Полициклические ароматические углеводороды в окружающей среде

МСЦ-В Техническая записка 9/2002

Е.Манцева, А.Маланичев, Н.Вулых

Краткое содержание

Загрязнение атмосферы, а также других природных сред стойкими органическими загрязнителями (СОЗ) во многом определяется способностью этих веществ к дальнему атмосферному переносу. К СОЗ относятся соединения, которые обладают высокой токсичностью для живых организмов, летучестью, стабильностью в окружающей среде и липофильностью, от которой зависит степень их аккумуляции в биоте. Одной из самых интенсивно изучаемых групп СОЗ являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). ПАУ - класс высокомолекулярных органических соединений, которые состоят из 3 и более конденсированных бензольных колец, а также могут содержать пятичленные углеродные или гетероароматические кольца. Этот класс включает многие сотни веществ, обладающих различными физико-химическими свойствами. Некоторые из этих соединений классифицированы IARC как вероятные канцерогены для человека. Кроме того, многие ПАУ и их метаболиты проявляют мутагенную и тератогенную активность.

Согласно Протоколу по Стойким Органическим Загрязнителям 1998 года к Конвенции 1979 года о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния для целей инвентаризации эмиссии будут использованы следующие четыре индикаторных соединения: бензо[а]пирен (Б[а]П), бензо[b]флуорантен (Б[b]Ф), бензо[k]флуорантен (Б[k]Ф) и индено[1,2,3-cd]пирен (ИП) [ECE/EB.AIR/66, Annex III]. Включение этих ПАУ в перечень контролируемых приоритетных загрязняющих веществ основывается главным образом на их канцерогенности, распространенности и устойчивости в природных средах. В качестве приоритетных указанные ПАУ входят также в программу деятельности ряда других международных организаций (AMAP, OSPAR и т.д.).

Данная техническая записка была подготовлена в соответствии с Рабочим планом EMEP для 2002 года, принятым Исполнительным Органом Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния [ECE/EB.AIR/75, Annex VI]. Цель работы заключалась в проведении аналитического обзора основных источников эмиссии, данных измерений и физико-химических свойств 4 индикаторных ПАУ.

Эмиссия ПАУ в окружающую среду происходит от значительного количества как антропогенных, так и природных источников. В основе практически всех антропогенных источников ПАУ лежат термические процессы, связанные со сжиганием ископаемого топлива и древесины, а также с переработкой органического сырья и консервацией древесины. Обзор измерительных данных показал, что присутствие 4 индикаторных ПАУ обнаруживается почти во всех природных объектах - атмосферном воздухе, осадках, природных водах, седиментах, почвах, растительности и некоторых видах животных организмов. Собранные данные демонстрируют широкое распространение ПАУ в окружающей среде различных регионов северного полушария. Присутствие 4 индикаторных ПАУ в природных средах удаленных районов, в соответствии с измерительными данными, демонстрирует их способность к дальнему атмосферному переносу. Отмечено существенное возрастание их концентраций в районах активной хозяйственной деятельности по сравнению с фоновыми территориями.

Основные различия в поведении стойких органических соединений в окружающей среде вызваны своеобразием их физико-химических свойств. Полученные из литературных источников данные по физико-химическим характеристикам 4 индикаторных ПАУ были использованы для параметризации основных процессов, включенных в модель дальнего атмосферного переноса MSCE-POP.