Полициклических ароматических углеводородов что это

Полициклические ароматические углеводороды

Полиароматические углеводороды (ПАУ) — органические соединения, для которых характерно наличие в химической структуре трех и более конденсированных бензольных колец. Основными источниками эмиссии техногенных ПАУ в окружающую природную среду являются предприятия энергетического комплекса, автомобильный транспорт, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В основе практически всех техногенных источников ПАУ лежат термические процессы, связанные со сжиганием и переработкой органического сырья: нефтепродуктов, угля, древесины, мусора, пищи, табака и др.

Основные представители

Влияние на живые организмы

Тип воздействия ПАУ на живые организмы ключевым образом зависит от структуры самого углеводорода и может изменяться в очень широких пределах. Многие полициклические ароматические углеводороды являются сильными химическими канцерогенами. Такие соединения, как бенз[a]антрацен, бензпирен и овален, обладают ярко выраженными канцерогенными, мутагенными и тератогенными свойствами.

Полезное

Смотреть что такое «Полициклические ароматические углеводороды» в других словарях:

полициклические ароматические углеводороды — 3.5 полициклические ароматические углеводороды (polycyclic aromatic hydrocarbons); ПОЛИ АУ: Сумма диароматических и три+ ароматических углеводородов. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ароматические углеводороды — 3.1.3 ароматические углеводороды (aromatic hydrocarbons) или ароматика (aromatic): Типы циклических углеводородов, содержащих двойные или тройные связи. Пример Бензол, толуол и их гомологи с числом углеродных атомов от 6 до 10 и нафтеновые… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Ароматические углеводороды (соединения) — (они же арены) (от греч. aromatos благовоние) соединения, молекулы которых характеризуются наличием ароматической системы связей (см. ароматичность). В более узком смысле к ароматическим углеводородам относятся бензол (имеющий особую циклическую… … Начала современного естествознания

Ароматические соединения — Запрос «Арены» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Бензол одно из наиболее распространённых ароматических соединений Ароматические соединения циклические о … Википедия

Углеводороды — Углеводороды органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода. Углеводороды считаются базовыми соединениями органической химии, все остальные органические соединения рассматривают как их производные. Поскольку… … Википедия

УГЛЕВОДОРОДЫ АРОМАТИЧЕСКИЕ (АРЕНЫ) — циклические углеводороды (см. Соединения циклические), в основе которых лежит бензольное ядро кольцеобразно замкнутая система из 6 углеродных атомов, обладающая специфическими особенностями строения, обеспечивающими близость У. а. по хим.… … Геологическая энциклопедия

О́пухоли — (tumores; синоним: новообразования, неоплазмы) патологические образования, возникающие в результате нарушения механизма координации размножения определенных видов клеток, а в ряде случаев и их структурно функциональной дифференцировки. Утрата… … Медицинская энциклопедия

Гипотеза мира полиароматических углеводородов — Мир полиароматических углеводородов гипотетический этап химической эволюции, когда полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые, возможно, были в изобилии в первичном бульоне ранней Земли, привели к синтезу молекул РНК, что… … Википедия

ГОСТ Р ЕН 12916-2008: Нефтепродукты. Определение типов ароматических углеводородов в средних дистиллятах. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с детектированием по коэффициенту рефракции — Терминология ГОСТ Р ЕН 12916 2008: Нефтепродукты. Определение типов ароматических углеводородов в средних дистиллятах. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с детектированием по коэффициенту рефракции: 3.3 диароматические углеводороды… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Бензпирен — Бензпирен … Википедия

Источник

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)

Этот класс органических соединений относится к числу наиболее активных канцерогенов табачного дыма. Полициклические ароматические углеводороды вызывают повреждение ДНК и нарушают ее структуру. Процессы репарации ДНК играют определяющую роль в поддержании генетического гомеостаза клеток, обусловливая их нормальный рост и размножение. Наследственно обусловленные различия в системах репарации ДНК могут определять различную индивидуальную чувствительность к канцерогенам табачного дыма, хотя у этого предположения пока отсутствует достаточная доказательная база. Однако установлено, что генетический полиморфизм ферментных систем, активирующих и детоксицирующих химические ингредиенты табачного дыма, определяет степень чувствительности организма к канцерогенным воздействиям.

