Полициклические ароматические углеводороды - большая группа соединений, в которую входят многие вещества с различной степенью канцерогенной активности. Такие смеси ПАУ, как сажа, каменноугольный деготь, минеральные масла и др, давно признаны в качестве канцерогенов человека, вызывая у работающих с ними опухоли кожи, респираторного тракта н некоторых отдаленных от мест прямого контакта с канцерогеном органов.

В качестве индикатора ПАУ используется бенз(а)пирен (БП), практически всегда обнаруживаемый там, где присутстввуют и другие ПАУ. Однако относительное содержание БП в загрязнениях окружающей среды невелико. Так, в выхлопных газах автомобилей средняя относительная концентрация БП по отношению к сумме всех ПАУ, принятой за 100%, составила 2,8%, флуораитена - 25,3%, хризена - 14,8% Это было подтверждено н изучением состава ПАУ в водах. Каспийского и Балтийского морей, где содержание БП в приводном слое составило 0,7%, а в донных отложениях - 3,7% по отношению к сумме всех ПАУ.

Среди тех ПАУ , которые загрязняют биосферу, БП - сильнейший канцероген (MX и ДМБА в загрязнениях не обнаруживаются), но поскольку человек всегда подвергается действию смесей ПАУ и практически нет случаев, где действующим началом был бы только БП, вопрос о его канцерогенности для человека остается открытым.

Проведенные сотрудниками Л. М. Шабада исследования показали практически повсеместное присутствие БП в биосфере почве, растениях, атмосферном воздухе, воде. В качестве источников ПАУ были определены промышленность, отопительные системы, транспорт. Уровень БП находится в обратной зависимости от расстояния между источниками его образования (заводы и т. д.) и местом, где он исследовался. Современный самолет выбрасывает несколько мг БП в минуту. Хотя эти выбросы представляют меньшую опасность для населения, чем выбросы автомобилей, они способствуют глобальному загрязнению среды канцерогенными ПАУ.

Влияние деятельности человека на уровень загрязнения биосферы ПАУ убедительно продемонстрировано сотрудниками Л. М. Шабада изучением БП в воде рек, морей и океанов, куда по различным каналам постоянно поступают биологически активные химические соединения. Содержание БП колеблется в зависимости от интенсивности н характера источника загрязнения ПАУ. В донных отложениях происходит накопление ПАУ, концентрация БП достигает колоссальных величин (7500-8030 мкг/кг).

В почве БП был обнаружен повсеместно, в том числе и в местах, весьма удаленных от промышленности и автомобильных дорог, в концентрациях 1-5 мкг/кг. В связи с глобальным антропогенным загрязнением ПАУ выяснить происхождение этого уровня в настоящее время трудно А П Ильницкий и соавт (1Э79) предприняли изучение БП в вечномерзлых грунтах, в которых в течение многих столетий и тысячелетий приостановлена деятельность микроорганизмов, сведены к минимуму окислительно-восстановительные процессы. Их результаты показали, что природный фон ПАУ существовал в течение многих тысячелетий.
Еще более интересным является то, что этот уровень оказался практически одинаковым с современным фоновым уровнем БП в почве, равным 1-5 мкг на 1 кг сухой почвы.

Природными источниками ПАУ являются горючие ископаемые, вулканическая деятельность н, по всей вероятности, биогенный синтез их растениями. По расчетам А. П. Ильннцкого и соавт. (1977), ежегодно с вулканическим пеплом в атмосферу выбрасывается несколько тонн БП. Количество это невелико по сравнению с техногенными загрязнениями БП.

В небольших количествах БП обнаруживают в овощах, хлебе, фруктах, несколько больше - в копченостях. По данным разных авторов, в организм человека с пищей попадает 4-30 мг БП за 70 лет жизни.

На основании результатов многочисленных исследований Л. М Шабадом были разработаны представления о циркуляции канцерогенов в окружающей среде. Канцерогены, поступающие из различных источников в атмосферу, загрязняют почву, переходят в растения и попадают в корм животных и пищу человека. Канцерогены, загрязнившие водоемы, накапливаются в водорослях, моллюсках, рыбе и опять же попадают в пищу человека. Показана способность некоторых морских н речных организмов накапливать БП. Не следует, разумеется, думать, что канцерогены, попавшие в ту или иную среду, не подвергаются в ней никаким изменениям.

