A poliklórozott bifenilek ( PCB -k) vagy a poliklórozott bifenilek ( PCB -k ) szerves vegyületek csoportja, amely magában foglalja a difenil összes klórral szubsztituált származékát (1-10 klóratom kapcsolódik a difenil bármely szénatomjához, amelynek molekulája a következőkből áll). két benzolgyűrű ) amelyek megfelelnek a C 12 H 10− n Cl n általános képletnek .
Először 1929 -ben szintetizálták őket . Ennek az anyagcsoportnak a jellemzői a 2,5-2,7 [1] dielektromos állandó , a nagyon magas hővezető képesség és a viszonylag magas lobbanáspont (170-380°C), ami lehetővé tette transzformátorokban és kapacitív elektromosságban történő hőelvonást. mérnöki [1] . A színtelen és szagtalan PCB kémiailag is stabil. Ezen okok miatt sok anyaghoz PCB-t adtak.
A poliklórozott bifenilek (PCB-k) a perzisztens szerves szennyező anyagok ( POP ) csoportjába tartoznak, amelyek levegőben, vízben és talajban történő ellenőrzése a fejlett ipari országokban kötelező a magas környezeti és közegészségügyi veszély miatt.
A poliklórozott bifenilek a C 12 H 10-n Cl n molekulaképletű vegyületek egy osztálya , ahol n a szubsztitúció mértéke. [2]
| Kongener csoport | Molekulatömeg | Gőznyomás , Pa | Vízben való oldhatóság, mg/ dm3 | log K s |
|---|---|---|---|---|
| Monoklór-bifenil | 188,7 | 0,9-2,5 | 1,21-5,5 | 4,3-4,6 |
| diklór-bifenil | 223.1 | 0,008-0,60 | 0,06-2,0 | 4,9-5,3 |
| triklór-bifenil | 257,5 | 0,003–0,22 | 0,015–0,4 | 0,015–0,4 |
| Tetraklór-bifenil | 292,0 | 0,002 | 0,0043-0,01 | 5,6-6,5 |
| Pentaklór-bifenil | 326.4 | 0,0023-0,051 | 0,004-0,02 | 6,2-6,5 |
| Hexaklór-bifenil | 360,9 | 0,0007-0,012 | 0,00040-0,0007 | 6,7-7,3 |
| Heptaklór-bifenil | 395,3 | 0,00025 | 0,000045 | 6,7-7 |
| oktaklór-bifenil | 429,8 | 0,00006 | 0,0002-0,0003 | 7.1 |
| Nonaklór-bifenil | 464.2 | — | 0,00018-0,0012 | 7,2–8,16 |
| dekaklór-bifenil | 498,7 | 0,00003 | 0,000001 | 8.26 |
Legfeljebb 209 egyedi vegyület létezik, amelyek különböznek a benzolgyűrűk hidrogénatomjainak klórszubsztitúciós fokában, valamint a klóratomok különböző izomerekben való elhelyezkedésében, aminek nagy biológiai és orvosi jelentősége van.
A benzolgyűrűk ugyanabban a síkban ( egy síkban ) vagy egymással szögben (90°-ig) helyezkedhetnek el. Ezt elősegíti a klóratomok hiánya vagy monoszubsztitúciója az orto pozícióban (2,6,2',6' az ábrán a PCB-k kémiai szerkezetével) [2] .