Результатом индуцированных полициклическими ароматическими углеводородами повреждений ДНК являются мутации, ведущие к злокачественной трансформации клеток и развитию опухолей. В настоящее время аддукты ДНК с этими химическими соединениями обнаружены во многих соматических клетках организма человека, экспонированных к табачному дыму. На молекулярном уровне доказано, что полициклические ароматические углеводороды вызывают мутации в гене р53, которому принадлежит ключевая роль в табачном канцерогенезе в легких. Мутантный белок P53, в отличие от P53 «дикого» типа (wt P53), проявляет свойства продукта онкогена. Он не обладает способностью блокировать деление клетки с поврежденной ДНК в G₁-фaзе клеточного цикла. В результате клетки начинают репликацию ДНК на поврежденной матрице, что приводит к нестабильности генома и повышает вероятность злокачественной трансформации.

Продолжительное курение стимулирует не только экспрессию мутантного P53, но и продукцию инсулиноподобного фактора роста-1 (IGF-1), в частности, за счет усиленного гидролиза связывающих его белков. Известно, что активированные IGF рецепторы участвуют в трансдукции антиапоптического сигнала. Клетки, в которых отсутствует wt P53, резистентны к индукции апоптоза. Усиление сигнальной трансдукции запускает процесс злокачественной трансформации клеток, способствуя как инициации, так и промоции опухолевого роста.

Однако потенциально канцерогенные ингредиенты табачного дыма поражают не все население, а лишь ту его часть, которая предрасположена к мутациям. После гидроксилирования арилгидрокарбонгидроксилазой полициклические ароматические углеводороды табачного дыма образуют активные эпоксиды, являющиеся мощными мутагенами и канцерогенами. Их канцерогенность зависит, с одной стороны, от активности эпоксидобразующих ферментов (арилгидрокарбонгидроксилаза и др.), с другой — от активности ферментных систем, разлагающих эпоксиды. Для человека характерна широкая вариабельность индукции синтеза арилгидрокарбонгидроксилазы. По скорости гидроксилирования полициклических ароматических углеводородов в организме различают три фенотипа: гомозиготы с высоким уровнем фермента, гомозиготы с низким уровнем фермента и гетерозиготы (промежуточный тип) со средним уровнем фермента. Установлено, что до 30% больных раком легкого имеют высокий уровень арилгидрокарбонгидроксилазы, хотя в общей популяции данный признак встречается очень редко. Учитывая связь данного фенотипа с канцерогенезом в легких, курильщикам с высоким уровнем индукции синтеза арилгидрокарбонгидроксилазы рекомендуется немедленно прекратить курение. Они относятся к числу лиц, имеющих чрезвычайно высокий риск развития рака легкого на фоне табакокурения.

Курящие женщины более чувствительны к индукции повреждений ДНК, чем курящие мужчины. Так, риск развития рака легкого у курящих женщин, получавших эстрогензаместительную терапию в менопаузе, в 2-2,5 раза выше, чем у женщин аналогичного возраста, не принимавших половые гормоны. Предполагают, что генотоксический эффект комбинации эстрогенов и табачного дыма обусловливает и более высокую частоту встречаемости рака мочевого пузыря у курящих женщин по сравнению с курящими мужчинами при одинаковом количестве выкуриваемых сигарет.

