2. Policiklični aromatični ugljovodonici tj. PAH jedinjenja su organska jedinjenja koja se sastoje od
dva ili više kondenzovana aromatična prstena i veoma su rasprostranjena u životnoj sredini. Nalaze se u
atmosferi, geosferi, hidrosferi itd. PAH jedinjenja nastaju nepotpunim sagorevanjem ili pirolizom organske
materije i postaju glavni izvor zagađenja atmosfere. Identifikovani su kao jedni od najtoksičnijih
zagadjivača u urbanim sredinama. Ova jedinjenja iz vazduha sedimentacijom ili putem padavina dospevaju
u zemlju, vodenu sredinu, hranu i ljudski organizam. Ova jedinjenja imaju kancerogena i mutagena
svojstva.
Slika 1: Organska struktura PAH jedinjenja
3. PAH jedinjenja mogu nastati prirodnim ili antropogenim putem. Jedinjenja iz grupe PAH se u
ambijentalnom vazduhu nalaze u čestičnoj frakciji, sorbovani na suspendovane čestice, i gasnoj frakciji,
kao slobodna gasovita jedinjenja. Emisija PAH u atmosferu prirodnim putem uključuje vulkanske erupcije i
požare. Na urbanim i industrijskim lokalitetima, PAH se gotovo u potpunosti emituju ljudskom delatnošću i
osnovni su nusprodukti nepotpunog sagorevanja organske materije.
Slika2: Vulkanaska erupcija kao izvor PAH zagađenja Slika 3. Požari kao izvori zagađenja
4. Izduvni gasovi automobila predstavljaju najznačajniji izvor emisije PAH u urbanim sredinama
Pored saobraćaja, važan izvor emisije PAH je industrijska aktivnost kao što je primarna proizvodnja
aluminijuma, produkcija koksa, spaljivanje otpada, proizvodnja cementa, rafinerije nafte, petrohemijska
industrija, industrija bitumena i asfalta, proizvodnja guma i komercijalna termo-elektro produkcija. Naftna
industrija i njen sve veći razvoj predstavljuju sektore sa najznačajnijim negativnim uticajem na životnu
sredinu i njeno zagađenje. Za vreme transporta, skladištenja i prerade nafte I naftnih derivate može doći do
zagađenja zemljišta kao i vodenih puteva. PAH-ovi sadrže kondenzovane aromatične pstenove. U ovu
grupu jedinjenja spadaju: antracen, krizen, fluoren, piren, naftacen i dr.
Slika 4: Primer PAH jedinjenja
5. Rasprostranjenost PAH-ova u prirodi je velika. Oni zagađuju:
- Vodu
- Vazduh
- Zemljište
ZAGAĐENJE VODA: Voda se zagadjuje usled izlivanja nafte, kao i industrijskih i komunalnih voda. Brzo se
distribuiraju kroz hidrosferu i podležu biotransformaciji.
ZAGAĐENJE VAZDUHA: Vazduh se zagađuje usled nepotpunog sagorevanja organskihmaterija i nastanka
finog aerosola otpadnih voda.
ZAGAĐENJE ZEMLJIŠTA: Zemljište se zagađuje usled izlivanjea nafte, šumski požari, aktivnost vulkana,
prisustvo industrijskog i komunalnog čvrstog otpada u zemljištu i atmosferska depozicija.
6. Vršena su ispitivanja uticaja PAH-ova na gljive bele i smeđe truleži. Gljive bele i meke truleži su
jedinstvene među eukariotima jer imaju jedinstvene nespecifične metode za degradaciju lignina, ali one ne
koriste lignin kao izvor ugljenika za svoj rast. Gljive smeđe truleži za svoj rast koriste hemicelulozu i
celulozu iz ćelijskog zida biljaka, ostavljajući lignin ne razgradjenim. Za odabir odgovarajućih
koncentracija jedinjenja za testiranje urađeni su monitoring testovi sa 5 PAH-ova. U tabelama 1 i 2 su date
9 različitih koncentracija svakog od 5 odabranih PAH-ova (97-99,5% čistoće) u rasponu od 20 do 0,078
mmol/L.
Tabela 1. Fizičko-hemijske osobine 5 testiranih PAH-ova
PAH Broj
prstenova
Molekuls
ka masa
g/mol
Log Kow Rastvorlji
vost u
vodi,
mg/L (25
oC)
Jonizacio
ni
potencijal
, eV
Henrijeva
kostanta
Pa
m3/mol
Antracen 3 178,23 4,54 0,045 7,43 4,94
Binefil 2 154,20 4,01 7,48 8,34 30,4
Fluoren 3 166,21 4,18 1,9 7,88 10,1
Fenantre
n
3 178,20 4,57 1,1 8,03 12,6
Piren 4 202,25 5,18 0,13 7,53 1,2
7. Binefil Fluoren Antracen Fenantren Piren
Tabela 2. Strukturne formule 5 testiranih PAH-ova
Rastvori navedenih supstanci su pripremani u dimetil-sulfoksidu (DMSO). U Petrijevim posudama izvršena je
inokulacija gljiva. Inokuliran je jedan komadić gljive prečnika 5 mm. U Petrijevim posudana stavljeni su 5 komada
Whatman papirića. Jedan papirić je koršćen kao kontrolni, na drugom se sipa 0,1 ml čistog rastvarača DMSO. Na preostala
tri sipano je po 0,1 ml rastvorene supstance odgoarajućih koncentracija. Petrijeve posude su dobro zatvorene providnom
folijom i postavljene su u komoru za rast. Iz rezultata monotoring testova videlo se da veće koncentracije PAH (5-20
mmol/L) imaju znatno veću antifugalnu aktivnost u odnosu na niže koncetracije PAH-ova. Na osnovu rezultata zaključeno
je da bi optimalna koncentracija Pah-ova koji nema izražen visok stepen aktivnosti bila 2.5 mmol/L.