Деградация БП в атмосферном воздухе может происходить под действием ультрафиолетовой радиации, в живых организмах - под действием микросомальных ферментов тканей, в почве и воде - в результате жизнедеятельности микробов.

ПАУ являются канцерогенами главным образом местного действия. При нанесении на кожу они вызывают эпителиальные опухоли, возникающие из эпидермиса или из придатков кожи, при введении через желудочный зонд - папилломы и карциномы входного отдела желудка, выстланного плоским эпителием (но не железистого желудка), при интратрахеальном введении - эпителиальные опухоли легких. Во всех этих случаях могут развиваться и саркомы. Саркомы легко индуцируются на месте введения ПАУ под кожу или в мягкие ткани. Опухоли практически любого органа могут быть индуцированы местным воздействием ПАУ.

Пилюли , содержащие ДМБА, могут индуцировать глиомы в ткани мозга; нити, пропитанные ДМБА, вызывают развитие вокруг этих нитей эпителиальных и соединительнотканных опухолей в ткани почки ПАУ вызывают аденокарциномы желудка в искусственно созданном дивертикуле железистой части желудка и т. д. ПАУ, однако, обладают и системным действием, т. е. могут вызывать опухоли в органах, отдаленных от места введения. Наиболее яркий пример - индукция опухолей молочных желез у крыс при внутрижелудочном введении ДМБА

ПАУ способны взаимодействовать со всеми основными макромолекулами клетки РНК, ДНК и белками. В течение длительного времени считалось, что полициклические углеводороды, обладающие сильным канцерогенным действием на месте их нанесения, действуют прямо, а не через их метаболиты. В настоящее время убедительно показано, что и эти соединения являются лишь проканцерогенами, метаболизирующимися как in vivo, так к in vitro многими тканями, в том числе и эпителием и фибробластами кожи.

Существует ряд путей метаболических превращений БП , в результате одних образуются конечные канцерогены (для БП это дигидродиолэпоксиды), в результате других - неканцерогениые фенолы, хиноны н др (ферментативные превращения БП показаны на схеме 3). Образование активных метаболитов ПАУ осуществляется ферментной системой NAPDH-зависнмых монооксигеназ, содержащих цитохром Р-450, ферментом эпоксидгидратазой и ферментной системой, локализованной в мембранах ядерных оболочек.

Полициклические ароматические углеводороды (аббревиатура ПАУ) - это устойчивые органические загрязнители. У них ярко выражены канцерогенные характеристики. Всего в этой группе значится свыше 200 представителей. Самым опасным из них считается бензапирен. Его часто обнаруживают при изучении объектов окружающей среды.

О бензапирене

Открытие этого компонента произошло в 1933 году. Через два года благодаря тщательным исследованиям была доказана его канцерогенность.

Сегодня бензапирен причисляется к первому классу опасности. У него есть мутагенные характеристики. И даже скромная его концентрация пагубно отражается на человеческом организме. При его значительных пропорциях в воздухе (выше нормы) и долгом воздействии возникает рак легких.

По этой причине особо актуально его обнаружение. На основе свойств вещества были созданы методики для его вычисления. Они отличаются только этапами отбора и формирования пробы.

Разбор категории ПАУ

В нее входят элементы, чья химическая конструкция содержит минимум три бензольных кольца. Самые простые полициклические ароматические углеводороды - это антрацен и фенантрен. Они не мутируют и не отличаются токсичными качествами. На них по своему строению похожи пирен и бензперилен.

Какие полициклические ароматические углеводороды ПАУ являются канцерогенами? Как особо токсичные (помимо бензапирена) квалифицируются холатрен, дибензпирен и перилен. Они представляют наибольшую угрозу для человеческого здоровья.

Условия для генерации

Образование ПАУ происходит при сгорании следующих продуктов:

• нефтяной категории;
• угля;
• древесины;
• мусорных отходов;
• табачных изделий;
• пищи.

Чем ниже температурные показатели в аппарате сжигания, тем больше количество этих веществ. В относительно скромных пропорциях бензапирен выявлен в асфальте.

