Environmental impact of native polycyclic aromatic hydrocarbons from hard coals
Creators
- 1. Westfaelische Wilhelms-Universitaet Muenster (Germany). Abteilung fuer Angewandte Geologie, Institut fuer Geologie und Palaeontologie
- 2. Universitaet Wien (Austria). Department fuer Umweltgeowissenschaften
Description
Releases of PAHs from hard (bituminous) coals into the environment have not been widely recognized. In hard coals, some hundreds of mg/kg of EPA-PAH and some thousands of mg/kg total PAH concentrations can occur and the concentrations vary significantly depending on hard coal maturity and origin. Highest PAH concentrations are present in the maturity range of the so-called ''oil-window'' (high volatile bituminous coal rank), however there is no general correlation. Only coals from the same origin can be compared. Naphthalene and phenanthrene as well as their alkylated derivatives are the dominant single polyaromatic compounds in hard coals. The PAH distribution patterns change with increasing rank from the low molecular weight, mostly alkylated compounds with linkage to the original organic material to the predominantly higher molecular weight parent compounds. The former are characteristic for coals of petrogenic origin and the latter for those of pyrogenic origin. Currently, PAHs from coals and from crude oil and its products cannot be distinguished by use of common simple diagnostic parameters. In countries holding large coal basins and associated mining activity, coal particles can comprise 10-15% of the sediment or soil. Until today, little has been known about desorption and bioavailability of native PAH from coals. Literature studies so far show slow and very slow desorption and hardly any or no effects on organisms. This shows that there is a lack of systematic studies using heterogeneous coals from different countries. Bioavailability of PAH from coal particles in soils and sediments has an impact on risk assessment and should be included in sediment and soil standards. (orig.)
Availability note (English)
Available from: http://dx.doi.org/10.1007/s00767-009-0119-8Abstract (German)
Steinkohlen weisen polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoff (PAK)- Konzentrationen bis wenige Hundert mg/kg (16 EPA) und Gesamt-PAK-Gehalte von wenigen Tausend mg/kg auf und sind eine selten beachtete Quelle fuer diese Substanzen. Die Gehalte variieren international stark und sind von der Reife sowie dem Ausgangsmaterial der Kohle abhaengig. Maximale PAK-Gehalte treten im Bereich des Oelfensters auf (niedriger Steinkohlenreifegrad), jedoch liegt in der Regel keine Korrelation vom PAK-Gehalt zur Reife vor. Dies ist nur bei Kohlen aus einer gemeinsamen Herkunft der Fall. Naphthalin und Phenanthren sowie deren alkylierte Derivate stellen die dominierenden Substanzen in Steinkohlen dar. Die Muster der PAK-Einzelsubstanzen verschieben sich mit zunehmender Inkohlung von den noch mit dem Ausgangsmaterial in Verbindung stehenden niedermolekularen, ueberwiegend alkylierten Substanzen zu den meist hoehermolekularen nicht-alkylierten Muttersubstanzen. Erstere sind fuer petrogene Herkunft typisch, letztere fuer pyrogene. Derzeit kann mit einfachen diagnostischen Indizes nicht zwischen PAK aus Kohlen und PAK aus Mineraloel und deren Produkten unterschieden werden. Der Kohlepartikelanteil in bergbaubeeinflussten Boeden und Sedimenten kann ca. 10-15% betragen. Wenig ist bisher ueber die Desorption und die Bioverfuegbarkeit von natuerlichen (nativen) PAK aus Kohlen bekannt. Bisherige Untersuchungen weisen auf eine geringe Bioverfuegbarkeit und eine sehr langsame Desorption hin. Eine systematische Untersuchung der sehr heterogenen Kohlen fehlt bisher. Die Bioverfuegbarkeit von PAK aus Kohlepartikeln in Boeden und Sedimenten beeinflusst die Gefahrenbeurteilung und sollte in gesetzlichen Regelungen beruecksichtigt werden. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Umweltrelevanz von natuerlichen polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Steinkohlen - eine Uebersicht
Identifiers
Publishing Information
- Journal Title
- Grundwasser
- Journal Volume
- 15
- Journal Issue
- 1
- Journal Page Range
- p. 5-18
- ISSN
- 1430-483X
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 41057779
- Subject category
- S01: COAL, LIGNITE, AND PEAT; S54: ENVIRONMENTAL SCIENCES;
- Descriptors DEI
- AUSTRIA; BLACK COAL; EMISSION; ENVIRONMENTAL EXPOSURE; FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY; NAPHTHALENE; PHENANTHRENE; POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS
- Descriptors DEC
- AROMATICS; CARBONACEOUS MATERIALS; COAL; CONDENSED AROMATICS; DEVELOPED COUNTRIES; ENERGY SOURCES; EUROPE; FOSSIL FUELS; FUELS; HYDROCARBONS; MATERIALS; ORGANIC COMPOUNDS; WESTERN EUROPE