A klórral szubsztituált atomok IUPAC-osztályozási száma és helyzete: [3]
| IUPAC sz. | Szerkezet | IUPAC sz. | Szerkezet | IUPAC sz. | Szerkezet | IUPAC sz. | Szerkezet |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| egy | 2 (monoklór) | 56 | 2,3,3',4 (tetraklór) | 111 | 2,3,3',5,5' | 166 | 2,3,4,4',5,6 (hexaklór) |
| 2 | 3 (monoklór) | 57 | 2,3,3',5 (tetraklór) | 112 | 2,3,3',5,6 | 167 | 2,3", 4,4", 5,5" |
| 3 | 4 (monoklór) | 58 | 2,3,3',5' (tetraklór) | 113 | 2,3,3',5',6 | 168 | 2,3',4,4',5',6 |
| négy | 2,2' (diklór) | 59 | 2,3,3',6 (tetraklór) | 114 | 2,3,4,4',5 | 169 | 3,3", 4,4", 5,5" |
| 5 | 2,3 (diklór) | 60 | 2,3,4,4' (tetraklór) | 115 | 2,3,4,4',6 | 170 | 2,2',3,3',4,4',5 |
| 6 | 2,3' (diklór) | 61 | 2,3,4,5 (tetraklór) | 116 | 2,3,4,5,6 | 171 | 2,2',3,3',4,4',6 |
| 7 | 2,4 (diklór) | 62 | 2,3,4,6 (tetraklór) | 117 | 2,3,4',5,6 | 172 | 2,2", 3,3", 4,5,5" |
| nyolc | 2,4' (diklór) | 63 | 2,3,4',5 (tetraklór) | 118 | 2,3',4,4',5 | 173 | 2,2',3,3',4,5,6 |
| 9 | 2,5 (diklór) | 64 | 2,3,4',6 (tetraklór) | 119 | 2,3',4,4',6 | 174 | 2,2',3,3',4,5,6' |
| tíz | 2,6 (diklór) | 65 | 2,3,5,6 (tetraklór) | 120 | 2,3", 4,5,5" | 175 | 2,2',3,3',4,5',6 |
| tizenegy | 3,3' (diklór) | 66 | 2,3',4,4' (tetraklór) | 121 | 2,3', 4,5', 6 | 176 | 2,2',3,3',4,6,6' |
| 12 | 3,4 (diklór) | 67 | 2,3',4,5 (tetraklór) | 122 | 2',3,3',4,5 | 177 | 2,2',3,3',4',5,6 |
| 13 | 3,4' (diklór) | 68 | 2,3',4,5' (tetraklór) | 123 | 2',3,4,4',5 | 178 | 2,2',3,3',5,5',6 |
| tizennégy | 3,5 (diklór) | 69 | 2,3',4,6 (tetraklór) | 124 | 2',3,4,5,5' | 179 | 2,2',3,3',5,6,6' |
| tizenöt | 4,4' (diklór) | 70 | 2,3',4',5 (tetraklór) | 125 | 2',3,4,5,6' | 180 | 2,2',3,4,4',5,5' |
| 16 | 2,2',3 (triklór) | 71 | 2,3',4',6 (tetraklór) | 126 | 3,3',4,4',5 | 181 | 2,2',3,4,4',5,6 |
| 17 | 2,2',4 (triklór) | 72 | 2,3', 5,5' (tetraklór) | 127 | 3,3", 4,5,5" | 182 | 2,2',3,4,4',5,6' |
| tizennyolc | 2,2',5 (triklór) | 73 | 2,3',5',6 (tetraklór) | 128 | 2,2',3,3',4,4' (hexaklór) | 183 | 2,2',3,4,4',5',6 |
| 19 | 2,2',6 (triklór) | 74 | 2,4,4',5 (tetraklór) | 129 | 2,2',3,3',4,5 (hexaklór) | 184 | 2,2',3,4,4',6,6' |
| húsz | 2,3,3' (triklór) | 75 | 2,4,4',6 (tetraklór) | 130 | 2,2',3,3',4,5' (hexaklór) | 185 | 2,2',3,4,5,5',6 |
| 21 | 2,3,4 (triklór) | 76 | 2',3,4,5 (tetraklór) | 131 | 2,2',3,3',4,6 (hexaklór) | 186 | 2,2',3,4,5,6,6' |
| 22 | 2,3,4' (triklór) | 77 | 3,3',4,4' (tetraklór) | 132 | 2,2',3,3',4,6' (hexaklór) | 187 | 2,2',3,4',5,5',6 |
| 23 | 2,3,5 (triklór) | 78 | 3,3',4,5 (tetraklór) | 133 | 2,2',3,3',5,5' (hexaklór) | 188 | 2,2',3,4',5,6,6' |
| 24 | 2,3,6 (triklór) | 79 | 3,3',4,5' (tetraklór) | 134 | 2,2',3,3',5,6 (hexaklór) | 189 | 2,3,3',4,4',5,5' |
| 25 | 2,3',4 (triklór) | 80 | 3,3', 5,5' (tetraklór) | 135 | 2,2',3,3',5,6' (hexaklór) | 190 | 2,3,3',4,4',5,6 |
| 26 | 2,3',5 (triklór) | 81 | 3,4,4',5 (tetraklór) | 136 | 2,2',3,3',6,6' (hexaklór) | 191 | 2,3,3',4,4',5',6 |
| 27 | 2,3',6 (triklór) | 82 | 2,2',3,3',4 | 137 | 2,2',3,4,4',5 (hexaklór) | 192 | 2,3,3',4,5,5',6 |
| 28 | 2,4,4' (triklór) | 83 | 2,2',3,3',5 | 138 | 2,2',3,4,4',5' (hexaklór) | 193 | 2,3,3',4',5,5',6 |
| 29 | 2,4,5 (triklór) | 84 | 2,2',3,3',6 | 139 | 2,2',3,4,4',6 (hexaklór) | 194 | 2,2", 3,3", 4,4", 5,5" |
| harminc | 2,4,6 (triklór) | 85 | 2,2',3,4,4' | 140 | 2,2',3,4,4',6' (hexaklór) | 195 | 2,2',3,3',4,4',5,6 |
| 31 | 2,4',5 (triklór) | 86 | 2,2',3,4,5 | 141 | 2,2',3,4,5,5' (hexaklór) | 196 | 2,2", 3,3", 4,4", 5,6" |
| 32 | 2,4',6 (triklór) | 87 | 2,2',3,4,5' | 142 | 2,2',3,4,5,6 (hexaklór) | 197 | 2,2", 3,3", 4,4", 6,6" |
| 33 | 2',3,4 (triklór) | 88 | 2,2',3,4,6 | 143 | 2,2',3,4,5,6' (hexaklór) | 198 | 2,2',3,3',4,5,5',6 |
| 34 | 2',3,5 (triklór) | 89 | 2,2',3,4,6' | 144 | 2,2',3,4,5',6 (hexaklór) | 199 | 2,2',3,3',4,5,6,6' |
| 35 | 3,3',4 (triklór) | 90 | 2,2',3,4'.5 | 145 | 2,2',3,4,6,6' (hexaklór) | 200 | 2,2", 3,3", 4,5", 6,6" |
| 36 | 3,3',5 (triklór) | 91 | 2,2',3,4',6 | 146 | 2,2',3,4',5,5' (hexaklór) | 201 | 2,2',3,3',4',5,5',6 |
| 37 | 3,4,4' (triklór) | 92 | 2,2", 3,5,5" | 147 | 2,2',3,4',5,6 (hexaklór) | 202 | 2,2", 3,3", 5,5", 6,6" |
| 38 | 3,4,5 (triklór) | 93 | 2,2',3,5,6 | 148 | 2,2',3,4',5,6' (hexaklór) | 203 | 2,2',3,4,4',5,5',6 |
| 39 | 3,4',5 (triklór) | 94 | 2,2',3,5,6' | 149 | 2,2',3,4',5',6 (hexaklór) | 204 | 2,2',3,4,4',5,6,6' (oktaklór) |
| 40 | 2,2',3,3' (tetraklór) | 95 | 2,2', 3,5', 6 | 150 | 2,2',3,4',6,6' (hexaklór) | 205 | 2,3,3',4,4',5,5',6 (oktaklór) |
| 41 | 2,2',3,4 (tetraklór) | 96 | 2,2',3,6,6' | 151 | 2,2',3,5,5',6 (hexaklór) | 206 | 2,2',3,3',4,4',5,5',6 (nonaklór) |
| 42 | 2,2',3,4' (tetraklór) | 97 | 2,2', 3', 4,5 | 152 | 2,2',3,5,6,6' (hexaklór) | 207 | 2,2',3,3',4,4',5,6,6' (nonaklór) |
| 43 | 2,2',3,5 (tetraklór) | 98 | 2,2',3',4,6 | 153 | 2,2',4,4',5,5' (hexaklór) | 208 | 2,2',3,3',4,5,5',6,6' (nonaklór) |
| 44 | 2,2',3,5' (tetraklór) | 99 | 2,2',4,4',5 | 154 | 2,2',4,4',5,6' (hexaklór) | 209 | 2,2',3,3',4,4',5,5',6,6' (dekaklór) |
| 45 | 2,2',3,6 (tetraklór) | 100 | 2,2',4,4',6 | 155 | 2,2',4,4',6,6' (hexaklór) | ||
| 46 | 2,2',3,6' (tetraklór) | 101 | 2,2", 4,5,5" | 156 | 2,3,3',4,4',5 (hexaklór) | ||
| 47 | 2,2',4,4' (tetraklór) | 102 | 2,2',4,5,6' | 157 | 2,3,3',4,4',5' (hexaklór) | ||
| 48 | 2,2',4,5 (tetraklór) | 103 | 2,2',4,5',6 | 158 | 2,3,3',4,4',6 (hexaklór) | ||
| 49 | 2,2',4,5' (tetraklór) | 104 | 2,2',4,6,6' | 159 | 2,3,3',4,5,5' (hexaklór) | ||
| ötven | 2,2',4,6 (tetraklór) | 105 | 2,3,3',4,4' | 160 | 2,3,3',4,5,6 (hexaklór) | ||
| 51 | 2,2',4,6' (tetraklór) | 106 | 2,3,3',4,5 | 161 | 2,3,3',4,5',6 (hexaklór) | ||
| 52 | 2,2',5,5' (tetraklór) | 107 | 2,3,3',4',5 | 162 | 2,3,3',4',5,5' (hexaklór) | ||
| 53 | 2,2',5,6' (tetraklór) | 108 | 2,3,3',4,5' | 163 | 2,3,3',4',5,6 (hexaklór) | ||
| 54 | 2,2',6,6' (tetraklór) | 109 | 2,3,3',4,6 | 164 | 2,3,3',4',5',6 (hexaklór) | ||
| 55 | 2,3,3',4 (tetraklór) | 110 | 2,3,3',4',6 | 165 | 2,3,3',5,5',6 (hexaklór) |
A PCB-ket dielektromos folyadékként használták transzformátorokban és kondenzátorokban, hőátadó folyadékok (beleértve a hűtőfolyadékokat is), kenőanyagok, stabilizáló adalékok az elektromos vezetékek és elektronikai alkatrészek rugalmas polivinil-klorid (PVC) bevonataiban, peszticid adalékként, égésgátlók (késleltetők), hidraulika. folyadékok, gittek, ragasztók, masztixek, festékek, porvédő (pormentesítő) anyagok, hamumentes papírban.
A PCB-ket először az Egyesült Államokban a Monsanto cég gyártotta 1929-ben. Ezek olajos folyadékok, amelyek nem gyúlékonyak és nem vezetik az áramot, de jól vezetik a hőt. A PCB-k ellenállnak a savaknak és lúgoknak. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően széles körben használják transzformátorokban és kondenzátorokban dielektrikumként, hőcserélő rendszerek hűtőfolyadékaként, vízépítésben, lágyítók, festékek, lakkok, kenőolajok, műanyagok, szénpapírok, háztartási vegyszerek adalékanyagai részét képezik.
A különböző országokban más-más kereskedelmi néven gyártották:
Az 1991-es előzetes adatok szerint a világon mintegy 1,2 millió tonna PCB-t állítottak elő, ennek 35%-a került a környezetbe és mindössze 4%-a bomlott le.
A Szovjetunióban a poliklórozott bifenileket 1934-től 1995 végéig gyártották. Ezeket sovol , sovtol és hexol márkanév alatt gyártották . A szovolok fő gyártói a PO Orgsteklo (Dzerzsinszk), a PO Orgsintez (Novomoskovszk) és a VNITIG kísérleti üzem (Ufa All-Union Scientific Research Institute of Herbicid Institute, Ufa ) voltak. A papírt triklór-bifenillel impregnálták az LS, LSM, LSE (Leninakan Elektrotechnikai Üzem, fénycsövekhez 1969-1990), IS, KS, KSE, KSEK, KSTS, KSP, KSPK, KSSH, KDSSF1,30ST márkájú kondenzátorokban. -45, PS, PSK, RST-2, RSTO-2, GST-1-50 (a metró oltása), ES (Ust-Kamenogorsk kondenzátor üzem), ESV, ESVP, ESVK, BKS, KSK (utóbbi 1988-ig az NPO "Condenser, Serpukhov"-ban gyártották. A poliklórozott bifenileket számos orosz városban gyártott teljesítmény-, nagyfeszültségű, impulzus- és egyéb transzformátorokba is öntötték.
