Toksiški teršalai iškastinio kuro atmosferoje „dauginasi“ saulės šviesoje

Kai elektrinės degina anglį, junginių klasė, vadinama policikliniais aromatiniais angliavandeniliais arba PAH, sukuria dalį oro taršos. Mokslininkai nustatė, kad PAH toksinai saulės šviesoje skaidomi į „vaikų“ junginius ir šalutinius produktus. Kai kurie „vaikų“ junginiai gali būti toksiškesni PAH nei „tėvai“. PAH sukeltos upės ir užtvankos greičiausiai bus užterštos daug didesniu toksinų kiekiu nei tie, kuriuos išskiria pagrindiniai teršalai. Johanesburgo ir Merilando universiteto mokslininkų atlikti tyrimai pasirodė Chemosferoje. Autorius: Therese van Wyk, Johanesburgo universitetas

Kai elektrinės degina anglį, junginių klasė, vadinama policikliniais aromatiniais angliavandeniliais arba PAH, sukuria dalį oro taršos. Mokslininkai nustatė, kad PAH toksinai saulės šviesoje skaidomi į „vaikų“ junginius ir šalutinius produktus.

Kai kurie „vaikų“ junginiai gali būti toksiškesni PAH nei „tėvai“. Mokslininkai įrodė, kad PAH sukeltos upės ir užtvankos yra užterštos daug didesniu toksinų kiekiu nei tie, kuriuos išskiria pagrindiniai teršalai. Chemosfera.

Anglimi kūrenama elektrinė ir cigaretė turi daugiau dalykų, nei jūs manote. Jie taip pat degina automobilių išmetimo vamzdžius ir pasėlių šiukšles.Tas pats pasakytina ir apie lėktuvą, važiuojantį virš ugnies, naikinančio medžius ir žolę.

Visi šie produktai sukelia „firmines“ toksiškas chemines medžiagas, kai PAH, iškastinis kuras ar organinės medžiagos nėra visiškai sudegintos. Šie PAH parašai yra pakankamai atskiri, kad mokslininkai žinotų, kokie yra rimti užteršimo šaltiniai. Tai jie gali padaryti ištyrę vandens ir nuosėdų mėginius iš upių ir užtvankų, kurias sukelia tarša.

PAH yra policikliniai aromatiniai angliavandeniliai.

„Kai kurie“ PAH junginiai, išgauti iš chemoso šaltinių, suskaidomi į mažesnius junginius, susidarantys papildomiems šalutiniams produktams, patekusiems į saulės spindulius, parodė mokslininkai tyrime, paskelbtame Chemosphere.

Kai kurie „kūdikių“ junginiai yra toksiškesni nei originalūs „pirminiai“ PAH, nustatyta kituose tyrimuose.

Tai reiškia, kad PAH sudėtyje yra daugiau toksiškų ir kancerogeninių junginių nei užtvankose ir upėse, – sakė dr. Mathapelo Seopela, pagrindinis tyrimo autorius.

Seopela yra chemijos katedros mokslo darbuotoja Johanesburgo universitetas.

“Degimo procese susidaro lydyti PAH, kurių dydis yra nuo dviejų iki šešių benzeno žiedų. Kuo karštesnis degimo procesas, tuo didesnis junginio susidarymas ir tuo jis kenksmingesnis”, – sako jis.

„Pavyzdžiui, kai anglis kūrenama elektrai anglimi kūrenamoje elektrinėje, ji greičiausiai suformuos nuo penkių iki šešių PAH žiedų. Taip yra todėl, kad degimo procesas yra labai aukštoje temperatūroje, viršija 1000 laipsnių Celsijaus“.

Šie dideli PAH junginiai keliauja kartu su likusiais augalo aušinimo bokštų dūmais. Vėjas junginius gali išmesti palyginti toli į upes, užtvankas, dirbamą žemę ar kitą miestą.

„Kai automobilio variklyje dega benzinas, paprastai susidaro du ar trys PAH žiedai. Panašius PAH sukuria lėktuvai, kai ūkininkai degina pasėlių likučius, žolę ar medieną “, – sako jis.