Вместе с другой продукцией сгорания полициклические ароматические углеводороды проникают в воздух. При комнатных температурных данных все эти компоненты имеют твердую кристаллическую форму. Они плавятся при 200 °С

Когда охлаждаются горячие газы, включающие в себя ПАУ, перечисленные элементы скапливаются на участке выбросов. Например, на дистанции в 2-5 км от угольной ТЭС поверхностный слой почвы насыщен такими загрязнителями. Но больший их процент по воздуху устремляется на солидные расстояния.

Лучший адсорбент для полициклических ароматических углеводородов ПАУ - это сажа. На одном квадратном сантиметре ее поверхности могут концентрироваться примерно 10 14 молекул этих веществ.

Источники и вклады

Здесь статистика учитывает в основном выбросы бензапирена. Приводится показатель т/год. На примере США получаются такие данные.

Последнее значение является наименьшим и на первый взгляд может показаться несущественным. Однако при локальных пропорциях получаются довольно весомые показатели. Они приведены в таблице ниже.

В питьевой воде канцероген концентрируется в объеме 0,3-2,0 нг/л.

Полициклические ароматические углеводороды, находясь в атмосфере, проявляют особую устойчивость. Они постепенно преобразуются в прочие продукты, взаимодействуя с озоном и диоксидом азота. В первом случае появляются полиядерные хиноны. Во втором - нитробензапирены.

Обнаружение ПАУ в воздухе

Для этого применяются следующие методики:

1. Газовая хроматография (ГХ).
2. Жидкостная хроматография высокой эффективности (ЖХВЭ)

Сначала разделяются основные 16 компонентов группы ПАУ. Для этого используются специальные колонки. В действия по методу 1 используются капиллярные устройства. Во втором случае - высокоэффективные.

Для развития эффективности результата проводится предварительное отсеивание среди прочих соединений, имеющихся в пробах. Для этого применяется ЖХ с пониженным давлением в одной из двух систем:

1. Жидкость - твердое вещество.
2. Жидкость - жидкость.

Здесь применяется любая подходящая адсорбция, например, силикагель. Также для повышения объективности результатов применяются детекторы повышенной чувствительности.

Первый метод дополняется:

1. Пламенно-ионизационным устройством. Функция - количественные измерения после определения соединения прочей несвязанной методикой.
2. Масс-спектрометром. Дает количественные данные, но часто они ограничены из-за совпадения масс веществ с разной структурой

Вторая методика дополняется такими детекторами:

1. Флуориметрическим. Определяет следовые количества ПАУ, но не дает данные о их строении.
2. Спектрофотометрическим. Объективно идентифицирует соединения и их структуру.

Занимаясь подбором аналитического оборудования, предназначенного для отсеивания, определения и количественного изучения подобных элементов, следует учитывать определенные критерии:

1. Степень вычисляемого содержания в анализируемых пробах.
2. Количество смежных примесей и субстанций.
3. Методику реализации измерительных операций.
4. Потенциал серийной техники.

С позиции разделительной технологии выгоднее применять капиллярную ГХ. Число соединений, которое в теории делится на временную единицу в данной методике, в 5-10 раз больше при аналогии с методом ЖХВЭ. Однако здесь нет явного ее преимущества. Поскольку некоторые соединения эффективно делятся именно при помощи жидкой хроматографии. Например, это пирен-дибензо(a,h)антрацен

Обнаружение в почве

В ней ПАУ оказываются вследствие выбросов. Их присутствие обеспечивает завод или другой источник, вызвавший загрязнения. Для обнаружения здесь и анализа полициклических ароматических углеводородов методы используются следующие:

1. Хроматографического разделения. Отделяет ПАУ от прочих соединений.
2. Флуориметрии. Подробно анализирует эти вещества в почве.

Как правило, для изучения берутся образцы с участков, приближенных к каким-либо предприятиям. Это торфянистые и подзолистые почвы.

Исследования вод

Обнаруживать ПАУ в водоемах и сточных водах довольно сложно. Применяется жидкостный хромотограф высокой эффективности. У него есть:

1. Градиентный механизм элюирования.
2. Ультрафиолетовый датчик на диодной матрице.
3. Флуоресцентный индикатор.

