Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (abreviados como PAHs) são poluentes orgânicos persistentes. Eles têm características cancerígenas pronunciadas. No total, mais de 200 representantes estão listados neste grupo. O mais perigoso deles é o benzapyrene. É freqüentemente encontrado no estudo de objetos ambientais.
Sobre o benzapyrene
A descoberta desse componente ocorreu em 1933. Dois anos depois, através de pesquisas cuidadosas, sua carcinogenicidade foi comprovada.
Hoje o benzapyrene está classificado na primeira classe de perigo. Ele tem características mutagênicas. E mesmo sua concentração modesta afeta adversamente o corpo humano. Com proporções significativas no ar (acima do normal) e longa exposição, ocorre câncer de pulmão.
Por esse motivo, sua detecção é especialmente relevante. Com base nas propriedades da substância, foram criados métodos para o seu cálculo. Eles diferem apenas nos estágios de amostragem e formação de amostras.
Análise de Categoria PAC
Inclui elementos cuja estrutura química contém pelo menos três anéis de benzeno. Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos mais simples são o antraceno e o fenantreno. Eles não sofrem mutações e não diferem em qualidades tóxicas. O pireno e o benzperileno têm estrutura semelhante a eles.
Quais PAHs de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos são cancerígenos? Colatreno, dibenzpireno e perileno são qualificados como especialmente tóxicos (além do benzapireno). Eles representam a maior ameaça à saúde humana.
Condições para gerar
A formação de HAP ocorre durante a combustão dos seguintes produtos:
- categoria de óleo;
- carvão;
- madeira;
- lixo;
- produtos de tabaco;
- comida
Quanto menor a temperatura no incinerador, maior a quantidade dessas substâncias. Em proporções relativamente modestas, o benzapyrene é encontrado no asfalto.
Juntamente com outros produtos de combustão, os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos penetram no ar. À temperatura ambiente, todos esses componentes têm uma forma cristalina sólida. Derretem a 200 ° C
Quando gases quentes, incluindo PAHs, são resfriados, esses elementos se acumulam na seção de emissão. Por exemplo, a uma distância de 2-5 km de uma usina termelétrica de carvão, a camada superficial do solo é saturada com esses poluentes. Mas uma porcentagem maior deles corre pelo ar a distâncias consideráveis.
O melhor adsorvente para os PAHs de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos é o negro de carbono. Aproximadamente 10 14 moléculas dessas substâncias podem se concentrar em um centímetro quadrado de sua superfície.
Fontes e Contribuições
Aqui, as estatísticas levam em consideração principalmente as emissões de benzapireno. O indicador t / ano é dado. Por exemplo, os Estados Unidos obtiveram esses dados.
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Fonte |
Parâmetro (t / ano) |
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Queima de carvão |
600 |
|
Fabricação de coque |
200 |
|
Incêndios florestais |
150 |
|
Queima de madeira |
70 |
|
Fumaça de cigarro |
0, 05 |
O último valor é o menor e, à primeira vista, pode parecer insignificante. No entanto, com proporções locais, indicadores bastante significativos são obtidos. Eles estão listados na tabela abaixo.
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Ar |
Indicador (ng / m 3) |
|
Na vila |
0, 1-1, 0 |
|
Na cidade |
0, 2-20 |
|
Em uma sala cheia de fumaça de tabaco |
100 |
Na água potável, o agente cancerígeno é concentrado em um volume de 0, 3-2, 0 ng / L.
Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, quando presentes na atmosfera, são particularmente estáveis. Eles são gradualmente convertidos em outros produtos, interagindo com ozônio e dióxido de nitrogênio. No primeiro caso, quinonas polinucleares aparecem. No segundo - nitrobenzapyrenes.
Detecção de HAP no ar
Os seguintes métodos são usados para isso:
- Cromatografia em fase gasosa (GC).
- Cromatografia Líquida de Alto Desempenho (HPLC)
Primeiro, os 16 principais componentes do grupo HAP são separados. Para isso, colunas especiais são usadas. O método 1 usa dispositivos capilares. No segundo caso - altamente eficaz.