„PAH patenka į atmosferą, į orą, kuriuo kvėpuojame. Dažnai jie gali nuvažiuoti labai didelius atstumus nuo savo sukurtų šaltinių, tokių kaip elektrinės ar gaisrai “.

Daugelis PAH junginių yra labai kenksmingi. Jie susideda iš dviejų benzolo molekulių ar žiedų, susidarančių nepilnai deginant iškastinį kurą arba organines medžiagas. Benzenas yra labai degus toksiškas skystis. Ji iš dalies atsakinga už išskirtinį degalinės kvapą.

Paprasčiausias PAH yra naftalenas, turintis du benzeno žiedus. Kai kurie naudoja kandžių ugnį, kad apsaugotų drabužius nuo kandžių. Tai toksiška žmonėms.

Kitas pagrindinis PAH yra antracenas, akmens anglių deguto su trimis benzeno žiedais komponentas. Antracenas yra pavojinga medžiaga darbo vietoje. Tai labai toksiška toksiškuose vandenyse ir yra patvarus ir biologiškai besikaupiantis teršalas.

Tokios organizacijos kaip EPA, PSO ir Europos Komisija išvardijo daug PAH, sukeliančių ar sukeliančių vėžį. Tai reiškia, kad žmonės gali sirgti tam tikros rūšies vėžiu, jei ilgą laiką kenčia nuo šių PAH.

Kai kurie PAH gali sukelti nuolatinius gyvūnų genų pokyčius, dėl kurių žuvų embrionai gali vėluoti ar vystytis. Tokie PAH junginiai taip pat priskiriami mutagenams.

Kai lietaus lašai išmeta PAH junginius į upes ir užtvankas, jie gali kelti didelių aplinkosaugos problemų. Lietus perneša toksinus į geriamąjį vandenį, maistinių augalų laistymui naudojamą vandenį ir gyvuliams skirtą vandenį. Žuvys savo mėsoje kaupia PAH.

„Atlikdami tyrimą, mes apžvelgėme PAH su dviem ar šešiais benzeno žiedais, kurie buvo užteršti medienos gaisrais ir anglimis kūrenamų elektrinių automobiliais.

„Mes apskritai žinojome, kad PAH junginiai šviečiant saulei pradės keistis ar degraduoti. Bet mes norėjome sužinoti, kokie konkretūs PAH tampa, kai jie suyra, ir koks greitis vyksta “, – sako Seopela.

Ankstesniuose tyrimuose jis ištyrė užterštos užtvankos vandenį ir nuosėdas Pietų Afrikoje, kad gautų PAH. Loskopo užtvanka yra Olifanto upė, svarbiausia anglies kasyba, anglies kasyba ir elektrinė Mpumalangoje.

Upėje užfiksuota didžiulė žuvų ir krokodilų mirtis, o organiniai teršalai, įskaitant PAH, buvo nustatyti kaip veiksniai.

Kituose tyrimuose mokslininkai nustatė, kad PAH skyla saulės šviesoje, tačiau susidarantys mažesni „vaikų“ junginiai (fotoproduktai) gali būti toksiškesni nei didesni „pagrindiniai“ junginiai.

Seopelos aplinkos mokslų centro Česapiko biologinės laboratorijos ir Merilendo universiteto mokslininkai savo tyrimams sukūrė uždaros grandinės recirkuliacijos sistemą.

Penki JAV EPA išvardyti PAH buvo išbandyti kaip prioritetiniai teršalai. Naftalenas, antracenas, benzo (a) antracenas, benzo (a) pirenas ir benzo (ghi) perilenas.

Kiekvienam PAH gryni jo mėginiai buvo tiriami gryname vandenyje kaip kontrolė. Kiekvienas grynas PAH buvo išbandytas gryname vandenyje su tam tikru natūralių organinių medžiagų kiekiu (NOM), kad imituotų upės ir užtvankos sąlygas. Jie išbandė kiekvieną PAH atskirai, tada sumaišė juos visus, kad sužinotų, kas nutiko.