Современные молекулярно-генетические методы позволили установить наличие генетической предрасположенности к раку мочевого пузыря. Она связана с мутациями в локусе N-ацетилтрансферазы печени. Под действием этого фермента чужеродные для организма химические соединения ацетилируются и выводятся из организма. По скорости ацетилирования различают также три фенотипа: быстрые (гомозиготы по нормальному аллелю), медленные (гомозиготы по мутантному аллелю) и промежуточные (гетерозиготы) ацетиляторы. Рак мочевого пузыря чаще развивается у медленных ацетиляторов. Но для проявления генной мутации обязательно участие внешнесредового фактора. Таким разрешающим фактором, обусловливающим реализацию генетической предрасположенности к раку мочевого пузыря, является табакокурение. Оно значительно повышает риск развития рака мочевого пузыря у курящих лиц обоего пола. Один из компонентов табачной смолы — 4-аминобифенил — признан органспецифичным канцерогеном для мочевого пузыря. Аддукты ДНК с этим химическим соединением обнаружены в клетках мочевого пузыря курящих.

Бензопирен и другие полициклические ароматические углеводороды (бензантрацен, бензфлуорентен, бензпирилен, бензфенантрен и др.) вызывают рак полости рта, верхних дыхательных путей, легких, органов мочеполовой системы. Метаболиты бензопирена и соответствующие аддукты ДНК выявлены в клетках слизистой оболочки шейки матки курящих женщин.

Реализации действия канцерогенов и развитию злокачественных опухолей также способствуют многие компоненты табачного дыма, обладающие коканцерогенной активностью. К ним относятся сероводород, сернистый газ, сероокись углерода, оксиды азота, формальдегид, циановодород, фуран, фенольная фракция твердой фазы табачного дыма, в первую очередь пирокатехины, а также пирен, фторантен и др. Некоторые фенолы (катехол, крезол, гваякол, гидрохинон, нафтол) оказывают канцерогенное и коканцерогенное действие. В состав табачного дыма также входят канцероген человека винилхлорид и канцерогены животных гидразин, уретан, формальдегид.

В последние годы подтверждена связь развития миелоидного лейкоза с воздействием одного из наиболее активных канцерогенов газообразной фазы табачного дыма — бензола. Курение во время беременности увеличивает экспрессию многих проканцерогенов в тканях плода и плаценты, что повышает риск развития злокачественных новообразований у детей в первые годы жизни. Химические соединения табачного дыма могут модифицировать действие других известных канцерогенов: ионизирующего излучения, мышьяка, асбеста, хрома, винилхлорида (принцип синергизма).

=================
Вы читаете тему: Часть 2. Основные канцерогены табачного дыма и механизм их действия. Табакокурение и различные формы рака

Дюбкова Т. П. Белорусский государственный университет, г. Минск.
Опубликовано: «Медицинская панорама» № 9, октябрь 2008.

Источник

Полициклических ароматических углеводородов что это

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.

Источник

Полициклических ароматических углеводородов что это

Сотниченко А.И., Оханов В.В. /20.01.2016/

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) представляют собой обширную группу (известны более 500) ароматических соединений углеводородной природы, построенных из двух и более шестичленных бензольных циклов. Наиболее типичные представители этой группы представлены на рисунке.

Рисунок 1. Структурные формулы полициклических ароматических углеводородов (ПАУ)

Очевидно, что ПАУ по разнообразию строения молекул значительно уступают и микотоксинам (МКТ) и стойким органическим загрязнителям (СОЗ).

Наряду с этим, ПАУ в своей массе, — высоко липофильные вещества со значениями Log Pow > 3 и обладают способностью к биоаккумуляции и биомагнификации, т.е. ПАУ, которые не подверглись метаболическим превращениям из-за перегрузки системы детоксикации печени могут накапливаться в жировых депо, оказывать длительное токсическое воздействие на организм и подниматься вверх по пищевым цепям. Человек находится на их вершине.

При загрязнении кормов ПАУ они способны инициировать опухолевые процессы. Конечно трудно предположить, что у бройлеров или поросят разовьются злокачественные новообразования за срок их выращивания, но у несушек и в родительском стаде птицы и других животных вероятность таких процессов возрастает параллельно степени загрязнения кормов этими опасными соединениями.

