化学家警告：来自化石燃料“乘以”在阳光下的有毒空气污染物

当发电站燃烧煤时，一类称为多环芳烃或PAH的化合物，形成一部分所得的空气污染。研究人员发现，PAHS毒素在阳光下降解了“儿童”的化合物和副产物。一些“儿童”的化合物可以比“父母的PAH”更具毒性。受PAHS影响的河流和水坝可能受到大量毒素的污染，而不是主要污染者排放。研究人员来自约翰内斯堡大学和马里兰大学出现的化学影片。

当发电站燃烧煤时，一类称为多环芳烃或PAH的化合物，形成一部分所得的空气污染。研究人员发现，PAHS毒素在阳光下降解了“儿童”的化合物和副产物。

一些“儿童”的化合物可以比“父母的PAH”更具毒性。研究人员在化学层间中显示，受到PAHS影响的河流和水坝可能被大量毒素污染。

燃煤发电站和香烟比人们可能思考更多。汽车和燃烧的作物残留物的排气管道。对于在野火蹂躏的树木和草地上传球的飞机也是如此。

当化石燃料或有机物质没有完全烧毁时，所有这些都会产生一类被称为PAH的“签名”有毒化学品。这些PAH签名是截然不同，科学家可以讲述可能的污染源是什么。他们可以通过分析来自受污染影响的河流和水坝的水和沉积物样本来做到这一点。

PAH是多环芳烃。

来自污染源的一些“父母”PAH化合物分解为较小的“儿童”化合物，并在暴露于阳光时形成额外的副产品，研究人员在化学层间发表的一项研究中展示。

其他一些研究已经发现，一些“儿童”的化合物比原来的“父母的PAH”更具毒性。

这项研究的主要作者Mathapelo Seopela博士表示，这意味着在水坝和河流中存在的致癌性PAH化合物存在于坝和河流中的毒性，致癌性Pah化合物 - 比以前认为。

Seopela是约翰内斯堡大学化学系的研究员。

“燃烧过程创造了尺寸从两到六个融合苯环的大小不同的PAH。燃烧过程越热，形成的化合物越大，而且它的越来越有害，“她说。

“作为一个例子，当煤在燃煤发电站燃烧时，电力，五个和六环PAH很可能形成。这是因为燃烧过程处于非常高的温度，超过1000摄氏度。“

这些大型PAH化合物与来自发电站的冷却塔的其余烟雾一起旅行。然后风可以很远的化合物，到河流，水坝，农业用地或下一个城市。

“当汽油在汽车发动机中燃烧时，通常形成两个到三环的PAHS。当农民燃烧作物残留物或草或燃烧木材时，飞机形成了类似的PAHS，或者用燃烧的木材。“

“Pahs最终在大气中，在我们呼吸的空气中。通常，他们可以从生产它们的来源旅行非常长的距离，例如发电站或野火。“

许多PAH化合物非常有害。它们在化石燃料或有机物质的不完全燃烧过程中由两个或更多个稠合的苯分子或环形成。苯是一种高度易燃，有毒的液体。它部分原因是汽油站的特征气味。

最简单的pah是萘，具有两个苯环。有些人使用萘樟树来保护他们的衣服。它对人们有毒。

下一个更大的PAH是蒽，是煤焦油的一部分，具有三个苯环。蒽是工作场所的危险物质。它在水环境中有毒，被认为是一种持久性和生物累积污染物。

欧洲环保署，欧洲委员会等组织列为癌症原因或致癌性的组织。这意味着人们可能会在很长一段时间内暴露在那些PAHS上的癌症形式。

一些PAH可能会导致动物基因的永久性变化，这可能导致鱼胚胎的发育延迟或畸形。这种PAHS化合物也被归类为诱变。

当雨滴将PAHS向下拉入河流和水坝时，可以创建巨大的环境挑战。雨将毒素送入饮用水中，用水灌溉食物庄稼，以及牛的水。鱼在肉体中积聚了pahs。

“在我们的研究中，我们看着PAHS，两到六个融合的苯环。这些代表了木材火灾和汽车的污染到煤电站。

“我们知道一般来说，当阳光照耀着它们时，PAHS化合物将开始变化或劣化。但是，我们想知道特定的PAHS成为他们降级的时候，而且它发生了多快，“Seopela说。

在以前的研究中，她分析了来自南非的污染水坝的水和沉积物为PAHS。Loskop Dam由橄榄树河，在Mpumalanga的主要工业，煤矿和煤炭电站地区。

河流中的群众鱼类和鳄鱼死亡人员被记录在河里，包括PAH的有机污染物被确定为贡献因素。

在其他研究中，研究人员发现，PAHS在阳光下分解，但是形成的较小的“儿童”化合物（光Phoducts），可以比较大的“母体”化合物更毒性。

Seopela和来自马里兰州的Chesapeake生物实验室的研究人员环境科学中心为他们的实验室进行了闭路再循环系统。

他们测试了美国EPA列出的五个PAH，作为优先污染物。这些是萘，蒽，苯并（A）蒽，苯佐（A）芘和苯并（GHI）perylene。

对于每个PAH，它们在纯水中测试了纯净样品作为对照。然后他们在纯水中测试了每种纯净的PAH，用特定量的天然有机物（NOM）添加以模拟河流和坝体条件。他们自己测试了每个PAH，然后将所有人混在一起，看看会发生什么。

“我们发现，当阳光下降在父母的父亲身上时，它会崩溃到较小的”儿童PAH，我们呼叫降级产品。但与此同时，也形成了完全不同的副产品，“马里兰大学Chesapeake生物实验室的迈克尔·吉奥斯教授说。

“这很讨论。亲本PAH化合物，降解的儿童PAH和副产物，或光PORDODES，可能在受PAHS影响的河流和水坝中同时存在，“他继续。

“我们还发现，切萨皮克生物实验室助理研究化学家斯劳德研究员博士，5至6个环PAHS在纯净水中比双环PAH迅速下降得多。

“但是在水中有更多的有机质物质时，降解会减慢。我们预计PAH在水上河流或沉积物中需要很长时间才能崩溃。比三个小时长得多，一点PAH在实验室里的纯净水中降低了。

“本研究中使用的程序可用于了解其他PAHS如何降级，以及它们将成为淡水环境中的内容，”权力说。

Seopela说：“这意味着依赖于那种水的人，动物和植物可能在同一时间暴露于毒素的较大的毒素，而不是从源代码等来源发出。”

参考：“组合荧光测量，并行因子分析和GC质谱法评估淡水系统中PAHS的光降解”通过Mathapelo Pearl Seopela，Leanne C. Powers，Cheryl Clark，Andrew Heyes和Michael Gonsior，ChemoSphere.doi：
10.1016 / J.ChemoSphere.202020.129386

这项工作基于全国南非国家研究基金会支持的研究基于全国和/或部分支持（赠款号：111211）;和富布赖特奖学金计划（奖励号码：E0566195）。

作者要感谢马里兰州大学环境科学Chesapeake生物实验室中心作为富布赖特主办机构。