referat (741216), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Br_x Br_y

VII

Полихлорбромдибензо-п-диоксины (ПХБДД)

Cl_x Br_y

n = x + y = от 1 до 8

Рис.1. Полигалогендибензо-п-диоксины

IV

Полихлорированные

дибензофураны (ПХДФ)

Cl_x Cl_y

VI

Полибромдибензофураны (ПБДФ)

Br_x Br_y

VIII

Полихлорбромдибензофураны (ПХБДФ)

Cl_x Br_y

n = x + y = от 1 до 8

Рис.2. Полигалогендибензофураны

XV

Полихлорбифенилены

Cl_x Cl_y

XVI

Полибромбифенилены

Br_x Br_y

XI

Полихлорбромбифенилены

Cl_x Br_y

Рис.3. Полигалогенбифенилены

XVII

Полихлорксантены

Cl_x Cl_y

XVIII

Полибромксантены

Br_x Br_y

IX

Полихлорбромксантены

Cl_x Br_y

Рис.4. Полигалогенксантены

XIX

Полихлорксантоны

Cl_x Cl_y

XX

Полибромксантоны

Br_x Br_y

X

Полихлорбромксантоны

Cl_x Br_y

Рис.5. Полигалогенксантоны

XII

Полихлорбифенилы

Cl_x Cl_y

XXI

Полибромбифенилы

Br_x Br_y

XXII

Полихлорбромбифенилы

Cl_xBr_y

Рис.6. Полигалогенированные бифенилы

XXIII

Полихлорированные нафталины

Cl_x Cl_y

N

XIII

Полихлорированные азобензолы

N

Cl_x Cl_y

O

N

XIV

Полихлорированные азоксибензолы

N

Cl_x Cl_y

Рис.7. Некоторые хлорорганические бициклы

Наиболее изученными из диоксинов являются: полихлорированный дибензодиоксин (ПХДД) и полихлорированный дибензофуран (ПХДФ).

В зависимости от числа и расположения атомов хлора дибензодиоксины и дибензофураны разделяют на моно-, ди- и т.д. до окта-изомеры, суммарное количество которых составляет 210 (ПХДД – 75, ПХДФ – 135), из них только тетрахлордибензодиоксинов (ТХДД) 22 изомера, а тетрахлордибензофуранов – 38. В целом же совокупность однозамещённых полихлор- и полибромдибензо-п-диоксинов и дибензофуранов III-VI включает 420 индивидуальных веществ. Изомерный состав смешанных хлорбромсодержащих диоксинов VII и VIII ещё богаче, их общее число достигает 4600.

Самый известный и изученный диоксин – 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (2,3,7,8-ТХДД) I.

Cl Cl

I

Cl Cl

2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин

Cl Cl

II

Cl Cl

2,3,7,8-тетрахлордибензофуран

Рис.8. Структурные формулы 2,3,7,8-ТХДД и 2,3,7,8-ТХДФ

Ситуация с полигалогенированными бифенилами аналогична. Однороднозамещённые ПХБ XII включают 209 гомологов и изомеров. Столько же соединений входят в ряд полибромбифенилов (ПББ), а также в ряды однороднозамещённых галогенированных азобензолов XIII и их азоксианалогов XIV. Число гомологов и изомеров в ряду галогенированных нафталинов XXIII совпадает с таковым в собственно диоксинах.

В таблице 1 для полноты картины включены также данные о соединениях IX-XI. В принципе ксантены и ксантоны не имеют пока серьёзного значения для природных процессов, тогда как бифенилены могут окисляться до более традиционных ксенобиотиков ПХДД и ПХДФ. Однако и эти классы веществ в последние десятилетия стали объектом рассмотрения как возможные компоненты микровыбросов современных технологий. Однако вопрос о присутствии в микровыбросах новых сложных галогенированных ароматических соединений остаётся предметом обсуждения.

Особо опасными для человека и природы являются главным образом тетра-, пента-, гепта- и октазамещённые диоксины, содержащие атомы галогенов в латеральных положениях 2,3,7,8. В ряду полигалогенированных дибензо-п-диоксинов III, V и VII их всего 351, а в ряду полигалогенированных дибензофуранов IV, VI и VIII число гомологов и изомеров возрастает до 667. И хотя далеко не все из этих 1018 наиболее опасных веществ фактически попадают в сферу человеческого обитания, одни лишь количества свидетельствуют о масштабах трудностей, возникающих в связи с необходимостью идентификации и определения в различных объектах живой и неживой природы наиболее опасных десятков и сотен диоксинов среди тысяч им подобных веществ.