Para desenvolver a eficácia do resultado, é realizada uma triagem preliminar entre outros compostos disponíveis nas amostras. Para isso, o LC com pressão reduzida é usado em um dos dois sistemas:
- O líquido é um sólido.
- Fluido é um fluido.
Qualquer adsorção adequada, por exemplo sílica gel, é usada aqui. Detectores de sensibilidade também são usados para aumentar a objetividade dos resultados.
O primeiro método é complementado por:
- Dispositivo de ionização de chama. Função - medições quantitativas após a determinação do composto por outros métodos não relacionados.
- Espectrômetro de massa. Fornece dados quantitativos, mas geralmente são limitados devido à coincidência das massas de substâncias com estruturas diferentes
A segunda técnica é complementada por esses detectores:
- Fluorimétrico. Determina as quantidades de rastreamento de PAHs, mas não fornece dados sobre sua estrutura.
- Espectrofotométrico. Identifica objetivamente os compostos e sua estrutura.
Ao selecionar o equipamento analítico destinado à triagem, determinar e quantificar o estudo de tais elementos, certos critérios devem ser levados em consideração:
- O grau de conteúdo calculado nas amostras analisadas.
- O número de impurezas e substâncias relacionadas.
- Metodologia para a implementação de operações de medição.
- O potencial da tecnologia serial.
Do ponto de vista da tecnologia de separação, é mais vantajoso usar o GC capilar. O número de compostos, que em teoria é dividido em uma unidade temporária nessa técnica, é 5 a 10 vezes maior quando comparado ao método HPLC. No entanto, não há nenhuma vantagem clara aqui. Como alguns compostos são efetivamente divididos precisamente por cromatografia líquida. Por exemplo, este é pireno dibenzo (a, h) antraceno
Detecção de solo
Nele, os HAP são devidos a emissões. Sua presença é fornecida pela planta ou outra fonte que causou poluição. Os métodos a seguir são usados para detectar e analisar hidrocarbonetos aromáticos policíclicos aqui:
- Separação cromatográfica. Separa os PAHs de outros compostos.
- Fluorimetria. Detalhes analisa essas substâncias no solo.
Como regra, amostras são coletadas em sites próximos a qualquer empresa. Estes são solos turfosos e podzólicos.
Pesquisa de água
Detectar PAHs em corpos d'água e águas residuais é bastante difícil. Um cromatógrafo líquido de alto desempenho é usado. Ele tem:
- Mecanismo de eluição de gradiente.
- Sensor UV em uma matriz de diodos.
- Indicador fluorescente.
As soluções diluídas de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos em água são recuperadas usando cloreto de metileno. Eles são purificados em uma coluna usando sílica gel. Impurezas em excesso são removidas. O resultado é um extrato. É seco e dissolvido em uma composição de água e acetonitrila. Uma análise mais aprofundada é realizada usando um indicador com uma matriz de diodos.
Situação alimentar
O benzapyrene pode entrar no alimento que é cozido. Este representante de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos nos alimentos pode estar contido em diferentes proporções. Eles são mostrados na tabela a seguir.
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Produto |
Proporção (mcg / kg) |
|
Crosta de pão queimado |
0, 5 |
|
Bolo de esponja de crosta escura |
0, 75 |
|
Carne defumada caseira |
mais de 50 |
|
Salsicha cozida |
0, 26 - 0, 5 |
|
Vitela assada |
0, 18 - 0, 63 |
|
Frutas e vegetais |
0, 2-150 |
|
Peixe defumado |
11, 2 |
|
Óleo vegetal |
0, 9 - 30 |
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Batata |
1 - 16 |
|
Maçãs de seções perto de estradas |
10 |
|
Maçãs da zona não industrial |
0, 2-0, 5 |
Hoje, um agente cancerígeno é encontrado em muitos produtos comuns: pão, leite, manteiga, batata, etc. Se os produtos forem processados corretamente, a concentração de substâncias nocivas poderá ser reduzida. Legumes e frutas devem ser lavados cuidadosamente. Isso elimina cerca de 20% dos PAHs.
Eles podem aparecer devido à reação dos eluentes (elementos formados no solvente) com a embalagem de polímero. Por exemplo, a gordura do leite forma cerca de 95% de benzapireno a partir de recipientes ou copos de papel de parafina.
