Оценка сорбционной способности почвы по отношению к люизиту и продуктам его природной трансформации
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
?ксичный транс-изомер - 90%). Содержание b люизита [бис-(2-хлорвинил)хлорарсин] - 7-10%, g-люизита трис-(2 хлорвинил)арсин - 4-12%. Наиболее токсичен a-люизит, b-люизит значительно менее токсичен, а g-люизит не является ОВ. В техническом продукте присутствуют все три формы люизита. Люизит обладает общеядовитым и кожно-нарывным действием при любом пути воздействия на организм [10,11]. Наиболее токсичен a-люизит. Относительная токсичность при ингаляции LC?50 составляет 1,3 мгтАвмин/л. Смертельная кожно-резобтивная токсодоза для человека LD50 20 мг/кг. Смертельная доза при пероральном поступлении LD50 5-10 мг/кг, b-люизит значительно менее токсичен. В техническом продукте присутствуют все три формы люизита.
При хранении люизита необходимо иметь в виду, что образование b- и g-люизитов из a-люизита катализируется хлорным железом, которое, в свою очередь, образуется в результате хлорирования железной поверхности оболочек хлористым водородом, являющимся продуктом гидролиза люизита. Со следами влаги в процессе хранения люизит реагирует с образованием малорастворимого и токсичного 2-хлорвиниларсиноксида, дальнейшее окисление которого приводит к образованию 2-хлорвиниларсоновой кислоты, не обладающей кожно-нарывным действием. Треххлористый мышьяк в процессе хранения может гидролизоваться с образованием мышьяковистого ангидрида и хлористого водорода.
Основной компонент технического люизита - ?-люизит. Он является дихлорангидридом ненасыщенной 2-хлорвиниларсонистой кислоты, т. е. содержит подвижные ангидридные атомы хлора, трехвалентный мышьяк, достаточно непрочную мышьяк-углеродную связь и кратную связь C=C. Такое строение обусловливает сравнительно высокую реакционную способность ?-люизита, который склонен к разнообразным химическим превращениям. Одна группа его химических реакций обусловлена замещением атомов хлора, связанных с мышьяком, на другие остатки, другая группа связана с окислением мышьяка, третья - затрагивает мышьяк-углеродную связь. Встречаются, кроме того, химические превращения, обусловленные специфическим строением ? -люизита [10].
Образование b- и g-люизитов из a-люизита катализируется хлорным железом, которое, в свою очередь, образуется в результате хлорирования железной поверхности оболочек хлористым водородом, являющимся продуктом гидролиза люизита. Со следами влаги в процессе хранения люизит реагирует с образованием малорастворимого и токсичного ХВАО, дальнейшее окисление которого приводит к образованию ХВАК, не обладающей кожно-нарывным действием. Треххлористый мышьяк в процессе хранения может гидролизоваться с образованием мышьяковистого ангидрида и хлористого водорода.
Технический люизит представляет собой темно-бурую маслянистую жидкость со своеобразным запахом, напоминающим запах листьев герани. Плотность его 1,88 г/см3 при температуре 20 С; плотность пара по воздуху 7,2; растворимость в воде при температуре 20 С около 0,05 %; хорошо растворим в органических растворителях, жирах, маслах [11].
Температура кипения около 190 С (с разложением). Давление насыщенного пара при температуре 20 С 0,39 мм рт. ст., максимальная концентрация пара в воздухе 4,41 мг/л. Температура замерзания определяется степенью очистки и составляет от минус 10 до минус 15 С.
.2 Трансформация люизита в объектах окружающей среды
a-Люизит легко гидролизуется уже во влажном воздухе [9], образуя на первой стадии 2-хлорвиниларсонистую кислоту ClCH=СHAs(ОН)2, на второй стадии - ХВАО ClCH=СHAs=O. В большинстве обзоров реакция гидролиза люизита дана как обратимая. Однако равновесие между люизитом,
2-хлорвиниларсонистой кислотой и ХВАО не истинное, т.к. в растворе не остается люизита [12].
Гидролизованный люизит обнаруживает высокую токсичность, близкую к исходному продукту. Образующийся оксид представляет собой твердое, мало растворимое в воде вещество, по токсичности не уступающее люизиту.
Постоянная Генри для a-люизита составляет 3,210 - 4 атмтАвм3/моль. Большая скорость гидролиза люизита приводит к его трансформации.
-Хлорвиниларсонистая кислота - это водорастворимое соединение. Данные о поведении или стойкости в объектах окружающей среды этого соединения отсутствуют. ХВАО мало растворим в воде [13]. Сведения о его стабильности в водных растворах приведены в [12]. Для оценки стабильности ХВАО в воде была исследована зависимость скорости разложения этого вещества в водных растворах от рН. Анализ полученных данных показывает, что ХВАО в достаточно стабилен, причем его стойкость выше в кислых средах (при рН=4,4 период полуразложения Т50=53 суток). Напротив, в нейтральной (рН=6,4) и слабощелочной (рН=9,4) средах скорость разложения этого вещества примерно в два раза выше (Т50=21-25 суток), чем в кислых. В слабощелочной среде гидролиз люизита идет с образованием солей мышьяковистой кислоты. Таким образом, наибольшую опасность будет представлять ХВАО - малорастворимое и высокотоксичное мышьяковистое соединение.
Разложение ХВАО в природных водах, по-видимому, происходит не только за iет гидролиза, но и за iет окисления до ХВАК [10], не обладающей кожно-нарывным действием. b-Люизит гидролизуется значительно медленнее. Возможна дальнейшая трансформация люизитов в неорганический мышьяк, т.е. образование оксидов, арсенитов и арсенатов. Трансформация ?- и ?-люизитов показана на рисунке 1.
Продукты гидролиза и окисления люизита являются высокотоксичными соединениями [14-29] и на длительное время могут заражать объекты окружающей природной среды.
Люизит, попадая на п