Разбавленные растворы полициклических ароматических углеводородов в воде извлекаются с помощью метиленхлорида. Они очищаются на колонке с применением силикагеля. Удаляются лишние примеси. В результате получается экстракт. Он высушивается и растворяется в составе из воды и ацетонитрила. Дальнейший анализ проводится при помощи индикатора с диодной матрицей.

Ситуация с пищей

В еду, подвергающуюся термической обработке, может проникать бензапирен. Этот представитель полициклических ароматических углеводородов в пищевых продуктах может содержаться в разных пропорциях. Они показаны в следующей таблице.

Сегодня канцероген обнаруживается во многих распространенных продуктах: хлебе, молоке, масле, картофеле и т. д. Если продукты обрабатывать правильно, можно снизить концентрацию вредных веществ. Овощи и фрукты следует тщательно мыть. Так устраняется порядка 20% ПАУ.

Они могут появляться вследствие реакции элюентов (элементов, образующихся в растворителе) с полимерной упаковкой. Например, молочный жир образует порядка 95% бензапирена из парафино-бумажной тары, либо стаканчиков.

Влияние на человека

Годовой показатель получения бензапирена взрослым человеком вместе с пищей составляет 0,006 мг. В районах с проблемной экологией параметр выше втрое.

Допустимые нормы доли вещества таковы.

Влияние полициклических ароматических углеводородов на человека таково: попав в организм, они вступают в реакцию с ферментами и формируют эпоксисоединение. Оно контактирует с гуанином. В итоге ДНК не синтезируется, возникают мутации. Это оптимальные условия для развития раковых опухолей. При большой концентрации в воздухе ПАУ проникают в легкие, провоцируя их рак.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) не производятся промышленностью, они образуются в процессах горения. В частности, представителей этой группы соединений можно обнаружить в смолах, битумах, саже, они выделяются из гуминовых компонентов почвы, содержатся в выхлопных газах двигателей, продуктах горения отопительных установок, промышленных печей и т.д. Обычно они образуются в результате неполного сгорания органических соединений, но могут также синтезироваться некоторыми бактериями, водорослями и высшими растениями. ПАУ относительно малорастворимы в воде и прочно адсорбируются на взвешенном материале, особенно на глинистых частицах, что ведет к появлению в водной среде более высоких концентраций, чем те, которые были бы возможны только на основании представлений о растворимости.

В условиях окружающей среды обнаружено более 200 полициклических ароматических углеводород (ПАУ), большинство из которых обладают высокой устойчивостью и способны интенсивно накапливаться в различных компонентах водной среды. В водной среде их токсичность уменьшается вдвое за 5-10 лет. При микробиологическом распаде этот период составляет более 58 дней, однако за этот промежуток времени вещества не разрушаются полностью, а лишь изменяются под действием ферментов. Многие ПАУ опасны не только своей токсичностью, но и тем, что обладая трансформирующей активностью, могут способствовать возникновению канцерогенных, тератогенных или мутагенных изменений в организмах, причем канцерогенное действие их часто проявляется при дозах, которые на 1-2 порядка ниже, чем дозы общетоксического действия. Наибольшей канцерогенной активностью обладает 3,4-бензпирен (бенз(а)пирен) (табл. 4). Существенная часть растворяющихся в воде бициклических и трициклических ПАУ не является канцерогенами, однако под действием УФ излучения они переходят в соединения, остротоксичные для водных организмов.

Таблица 3. Формулы некоторых ПАУ

Способность ПАУ растворяться в воде значительно возрастает в присутствии нефти, бензола, СПАВ, ацетона и ряда других органических поллютантов, типичных для городских рек. В водной среде ПАУ претерпевают разнообразные химические превращения и подвергаются биологической деградации.

Последняя связана с участием ПАУ в метаболизме микроорганизмов (для окисления необходим кислород), а также растительных и животных организмов. Водные растения способны метаболизировать ПАУ. Значительная часть ПАУ способна сорбироваться на твердых органических частицах.

Вследствие гидрофобности, низкой растворимости в воде и высокой сорбционной способности ПАУ в значительной мере накапливаются на поверхности раздела вода-атмосфера.

