Технический прогресс имеет 2 стороны: он, безусловно, улучшает жизнь человека во всех без исключения сферах, но результатами такой жизнедеятельности являются вещества, которые загрязняют окружающую среду. Одним из них является бензапирен, его пагубное влияние на организм человека можно снизить, зная некоторые правила.
Что это такое
Бензапирен – это химическое соединение, которое было открыто в 1933 г. Оно представляет собой ароматический углеводород, относящийся к 1 классу опасности, поскольку является канцерогеном. Его формула – С20Н12.
В середине ХХ века был выявлен 3,4-бензапирен – наиболее известный на сегодня. Он входит в состав смолы и сажи как вредный для людей и животных компонент, способный вызвать опасные заболевания. По концентрации его в различных продуктах судят о степени их загрязненности и опасности для организма.
Откуда берется
Бензапирен – это продукт сгорания углеводородного топлива во всех его состояниях – твердом, жидком и газообразном. Такой результат технического прогресса и человеческой деятельности образуется после сжигания нефти и ее продуктов, а также древесных материалов и отходов промышленной деятельности человека. А ведь именно антропогенные отходы считаются самыми опасными для жизни и здоровья человека.
К ним относятся продукты:
- черной металлургии;
- гидро- и теплоэлектростанций;
- автомобильной промышленности;
- химических производств;
- добычи и обработки радиоактивных веществ.
Воздушные массы, куда попадает образовавшийся Бензапирен, переносят его на огромные площади, а затем углеводород оседает в почву, воду и скапливается на всех поверхностях.
Как и любой другой продукт сгорания, Бензапирен концентрируется в почве и воде, откуда и начинается его движение по пищевой цепи: растения – продукты питания – организм человека.
Если это вещество есть в семенах, которые во время своего роста впитывают его с водой из почвы, оно попадает в масло. Семена часто сушат, применяя дымовые газы. В них также может накапливаться этот вредный углеводород, поскольку в таких газах есть часть продуктов, образующихся при неполном сгорании топлива. Когда семечки перевозят в больших грузовых машинах, выхлопные газы с содержащимся в них Бензапиреном повышают уровень его концентрации в перевозимом продукте.
Допустимые нормы
Существует постановление, подписанное Главным государственным санитарным врачом России, которые определяют гигиенические нормативы, а также допустимые концентрации химических веществ, находящихся в почве.
В почве
Бензапирен, влияние на организм человека которого может сказаться на его здоровье, в первую очередь оседает в почве.
Согласно постановлению предельно допустимая концентрация Бензапирена в почве составляет 0,02 мг/кг. В таблице также указан лимитирующий показатель вредности – общесанитарный.
Многие строительные и другие организации заинтересованы в том, чтобы были проведены инженерно-экологические изыскания строящихся и ремонтируемых объектов и сделан вывод об их экологичности, степени наличия вредных для организма человека химических веществ, в том числе и Бензапирена.
Такими изысканиями занимаются специальные компании, которые используют метод жидкостной хроматографии.
В воздухе
Поскольку Бензапирен является канцерогеном, важно отслеживать степень его концентрации в воздухе, которым мы дышим. Согласно гигиеническим нормативам предельно допустимой концентрацией этого химического соединения в воздухе городов и сельских поселений является 1 10-6 мг/м.
Наличие его в воздухе, особенно городском, в соединении с угарным газом, диоксидом азота и диоксинами является гремучей смесью для легких человека. Поэтому так важно постоянно держать руку на пульсе и фиксировать наличие этого вредного вещества в воздухе.
В пищевых продуктах
Наиболее опасным считается наличие такого соединения в пищевых продуктах. Максимально допустимое его содержание немного отличается для некоторых видов продуктов. Так, для большинства продуктов оно составляет 1мкг/кг, в копченой рыбе оно не должно превышать 5 мкг/кг. Но наименьшее его количество допускается в пище для беременных и кормящих женщин – до 1 мгк/кг. В питании детей наличие такого вещества совершенно недопустимо.
