Взаимодействие гумусовых кислот с полиядерными ароматическими углеводородами : Химические и токсикологические аспекты

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. 
1.1. Характеристика структуры и физикохимических свойств гумусовых кислот. 
1.2. Структура и физикохимические свойства ПАУ 
1.3. Взаимодействие гумусовых кислот с ПАУ. 
1.3.1. Количественная характеристика взаимодействия гумусовых
кислот с ПАУ с помощью констант связывания 
1.3.2. Зависимость констант связывания от свойств ПАУ и гумусовых кислот 
1.3.3. Взаимосвязь структуры и реакционной способности гумусовых кислот по отношению к ПАУ. 
1.3.4. Влияние  и ионной силы на связывание ПАУ гумусовыми кислотами. 
1.4. Влияние гумусовых кислот на биологическую активность ПАУ 
1.4.1. Влияние гумусовых кислот на биоаккумуляцию ПАУ водными организмами. 
1.4.2. Влияние гумусовых кислот на токсичность ПАУ. 
2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 
2.1. Характеристика объекта исследования. 
2.2. Изучение связывающей способности гумусовых кислот по
отношению к ПАУ. 
2.2.1. Определение констант связывания ПАУ гумусовыми
кислотами. 
2.2.2. Установление количественной взаимосвязи между структурой гумусовых кислот и константами их связывания с ПАУ. 
2.2.3. Исследование взаимодействия ПАУ с гидролизованными гумусовыми кислотами и с модельными соединениями 
2.2.4 Исследование влияния  и ионной силы среды на связывание
ПАУ гумусовыми кислотами 
2.3. Исследование детоксицирующей способности гумусовых кислот
по отношению к ПАУ. 
2.3.1. Установление диапазонов токсичности модельных ПАУ 
2.3.2. Количественная оценка детоксицирующей способности
гумусовых кислот по отношению к ПАУ 
2.3.3. Установление взаимосвязи между структурой гумусовых кислот
и их детоксицирующей способностью по отношению к ПАУ.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Материалы и оборудование.
3.2. Техника эксперимента.
3.2.1. Анализ препаратов гумусовых кислот.
3.2.2. Методика определения констант связывания ПАУ гумусовыми кислотами с помощью метода тушения флуоресценции.
3.2.3. Методика определения констант связывания ПАУ модельными кислотами с помощью метода тушения флуоресценции.
3.2.4. Методики исследования способности гумусовых кислот образовывать комплексы с переносом заряда
3.2.5. Методики токсикологических экспериментов.
3.2.5.1 Методика атьгологического биотестирования
3.2.5.2. Методика токсикологического эксперимента с использованием тестобъекта i .
3.2.5.3.Приготовление тестрастворов, содержащих ПАУ.
ВЫРАЖЕНИЕ ПРИЗНАТЕЛЬНОСТИ.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Наличие в структуре ГФК гидрофобных ароматических фрагментов, замещенных полярными функциональными группами, определяет их гидрофобные и поверхностноактивные свойства. Показано Г, , что для ГФК с низким содержанием углерода, высоким содержанием кислорода и кислотных групп поверхностная активность выражена более сильно. В работах ,  отмечено уменьшение поверхностного натяжения растворов гуминовых и фульвокислот с увеличением их концентрации. При этом большее уменьшение поверхностного натяжения до динсм наблюдалось в случае ФК, что говорит о более высокой поверхностной активности ФК по сравнению с ГК. Так, ФК снижали поверхностное натяжение воды от . ГК только до . Аналогичные данные получены исследователями . Однако при увеличении  до , поверхностное натяжение уменьшалось до . ФК и ГК, соответственно  В работе  наблюдали увеличение поверхностного натяжения растворов ГК и ФК на 05 динсм с возрастанием температуры от 5 до  С. Авторами ,  было отмечено, что величины поверхностного натяжения растворов ГФК, при которых происходит мицеллообразование данных молекул, составляют в среднем . ФК, и . ГК. В среднем концентрация, при которой наблюдается мицеллообразование, выше для ФК, чем для ГК, что указывает на меньшую тенденцию ФК к агрегированию. Полученные результаты авторы связывают с большей гидрофобностъю молекул ГК по сравнению с ФК. Согласно  концентрация мицеллообразовния молекул ГК уменьшалась от до 1. Дальтон. Причем данные значения не зависели от температуры. Гидрофобные Свойства ГФК различного происхождения были исследованы авторами  посредством разделения данных молекул на гидрофобные и гидрофильные фракции с помощью обратнофазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии ОФВЭЖХ. Так, для более гидрофобных фракций ГФК было характерно наличие алифатических, ароматических структур и сопряженных алифатических кетонов. Для ФК природных вод было показано, что при общем выходе  гидрофильная фракция составляла  от общего содержания образца, в то время как гидрофобная фракция  . Неполноту выхода  авторы объясняют необратимой адсорбцией молекул ФК на неповижой фазе колонки, а также механическими потерями при проведении эксперимента. Авторами  при фракционировании ГФК различного происхождения с помощью ОФВЭЖХ на октилсефарозе СЬ4В была отмечена болсс высокая гидрофобность ГК донных отложений по сравнению с почвенными ГК. Вне зависимости от источника происхождения, гидрофобность ГК оказалась выше по сравнению с гидрофобностыо ФК. Так, количество нссорбированных препаратов ФК почв и донных отложений составило и , для соответствующих ГК  и 8 . Увеличение гидрофобности с возрастанием молекулярной массы от 0 до Дальтон было отмечено в работе  для ГК морских донных отложений. Однако для ФК была продемонстрирована обратная зависимость увеличение гидрофильности ФК с увеличением молекулярной массы аг 0 до Дальтон. В работе  были измерены коэффициенты распределения в системе октанолвода, являющиеся количественной характеристикой гидрофобности молекул, для ГК фирмы Пика и водных ГФК. Полученные значения были практически одинаковыми и составили 0. Однако с уменьшением  до 3. ГК Пика и водных ГФК, соответственно, что, повидимому, обусловлено увеличением их гидрофобности в результате протонирования ионогенных групп. Различия в значениях полученных коэффициентов могут быть обусловлены различиями в структуре данных препаратов. Вышеописанные свойства ГФК, обусловленные спецификой их строения определяют способность ГФК связывать как гидрофобные органические экотоксиканты, так и тяжелые металлы. Следует отметить, что присутствие в молекулах ГФК как электронодонорных, так и электроноакцепторных функциональных групп обуславливает их . В Табл. ГФК могут проявлять донорноакцепторные свойства. Таблица 2. Фенилсндиамин 7. Тетрацианэтилен . Тетрамстнлп 6. Хлоранил 9. Гексаметилбензол 7. Тринигробензол . Нафталин 8. Тринитротолуол . Антрацен 7. Иод 9. Тетрацен 7. Пирен 7. Как видно из таблицы, ГФК проявляют акцепторные свойства по отношению к соединениям со значением потенциала ионизации в диапазоне 6. В. Донорныс свойства ГФК проявляют к соединениям со значением потенциата ионизации выше 9 эВ. ПАУ.