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PCB: prodotti e sottoprodotti

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Tra il 1929 e il 1989 si stima che 1,7 milioni di tonnellate di PCB sono stati prodotti commercialmente worldwide.2 Questi PCB commerciali sono stati venduti negli Stati Uniti sotto decine di diverse denominazioni commerciali, di cui il più comunemente conosciuto era Aroclor. Questi prodotti sono miscele contenenti diversi congeneri di PCB, ciascuna con tra 1 e 10 cloro atoms.3 (prodotti non intenzionalmente PCB anche tipicamente presentano come miscele di congeneri.) L'totali 209 congeneri di PCB ha una struttura distinta che influenza il suo comportamento ambientalmente e come interagisce con le cellule viventi e organismi.
Anche se grandi quantità di PCB prodotti commercialmente rimangono nell'ambiente, monitoraggio condotto presso un certo numero di siti in tutto il Nord America negli ultimi cinque anni o giù di lì ha rilevato concentrazioni nell'aria notevoli di congeneri di PCB che non fanno parte del, PCB commerciale storica ormai bandito prodotti. Questi congeneri sono stati rilevati anche nei corpi idrici degli Stati Uniti tra cui il fiume Delaware, il New York-New Jersey Harbour, il canale di navigazione di Houston e San Francisco Bay. Nel fiume Spokane nello stato di Washington, tali PCB sono attualmente responsabile per la violazione standards.4 qualità dell'acqua locale
Uno di questi congeneri, PCB 11, sta emergendo come un marker di contaminazione da PCB nonlegacy. In ciò che equivale a environ-mentale e detective scientifico lavoro, i ricercatori che hanno rilevato PCB 11 e altri congeneri in campioni di aria scoperto che questi PCB abbinati quelli precedentemente rilevati in acqua scaricata da impianti di produzione di vernice. Test di campioni di vernice ha alzato 50 diversi congeneri di PCB, inclusi PCB 11, che è noto per essere prodotto nella fabbricazione di pigmenti giallo diarilide. PCB 11 è né associata a PCB prodotti commerciali storici, né un guasto o di un prodotto declorazione di quei vecchi mixtures.5 commerciale Quindi, se PCB 11 è stato trovato nell'ambiente, è più probabile provenienti da fonti diverse eredità PCBs.6
PCB 11 è stato trovato in Great Lakes sediment7 e nella regione polare samples.8 aria lavoro da un certo numero di gruppi di ricerca punta a vernici e pigmenti come probabili fonti di PCB 11 essere scoperti environ-mentally.7 Ma PCB 11 è lontano dal solo congenere essere trovati nei test di pigmenti e prodotti che vengono utilizzati in. Tali prove hanno rivelato PCB vanno da quelli con pochi atomi di cloro, PCB 1 a 11, i congeneri più clorurati, PCB 206 attraverso 209. Questi includono congeneri un certo numero di quelli precedentemente identificati come diossina-like.11 PCB diossina-simili sono strutturalmente simili a policlorodibenzo-p-diossine e dibenzofurani, prodotti chimici noti per essere persistente vista ambientale e di avere effetti negativi sulla salute, tra i quali il cancro e l'impatto sullo sviluppo, riproduzione, e l'immunità. Biologicamente, queste sostanze chimiche condividono la capacità di legarsi ad un recettore cellulare noto come recettore arilico, che regola l'espressione di geni che influenzano molteplici funzioni, tra cui la produzione di enzimi e regolazione ormonale.
Recenti test di pigmenti in Giappone nel Giappone coloranti e Industrial Chemicals Association ha trovato tracce di PCB in 57 su 98 pigmenti organici tested.9,10 Alcuni di questi pigmenti sono stati trovati per contenere PCB a concentrazioni superiori a 50 ppm. Test di giornali e riviste, giornali imballaggio alimentare, e sacchetti di plastica colorati o stampati con inchiostri e pigmenti associati PCB sottoprodotti ha inoltre confermato la presenza di questi PCB, compresi PCB 11.5
PCB rilevati in campioni di vernice e pigmento e quelli rilevati in prodotti finiti tinti con tali pigmenti sovrappongono anche con quelli identificati nel 2012 collaudo effluente dal impianto di riciclaggio Inland Empire Paper (PEI) Azienda in Spokane, secondo IEP gestore ambientale Doug Krapas. PEI è stato in grado di collegare i PCB nel suo acque reflue con inchiostri sulla carta si ricicla, gran parte di essa giornali, riviste, materiali mailing, e imballaggi. processi di fabbricazione della carta, storicamente sono stati una fonte di composti di cloro, che sono noti per avere effetti negativi sulla salute sugli ecosistemi acquatici, ma nel tempo PEI avevano cambiato i suoi processi per eliminare l'uso di cloro. Aveva installato anche sistemi di trattamento e la regolazione secondaria e terziaria per ridurre il consumo complessivo di acqua e scarichi d'acqua e per ridurre i contaminanti nella sua acque reflue per quanto tecnicamente possibile. Quando l'azienda ha scoperto che, nonostante tutte queste misure, i PCB che superano gli standard locali venivano trovato la sua acqua di scarico, si rese conto che qualcosa sul giornale viene riciclato deve essere la causa del problema.
Secondo Krapas, purché impianti di riciclaggio rimangono in elaborazione della carta che contiene inchiostro con livelli consentiti di PCB sottoprodotti, ci saranno problemi soddisfano gli standard di qualità dell'acqua. PCB Inkborne presentano un problema particolare per l'impianto di Spokane IEP, dati i bassi livelli di PCB previste dalle norme-locali locali di qualità dell'acqua standard di qualità dell'acqua Spokane Tribe limitano PCB a 3,37 parti per quadrilione (PPQ) .12 Questo standard si basa su consumi- pesce vale a dire la quantità di PCB persone sarebbe ingerire mangiando pesce dal fiume Spokane-e si basa su affidamento della tribù di pesce locale come un alimento di base.
Keri Hornbuckle, University of Iowa professore di ingegneria civile e ambientale, dice che prima del 2007 la maggior parte del monitoraggio ambientale per i PCB non è stato progettato per assaggiare per tutti i 209 congeneri di PCB, ma concentrata solo su quelle che sono state prodotte intenzionalmente, le miscele commerciali Aroclor. Questo significa che il monitoraggio ambientale è stato probabilmente manca il rilevamento di PCB che sono sottoprodotti non intenzionali-prodotti. La nuova tecnologia di monitoraggio utilizzata da Hornbuckle e colleghi attraverso il finanziamento del programma di ricerca Superfund del National Institute of Environmental Health Sciences-inizialmente per monitorare l'aria a Chicago, ma dal momento che ha condotto in molti altri luoghi, è stato quello che per la prima volta profilata la presenza ambientale di involontariamente PCB creati.
Hornbuckle e il suo collega Dingfei Hu, un University of Iowa assistente Hydroscience e ricercatore di ingegneria, hanno ipotizzato che, poiché i PCB sono stati di rilevamento in campioni di aria erano gli stessi di quelli che erano stati rilevati in acque scaricate da impianti di produzione di vernice, questi congeneri di PCB potrebbe anche essere presenti nelle vernici commerciali. Per studiare, i ricercatori hanno misurato i PCB a pigmenti di vernice acquistate sul mercato al dettaglio degli Stati Uniti in 2.009,6 La loro analisi ha trovato più di 50 diversi congeneri di PCB (tra cui alcuni in precedenza identificato come diossina-simili) nei pigmenti. Congeneri di PCB identificate sembravano variare a seconda dei tipi di pigmenti analizzati e processi produttivi coinvolti nella loro produzione. Sebbene i PCB generati come sottoprodotti variano a seconda della tipologia di pigmento, i processi che portano a questi PCB genere combinano cloro, sali, e idrocarburi clorurati o composti idrocarburici ad alte temperature.
Ulteriori analisi ha indicato che talune PCB erano prevalenti nei cosiddetti azo, diarilide, e pigmenti di ftalocianina, che vengono comunemente utilizzati per inchiostri di colori, coloranti, vernici, carta, tessuti, plastica, cuoio, cosmetici e alimenti, tra gli altri materiali e prodotti . Azo e diarilide pigmenti vengono utilizzati principalmente per fare i gialli ma anche alcuni rossi e le arance, mentre i pigmenti di ftalocianina sono utilizzati principalmente per rendere i blu ei verdi.
“L'uso diffuso di questi pigmenti spiega la presenza di PCB 11 in beni commerciali comuni in tutta la società moderna, come giornali, riviste, e scatole di cartone,” ha scritto Hu e Horn-fibbia. “Anche se non sappiamo se i PCB involontarie hanno effetti negativi sulla salute umana, ci sono molti percorsi possibili per l'esposizione umana a queste PCB per inalazione, esposizione cutanea, e l'ingestione per le loro caratteristiche chimico-fisiche del semi-volatilità, idrofobia, e persistenza. ”si dice anche che a conoscenza,‘pigmenti o coloranti sono l'unica fonte significativa di PCB 11’, e quindi il rilevamento di PCB 11 in aria‘devono essere associati con l'attività umana utilizzando pigmenti o coloranti.’6
In un successivo studio pubblicato, Hu e Hornbuckle notato che il modello di PCB rilevati nei pigmenti di vernice commerciali testati era estraneo a quello della produzione di PCB commerciale e comprendeva “molti congeneri che sono altamente bioaccumulanti, diossina-simili e / o probabilmente cancerogeni”. 7 Hanno citato produzione di vernici e utilizzare come probabile fonte di questi PCB in Nord America. La loro indagine, che si è concentrata su Grandi Laghi sedimenti, sembrava confermare la presenza nell'ambiente di produzione sottoprodotto PCBs non connessi con miscele commerciali storici. Essi notano, tuttavia, che poiché il loro studio di sedimenti non consentiva loro di identificare le fonti di congeneri di PCB che sembrano essere comune ad entrambi i precedenti commerciali miscele Aroclor e pigmento sottoprodotti, lascia importanti domande senza risposta circa congeneri di PCB diossina-simili trovati in questi campioni, che hanno potenziali fonti multiple,
Inoltre stabilisce il legame tra pigmenti e PCB nell'ambiente è la ricerca da Lisa Rodenburg, un Rutgers University professore associato di scienze ambientali, in cui ha testato direttamente i prodotti stampati o colorati con pigmenti associati PCBs.5,13 sottoprodotto Tra i stampata prodotti Rodenburg testati sono stati colorati giornali, carte patinate riviste, sacchetti di plastica, e di cereali e altri scatole di cibo. I PCB ha identificato in questi campioni di carta e plastica stampata, in primo luogo quelli di colore giallo, sono stati gli stessi congeneri nonlegacy trovati in campioni ambientali ed in pigmenti di vernice di Hu e Hornbuckle. Essi abbinati anche i PCB misurati negli effluenti impianto di riciclaggio di Spokane IEP.
Oltre ai pigmenti organici, la ricerca di Rodenburg indica che certi processi di produzione di biossido di titanio possono anche produrre PCB-products.13 Sebbene Hu e Hornbuckle non trovare PCB loro verifica dei pigmenti inorganici, compresi quelli contenenti biossido di titanio, biossido di titanio fabbricazione è stata citato come fonte di PCB by-prodotto da parte del Dipartimento del Michigan di Qualità ambientale, 14 della New York Academy of Sciences, 15 e il governo australiano, 16 tra gli altri.
la ricerca Hu e Hornbuckle suggerito diversi modi possibili in cui vengono creati i PCB by-prodotto durante la produzione. I blu ftalocianina e verde analizzati finora hanno teso a contenere congeneri di PCB superiore clorurati (quelli con più atomi di cloro) che i gialli diarilide testati. Come descritto da Hu e Hornbuckle, il processo comunemente usato per produrre questi blu e verdi comporta anidride ftalica, urea, o ftalonitrile e rame o rame sale, che vengono poi trattati con un organoclorato solventi come di- o trichlorobenzene.6 Come notato sopra, la combinazione di idrocarburi clorurati e sali lavorati a temperature elevate è ciò che porta alla creazione di PCB.
Hornbuckle spiega anche che il PCB altamente clorurati sottoprodotti di pigmenti blu e verdi si comportano in modo diverso rispetto alla più leggera, meno sottoprodotti clorurati nei pigmenti gialli. I prodotti chimici, meno clorurati più leggeri sono più volatili e quindi più mobili in aria e ci si può aspettare di uscire delle vernici pigmentate e inchiostri più facilmente di pesanti, sostanze chimiche più clorurati sarebbe. Il pigmento pesante blu e verde sottoprodotti sono suscettibili di rimanere con vernici quando circuito integrato, permettendo così PCB sottoprodotto di trasferire al terreno se si utilizzano queste vernici esterna su edifici esterni, per esempio.
Secondo una ricerca dal geologo bacino del fiume Delaware Commissione Gregory Cavallo insieme a Rodenburg e colleghi presso la Rutgers University, circa il 65% di tutti i pigmenti organici prodotti andare in inchiostri da stampa (al contrario di coloranti, vernici, o altri prodotti colorati). Nel 2006 un quarto della produzione mondiale di 250 milioni di tonnellate di pigmenti organici è stata stimata essere diarilide pigmenti gialli. Analisi di inchiostri da stampa indica che l'inchiostro di stampa contiene tipicamente circa 40% di pigmento. Cavallo et al. pertanto la stima che la produzione mondiale di PCB 11 attraverso la produzione di gialli diarilide sarebbe stato di circa 1,5 tonnellate nel 2006.5

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