Но даже, если исключить вероятность возникновения злокачественных новообразований у обитателей животноводческой фермы, нельзя не учитывать другие отрицательные последствия загрязнения кормов ПАУ, которые выражаются в снижении аппетита, ухудшении конверсии корма и приводят к разбалансам в иммунной и эндокринной системах. Кроме того, многие ПАУ обладают мутагенным и тератогенным действием, что может отрицательно сказываться на потомстве животных.

ПАУ повсеместно распространены в окружающей среде, поскольку образуются во всех процессах низкотемпературного горения или термического разложения органических материалов, особенно их много в продуктах неполного сгорания. Среди основных источников ПАУ называют выхлопные газы автотранспорта, получение кокса из каменного угля, металлургические процессы, пожары, горение каменного угля, древесины, табака, нефти и нефтепродуктов, функционирование тепловых электростанций, мусоросжигательных заводов и др. В больших количествах ПАУ образуются при некоторых способах тепловой обработки пищи (гриль, барбекю, жарка), а также при копчении продуктов в домашних и промышленных условиях. Все эти источники приводят к тому, что ежегодное поступление ПАУ в ландшафты мира исчисляется десятками тысяч тонн, и по данным экологического мониторинга мы проживаем в условиях, когда нормы содержания бенз(а)пирена (индикаторный ПАУ) превышены во много раз. В среднем, уровень загрязнения воздуха в городах выше ПДК в 5—12 раз, в почвах — в 3–7 раз, в продуктах питания — от 1,5 до 11 раз.

В постановлении Комиссии ЕС №208/2005 от 04.02.05 принято решение о том, что бенз(а)пирен можно использовать как показатель наличия и воздействия канцерогенных ПАУ на пищевые продукты, включая бенз(а)антрацен, бенз(в)флуорантен, бенз(j)флуорантен, бенз(k)флуорантен, бенз(g,h,i)перилен, хризен, циклопента(c,d)пирен, дибенз(a,i)пирен, дибенз(a,l)пирен, индено(1,2,3-c,d)пирен и 5-метилхризен.

В будущем Комиссией ЕС предполагается накопление экспериментальных данных о содержании и соотношении ПАУ в пищевых продуктах с тем, чтобы рассмотреть вопрос корректности выбора бенз(а)пирена как показателя наличия канцерогенных ПАУ.

Ещё одним источником ПАУ, связанным с автомобилем, является пара шины-асфальт. В состав резины, из которой производятся шины в обязательном порядке включается сажа (технический углерод), содержащая ПАУ в высоких концентрациях. В состав асфальта, или как его называют, асфальтобетона, входит около 5% нефтяного битума, в котором содержание ПАУ может достигать 2-5%. При взаимодействии шин с асфальтом, особенно на большой скорости движения, происходит их взаимное истирание. Образуется мелкая пыль, содержащая ПАУ, которая может переноситься ветром на большие расстояния.

По этим причинам животноводческие комплексы, которые находятся вблизи оживлённых транспортных магистралей подвергаются дополнительному риску.

В доисторические времена основными источниками ПАУ были природные пожары и извержения вулканов. В те времена, вероятно, загрязнение окружающей среды ПАУ не шло ни в какое сравнение с современным, но всё же животные постоянно сталкивались с этими веществами и они — «старые знакомые» для системы метаболизма ксенобиотиков печени теплокровных.

Метаболизм ПАУ в печени хорошо изучен и проходит по так называемому эпоксид-диольному пути, который упрощённо выглядит следующим образом. На первой стадии монооксигеназы системы цитохрома Р-450 окисляют одну из связей в молекуле ПАУ с образованием эпоксида. На второй стадии эпоксиды или изомеризуются в фенолы, или гидролизуется ферментом эпоксидгидролазой до соответствующего дигидродиола. На третьей — дигидродиолы и фенолы конъюгируются с помощью трасфераз с полярными молекулами. Полученные конъюгаты лучше растворяются в воде, чем исходная молекула ПАУ и через почки выводятся из организма с мочой.