Во всех продуктах, имеющих в составе масло или приготовленных на основе масла, есть Бензапирен. Поэтому к ним – особое внимание. Согласно требованиям Регламента Комиссии ЕС в них концентрация Бензапирена не должна быть выше 2 мкг/кг.
Содержание Бензапирена в продуктах питания и его концентрация контролируются специальными лабораториями.
Как определяют его наличие и концентрацию
Бензапирен, влияние на организм человека которого может изменить его жизнь, окружает его практически везде. Источником существования Бензапирена, кроме продуктов горения, являются выхлопы автомобилей, табачный дым, продукты, подвергающиеся процессу обжарки, копченая рыба, растения, растущие вблизи автомобильных трасс.
Чтобы обезопасить человека от вредного воздействия этого углеводорода, важно определить его концентрацию в разных субстанциях, в частности в почве, воздухе и пище.
В почве
Чтобы определить концентрацию этого экотоксиканта, прибегают к методу жидкостной хроматографии. Он позволяет обнаружить соединение не только в грунте, но и в осадках сточных вод, на дне морей, океанов, рек и озер, а также в твердых отходах.
Этот метод пользуется наибольшим успехом из-за его точности и высокой чувствительности.
Для проведения такого исследования применяют аппарат под названием жидкостный хроматограф. Вся процедур проходит в несколько этапов. Вначале берут пробы грунта, донного осадка иди другой смеси и извлекают полициклические ароматические углеводороды с помощью растворителя органического происхождения. Этот растворитель, или экстрагент, обладает свойством не смешиваться с исходным материалом.
После этого происходит замещение растворителя, пробы также подвергаются очистке с помощью метода разделения смеси на компоненты с помощью твердых сорбентов. Для этого пользуются концентрирующими патронами с сорбентом, расположенным между фильтрами.
Третьим, последним, этапом является распознавание и вычисление степени концентрации опасного углеводорода.
В воздухе
Бензапирен, влияние на организм человека которого нельзя игнорировать, концентрируется в воздушных массах, что приводит к заболеваниям.
Современные методы и оборудование позволяют определить точную концентрацию вредных веществ в любой среде, в том числе воздушной. Для этого используют методику жидкостной хроматографии.
Она заключается в том, что берут пробы воздуха на аэрозольные фильтры, их устанавливают в электроаспираторе. Разовая проба в каждом из двух фильтров не должна быть меньше 5 м3.
Пробы бывают разовыми и среднесуточными. Время забора разовых проб составляет от 20 до 30 мин., а среднесуточные берут 4 раза в сутки по полчаса.
Фильтры с пробами воздуха помещают в пакеты из бумаги, маркируют их и оставляют для хранения в обычном помещении или на холоде не больше месяца.
Следующий этап подготовки проб атмосферного воздуха – сушка с помощью сушильного шкафа. Затем их помещают в высушенном виде в колбы конической формы, подвергают экстракции (для этого применяют гексан и ультразвук). После этого смешивают с этилацетатом в определенной концентрации и очищают на картриджах, применяя метод экстракции.
Воздух рабочей зоны пропускают через фильтры, расположенные последовательно, в объеме для обоих фильтров, составляющем от 0,150 до 0,300 м3. Далее проводят аналогичную процедуру.
Точность обработки данных и их результата обеспечивается специальной компьютерной программой для обработки данных, полученных в результате хроматографии.
В пищевых продуктах
Для здоровья человека важно, чтобы продукты, которые он употребляет в пищу, не содержали вредных веществ. Для этого проводят их исследование на наличие и концентрацию в том числе и бензапирена. Перед тем как продукты будут исследованы, в соответствии с ГОСТом делают отбор проб, а также их консервацию и хранение.
Такое исследование – многоэтапная процедура. Прежде всего отбирают необходимое количество проб, которые перед этим охлаждают (-12 – -18°С) в течение получаса.
