Описание: органические сложные соединения, структурная формула которых подразумевает наличие нескольких бензольных колец.
Основные представители: бензпирен, овален, нафталин, антрацен, пирен, фенантрен и пр.
Методы анализа: ГХ, ГХ-МС, высокоэффективная жидкостная хроматография.
Распространение
Причиной образования полициклических ароматических углеводородов, ли ПАУ, являются процессы по термическому разложению молекул целлюлозы, то есть клетчатки. В естественном виде встречаются в ценных ископаемых, в числе которых:
- Бурый уголь
- Каменный уголь
- Антрацит
Помимо этого, обнаруживаются в почве и золе лесных пожаров, откуда могут попадать в воду с осадками.
Техногенные причины образования ПАУ – это:
- Химпромышленность
- Процессы переработки нефти
- Работа транспортных средств
- Работа энергетических предприятий
- Сжигание органических соединений
Находясь в свободном виде в окружающей среде, полициклические ароматические углеводы рано или поздно попадают в открытые водоемы, грунтовые воды и прочие водные ресурсы. Причина этого процесса – осадки, непосредственно смывающие ПАУ в воду, а также период таяния снега.
Определить содержание и концентрацию ПАУ в воде можно путем многокомпонентного анализа полученных флуориметрических данных.
Влияние на организм
Поскольку список полициклических ароматических углеводородов обширен, механизм их воздействия на живую органику имеет широкий диапазон. На токсичность ПАУ влияет структура углеводорода и прочие свойства. Тем не менее, большинство полициклических углеводородов являются канцерогенами, так как могут вызывать токсическое поражение организма. Наибольшую опасность в этом плане представляют:
- Бензантрацен
- Овален
- Бензипен
Помимо канцерогенных свойств перечисленных соединений, они обладают мутагенными свойствами, а также способны вызывать нарушение эмбрионального развития под воздействием тератогенных элементов.
Согласно экспериментам, проведенным в Колорадском университете, как легкие, так и тяжелые полициклические углеводороды способны вызывать новообразования в легких, а также подталкивать уже существующие опухоли к переходу в злокачественную форму. Кроме того, при воздействии больших концентраций ПАУ такие изменения в клетках подопытных животных происходили довольно быстро, в течение нескольких часов. Из понятных соображений эти исследования не были подтверждены на человеческом организме, однако понятно, что воздействие концентраций, превышающих ПДК, способно вызывать токсические поражения организма, а при длительном воздействии – даже необратимые процессы.
Кроме того, ПАУ не требуется преобразование для того, чтобы начать канцерогенное воздействие на организмы живых существ. Их негативное влияние на клетки исходит именно от той молекулярной и структурной формулы, в которой они встречаются в окружающей среде.
Нормирование
Несмотря на то, что все виды полициклических ароматических углеводородов представляют угрозу для живых организмов, нормативные акты преимущественно ориентируются на концентрацию бензопирена, а не других веществ. Это обусловлено тем, что он является одним из наиболее часто встречающихся ПАУ, а также является мощнейшим канцерогеном. Если в результате тестирования в пробе обнаруживается не бензопирен, а другой полициклический углеводород, по показателям ПДК все равно рекомендуется ориентироваться на него, поскольку нет никаких гарантий в безопасности для организма прочих видов ПАУ.
Предельно допустимая концентрация бензопирена и прочих ПАУ в различных источниках проб
| Источник пробы, норматив |
ПКД, мг/л |
| Централизованная питьевая вода СанПиН 2.1.4.1074-01, -21 |
0,000-0,005 |
| Водоемы рыбхозовПриказ Минсельхоза РФ № 552 |
0,001 |
В нормативах по сточным водам и рекреационным объектам ПАУ и вовсе не содержатся. Это говорит о том, что предприятия должны качественно отфильтровывать свои сточные воды, чтобы избежать попадания канцерогенов в открытые водные ресурсы.
Очистка
Чаще всего необходимость нейтрализации ПАУ возникает на предприятиях, которым требуется привести сточные воды в соответствие с требованиями санитарных норм. Если питьевые воды источников или колодцев расположены вдали от ТЭС или предприятий, а также не находятся в зоне вулканической активности, показатель ПАУ должен быть в норме. Если же это не так, и устранить источник загрязнения не представляется возможным, необходимо подумать о способах нейтрализации канцерогенов.
Наиболее эффективным и доступным методом является фильтрация с применением активированного угля. При прохождении воды через наполнитель уголь абсорбирует органические канцерогены. Эта методика делает воду безопасной для технического употребления и даже для питья.
