Полициклические ароматические углеводороды в выбросах при сжигании биомассы и их вклад в поглощение света и токсичность аэрозолей

В последние годы было показано, что бурый углерод (BrC) вносит существенный вклад в поглощение света атмосферными аэрозолями от сжигания биомассы в синей и ближней ультрафиолетовой (УФ) областях солнечного спектра. Для 113 полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) определили коэффициенты эмиссии и оптические свойства при сжигании пяти видов топлива, имеющих глобальное значение: торфа из болот Аляски, Сибири и Флориды, костра кровельного (Bromus tectorum) и хвои сосны жёлтой (Pinus ponderosa). Коэффициенты эмиссии суммарного количества исследованных ПАУ составляли 1,9±0,4–3,0±0,6 мг/кг топлива для частиц и 9,6±1,2–42,2±5,4 мг/кг топлива для газовой фазы. По данным спектрофотометрического анализа выявленных ПАУ, наибольший вклад в суммарное поглощение света ПАУ вносили перинафтенон, метилпирены и пирен: в среднем 17,2%, 3,3–10,5% и 7,6% соответственно от общей способности ПАУ в частицах поглощать свет в выбросах при сжигании исследованных видов топлива. В газовой фазе наибольший вклад в поглощение света бурым углеродом вносили аценафтилен (32,6%), антрацен (8,2%) и 2,4,5-триметилнафталин (8,0%). В целом выявленные ПАУ обеспечивали 0,087–0,16% (в среднем 0,13%) и 0,033–0,15% (в среднем 0,11%) суммарного поглощения света экстрактами частиц и газовых выбросов, полученными с помощью дихлорметана и ацетона. Согласно анализу с использованием факторов токсической эквивалентности (TEF) для 16 ПАУ, включённых Агентством по охране окружающей среды США (EPA) в приоритетный перечень, бензо(а)пирен вносил наибольший вклад в канцерогенный потенциал ПАУ в выбросах частиц (61,8–67,4% суммарного канцерогенного потенциала 16 приоритетных ПАУ EPA), тогда как в исследованных выбросах при сжигании биомассы ведущую роль в канцерогенном потенциале газообразных ПАУ играл нафталин (35,4–46,0% суммарного канцерогенного потенциала 16 приоритетных ПАУ EPA). На 16 ПАУ из перечня EPA приходилось лишь 22,1±6,2% общей массы ПАУ в частицах и 23,4±11% — в газовой фазе; следовательно, токсичность выбросов ПАУ при сжигании биомассы, вероятно, недооценивается.