Но на этом, проверенном миллионами лет, пути детоксикации иногда случаются сюрпризы. Связаны они с тем, что молекулы некоторых ПАУ, например бенз(а)пирена, дибенантрацена, хризена (и ещё около 15 прочих) содержат выступающую часть одного из бензольных циклов и содержат впадину, т.н. «Bay-region». Окисление терминального бензольного цикла возле этой области проходит не один, а два раза и образуется весьма реакционноспособные соединения — диол-эпоксиды. Эти продукты, как считают, приводят к нарушениям в структуре ДНК и обусловливают канцерогенные свойства некоторых ПАУ. Среди них одно из ведущих мест занимает 3,4-бензпирен, или бенз(а)пирен.

Источник

Полициклические ароматические углеводороды

Химическая структура и свойства ароматических углеводородов. Естественные и техногенные источники полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Токсичность ПАУ для человека и окружающей среды. Практическое применение ПАУ в деятельности человека.

Нафталин	Антрацен	Фенантрен
Хризен	Бензантрацен	Пирен

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Институт биотехнологии и ветеринарной медицины

На тему: Полициклические ароматические углеводороды

полициклический ароматический углеводород токсичность

1. Действие ароматических углеводородов на окружающую среду

Присутствие ПАУ в окружающей среде является источником обеспокоенности специалистов в области органической химии, биохимиков, химиков по проблемам окружающей среды и геохимиков. Поскольку большинство ПАУ с низкой молекулярной массой являются токсичными для бактерий, то они замедляют биологическое разложение, в то время как другие являются канцерогенными. Кроме того, для геохимиков понимание присутствия ПАУ в геологических образцах приводит к установлению типа отложений окружающей среды, делая ПАУ потенциально полезными в качестве биомаркеров.

Имеются тысячи ПАУ соединений, каждое из которых отличается по количеству и расположению ароматических колец, а также позицией заместителей.

ПАУ встречаются в нефти, каменном угле, отложениях смолы, а также выступают в роли побочных продуктов при сгорании топлива (вне зависимости ископаемое ли это топливо или полученное из биомассы). Как загрязняющий агент они являются предметом большой обеспокоенности потому, что некоторые соединения были идентифицированы как канцерогенные, мутагенные и тератогенные.

Экологические и токсикологические аспекты полициклических ароматических углеводородов в окружающей среде в отношении природных ресурсов.

2. Источники полициклических ароматических углеводородов

ПАУ повсеместно встречаются в природе. Так доказано их присутствие в геологических отложениях, почве, воздухе, на поверхности образцов воды, в растительных и животных тканях. Первоначально ПАУ появились в результате таких природных процессов как лесные пожары, микробиальный синтез и вулканическая активность. (Согласно Баттерсби, С. 2004). Их также находят в межзвездном пространстве, в кометах, метеоритах и они также являются молекулярными маркерами в основе самых ранних форм жизни.

Человеческая деятельность, приводящая к значительному выделению ПАУ, что в свою очередь ведет к сильному загрязнению на ограниченных территориях, включает высокотемпературный пиролиз (>700 0 С) органических материалов, типичный для некоторых процессов, используемых при производстве железа и стали, в алюминиевых плавильных печах, на металлургических и коксовых заводах, при очистке нефти, при генерации энергии с помощью нагрева.

Водная среда может получать ПАУ при случайных разливах нефти и нефтепродуктов из средств ее хранения и транспортировки, из канализационных стоков и из других источников.

Доказательства, показывающие, что ПАУ являются причиной раковых и предраковых поражений, весьма очевидны и этот класс веществ, вероятно, является главной причиной недавнего увеличения уровня заболеваемости раком в индустриально развитых странах (Кук и Деннис 1984).

ПАУ были первыми известными веществами, канцерогенный эффект которых был установлен (Ли и Грант 1981).

