sa isa sa dalawang mga system:

  1. Ang likido ay isang solid.
  2. Ang likido ay isang likido.

Anumang angkop na adsorption, halimbawa silica gel, ay ginagamit dito. Ang mga detektib ng sensitivity ay ginagamit din upang madagdagan ang pagiging aktibo ng mga resulta.

Ang unang pamamaraan ay pupunan ng:

  1. Apoy na aparato ng pagsunog ng apoy. Pag-andar - pagsukat ng dami pagkatapos matukoy ang tambalan sa pamamagitan ng iba pang mga hindi nauugnay na pamamaraan.
  2. Mass spectrometer. Nagbibigay ng data na dami, ngunit madalas na sila ay limitado dahil sa pagkakaisa ng masa ng mga sangkap na may iba't ibang mga istraktura

Ang pangalawang pamamaraan ay pupunan ng naturang mga detektor:

  1. Fluorimetric. Tinutukoy ang mga halaga ng bakas ng PAH, ngunit hindi nagbibigay ng data sa kanilang istraktura.
  2. Spectrophotometric. Obhetibong kinikilala ang mga compound at ang kanilang istraktura.

Kapag pumipili ng mga kagamitan sa analitikal na inilaan para sa screening, pagtukoy at pagkalkula ng pag-aaral ng naturang mga elemento, ang ilang mga pamantayan ay dapat isaalang-alang:

  1. Ang antas ng kinakalkula na nilalaman sa mga nasuri na sample.
  2. Ang bilang ng mga kaugnay na mga impurities at sangkap.
  3. Pamamaraan para sa pagpapatupad ng mga operasyon sa pagsukat.
  4. Ang potensyal ng serial teknolohiya.

Mula sa pamantayang teknolohiya ng paghihiwalay, mas kapaki-pakinabang na gumamit ng capillary GC. Ang bilang ng mga compound, na sa teorya ay nahahati sa isang pansamantalang yunit sa pamamaraang ito, ay 510 beses na mas malaki kung ihahambing sa pamamaraang HPLC. Gayunpaman, walang malinaw na bentahe dito. Dahil ang ilang mga compound ay epektibong nahahati nang tumpak sa pamamagitan ng likidong chromatography. Halimbawa, ito ay pyrene dibenzo (a, h) anthracene

Detection ng lupa

Image

Sa loob nito, ang mga PAH ay dahil sa mga paglabas. Ang kanilang presensya ay ibinigay ng halaman o iba pang mapagkukunan na nagdulot ng polusyon. Ang mga sumusunod na pamamaraan ay ginagamit upang makita at pag-aralan ang mga polycyclic aromatic hydrocarbons dito:

  1. Paghiwalay ng Chromatographic. Paghiwalayin ang mga PAH mula sa iba pang mga compound.
  2. Fluorimetry. Sinusuri ng mga detalye ang mga sangkap na ito sa lupa.

Bilang isang patakaran, ang mga sample ay kinuha mula sa mga site na malapit sa anumang mga negosyo. Ang mga ito ay peaty at podzolic na mga lupa.

Pananaliksik sa tubig

Image

Ang pagtuklas ng mga PAH sa mga katawan ng tubig at wastewater ay medyo mahirap. Ginamit ang isang mataas na pagganap na chromatograp na likido. Mayroon siyang:

  1. Ang mekanismo ng pag-elima ng gradient.
  2. UV sensor sa isang diode na hanay.
  3. Ang tagapagpahiwatig ng fluorescent.

Ang mga solusyon sa dilute ng polycyclic aromatic hydrocarbons sa tubig ay nakuhang muli gamit ang methylene chloride. Ang mga ito ay nalinis sa isang haligi gamit ang silica gel. Ang labis na mga impurities ay tinanggal. Ang resulta ay isang katas. Ito ay tuyo at natunaw sa isang komposisyon ng tubig at acetonitrile. Ang karagdagang pagsusuri ay isinasagawa gamit ang isang tagapagpahiwatig na may isang diode matrix.

Sitwasyon sa pagkain

Image

Ang Benzapyrene ay maaaring magpasok ng pagkain na luto. Ang kinatawan ng polycyclic aromatic hydrocarbons sa mga pagkain ay maaaring nilalaman sa iba't ibang mga sukat. Ang mga ito ay ipinapakita sa sumusunod na talahanayan.

Produkto

Proporsyon (mcg / kg)

Burnt na tinapay na tinapay

0.5

Madilim na crust cake ng espongha

0.75

Pinausukang karne ng lutong bahay

higit sa 50

Pinakuluang sausage

0.26 - 0.5

Inihaw na ugat

0.18 - 0.63

Mga prutas at gulay

0.2-150

Pinausukang isda

11, 2

Langis ng gulay

0.9 - 30

Patatas

1 - 16

Ang mga mansanas mula sa mga seksyon na malapit sa mga kalsada

10

Mga mansanas na hindi pang-industriya

0.2-0.5

Ngayon, ang isang carcinogen ay matatagpuan sa maraming karaniwang mga produkto: tinapay, gatas, mantikilya, patatas, atbp Kung ang mga produkto ay naproseso nang tama, maaaring mabawasan ang konsentrasyon ng mga nakakapinsalang sangkap. Ang mga gulay at prutas ay dapat hugasan nang lubusan. Tinatanggal nito ang tungkol sa 20% ng mga PAH.

Maaari silang lumitaw dahil sa reaksyon ng mga eluents (mga elemento na nabuo sa solvent) na may packaging ng polymer. Halimbawa, ang taba ng gatas ay bumubuo ng tungkol sa 95% benzapirene mula sa mga paraffin-paper container o tasa.