Повна версія

Головна arrow Екологія arrow Транскордонні проблеми токсикології довкілля

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Поліхлорбіфеніл

Визначення і властивості

Поліхлорбіфеніли (ПХБ) (polichlorobifenyls) – це синтетичні продукти хлорування біфенілу (рис. 4.1). На сьогодні відомо 210 ізомерів, що містять змінні кількості атомів хлору в різних позиціях. Почина-

ючи з 1930 р. біфеніли синтезуються в промислових масштабах. У торгівлі зустрічаються препарати, які містять поєднання ізомерів з такими назвами: арохлор (arochlor) (США), фенохлор (phenochlor) (Франція), фенхлор (fenchlor) (Італія). Виробники до назви додають цифри, що позначають вміст хлору. Наприклад, торговельний препарат "арохлор 1260" містить суміш поліхлорбефенілів (цифри 12) і близько 60 % хлору (цифри 60). Окрім ПХБ – поліхлортрифеніли (ПХТ). На рис. 4.2 подано структурні формули можливих ізомерів ПХТ.

Структура біфенілу із зазначеними місцями заміщення атомами хлору

Рис. 4.1. Структура біфенілу із зазначеними місцями заміщення атомами хлору

Структурні формули ізомерів ПХТ

Рис. 4.2. Структурні формули ізомерів ПХТ

З-поміж фізико-хімічних властивостей ПХБ і ПХТ привертають до себе увагу такі, як негорючість, термостійкість, низька густина випарувань, висока діелектрична константа і хімічна пасивність.

Вищезазначені властивості були причиною різноманітного застосування розгляданих сполук, їх використання як діелектриків в трансформаторах і конденсаторах, як мастил, як засобів охолодження при обробці шляхом обрізання, як пластифікаторів фарб, паперу і самоклеючих основ.

Біфеніли в навколишньому середовищі

З огляду на численне застосування світове виробництво біфенілу (до того, як його розпочали обмежувати) складало близько 1 млн т на рік. Вважається, що використовується тільки 25 % річної продукції, а 75 % потрапляє на смітники, спричиняючи забруднення навколишнього середовища.

Головним джерелом забруднення довкілля ПХБ є процеси випарування пластифікаторів, а також спалення відходів. Поліхлорбіфеніли і поліхлортрифеніли в атмосфері швидко зазнають адсорбції на суспендованих часточках пилу, які їх транспортують у повітрі, або разом з опадами переносяться на поверхню Землі. Перенос повітряним шляхом у цьому випадку відіграє значну роль – ПХБ, ПХТ було знайдено навіть в Антарктиді. У ґрунті біфеніл зазнає дуже повільних реакцій біодеградації з періодом напіврозпаду близько 5 років.

До вод, окрім опадів, ПХБ і ПХТ потрапляють разом із промисловими стоками, а також із залишками фарб, що їх використовують для фарбування човнів і кораблів. У водах ідентифіковано 60 різних ізомерів. Сполуки з одним або з двома атомами хлору є легко леткими, піддаються деградації і в зв'язку з тим у водному середовищі виступають у незначних кількостях. Ізомери, що містять три або чотири атоми хлору, є відносно добре розчинними, в той час як ізомери з 5, 6, 7 атомами хлору є важко розчинними. Ці сполуки легко адсорбуються на часточках суспензій і разом з ними седиментують. Різна розчинність і здатність до адсорбції окремих ізомерів має значення під час очищення води і стоків. Частина біфенілів, адсорбованих на часточках суспензій, усувається в технологічних процесах, розчинені ізомери не усуваються. Не вдалося, наприклад, застосувати мікроорганізми для розкладу й усунення ПХБ in situ, незважаючи на позитивні результати лабораторних експериментів. Пояснення цього факту можна шукати в змінності умов у водному і водно-ґрунтовому середовищі, а також в конкурентній дії мікроорганізмів у суміші різних ізомерів (табл. 4.7).

Таблиця 4.7

Діапазон концентрацій поліхлорбіфенілів в різних елементах навколишнього середовища

Середовище

Діапазон концентрацій

Повітря

0,3-5 нг/дм3

Чисті ґрунти

15 цг/кг s.m.

Ґрунти, що обробляються

1 мг/кг s.m.

Ґрунти поблизу заводів, що виробляють конденсатори

400-500 мг/кг s.m.

Мул Балтики

65-1400 рг/кг

Незабруднені поверхневі води

нижче 0,5 нг/дм3

Забруднені поверхневі води

5-10 нг/дм3

Ізомери біфенілу, що залишилися у водній масі, акумулюються організмами, які живуть у водах. Ступінь акумуляції ПХБ залежить, з одного боку, від кількості жирової тканини, а з іншого боку, від позиції, яку певний організм посідає в ланцюжку харчування. Концентрація ПХБ у жировій тканині може бути навіть в 10 млн разів вище, ніж у воді, в якій жив цей організм. Оскільки вміст жирової тканини риб, наприклад, оселедця, змінюється залежно від пори року – від 1 % (навесні) до 10 % (восени), то варто очікувати сезонних змін концентрацій акумульованих біфенілів у тканинах оселедця. Найвищі концентрації ПХБ на рівні 5-10 мг/кг ваги тіла зафіксовано у ссавців (тюленів, китів).

Включення біфенілів до ланцюжку харчування пояснює їхню присутність у продуктах харчування. У пробах соняшникової і вершкової олії, маргарину, м'яса зафіксовано присутність ПХБ на рівні концентрацій нижче 0,1 мг/кг. Частина ПХБ у продуктах харчування може походити з паперового картонного упакування (м'який картон пом'якшується біфенілами). Вважається, що денне попадання біфенілу з продуктами харчування у промислових районах знаходиться на рівні 5-100 рг, при цьому попадання ПХБ з водою не перевищує 1 µг.

 
<<   ЗМІСТ   >>