8. Sirova nafta i naftni proizvodi uz policiklične aromatične ugljovodonike, njihovih konstituenata,
kao zagađenje široko su rasprostranjeni u životnoj sredini. Postoje tri vrste negativnog dejstva nafte na
organizme:
Fizičko dejstvo
Modifikacija staništa
Toksično dejstvo
PAH-jedinjenja imaju toksičan efekat na organizme. Mehanizam toksičnosti se sastoji od
negativnog delovanja PAH jedinjenja na funkciju ćelijskih membrana, kao i enzimskih sistema vezanih za
membrane. Pored toksičnog efekta nemetaboliziranih PAH jedinjenja, kod životinja veliku opasnost
predstavljaju reaktivni metaboliti, kao sto su epoksidi i dihidrodioli, koji se vezuju za proteine i DNK. PAH
jedinjenja sa četri, pet i šest prstenova imaju veći kancerogeni potencijal u odnosu na PAH jedinjenja sa
dva, tri i sedam prstenova. U vodi toksičnost pojedinih PAH jedinjenja na biljke i životinje raste sa
povećanjem njihove molekulske mase do 202. Iznad ove vrednosti molekulske mase, rbrzo pada
rastvorljivost u vodi, što dovodi do smanjenja koncentracije PAH jedinjenjana niži nivo od letalnog, bez
obzira na njihovu suštinsku toksičnost. Koncentracija PAH jedinjenja u sedimentu može biti daleko veća u
odnosu na koncentraciju u vodi, ali ograničena biodostupnost PAH jedinjenja redukuje njihov toksični
potencijal. Ukupni PAH koji putem nafte dospeva u vodu je od 1-500 ppb. Koncentracija ukupnih PAH
jedinjenja u sedimentu ponekad je bila 100 ppm i 50-100000 puta veća u odnosu na referentno područje. U
savremenim studijama, PAH jedinjenja se definišu kao “najmanje prepoznatljivi“ kontiminenti.
9. Formirane su četri grupe PAH jedinjenja koje izazivaju kancer. U prvu grupu je uključen samo
benzo(a)piren kao dokazano kancerogen PAH. U drugu A grupu spadaju verovatno kancerogena PAH
jedinjenja (ciklopenta(cd)piren). U drugu B grupu svrstani su potencijalno kancerogeni PAH-ovi
(benz(j)aceantrilen, benz(a)antracen, benzo(b)fluoranten). U treći grupu spadaju PAH jedinjenja koja
nemaju kancerogeno svojstvo kao što su naftalen i acinaftilen. Agencija za zaštitu životne sredine definisala
je 16 prioritetnih jedinjenja iz grupe PAH koji se najčešće detektuju u uzorcima zemljišta, vazduha i vode
kao osnovnih medija životne sredine.
Neki od 16 prioritetnih jedinjenja su: naftalen, acenaften, fluoren, fenantren, antracen, fluoranten, piren,
krizen itd.
Ispitivanja prisustva kancerogenih PAH jedinjenja u ambijentalnom vazduhu u Srbiji su malobrojna u
nepotpuna. Nivoi koncentracije u vazduhu 16 prioritetnih PAH jedinjenja u gasovitoj i čestičnoj frakciji
kvantifikovani su na teritoriji Novog Sada, Pančeva, i Kragujevca.
Nivoi koncentracije čestične frakcije 16 PAH jedinjenja određivana su na tri merna mesta (slika 5).
10. 7. Mapa grada sa označenim mernim mestima i ključnim izvorima emisije PAH
Lokalitet uzorkovanja 1 poziciran je u industrijskoj zoni grada, u neposrednoj blizini refinerije nafte, teroelektrane, toplane,
saobraćajnice. Merno mesto 2 nalazi se u zoni visokofrekfentnog saobraćaja dok je 3 merno esto locirano u centru grada, u
stambenoj oblasti. Ambijentalni vazduh je uzorkovan toku letnjeg i ziskog perioda u trajanju od po 14 dana na svakoj lokaciji.
11. PAH jedinjenja su jedna od glavnih izvora zagađenja životne sredine. Imaju toksično svojstvo i
kancerogeno utiču na orgizme u vazduhu, vodi i zemljištu. PAH-ovi se najvise ispuštaju u prirodu u
industrijskim zonama, gde je koncentracija PAH jedinjenja znatno veca nego na drugim mestima. Medju
naj opasnijim PAH-ovima ubrajaju se piren, antracen, fenantren i mnogi drugi. Radi njihovih smanjenja
vrši se njihivo praćenje na mnogim mestima jednom nedeljno ili mesečno i uglavnom u letnjem i zimskom
periodu kada je koncentracija PAH-ova povećana više nego inače, jer tada su udarne sezone rada fabrika,
kolovoza, kao i zimi sezona grejanja.