Затем их:
- измельчают;
- равномерно распределяют (гомогенизируют с сернокислым натрием);
- экстрагируют гексаном;
- наблюдают за выделением осадка, который осаждается 1 – 2 минуты;
- в морозильной камере обезжиривают экстракт;
- очищают слой, находящийся над осадком;
- отдувают элюат.
После этого рассчитывают количество бензапирена в исследуемой пробе и составляют соответствующее заключение.
Чем опасен
Бензапирен, будучи экотоксикантом, всегда находится в поле зрения специалистов – экологов, врачей, токсикологов – и обычных людей, для которых здоровый образ жизни – не пустой звук, ведь его влияние на организм человека провоцирует развитие тяжелых заболеваний.
Для человека
Опасность Бензапирена состоит в том, что он может накапливаться в организме, приводя к патологическим состояниям, например, к онкологическим заболеваниям. В связи с этим опасно даже незначительное его количество, поступившее в организм человека. Если такие «поступления» станут регулярными, человеку грозит большая опасность.
Пока есть возможность устранить явление, провоцирующее онкологию, следует делать это незамедлительно.
Еще одно свойство этого соединения – жирорастворимость. А это значит, что все продукты, связанные с маслом (семечки, жир, молочные продукты, жирное мясо и рыба), – это бомба замедленного действия. В таких продуктах содержится разная концентрация Бензапирена, но есть обозначенные нормы, которые регламентируют возможное его присутствие в продуктах.
Людям, заботящимся о своем здоровье, важно, какую пищу они едят. Чтобы обезопасить себя от возможных проблем, следует знать список продуктов, в которых, возможно, есть Бензапирен. В список входят копчености, злаки, различные виды масла, консервы (например, шпроты), жирные мясо и рыба.
Бензапирен имеет способность к биоаккумуляции – он может накапливаться и тем самым увеличивать свое отрицательное влияние на человеческий организм. Он накапливается в растениях, впитывающих зараженную влагу из почвы, а также в организмах человека и животных.
Как известно, Бензапирен продвигается по простой пищевой цепочке, при этом в каждом ее звене его концентрация увеличивается в разы. Это связано с тем, что на каждом этапе это вещество задерживается на некоторое время, достаточное для его накопления.
Этот углеводород обладает такими свойствами, как мутагенность и канцерогенность. Попадая в желудочно-кишечный тракт, он доходит до печени, в которой происходит его преобразование – он превращается в очень опасное вещество – дигидроксиэпоксид.
Взаимодуйствуя с геномом клеток, он приводит к изменениям, имеющим необратимый характер. В результате увеличивается возможность заболеть онкологическим заболеванием и передать последующим поколениям проблемы со здоровьем на генетическом уровне.
Для окружающей среды
Бензапирен – большая экологическая проблема. Он накапливается в автомобильных выхлопах, оседает на саже, дорожной пыли, заполняет окружающую территорию благодаря ветру и загрязняет ее.
Образовавшись как продукт горения, Бензапирен поступает в атмосферу и оседает на поверхность вместе с осадками. В результате его довольно много в верхних слоях почвы и на поверхности естественных водоемов.
Он накапливается в больших количествах возле крупных автомобильных магистралей, поэтому гулять в этих районах, особенно с детьми, категорически нельзя. Поскольку ребенок в коляске находится ближе к земле, чем взрослые, ему достается большая концентрация этого углеводорода.
Курильщики находятся также в зоне риска, потому что сигаретный дым содержит до 0,05 мкг Бензапирена, что больше допустимой концентрации в 15 тысяч раз.
Наличие Бензапирена в воздухе, почве и продуктах – серьезная проблема современности. Оставлять ее без внимания нельзя, это чревато большими проблемами на генном уровне. Зная его пагубное влияние на организм человека, следует на государственном уровне решать вопрос об обеспечении безопасности и здоровья нынешнего и последующих поколений.
Видео о Бензапирене
Профессор про Бензапирен: