Физико-химически свойства на химическите замърсители

Физико-химически свойства на химическите замърсители

Изборът на матрицата, която ще се наблюдава, зависи на първо място от физико-химичните свойства на веществата. Приоритетният списък на РДВ съдържа няколко (класа) вещества, които имат ниска разтворимост във вода, съответно висок коефициент на разделяне октанол/вода (log K_oW; виж таблица 1) и висок потенциал за биоакумулиране и биоконцентрация.

Погледнете в

Директива 2008/105/ЕО
Член 3, ал. 3: Държавите-членки организират дългосрочен анализ на тенденциите на концентрациите на онези приоритетни вещества, изброени в част А от Приложение 1, които имат тенденция за натрупване в седиментите и/или флората и фауната, като се отделя особено внимание на вещества с номера 2, 5, 6, 7, 12, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 26, 28 и 30, на базата на мониторинг на състоянието на водите, извършен в съответствие с чл. 8 от Директива 2000/60/ЕО. Те вземат мерки, целящи да гарантират, при условията на чл. 4 от Директива 2000/60/ЕО, че тези концентрации няма да се увеличат значително в седиментите и/или съответната флора и фауна.

3. 
   Подбор на съединения, които ще бъдат обект на мониторинг в седиментите
   

Основният критерий за подбор на органични съединения, които да бъдат наблюдавани в седиментите, е тяхното физико-химично предпочитание към твърдата фаза, т.е. трудна разтворимост във вода. Колкото по-хидрофобно (отблъскващо водата) е едно съединение, толкова по-малко разтворимо е във вода и следователно по-вероятно да се адсорбира върху седиментните частици. Един прост показател за хидрофобност на едно органично съединение е коефициента на разделяне октанол-вода (K_ow), който е добър предиктор за потенциала за разделяне на замърсителите в органичната фракция на седиментите (K_oc).

Като основно правило, съединения с log Ko_w>5 за предпочитане е да се измерват в седиментите, или в суспендирани прахови частици (СПЧ), докато съединения с log Kow < 3 трябва да се измерват във вода. Например, НСВ (хексахлорбензен; log K₀w=5.7) за предпочитане е да не се наблюдава във вода, а в седименти или в суспендирани прахови частици, поради неговото предпочитание да се адсорбира върху седименти частици (т.е. органичен въглерод).

Атразинът, от друга страна, с log K_ow~2.5, трябва да бъде наблюдаван във вода, а не в седименти, поради високата му степен на разтворимост във вода. За съединения с log K_ow между 3 и 5, седиментната матрица или суспендираните прахови частици са по желание, и ще зависят от степента на замърсяване. Ако степента на замърсяване на хидрофобни съединения е неизвестна или се очаква да бъде ниска, седиментите трябва да бъдат допълнителна матрица за мониторинг (поради натрупването).

4. 
   Подбор на съединения, които ще бъдат обект на мониторинг във флората и фауната
   

Основен критерий за подбор на съединенията, които ще бъдат подложени на мониторинг във флората и фауната е тяхното физико-химично предпочитание за тази матрица (напр. различни метали и липофилни съединения); метаболизма и ефективността на очистване на различните видове трябва също да се вземат под внимание при мониторинга на флората и фауната (вж. глава 6).

Съгласно програмите за мониторинг и множеството научни изследвания, най-често анализираните вещества в морските фауна и флора са органохлорните съединения (особено PCBs, DDT и неговите метаболити и органохлорни пестициди), PAHs (само в мидите, защото те частично се метаболизират в рибите), TBT и остатъци от микроелементи, които имат тенденция към натрупване.

3.4.1. Органични съединения
За органичните вещества, мониторинга на флората и фауната трябва да се извърши когато коефициентът на биологично нарастване (BMF) е > 1, или когато коефициента на биоконцентрация (BCF) > 100; Ако няма валидно измерени BMF или BCF (BAF), log Kow > 3 може да се счита за показател за потенциал за бионатрупване.

BMF е съотношението на концентрацията на веществото в един организъм, в сравнение с концентрацията в храните (плячката). BCF е съотношението на концентрацията на едно вещество в един организъм спрямо концентрацията във вода.

Трябва да се гарантира също така, че няма редуциращи свойства, като например бързо разграждане (готово биоразлагане или полуразпад на хидролиза < 12 h при Рн 5-9, 20°C). Ако случаят е такъв, не се препоръчва мониторинг на флората и фауната. Информацията за молекулярния размер може да бъде индикатор за ограничен потенциал за биоакумулиране на дадено вещество, тъй като много обемистите молекули ще преминават по-трудно през мембраните на клетките.

3.4.2. Метали

Биологичното нарастване на метали във водни организми се наблюдава рядко и ако това се случва, то обикновено включва металоорганичните форми на металите (напр. метилживак); липсата на биологичното нарастване не трябва да се тълкува като липса на излагане или липса на грижа за пренасяне по хранителната верига. Дори и при отсъствие на биологично нарастване, водните организми могат да биоакумулират относително големи количества от метали и това може да стане значителен източник на метали, необходими за хранителния режим на животните, които се хранят с тях.

За металите не трябва да се използва BCF; това е така, защото модела на хидрофобно разделяне, при което се получава повече или по-малако постоянно съотношение C _{фл. и фауна}/C_вода с променлива външна концентрация (не се прилага за метали). Допълнителни индикации за металите са включени в Техническите указания за установяване на стандарти за качество на околната среда (TGD-EQS) [ЕО, 2010].

3.5. Критерии за подбор на матрици

На базата на основното правило споменато по-горе, е направено разграничение между предпочитаните (P), опционалните (по избор) (O) и тези, които не са препоръчителни (N) матрици за мониторинг на приоритетните вещества в таблица 1.

• 
  Предпочитанr матрици (P): мониторингът трябва да се извърши в тази матрица.
  
• 
  По избор (О): мониторингът може да се извърши в тази матрица, но също и в други отделения/матрици; изборът ще се извършва и на базата на степента на замърсяване на конкретнатаматрица.
  
• 
  Не се препоръчва (N): мониторингът в тази матрица не се препоръчва, освен ако няма доказателства за възможността за акумулиране на съединението в тази матрица.
  

За металите, поради високата променливост на тези съединения, това разграничение не може да се направи, освен в случаите когато те са под формата на органометали (напр.метилживак).В някои случаи, седиментите и флората и фауната са предпочитаните матрици и изборът трябва да се направи на базата на локалното замърсяване и на установените СКОС.Тези критерии не са задължителни и държавите-членки могат да изберат подходящата матрица въз основа на техните знания, при условие че те се придържат към индикациите на Директива 2008/105/ЕО.