В силу наличия канцерогенных характеристик у многих ПАУ и их возрастающей концентрации в окружающей среде, до получения более определенных экотоксикологических данных является целесообразным понизить концентрацию либо полностью нейтрализовать их везде, где это возможно (Эйслер, Р. 1987).

Рис. 1 Вещества, обладающие значительным уровнем токсичности, но не канцерогенные

Рис. 2 Вещества с выраженным канцерогенным эффектом

Рис. 3 Рейтинг опасности для окружающей среды

3. Воздействие ароматических углеводородов на окружающую среду

Полициклические ароматические углеводороды, будучи выброшенными в окружающую среду, обычно попадают в воздух. Некоторые испаряются в воздух из почвы или подземных вод и затем прилипают к микрочастицам, взвешенным в воздухе.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) могут по прошествии времени разрушаться под воздействием солнечного света или в результате реакции с другими химическими веществами в воздухе.

ПАУ малорастворимы в воде, они прилипают к пыли или грязи и опускаются на дно озер и рек. Различные группы микроорганизмов в осадке и в воде могут разрушать некоторые ПАУ по прошествии времени, причем, чем выше молекулярный вес, тем меньше скорость распада.

Полициклические ароматические углеводороды перемещаются в атмосфере в виде взвешенных в воздухе микрочастиц. Они переносятся воздушными потоками и оседают в виде сухих или мокрых (дождь, роса и т.п.) отложений. Оседая в озерах и реках, они опускаются на дно. Некоторые проникают сквозь слой почвы в грунтовые воды.

Токсичность полициклических ароматических углеводородов в отношении аквакультур и птиц колеблется от умеренной до высокой. Некоторые наносят ущерб и приводят к гибели сельскохозяйственные и декоративные злаки.

На данный момент имеет место недостаток данных в отношении острой и хронической токсичности в отношении наземных животных. ПАУ умеренно стойки в окружающей среде и могут биоаккумулироваться. Концентрация полициклических ароматических углеводородов в рыбе и моллюсках иногда значительно выше, чем в окружающей среде этих организмов.

ПАУ могут быть также прямо генотоксичны, при этом имеется в виду что химикаты и продукты их распада могут непосредственно взаимодействовать с генами и вызывать повреждения ДНК. При исследовании загрязнителей окружающей среды в домашней пыли, проводившимся Сайлент Спринг Инститьют, было установлено, что три ПАУ (пирен, бенз[а]антрацен и бенз[а]пирен) содержались в более чем трех четвертях обследованных домов.

4. Опытность ПАУ для окружающей среды

На шкале опасности в отношении окружающей среды от 0 до 3, представленной выше на рисунке 3, полициклические ароматические углеводороды имеют отметку 1,5. Уровень 3 представляет очень высокую опасность для окружающей среды, а уровень 0 представляет незначительную опасность. Факторы, принимаемые в расчет, включают в себя оценку степени токсичности или нетоксичности вещества, измерение его способности сохранять активность в окружающей среде и способности аккумулироваться в живых организмах. Выделение вещества в расчет не принимается. Оно отражается в уровне НПИ для данного вещества. Одно из веществ, опасность которого для окружающей среды оценивается как высокая это оксид азота (3) и одно из веществ, опасность которого оценивается как низкая это оксид углерода (0,8).

5. Токсичность ПАУ для человека

ПАУ, известные своими канцерогенными, мутагенными и тератогенными свойствами: бенз[а]антрацен и крисен, бензо[b]флюорантен, бензо[j]флюорантен, бензо[к]флюорантен, бензо[а]пирен, бензо[ghi]пирилен, коронен, дибенз[a,h]антрацен, индено[1,2,3-cd]пирен и овален (Фетцер, Д. К.(2000), Лач, А (2005)).

В силу недостатка репрезентативных смесей ПАУ для целей исследования, воздействие биологических и небиологических модификаторов на токсичность ПАУ и метаболизм еще недостаточно понятен.

Источник