Влияние Новочеркасской ГЭС на содержание бенз(а)пирена в почвах

Необходимо отметить, что естественные, то есть природные ПАУ не представляют собой реальной угрозы. Они, как и все природные объекты и соединения не чужды «матери природе». В сложившейся ситуации работает такое утверждение, как «хорошо все то, что в меру». Говоря о проблеме ПАУ, имеются в виду именно техногенные продукты (Пиковский, 1993).

Ежегодное поступление ПАУ в ландшафты мира исчисляе

тся десятками тысяч тонн. При этом ПАУ уже в наноколичествах способны оказывать на живые организмы канцерогенное, мутагенное и другое негативное воздействие. Наибольшей опасностью по степени такого воздействия в обширном ряду ПАУ обладает 3,4–бенз(а)пирен.

По данным (Ровинский, 1988), предельно допустимые концентрации 3,4–бенз(а)пирена, по принятым в России нормам, имеют значения приведенные ниже в таблице 1.

1.4 Естественные источники ПАУ

Реальный источник природных ПАУ в современных и древних осадках, а также в почвах–это воздействие глубинного тепла Земли на захороненное в них органическое вещество. Состав ПАУ при этом будет зависеть от мощности и длительности теплового потока, каталитических свойств пород и типа органического вещества. 3,4-бенз(а)пирен и другие ПАУ возникают в результате вулканической деятельности. А. П. Ильницкий и его сотрудники (1975), исследуя образцы вулканического пепла и лавы, обнаружили различные (но отличающиеся, как правило, не более, чем на порядок), уровни содержания ПАУ; так, в пепле вулкана Тятя (остров Кунашир) концентрация БП составляла до 0,4 мкг/кг, а вулкан Плоский Толбачик (полуостров Камчатка) до 5,5-6,1 мкг/кг. Авторы подсчитали, что при современном уровне вулканической активности ежегодно в биосферу Земли поступает до 24 тонн БП с пеплом вулканов и, по-видимому, от нескольких десятков до сотен тонн с лавой (таблица 1).

К природным источникам ПАУ в осадочных образованиях и почвах можно условно отнести и лесные пожары как современные, так и в прошлые геологические эпохи. В этот список целесообразно включить и вулканические выбросы, выходы гидротермальных источников, аномалии тектонически-активных зон. Все вышеперечисленное–это источники, связанные с высокотемпературными проявлениями. ПАУ образующиеся таким путем, практически не отличаются от ПАУ антропогенного происхождения. Образование ПАУ может происходить в почвах из погребенной биоты древних и современных отложений.

Механизм образования углеводородов при вулканических и гидротермальных проявлениях заключается в последовательной абиогенной поликонденсации простых органических веществ, приводящей к постепенному усложнению и укрупнению молекул. Для тектонически-активных зон (особенно в местах выхода в богатые биотой отложения) механизмом образования ПАУ может быть разложение органического вещества под действием высокой температуры–пиролиз .

Таблица 1

Современный фоновый уровень 3,4–бенз(а)пирена в биосфере (Ильницкий и др., 1975)

Для некоторых почв (чернозем, торфяники) характерен более высокий уровень БП (15 – 20 нг/г), что определяется спецификой этих почв (высокое содержание органических веществ, микробный состав и т. д.)

В древних (породы) и современных (почвы) отложениях образование ПАУ связано с относительно низкотемпературным (не более 200оС) преобразованием органического вещества, источником которого является погребенная биота.

Экспериментально доказана и возможность синтеза ПАУ различными микроорганизмами и растениями, этим путем в биосферу поступает ежегодно до 1000 тонн 3,4 – бенз(а)пирена (Девдариани, 1992).

1.5 Антропогенные источники ПАУ

Антропогенные ПАУ, являются продуктами пиролиза органического сырья (нефти, угля, торфа, сланцев), наиболее интенсивно протекающего при температурах порядка 700 градусов. ПАУ поступают в атмосферу в виде частиц сажи (продукт неполного сгорания топлива), в адсорбированном состоянии на поверхности твердых частиц–оксидов или солей металлов, пыли.

К настоящему времени выявлены сотни ПАУ и их аналогов, обладающих в большей или меньшей степени канцерогенной и мутагенной активностью и отнесенных к группе антропогенных углеводородов.

Основные антропогенные источники ПАУ:

1) стационарные, т.е. промышленные выбросы от коксохимических, металлургических, нефтеперерабатывающих и иных производств, а также отопительных систем и предприятий теплоэнергетики;

2) передвижные, т.е. наземный в основном, автомобильный транспорт, авиация, водный транспорт. Установлено, что только за одну минуту работы газотурбинный двигатель современного самолета выбрасывает в атмосферу 2–4 мг 3,4–бенз(а)пирена. Даже приблизительные расчеты показывают, что в атмосферу от этого источника ежегодно поступает более 5000 т. 3,4-бенз(а)пирена.

Больше половины эмиссии приходится на производство энергии и на промышленные выбросы предприятий, работающих на угле. В крупных городах заметный вклад ПАУ дают выхлопные газы транспорта. Автотранспорт в настоящее время является наиболее интенсивным источником загрязнения окружающей среды. В отработанных автомобильных газах идентифицировано более 60 органических соединений. Кроме 3,4 бенз(а)пирена присутствуют и другие, не менее опасные ПАУ, проявляющие высокую мутагенную и канцерогенную активность, бенз(а)антрацен, бензфлуорантен, дибензантрацен и др (Шабад, 1982).

Значительная доля осажденных на почве загрязнителей уносится в дальнейшем ливневыми, паводковыми водами в реки, пруды, мигрирует в подземные водные пласты. В силу ограниченной растворимости некоторая часть ПАУ накапливается в донных отложениях и постепенно вновь поступает в воду. Канцерогенные соединения из почвы, воды и воздуха частью переходят в живой мир растений, ткани животных и рыб в организм человека ,непосредственно или в составе пищевых продуктов (табл 2).

Таблица 2

Предельно допустимые концентрации 3,4- бенз(а)пирена ( по принятым в России нормам)

 Скачать реферат