Persistent organic pollutants and the environment: A chemometric approach to the study of halogenated aromatics
Öberg, T.
Faculty of Natural Sciences, Dissertation Series No. 8, ISBN 91-89584-17-1,
University of Kalmar 2003.
Sammanfattning
Miljö- och hälsorisker från långlivade organiska miljögifter uppmärksammas
alltmer. Många av dessa är aromatiska ämnen och innehåller halogenerna klor
eller brom. Forskningen som ligger till grund för den här avhandlingen har varit
inriktad på att studera de kemiska egenskaper och reaktioner som påverkar dessa
ämnens uppträdande och spridning till miljön. Gemensamt för alla de ingående
arbetena är att statistiska och matematiska metoder har använts för att bearbeta
de kemiska problemställningarna. Denna tillämpning brukar ofta definieras som
ett eget vetenskapsområde: kemometri.
Sambanden mellan den kemisk strukturen och de fysikaliska egenskaperna har undersökts för tre grupper av ämnen: Polyklorerade bifenyler (PCB), polyklorerade difenyletrar (PCDE) och polybromerade difenyletrar (PBDE). Datorberäknade modeller av molekylerna har använts för att beskriva sambanden med de fysikaliska egenskaper som bestämmer hur ämnena fördelar sig och transporteras i miljön. Resultaten visar att de beräknade modellerna med god precision kan förutsäga exempelvis ett ämnes ångtryck (ett mått på flyktigheten). Modellerna kan därför användas både för att kontrollera riktigheten i tillgängliga mätresultat och för att förutsäga egenskaper hos ämnen där mätresultat fortfarande saknas.
De kemikalier som är i omlopp i det moderna samhället hamnar förr eller senare i olika flöden av restprodukter och avfall. Förekomsten av miljögifter i dessa restflöden kan därför ge en indikation på vilka ämnen som förekommer och hur de sprids. Slam från olika avloppsreningsverk analyserades med avseende på förekomst av bromerade flamskyddsmedel. Skillnaderna mellan olika verk var betydande och lokal påverkan kan inte uteslutas. Tre typer av tekniska produkter kunde identifieras som sannolika föroreningskällor.
Försök har genomförts i en industriell efterbrännkammare för att studera bildning och utsläpp av klorerade aromatiska ämnen. Försöksresultaten visar hur den termiska nedbrytningen av de klorerade ämnena skiljer sig från vanliga kolväten och vilka kemiska reaktioner som sannolikt är begränsande. Nybildningen av klorerade ämnen ökade i närvaro av katalyserande metaller liksom vid en ökad tillförsel av klor. Halterna av polyklorerade dioxiner (PCDD), dibensofuraner (PCDF) och bensener (CBz) varierade likartat. Förbränningsbetingelserna, tillförseln av klor och närvaron av katalyserande metaller (t.ex. koppar) är alla faktorer som har betydelse för bildningen av de olika klorerade ämnena. Det går därför inte att bortse från någon av dessa faktorer när man diskuterar bildning och utsläpp från förbränning och andra högtemperaturprocesser.
De genomförda undersökningarna visar att rent empiriska modeller kan ge väsentliga bidrag till vår kunskap och öka förståelsen av komplicerade kemiska fenomen. De kemometriska metoderna har därför goda förutsättningar att vara användbara som verktyg även inom andra områden av miljövetenskapen där den teoretiska förståelsen fortfarande är begränsad.
Hela texten som PDF-fil,
709 kb
Artiklar som ingår i avhandlingen:
|
English homepage