“Kai saulės spinduliai patenka į tėvų PAH, mes nustatėme, kad vadinamieji vaikų” skilimo “produktai tampa mažesniais PAH. Tačiau tuo pačiu metu jie gamina ir visiškai skirtingus šalutinius produktus”, – sako profesorius Michaelas Gonsioras iš Merilendo Česapiko biologinė laboratorija.

„Tai kelia didelį nerimą. Pagrindiniai PAH junginiai, suskaidyti vaikų PAH ir šalutiniai produktai arba fotoproduktai greičiausiai tuo pačiu metu yra PAH paveiktose upėse ir užtvankose “, – tęsia jis.

“Mes taip pat nustatėme, kad apskritai 5 ir 6 žiedų PAH skaidosi daug greičiau nei dviejų žiedų PAH gryname vandenyje”, – sako dr. Leanne Powers, Chesapeake biologinės laboratorijos chemikė.

„Tačiau skilimas sulėtėja, kai vandenyje yra daugiau natūralių organinių medžiagų. Tikimės, kad PAH vandenyje ar tamsios upės nuosėdose užtruks ilgai. Prireikė trijų valandų ir šiek tiek daugiau laiko, kol HAP suskaidė gryname mūsų laboratorijos vandenyje.

“Šiame tyrime naudojama procedūra gali būti naudojama norint suprasti, kaip kiti PAH suyra ir kuo jie taps gėlavandenėje aplinkoje”, – sako Powersas.

Seopela sako: “Tai reiškia, kad žmonėms, gyvūnams ir augalams, kurie yra priklausomi nuo šio vandens, greičiausiai vienu metu bus veikiamas daug didesnis toksinų kiekis nei tų, kuriuos išskiria šaltiniai, pavyzdžiui, jėgainės”.

Nuoroda: 2020 m. Gruodžio 21 d. Mathapelo Pearl Seopela, Leanne C. Powers, Cheryl Clark, Andrew Heyes ir Michael Gonsior. , Chemosfera.
DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2020.129386

Šis darbas pagrįstas tyrimais, kuriuos visiškai ir (arba) iš dalies patvirtino Pietų Afrikos nacionalinis tyrimų fondas (dotacijos numeris: 111211); ir „Fulbright“ stipendijų programa (apdovanojimo numeris: E0566195).

Autoriai norėtų padėkoti Merilendo universiteto Aplinkos mokslų centrui Chesapeake’o biologinei laboratorijai, kaip priimančiajai organizacijai „Fulbright“.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasiutligė neužkrėstų smegenų, tačiau vis tiek kenčia nuo stiprių nervų pažeidimų.

Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo takų simptomais, Virusas, sukeliantis COVID 19Vargu ar jis bus tiesiogiai perduodamas į smegenis, tačiau vis tiek gali sukelti sisteminę...

Mokslas yra paprastas. Kas yra kvantinis skaičiavimas?

Nuo JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 21 d Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija DOE naudoja pažangią aušinimo sistemą - uolekčių, kad kvantinių kompiuterių širdis būtų pakankamai...

Kaip paukštis kvėpuoja geriau? Tyrėjų išvados

Apytikslis „apvalios viščiuko“ su paukščio plaučiais skaičius parodė, kad įkvėpus oro judėjimas pirmyn ir atgal. Kaip iškvėpimai (mėlynos rodyklės) ir iškvėpimai (raudoni) sukelia...

Kalnų gorilos gali naudoti krūtinę, kad perduotų informaciją apie save

Vyriškos gorilos krūtis muša. Autoriai: Jordi Galbany / Diano Fossey Gorilla fondas Skrynios, nukentėjusios nuo kalnų gorilų, kurios greitai muša krūtinę rankomis, kad skambėtų...

Paprastas mokslas: kas yra biokuras?

Parengta JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 20 d Mokslininkai fermentavo mieles, kad iš augalų cukrus virstų biodyzelinu. Kreditas: Nuotrauka mandagumo Stephanopoulos Lab Saulės, vėjo ir...

Newsletter

Subscribe to stay updated.