Структурное многообразие диоксиновых ксенобиотиков создаёт определённые трудности в их систематике. В связи с этим сделана попытка упростить проблему путем нумерации веществ каждого ряда. Так, при работе с ПХБ введено цифровое обозначение каждого из гомологов и изомеров. На рис.9 приведены три наиболее токсичных соединения этого ряда и их обозначение в системе IUPAC.

Cl Cl IUPAC 77

Cl Cl

Cl

Cl Cl IUPAC 126

Cl Cl

Cl

Cl

Cl Cl IUPAC 169

Cl Cl

Рис.9. Структурные формулы и обозначения в системе

IUPAC трёх наиболее токсичных соединений ПХБ

Дополнительные трудности могут быть обусловлены наличием в микровыбросах существующих технологий функционально замещённых диоксинов, содержащих вместо атома галогена группы NO₂, NH₂, Alk и др. В ряде случаев оказалось, что это – высокоопасные вещества. Среди них встречаются, однако, и конкурентные антагонисты высокотоксичных диоксинов, снижающие эффект последних. Это также может привести к увеличению объёмов аналитических работ, их усложнению из-за расширения фона и ограничений на использование биологических методов анализа.

1. Источники диоксинов

Источники возникновения и пути проникновения их в живую и неживую природу весьма разнообразны.

Серьезных доказательств накопления каких-либо существенных количеств этих ксенобиотиков в донных отложениях рек и озёр, образовавшихся до 1940 г., т.е. до начала масштабного производства гербицидов на основе феноксиуксусных кислот, не найдено. Не обнаружено и серьёзных доказательств биогенного образования диоксинов III-VI или их предшественников непосредственно в живой природе.

В настоящее время считается строго доказанным, что диоксины имеют исключительно техногенное происхождение, хотя и не являются целью ни одной из существующих технологий. Их появление в окружающей среде обусловлено развитием разнообразных технологий, главным образом в послевоенный период, и в основном связано с производством и использованием хлорорганических соединений и утилизацией их отходов. Во всяком случае, ни в тканях эскимосов, замёрзших 400 лет назад, ни в тканях чилийских индейцев, мумифицированных 2800 лет назад, диоксины не обнаружены даже в следовых количествах.

По хозяйственно-территориальным признакам источники удобно подразделять на локальные и диффузионные (пространственно распределённые), а по темпам накопления в окружающей среде и объектах живой природы – на регулярные и экстремально-залповые.

Источники способствующие основным поступлениям диоксинов в живую и неживую природу можно разделить на три группы:

2.1. Получение продукции

Диоксины образуются при функционировании экологически небезопасных, несовершенных технологий производства продукции химической, целлюлозно-бумажной, металлургической и иной промышленности. Для всех них характерны диоксинсодержащие отходы и сточные воды в период регулярной деятельности, а также большие дополнительные выбросы диоксинов в случае аварийной обстановки.

Ксенобиотики диоксинового ряда образуются при производственных процессах, целью которых является получение ароматических и алифатических хлор- и броморганических соединений, неорганических галогенидов. Образуются они и при выпуске иных химических продуктов с промежуточным использованием хлора, неорганических галогенидов, хлор- и броморганических соединений, в том числе в качестве катализаторов и растворителей.

В научных работах систематизированы лишь некоторые виды промышленных технологий, в процессе которых возможно попутное генерирование диоксиновых соединений – ПХДД и ПХДФ:

• Процессы производства хлорфенолов и их производных;

• Процессы производства хлорбензолов, ПХБ и их замещённых;

• Синтез хлоралифатических соединений;

• Процессы производства бромированных антипиренов (бифенилы, дифениловые эфиры и т.д.);

• Процессы с использованием хлорсодержащих интермедиатов;

• Процессы производства неорганических хлоридов;

• Процессы с использованием хлорированных катализаторов и растворителей, и т.д.

То же самое может относиться к некоторым процессам броморганической химии.

Значительное количество диоксинов образуется в целлюлозно-бумажной промышленности. При производстве целлюлозы древесную массу хлорируют, чтобы освободить её от лигнина. Это способствует присутствию диоксинов в бумаге, которую используют, кроме всего прочего, для упаковки продуктов питания.

В последние годы выявлена новая группа локальных источников диоксинов. Как оказалось, они образуются на металлургических заводах, при электрохимическом получении никеля и магния из их хлоридов, в сталелитейных производствах, при переплаве лома железа, меди и других металлов, при производстве алюминия и т.д.

При получении стали в мартеновских печах металлолом не отделяют от мусора, пластика и другой органики, что тоже приводит к образованию диоксинов.

Примеси ПХДД и ПХДФ были обнаружены в выбросах нефтеочистных сооружений.

Характеристики

Список файлов реферата