A PCB-k gyártása szinte teljesen leállt az egész világon. 2001-ben az európai országok többsége aláírta a környezetben tartósan megmaradó szerves szennyező anyagokról szóló stockholmi egyezményt ezen anyagok gyors, környezetvédelmi szempontból biztonságos ártalmatlanítása érdekében . Az egyezmény résztvevői kötelezettséget vállaltak arra, hogy 2028-ig teljesen semlegesítik az országukban elérhető PCB-ket.
A PCB-k sokrétű károsító hatása számos szervre és rendszerre, valamint a zsírszövetben való hosszú távú felhalmozódási képessége bizonyítást nyert.
A PCB-k veszélye az emberi egészségre elsősorban abban rejlik, hogy az immunszuppresszió ("kémiai" AIDS) erőteljes tényezői. Ezenkívül a PCB-k bejutása a szervezetbe rák kialakulását , máj-, vese-, idegrendszer-, bőrkárosodást (neurodermatitis, ekcéma, kiütések) provokál. A magzat és a gyermek testébe kerülve a PCB-k hozzájárulnak a veleszületett rendellenességek és gyermekkori patológiák kialakulásához (fejlődési késleltetés, csökkent immunitás, vérképzőszervi károsodás).
A különböző PCB-kongenerek toxicitása nem egységes, egyesek erősen mérgezőek. A mennyiségi értékeléshez az Egészségügyi Világszervezet bevezette a dioxinszerű hatású PCB-k toxikus egyenértékeinek rendszerét [3] :
| PCB típus | IUPAC sz. | A rokon szerkezeti képlete | A PCDD mérgező megfelelője |
| Orto-nem helyettesített | 77 | 3,3", 4,4" | 0,0005 |
| 126 | 3,3',4,4',5- | 0.1 | |
| 169 | 3,3", 4,4", 5,5"- | 0,01 | |
| Monoorto-helyettesített | 105 | 2,3,3',4,4'- | 0,0001 |
| 114 | 2,3,4,4',5- | 0,0005 | |
| 118 | 2,3',4,4',5- | 0,0001 | |
| 123 | 2',3,4,4',5- | 0,0001 | |
| 156 | 2,3,3',4,4',5 | 0,0005 | |
| 157 | 2,3,3',4,4',5'- | 0,0005 | |
| 167 | 2,3", 4,4", 5,5"- | 0,00001 | |
| 189 | 2,3,3',4,4',5,5'- | 0,0001 | |
| Diortho helyettesített | 170 | 2,2',3,3',4,4',5- | 0,0001 |
| 180 | 2,2',3,4,4',5,5'- | 0,00001 |
A krónikus mérgezés tünetei a szervezetbe jutás módjától függenek [4] :
Az anyatejben található PCB-k lehetséges toxicitását indikátor PCB-k környezetanalitikai vizsgálataival (28,52,101,138,153,180) követik nyomon [4] :
2019-ben a Chukotka Autonóm Okrugban (ChAO) élő 26 nő anyatejmintáinak környezeti és analitikai vizsgálatát végezték el. A nők életkora 15 és 44 év között…
…A ΣPCB koncentráció tartománya 1,1-430,8, az átlagos PCB-érték 74±112 ng/g tejlipid…
Poliklórozott bifenileket szinte minden mintában találtak.
Japánban 1968 -ban körülbelül 16 000 embert súlyosan mérgezett meg PCB-vel és poliklórozott dibenzodioxinokkal szennyezett rizsolaj, ezt az esetet Yusho-kórnak nevezték .
Később, 1979-ben Tajvanon 2000 ember tömeges mérgezése történt - Yu-cheng-kór.
A PCB-k előállítását az 1970-es években betiltották a legtöbb PCB-vel rokon vegyület és keverék magas toxicitása miatt. Az állatokban biológiailag felhalmozódó, környezetben tartósan megmaradó szerves szennyező anyagok közé tartoznak.
A környezetszennyezés szabályozásának a környezetminőségre vonatkozó egészségügyi és higiéniai követelményeken alapuló megközelítése a fő megközelítés Oroszországban és a világ legtöbb országában.
