Environmental distribution of polychlorinated biphenyls by topology based characteristic root index

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, yeni türetilen ve karakteristik kök (ÇR) adi verilen bir indeks ile, çevre açismdan önemli bir kirletici grubu teşkil eden Poliklorlu Bifeniller'in (PCBs) sudaki çözünürlükleri, buhar basınçları ve oktanol-su oranı katsayıları gibi fizikokimyasal özellikleri arasındaki ilişki araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, CR indeksinin, fizikokimyasal özelliklerin tahmin edilmesinde geçerli bir yapısal parametre olduğunu göstermiştir. Metod, yapısal çizit, moleküler topoloji ve yapı-etki ilişkilerine bagli olarak geliştirilmiştir. Bu metodla, 58 Poliklorlu Bifenil'in, çevredeki dağılımlarının kontrol edilmesinde önemli rol oynayan fizikokimyasal özellikleri hesaplanmıştır. Bu değerler, Mackay tarafından geliştirilen, maddenin bir fazdan kaçınım yatkınlığı ilkesine dayalı Fugasite Modeli 'nde veri olarak kullanılıp, PCB'lerin yüzde kaçının suda, toprakta, havada, canlıda ve sedimentte toplandığı ve bu kompartmanlardaki konsantrasyonları nispi olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, Fugasite Modeli 'nin varsayımları dahilinde, Poliklorlu Bifeniller'in en fazla canlıda toplandığı ve klor sayısı arttıkça canlıdaki nispi konsantrasyonun da arttığı görülmüştür.

via ABSTRACT Relationships between a newly developed index -which is based on topological characteristics of the molecules and called the Characteristic Root (CR) index- and the environmentally relevant physicochemical properties of the Poly chlorinated Biphenyls, namely, aqueous solubility, vapour pressure, Henry's Law Constants, and octanol-water partition coefficient are discussed. Correlations performed on the congeners clearly demonstrate that the CR index model accurately predicts the physicochemical properties of PCBs. High correlation coefficient (r = 0.998) was calculated for the linear one-parameter correlation between the CR index and molecular total surface area. So, the CR index was used in the prediction of properties dependent on total surface area. The quality and reliability of the correlations are shown to be high enough for environmental applications. Reported experimental physicochemical data of PCBs are tabulated. Recommended values are given for 58 of the 209 congeners. With the available data, it is possible to estimate what percentage of the chemical will be located in the soil, bottom sediments, water and air. The predicted and experimental physicochemical properties of PCBs were used to predict the environmental compartmentalization of these compounds in an evaluative environment using the fugacity approach.