Здесь они подвергаются довольно интенсивному окислению, в результате чего образуются кислородсодержащие соединения типа 5-феноксибензапирен и др. Основными окислителями при этом служат ОН-радикал и озон, приводящие к образованию перекисей и дионов, служащих, в свою очередь, источником появления разнообразных продуктов фотолиза.

В присутствии фенолов деградация их заметно снижается. Интенсивность фотохимического окисления ПАУ зависит от состава и свойств воды (мутности, температуры, содержания кислорода и т.п., т.е. параметров, резко меняющихся в условиях техногенеза). Скорость разложения ПАУ обратно пропорциональна уменьшению величины рН среды и возрастает с ростом температуры и концентрации свободного хлора. К настоящему времени установлено, что многие ПАУ скорее устойчивы в природных условиях, нежели малостабильны.

Концентрации ПАУ в поверхностных водах колеблются в широких пределах: от 0,0-0,2 нг/л в условно чистых до 1000 нг/л в сильно загрязненных водах. В свое время концентрации этих соединений в водах разных рек Германии колебались от 0,12 до 3,1 мкг/л. Обычно наиболее канцерогенные из ПАУ сосредотачиваются в поверхностном микрослое воды (поверхностной пленке).

Среди ПАУ выделяют соединения с молекулярной структурой преимущественно антропогенного и преимущественно природного происхождения.

Природными источниками ПАУ являются вулканы, углеводородные потоки от нефтегазовых и рудных месторождений и др. Содержания природных аналогов ПАУ могут быть также достаточно высоки.

В городах основное поступление ПАУ связано с промышленными предприятиями, работающих на угле, а также с выбросами автотранспорта. Например, в продуктах сгорания органического топлива идентифицировано более 200 полициклических ароматических углеводородов, а в выхлопных газах транспорта - до 150 ПАУ, их замещенных производных и гомологов.

Именно поэтому существенным источником поступления ПАУ в реки является не только канализационный сток города, но и поверхностный сток с его территории.

В сырой нефти, не подвергавшейся значительному термическому воздействию, ПАУ обнаруживается редко. Вместе с тем количество его резко возрастает в продуктах ее переработки.

В качестве приоритетных органических загрязнителей, при оценках техногенного загрязнения рек обычно рекомендуют изучать флуорантен, 10,11-бензфлуорантен, 11,12-бензфлуорантен, 3,4-бензпирен, 2,3-ортофениленпирен, 1,12-бензперилен. Ели суммарное количество их не превышает 40 нг/л, то говорят о малой степени загрязнения поверхностных вод. Однако в промышленны районах содержания только 3,4-бензпирена достигают десятков и даже сотен нг/л, тогда как условно фоновые концентрации его в речных водах обычно не превышают 1 нг/л. В поверхностных водах биосферных заповедников России, концентрации БП в основном изменялись от 0,01 до 5 нг/л (среднее 3,2 нг/л), иногда больше. В производственных сточных водах содержания БП составляют от 0,03 до 10 мг/л. В Голландии очистке подлежат грунтовые воды, если содержание в них БП превышает 1 мкг/л.

ПАУ очень негативно влияют на водную экосистему, так как являются очень токсичными соединениеми. У гидробионтов накопление ПАУ протекает по-разному. Так, одни семейства рыб не проявляют к нему склонности, другие, например, карп, могут аккумулировать за 76 часов 2700-кратные количества ПАУ.

В цепях питания, существующих в водных экосистемах, кумуляционных эффектов пока обнаружено не было. ПАУ редко встречаются в среде обитания изолированно; как правило, наблюдаются многочисленные взаимодействия со смесями ПАУ, посредством которых может усиливаться их действие с известной канцерогенной активностью.

Примерно до 60-65% ПАУ в поверхностных водах связано со взвешенными частицами (особенно органическими), которые играют большую роль в процессах переноса в толще воды и депонирования, например, БП в донные отложения.

Установлено, что флюорантен и его бензологи, обладающие довольно сильной канцерогенной активностью, широко распространены в поверхностных водах освоенных районов.

Как правило, на порядок выше, по сравнению с БП, содержание в водах пирена. Ряд ПАУ имеет биогенное происхождение, в связи с чем исследования по индикации их происхождения являются весьма важными и актуальными. По оценке В.П. Андрюкова, общий вынос БП реками в океан составляет около 35 т в год, причем 22 т имеет антропогенное происхождение.

Полиядерные ароматические углеводороды - большая группа органических соединений, содержащих два бензольных кольца или более. Они относительно мало растворяются в воде, но хорошо - в жирах. Почти все количество ПАУ в атмосфере абсорбировано поверхностью взвешенных частиц. Существует несколько сотен ПАУ; наиболее известен бенз[а]пирен.

Источники. Образуются в основном в результате пиролиза, особенно неполного сгорания органических материалов, а также в природных процессах (карбонизация). Источники включают производство кокса, использование угля для обогрева, автотранспорт, сжигание нефти и угля на ТЭС (незначительный процент).

Атмосфера. В атмосфере идентифицировано более 500 ПАУ. Большинство измерений проводится по бенз[а]пирену. Фоновый уровень бенз[а]пирена (за исключением лесных пожаров) может быть практически нулевым. В настоящее время среднегодовые концентрации бенз[а]пирена в воздухе большинства городов укладываются в диапазон 1-10 нг/м 3 . Очень высокие концентрации бенз[а]пирена возможны в воздухе рабочей зоны. Обоснованность применения бенз [а] пирена в качестве индикатора ПАУ весьма проблематична. Его обнаружение свидетельствует лишь о факте загрязнения окружающей среды этими соединениями. Для получения реальной картины необходимо знать концентрацию 16 приоритетных веществ, которые формируют фоновое содержание П АУ в атмосферном воздухе: нафталина, аценафталина, аценаф- тена, антрацена, флуорена, фенантрена, флуорантена, пирена, хризена, тетрафена, 3,4-бензфлуорантена, 11,12-бензфлуорантена, 3,4-бензпирена, 1,12-бензперилена, 2,3-о-фениленпи- рена, 1,2,5,6-дибензантрацена. Индикаторами промышленных выбросов являются пирен, флуорантен, 1,12-бензперилен, 3,4-бензфлуорантен и 2,3-о-фениленпирен; индикаторами выбросов двигателей внутреннего сгорания - 1,12-бензперилен, 3,4-бензфлуорантен и 2,3-о-фениленпирен (первый обычно преобладает).

Вода. В питьевой воде наблюдались концентрации бензапирена от 0,1 до 23,4 мкг/дм 3 . В группу приоритетных ПАУ для природных поверхностных вод входят сильно канцерогенные 3,4-бензфлуорантена и 3,4-бензпирен, слабые канцерогены 11,12-бензперилен и 2,3-о-фениленпирен, а также неканцерогенные, но токсичные флуорантен и 11,12-бензфлуорантен. Согласно рекомендации ВОЗ, общая концентрация шести приоритетных ПАУ в питьевой воде не должна превышать 0,2 мкг/дм 3 .

Продукты питания. В некоторых продуктах ПАУ были найдены в значительных количествах; содержание зависит от метода обработки, консервирования и хранения.

Влияние на здоровье. Бенз[а]иирен является местным канцерогеном. Исследования в основном отмечают развитие рака легких в результате поступления ПАУ с воздухом; меньше сообщений о канцерогенности ПАУ, поступивших с пищей, хотя абсолютное количество может быть намного большим, чем в случае поступления с воздухом. Содержание бенз[а]пирена может быть использовано для оценки канцерогенного потенциала фракции ПАУ в атмосферном воздухе, но при строгом рассмотрении следует учитывать, что на канце- рогенность смесей ПАУ может влиять синергизм или антагонизм с другими веществами, выбрасываемыми вместе с ПАУ при неполном сгорании. Кроме того, канцерогенность ПАУ зависит от структуры. Так, бенз[а]пирен - сильный канцероген, а его структурный изомер - бенз[е]пирен - не является канцерогеном. Коронен - основной компонент выхлопов автомобильных двигателей, неканцерогенен. Таким образом, чтобы установить, насколько токсична смесь ПАУ, требуется определить не только их суммарное содержание, но и содержание каждого компонента в отдельности.

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.

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 см 2 сажевой поверхности могут разместиться ~ 10 14 молекул ПАУ. Об относительном вкладе разных источников можно судить по данным о выбросах бенз(а)пирена (в т/год) в США:

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:

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