Az Oroszországban jóváhagyott PCB-kre vonatkozó higiéniai szabványok:
MPC a munkaterület levegőjében - 1,0 mg / cu. m, párok, 2. veszélyességi osztály (GOST 12.1.005-88; SSBT. A munkaterület levegőjére vonatkozó általános egészségügyi és higiéniai követelmények).
A víz MPC-értéke a háztartási és ivóvízi kulturális és háztartási vízben - 0,001 mg / l, 2. veszélyességi osztály (SanPiN No. 4630-88 „A káros anyagok maximális megengedett koncentrációja (MPC) és megközelítőleg megengedett szintje (TAC) a vízben) háztartási és ivóvíz, valamint kulturális és háztartási vízhasználati objektumok vize”).
MPC a halászati tározók vizében - PCB-k jelenléte nem megengedett (Szabályok a felszíni vizek szennyvízszennyezéstől való védelmére, M 12-04-11; A Szovjetunió Meliorációs és Vízgazdálkodási Minisztériumának 05. 16.-i utasítása .74).
AEC (hozzávetőleges megengedett mennyiségek) a talajban: PCB-k (összesen) - 0,06 mg/kg; triklór-bifenilek - 0,03 mg/kg; tetraklór-bifenilek - 0,06 mg/kg; pentaklór-bifenilek - 0,1 mg / kg.
Nem állapítottak meg higiéniai szabványokat a lakott területek légköri levegőjére vonatkozó PCB-kre és a bőrszennyezettség megengedett szintjére.
A PCB-t tartalmazó berendezéseket speciális jelöléssel kell ellátni.
A PCB-t tartalmazó hulladékokat speciális üzemekben semmisítik meg. A legtöbb ilyen vállalkozás Nyugat-Európában található. Az ilyen hulladékok megsemmisítésének leghatékonyabb módja a magas hőmérsékletű égetés.
A PCB-k ellenállnak a vízben történő hidrolízisnek és biotranszformációnak, de napfényben fotolizálva a PCB-k dioxinokat képezhetnek , amelyek sokkal mérgezőbb szennyező anyagok, mint a PCB-k, egymást követő reakciók során. A PCB-k nemcsak ipari területeken a hulladékkal kerülhetnek a talajba, hanem az üledékes iszap műtrágyaként történő felhasználása esetén is. Eddig úgy gondolják, hogy a világszerte előállított PCB-k 80%-a a környezetbe került, és ennek nagy része édes- és tengervizekbe került. A PCB-k a felső légkörben lévő szerves klórtartalmú peszticidekből ( DDT ) is keletkezhetnek ultraibolya sugárzás hatására . A szerves klórtartalmú peszticidek lebomlása a legegyszerűbb bifenilekre a tengervízben is előfordulhat. A PCB-k sok éves intenzív ipari felhasználása során a világ számos országában ezekből a vegyületekből hatalmas mennyiségek kerültek a környezetbe, és jelenleg a xenobiotikumok által okozott szennyezés az egész bioszférát érinti. A szerves klórtartalmú peszticidek mellett a PCB-k a leggyakoribb vízszennyezők a természetes víztestekben. Úgy gondolják, hogy a PCB-k koncentrációja a szennyezetlen édesvizekben nem haladhatja meg a 0,5 ng/l-t, a mérsékelten szennyezetteknél pedig az 50 ng/l-t. A víz érzékszervi tulajdonságait megváltoztató triklór-bifenil küszöbkoncentrációja 0,13 mg/l. Mivel perzisztens vegyületek, a PCB-k felhalmozódnak a környezetben, és a táplálékláncokon keresztül terjednek. A vízi élőlények - hidrobiontok, halak, puhatestűek, rákfélék - PCB-ket halmoznak fel. A halhúsban és a májban a klórozott szénhidrogének, különösen a PCB-k mennyisége elérheti a több tíz mg/kg-ot. Már a fenéküledékek egyszeri PCB-szennyezése is a vízi élőlények tartós lokális szennyeződéséhez vezethet a szennyeződés bekövetkezése után hosszú ideig (akár több évig).
A PCB-k megtalálásának lehetséges tárgyai a következők: