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多环芳烃的危害

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范文一:多环芳烃的性质及其危害 投稿:段弻弼

多环芳烃的性质及其危害

申松梅,曹先仲,宋艳辉,连小英

长安大学环境科学与工程学院,西安(710054)

E-mail:

摘 要:多环芳烃(PAH)是广泛分布于环境中的一类重要的有机污染物。本文分别用分子碎片贡献法和分子连接性指数法对35中多环芳烃化合物的正辛醇-水分配系数和水溶解度进行了估算,并与实验值进行了对比。在此基础上又对多环芳烃在环境中的分布和危害做了初步的分析。

关键词:多环芳烃(PAH);正辛醇-水分配系数;水溶解度;危害 中图分类号:X131

1.概述

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物,是目前环境中普遍存在的污染物质。此类化合物对生物及人类的毒害主要是参与机体的代谢作用,具有致癌、致畸、致突变和生物难降解的特性。多环芳烃按照芳环的连第一类为稠环芳烃,即相邻的苯环至少有2个共用碳原子的多环芳烃,接方式可分为两类[1]:

其性质介于苯和烯烃之间,如萘、蒽、菲、丁省、苯并[a]芘等;第二类是苯环直接通过单键联合,或通过一个或几个碳原子连接的碳氢化合物,称为孤立多环芳烃,如联苯、1,2 - 二苯基乙烷等。

2.理化参数及理化性质

正辛醇-水分配系数和水溶解度是描述有机化合物环境行为的重要参数,其测定方法主要有摇瓶法、产生柱法、反相高效液相色谱法等。由于多环芳烃难溶于水、易溶于有机溶剂,因此直接测定有一定的困难。相比之下,各种根据分子结构对其理化参数进行估算的方法则简单易行,且精度也较高。

对其理化参数进行估算的方法主要有基团贡献法、分子连接性指数法、定量关联法、液相保留时间法等。本文用基团贡献法中的分子碎片法来估算正辛醇-水分配系数,用分子连接性指数法估算水溶解度。

在正辛醇-水体系中,可以通过Π常数的加和来近似的求得氢原子的憎水性,Hansch和Leo于1979年提出如下模型[2]:

n

m1

lgKow=∑anfn+∑bmFm

1

式中,an是n类结构碎片在分子中出现的次数,fn是该类结构的碎片常数值;bm是m型结构因子在分子中出现的次数,Fm是m型结构对lgKow的贡献。这就是分子碎片法的数学模型。

Nagamann等人的提出用分子连接性指数和极化率作为参数来估算其水溶解度,王连生等综合研究了数百种有机化合物后,提出了分子连接性指数的数学模型[3]:

lgS=2.209+1.6530X−1.3120Xv+1.00Φ

式中:S-化合物在水中的溶解度; 0X-该化合物的零级连接性指数; 0Xv-该化合物的零级价键连接性指数;

Φ-极化率,Φ=﹣0.663(Cl原子数)﹣0.361(H原子数)﹣0.767(双键数) 35种PAHs正辛醇-水分配系数和溶解度的实验值于估算值[4]见表1,由表中的结果可以看出,各组的估算值都非常接近于实验值,因而可以用这种方法来估算其他PAHs的正辛醇-水分配系数和溶解度。

3.PAHs在环境中的分布与危害

3.1 PAHs的分布

目前已知的PAHs约有200多种,它们广泛存在于人类生活的自然环境如大气、水体、土壤中。据研究[5],我国主要城市的大气中BaP的含量较高,北京、天津、上海、太原、抚顺等城市工业区大气中BaP的含量分别高达11.45µg/1000m3、29.3µg/1000m3、5.8µg/1000m3、36.7µg/1000m3、10.63µg/1000m3,而伦敦、洛杉矶、米兰、汉堡、马德里、大阪等国外一些工业城市大气中BaP的含量则高达数百µg/1000m3 。

我国主要河流中也都不同程度地受到PAHs的污染。王平等[6]的研究表明,在黄河兰州段中,16种优先控制的PAHs均有检出,总PAHs浓度范围分别为:水中,2920~6680ngPL;表层沉积物中,960~2940ng/g(干重);悬浮物中,4145~29090ng/g(干重)。杨敏等[7]测定了辽河干流15个沉积物样品中16种EPA优先控制PAHs的含量,结果表明:辽河沉积物中总PAHs含量介于2718~1479 ng/g,平均值为28515ng/g,其中蒽、菲、芴含量较高。文峰等[8]对岷江成都段7个断面3个水期21个样品的研究表明,水中16种PAHs检出率为50.9 %。其中萘检出率最高,达到100 %;芴和菲检出率均大于66 %;检出率大于30 %的化合物有9种。 土壤中PAHs的污染也不容忽视。据研究,希腊农业土壤中的PAH含量为38 ~ 2244 韩国山地土壤PAH含量范围23.3 ~ 2834 µg/kg,平均含量270 µg/kg,µg/kg,平均707 µg/kg[9];稻田土壤含量38.3 ~ 1057 µg/kg,平均含量209 µg/kg[10];爱沙尼亚乡村土壤中PAHs含量233 ~ 770 µg/kg,平均含量454µg/kg,城市土壤中PAH含量2200 ~ 12390 µg/kg,平均含量7817µg/kg[11];英国乡村土壤PAHs含量187 µg/kg,城市土壤含量4239 µg/kg[12];泰国城市土壤PAHs含量11.7 ~ 376.2 µg/kg,平均含量129.2 µg/kg[13];我国天津市土壤中的PAHs含量为20 ~ 704 µg/kg[14];环渤海地区西部表层土中PAHs平均含量为(546±8.54)µg/kg[15];东莞市农业土壤中的PAHs含量29 ~4079 µg/kg,平均含量413 µg/kg[16]。

3.2 PAHs的危害

PAHs在环境中的存在虽然是微量的,但其不断地生成、迁移、转化和降解,并通过呼吸道、皮肤、消化道进入人体,极大地威胁着人类的健康。 3.2.1 化学致癌作用

多数PAHs均具有致癌性,在目前已知的500种致癌性化合物种,有200多种为PAHs

表1 部分PAHs化合物lgKow和﹣lgSw的测定值和估算值

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

化合物

测定值

1,2-二氢化茚

萘 1-甲基萘 2-甲基萘 1,4-二甲基萘 1,3-二甲基萘 1,5-二甲基萘 2,3-二甲基萘 2,6-二甲基萘 1-乙基萘 1,4,5-三甲基萘

α-氯萘 联苯 苊 芴 芘 屈 苝 苯并(a)芘 苯并(a)芴 苯并(b)芴 三亚苯 并四苯 蒽 2-甲基蒽 9-甲基蒽 萤蒽 9,10-二甲基蒽 苯并(a)蒽 9,10-二甲基-1,2苯并蒽

菲 1-甲基菲 2-甲基菲 3-甲基菲 苯并(9,10)菲

3.57 3.58 3.86 3.86 4.38 4.42 4.38 4.38 4.38 4.39 4.90 4.38 4.03 4.03 4.18 4.88 5.91 6.50 6.50 5.57 5.57 5.45 5.91 4.45 5.15 5.15 5.22 5.69 5.91 6.95 4.63 5.08 5.24 5.15 5.45

lgKow

估算值 3.36 3.58 3.90 3.99 4.17 4.40 4.66 4.44 4.91 3.80 4.33 4.50 4.19 4.94 5.89 6.23 5.60 4.45 4.92 4.61

3.03 3.61 3.71 3.75 4.14 4.29 4.68 4.72 4.89 4.16 4.92 4.38 4.35 4.59 4.93 6.18 8.06 8.80 7.82 6.68 7.28 6.73 6.69 6.38 6.69 5.87 5.90 6.57 7.21 6.63 5.15 5.90 4.93 5.45 6.73

﹣lgSw 测定值

估算值 3.36 4.23 3.71 3.90 3.88 4.03 5.20 4.06 4.36 3.65 4.59 5.02 5.04 6.09 8.00 8.50 7.08 6.60 5.49 5.76 4.96

及其衍生物,强致癌性的PAHs有苯并苯并[a]芘、1,12-二甲基苯蒽、二苯并(A,H)蒽、3-甲基胆蒽、四甲基菲、1,2,9,10-四甲基蒽等。流行病学研究表明[17],PAHs通过皮肤、呼吸

道、消化道等均可被人体吸收,有诱发皮肤癌、肺癌、直肠癌、膀胱癌等作用,而长期呼吸含PAHs的空气,引用或食用含有PAHs的水和食物,则会造成慢性中毒。有调查表明[18]BaP浓度每增加0.1µg/100m3时,肺癌死亡率上升5%。我国云南省宣威县由于室内燃煤,空气中BaP污染严重,成为肺癌高发区,有些乡肺癌死亡率高达100/10万以上[19];许多山区居民经常拢火取暖,室内终日烟雾弥漫,造成较高的鼻咽癌发生[20];职业中毒调查表明,在3µg/m3、2µg/m3浓度下工作5年和20年的工人,前者大部分诱发肺癌,后者患多种癌症[21];焦炉工人的肺癌死亡率同接触BaP的浓度密切相关[22]。 3.2.2 光致毒作用

越来越多的研究表明[23],PAHs的真正危险在于它们暴露于太阳光中紫外光辐射时的光致毒效应。科学家将PAHs的光致毒效应定义为紫外光的照射对多环芳烃毒性所具有的显著的影响。研究表明[24],多环芳烃对原生动物、水蚤、昆虫、水生无脊椎、水生脊椎动物、植物和哺乳动物等都有较强的光致毒作用。有实验表明[25],同时暴露于PAHs和紫外照射下会加速具有损伤细胞组成能力的自由基形成,破坏细胞膜损伤DNA,从而引起人体细胞遗传信息发生突变。

4.结语

PAHs在大气中含量虽少,但由于其分布广泛、致癌性强的特点而对自然环境及人类健康造成很大的危害。随着人们重视程度的提高以及科学工作者的深入研究,各国已经开始制定多环芳烃的含量排放标准,并提出了多种有效的防治措施,从而有助于人们更好的保护环境,维护人类健康。

参考文献

[1]王连生,邹惠仙,韩朔睽.多环芳烃分析技术[M].南京:南京大学出版社,1988.

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[7]杨敏,倪余文,苏凡,等.辽河沉积物中多环芳烃的污染水平与特征[J].环境化学,2007,26(2)217~220.

[8]文峰,尹辉,范莉等.岷江成都段中多环芳烃污染现状分析[J].四川环境,2005,24(6):77~79 [9]Kipopoulou AM, Manoli E, Samara C.Bioconcentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in vegetables grown in an industrial area[J].Environmental Pollution,1999,106:369~380.

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[13]Wolfgang Wilcke, Silke Mller, Nualsri Kanchanakool, Chalinee Niamskul, Wolfgang Zech.Polycyclic aromatic hydrocarbons in hydromorphic soils of the tropical metropolis Bangkok[J].Geoderma,1999,91:297~309.

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[15]左谦,刘文新,陶澍,等.环渤海西部地区表层土壤中的多环芳烃[J].环境科学学报,2007,24(4):

667~671.

[16]张天彬,杨国义,万洪富,等.东莞市土壤中多环芳烃的含量、代表物及其来源[J].土壤,2005,37(3):265~271.

[17]王振刚.环境卫生学[M].北京:人民卫生出版社,2000. [18]王连生.环境化学进展[M].北京:化学工业出版社,1995. [19]刘淑琴,王鹏.多环芳烃与致癌性[J].环境保护,1995,(9):42~45.

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[23]Strniste, GF, Martinez, E, Martinez,AM, Brake, RJ.Photoinduced reactions of benzo(a)pyrene with DNA in vitro[J].Cancer Res.1980,40:245~252.

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[25]Clark, JH.The effect of long-wave ultraviolet radiation on the development of tumors induced by 20 methylcholanthrene[J].Cancer Res,1964,24:207~211.

The nature and the impact of PAHs

Shen Songmei,Cao Xianzhong,Song Yanhui,Lian Xiaoying

College of Environmental Science and Engineering,Chang'an University,Xi’an (710054) Abstract

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) is an important type of organic pollutants,and distributed in the environment widely. In this paper, molecular debris contribution method and molecular connectivity index were used to estimate the octanol-water partition coefficient and the water solubility of the 35 compounds PAH, and comapared the calculated with the experimental values. On this basis, the distribution and the harm of the PAH in the environment had been done a preliminary analysis.

Keywords:polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH);octanol-water partition coefficient;water solubility;harm

作者简介:申松梅(1982-),女(汉),黑龙江齐齐哈尔人,长安大学在读硕士研究生,研究方向为水污染控制。

范文二:多环芳烃的性质及其危害 投稿:黄慊態

2008年6月 

第33卷第3期

贵州化工GuizhouChemicalIndustry

・61・

多环芳烃的性质及其危害

申松梅 曹先仲 宋艳辉 刘 颖 绳 珍 覃路燕

(长安大学环境科学与工程学院,陕西西安,710054)

摘 要 多环芳烃(PAH)是广泛分布于环境中的一类重要的有机污染物。本文分别用分子碎片贡献法和分子连接性指数法对35种多环芳烃化合物的正辛醇-水分配系数和水溶解度进行了估算,并与实验值进行了对比。在此基础上又对多环芳烃在环境中的分布和危害做了初步的分析。

关键词 多环芳烃(PAH) 正辛醇-水分配系数 水溶解度 危害

中图分类号 X131   文献标识码 A   文章编号 1008-9411(2008)03-0061-03

1 概  述

  多环芳烃(PolycyclicAromaticHydrocarbons,

PAHs)是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物,是目前环境中普遍存在的污染物质。此类化合物对生物及人类的毒害主要是参与机体的代谢作用,具有致癌、致畸、[1]

:稠环芳烃,环芳烃,,蒽、菲、丁省、苯并[a]芘等,或通过一个或几个碳原子连接的碳氢化合物,称为孤立多环芳烃,如联苯、1,2-二苯基乙烷等。

子中出现的次数,Fm是m型结构对lgKow的贡献。这就是分子碎片法的数学模型。

Nagamann等人提出的用分子连接性指数和极,王连生等综合研,[3]

:

00v

Φ=+1X-1.312X+1.00;

X-该化合物的零级连接性指数;0v

X-该化合物的零级价键连接性指数;

Φ-极化率,Φ=-0.663(Cl原子数)-0.361(H原子数)-0.767(双键数)

35种PAHs正辛醇-水分配系数和溶解度的实

2 理化参数及理化性质

  正辛醇-水分配系数和水溶解度是描述有机化合物环境行为的重要参数,其测定方法主要有摇瓶法、产生柱法、反相高效液相色谱法等。由于多环芳烃难溶于水、易溶于有机溶剂,因此直接测定有一定的困难。相比之下,各种根据分子结构对其理化参数进行估算的方法则简单易行,且精度也较高。

对其理化参数进行估算的方法主要有基团贡献法、分子连接性指数法、定量关联法、液相保留时间法等。本文用基团贡献法中的分子碎片法来估算正辛醇-水分配系数,用分子连接性指数法估算水溶解度。

在正辛醇-水体系中,可以通过Π常数的加和来近似的求得氢原子的憎水性,Hansch和Leo于

[2]

1979年提出如下模型:

n

m

nn

验值与估算值见表1,由表中的结果可以看出,各组的估算值都非常接近于实验值,因而可以用这种方法来估算其他PAHs的正辛醇—水分配系数和溶解度。

表1 部分PAHs化合物lgKow和-lgSw的测定值和估算值

序号

123456789101112131415161718lgKow

3.3.3.3.4.4.4.4.4.4.4.4.4.4.4.4.4.5.5758868638423838383990380303188888913.3.3.3.4.4.4.4.4.4.4.3.4.4.4.4.5.6.3658909917406866894491803350199489233.3.3.3.4.4.

-lgSw036171751429

3.4.3.3.3.4.362371908803

[4]

化合物

1,2-二氢化茚

测定值估算值测定值估算值

lgKow=

∑a

1

f+

∑b

1

m

Fm

式中,an是n类结构碎片在分子中出现的次数,fn是该类结构的碎片常数值;bm是m型结构因子在分

萘1-甲基萘2-甲基萘1,4-二甲基萘1,3-二甲基萘1,5-二甲基萘2,3-二甲基萘2,6-二甲基萘1-乙基萘1,4,5-三甲基萘

α-氯萘联苯苊芴芘屈苝()4.724.4.4.4.4.4.6.8.8.169238355993180680

5.204.4.3.4.5.5.6.8.8.063665590204090050

・62・

  续表1

序号

化合物

lgKow6.

5.5.5.4.5.5.5.5.5.6.4.5.5.5.5.50574591451515226991956308241545

6.7.5.6.4.6.5.4.6.7.6.4.5.4.5.6.68286069456987935721636190934573

贵州化工GuizhouChemicalIndustry

2008年6月第33卷第3期

 

-lgSw

测定值估算值测定值估算值

20苯并(a)芴21苯并(b)芴22三亚苯23并四苯24蒽252-甲基蒽269-甲基蒽27萤蒽289,10-二甲基蒽29苯并(a)蒽

309,10-二甲基-1,2苯并蒽31菲321-甲基菲332-甲基菲343-甲基菲35(9,10)6.736.38

7.086.60

5.905.49

5.154.96

5.76

3 PAHs在环境中的分布与危害

311 PAHs的分布

目前已知的PAHs约有200多种,它们广泛存在于人类生活的自然环境如大气、水体、土壤中。据研究

[5]

,我国主要城市的大气中BaP高,北京、天津、上海、太原、μg/中BaP29.3μgμ、μg/1000m、5.836.10.631000m,而伦敦、、米兰、汉堡、马德里、大阪

33

3

3

等国外一些工业城市大气中BaP的含量则高达数

3

百μg/1000m。

我国主要河流中也都不同程度地受到PAHs的污染。王平等

[6]

的研究表明,在黄河兰州段中,16

种优先控制的PAHs均有检出,总PAHs浓度范围分别为:水中,2920~6680ngPL;表层沉积物中,960~2940ng/g(干重);悬浮物中,4145~29090ng/g(干重)。杨敏等

[7]

测定了辽河干流15个沉积物样品

中16种EPA优先控制PAHs的含量,结果表明:辽河沉积物中总PAHs含量介于2718~1479ng/g,平均值为28515ng/g,其中蒽、菲、芴含量较高。文峰等

[8]

对岷江成都段7个断面3个水期21个样品的

研究表明,水中16种PAHs检出率为50.9%。其中萘检出率最高,达到100%;芴和菲检出率均大于66%;检出率大于30%的化合物有9种。

土壤中PAHs的污染也不容忽视。据研究,希腊农业土壤中的PAH含量为38~2244μg/kg,平均707μg/kg;韩国山地土壤PAH含量范围23.3~2834μg/kg,平均含量270μg/kg,稻田土壤含量38.3~1057μg/kg,平均含量209μg/kg

[10]

[9]

μg/kg,城市土壤中PAH含量2200~含量454

μg/kg[11];英国乡村土12390μg/kg,平均含量7817

壤PAHs含量187μg/kg,城市土壤含量4239μg/[12]

kg;泰国城市土壤PAHs含量11.7~376.2μg/

[13]

kg,平均含量129.2μg/kg;我国天津市土壤中的

[14]

PAHs含量为20~704μg/kg;环渤海地区西部

[15]

表层土中PAHs平均含量为(546±8.54)μg/kg;东莞市农业土壤中的PAHs含量29~4079μg/kg,

[16]

平均含量413μg/kg。3.2 PAHs的危害

PAHs在环境中的存在虽然是微量的,但其不断地生成、迁移、转化和降解,并通过呼吸道、皮肤、消化道进入人体,极大地威胁着人类的健康。3.2.1 化学致癌作用

多数PAHs均具有致癌性,在目前已知的500种致癌性化合物种,有200多种为PAHs及其衍生

[a]

物,强致癌性的PAHs芘、1,12-二甲、()-、四甲基菲、

[17]

,、消化道等均可被人体吸、肺癌、直肠癌、膀胱癌等作用,而长期呼吸含PAHs的空气,饮用或食用含有PAHs的

[18]

水和食物,则会造成慢性中毒。有调查表明BaP(即苯并芘)浓度每增加0.1μg/100m3时,肺癌死亡率上升5%。我国云南省宣威县由于室内燃煤,空气中BaP污染严重,成为肺癌高发区,有些乡肺癌

[19]

死亡率高达100/10万以上;许多山区居民经常笼火取暖,室内终日烟雾弥漫,造成较高的鼻咽癌

[20]

μg/m3、μg/m3浓发生;职业中毒调查表明,在32

度下工作5年和20年的工人,前者大部分诱发肺

[21]

癌,后者患多种癌症;焦炉工人的肺癌死亡率同

[22]

接触BaP的浓度密切相关。3.2.2 光致毒作用

[23]

越来越多的研究表明,PAHs的真正危险在于它们暴露于太阳光中紫外光辐射时的光致毒效应。科学家将PAHs的光致毒效应定义为紫外光的照射对多环芳烃毒性所具有的显著的影响。研究

[24]

表明,多环芳烃对原生动物、水蚤、昆虫、水生无脊椎、水生脊椎动物、植物和哺乳动物等都有较强

[25]

的光致毒作用。有实验表明,同时暴露于PAHs和紫外照射下会加速具有损伤细胞组成能力的自由基形成,破坏细胞膜损伤DNA,从而引起人体细胞遗传信息发生突变。

;爱沙

4 结  语

  PAHs在大气中含量虽少,但由于其分布广泛、

尼亚乡村土壤中PAHs含量233~770μg/kg,平均

2008年6月 

第33卷第3期

申松梅等:多环芳烃的性质及其危害

・63・

致癌性强的特点而对自然环境及人类健康造成很大的危害。随着人们重视程度的提高以及科学工作者的深入研究,各国已经开始制定多环芳烃的含量排放标准,并提出了多种有效的防治措施,从而有助于人们更好的保护环境,维护人类健康。

参考文献

[1] 王连生,邹惠仙,韩朔睽.多环芳烃分析技术[M].南

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(收稿日期 2008-04-29)

作者简介

申松梅(1982-),女,黑龙江齐齐哈尔人,长安大学在读硕士研究生,研究方向为水污染控制。

ThenatureandtheimpactofPAHs

ShenSongmei CaoXianzhong SongYanhui LiuYing ShengZhen QinLuyan

(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,Chang’anUniversity,Xi-an710054)

  Abstract:Polycyclicaromatichydrocarbons(PAH)isanimportanttypeoforganicpollutants,anddistributedintheenvironmentwidely.Inthispaper,moleculardebriscontributionmethodandmolecularconnectivityindexwereusedtoestimatetheoctanol2waterpartitioncoefficientandthewatersolubilityofthe35compoundsPAH,andcomaparedthecalculatedwiththeexperimentalvalues.Onthisbasis,thedistributionandtheharmofthePAHintheenvironmenthadbeendoneapreliminaryanalysis.

Keywords:polycyclicaromatichydrocarbons(PAH);octanol2waterpartitioncoefficient;watersolubility;harm

范文三:食品环境学多环芳烃的危害 投稿:周薡薢

多环芳烃及其衍生物对食品安全性的影响

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物,是目前环境中普遍存在的污染物质。此类化合物对生物及人类的毒害主要是参与机体的代谢作用,具有致癌、致畸、致突变和生物难降解

的特性。多环芳烃按照芳环的连接方式可分为两类:第一类

为稠环芳烃,即相邻的苯环至少有2 个共用碳原子的多环芳

烃,其性质介于苯和烯烃之间,如萘、蒽、菲、丁省、苯并

[a]芘等;第二类是苯环直接通过单键联合,或通过一个或几

个碳原子连接的碳氢化合物,称为孤立多环芳烃,如联苯、

1,2 - 二苯基乙烷等。

目前已知的PAHs约有200多种,它们广泛存在于人类生活的自然环境如大气、水体、土壤中。据研究[1],我国主要城市的大气中BaP的含量较高,北京、天津、上海、太原、抚顺等城市工业区大气中BaP的含量分别高达11.45μg/1000m、29.3μg/1000m、

5.8μg/1000m3、36.7μg/1000m3、10.63μg/1000m3,我国主要河流中也都不同程度地受到PAHs的污染。王平等[2]的研究表明,在黄河兰州段中,16种优先控制的PAHs均有检出,总PAHs浓度范围分别为:水中,2920~6680ngPL;表层沉积物中,960~2940ng/g(干重);悬浮物中,4145~29090ng/g(干重)。杨敏等[3]测定了辽河干流15个沉积物样品中16种EPA优先控制PAHs的含量,结果表明:辽河沉积物中总PAHs含量介于2718~1479 ng/g,平均值为28515ng/g,其中蒽、菲、芴含量较高。土壤中PAHs 的污染也不容忽视。据研究,天津市土壤中的PAHs 含量为20 ~ 704 μg/kg[4];环渤海地区西部表层土中PAHs平均含量为(546±8.54)μg/kg[5];东莞市农业土壤中的PAHs 含量29 ~4079 μg/kg,平均含量413 μg/kg[6]。大多数PAH通过大气排放进入环境,在水和大气、水和沉积物、水和生物体之间分布和转化,并在水和沉积物中的生物体中蓄积,而这些存在于大气和土壤中的PAHs将有可能直接被种植在农田中的农作物吸收,而最终将被带入人体中,而使人们在毫不知情的情况下而摄入了PAHs。影响人们的身体健康。靠近高速公路生长的莴苣可检出高浓度的PAH,其污染水平与靠近高速公路的距离成反比。大气污染的大叶蔬菜如菠菜,其PAH的水平可高出10倍。焦炭厂附近生长的胡萝卜和豆子,检出荧蒽1.6~1.7 μg/kg 和芘1.0~1.1 μg/kg(德国)马铃薯是苯并[α]芘水平为0.2~400μg/kg(德国),其皮中含高浓度的PAH。

这些受污染的土地上种植初的农作物一部分被直接作为粮食食用,而同时把PAHs带入人体,另外大部分将作为食品工业的原材料,生产出各种食品,而这些产品最终也同样要被消费者购买,食用,这样也把PAHs带入体内。

PAHs在环境中的存在虽然是微

量的,但其不断地生成、迁移、转化

和降解,还可以通过呼吸道、皮肤、

消化道进入人体,极大地威胁着人类

的健康。流行病学研究表明[7],PAHs

通过皮肤、呼吸道、消化道等均可被

人体吸收,有诱发皮肤癌、肺癌、直

肠癌、膀胱癌等作用,而长期呼吸含

PAHs 的空气,引用或食用含有

PAHs 的水和食物,则会造成慢性中毒。有调查表明[8]BaP浓度每增0.1μg/100m3 时,肺癌死亡率上升5%。我国云南省宣威县由于室内燃煤,空气中苯并芘(BaP) 污染严重,成为肺癌高发区,有些乡肺癌死亡率高达100/10 万以上[9];许多山区居民经常拢火取暖,室内终日烟雾弥漫,造成较高的鼻咽癌发生[10]。

3

最近越来越多的研究表明[11],PAHs的真正危险在于它们暴露于太阳光中紫外光辐射时的光致毒效应。科学家将PAHs的光致毒效应定义为紫外光的照射对多环芳烃毒性所具有的显著的影响。有实验表明,同时暴露于PAHs和紫外照射下会加速具有损伤细胞组成能力的自由基形成,破坏细胞膜损伤DNA,从而引起人体细胞遗传信息发生突变。

一方面由于环境的污染使各种农作物和食品带上了PAHs,另一方面未受环境污染的食品由于不当的加工方式也有可能受到PHA的污染,比如食品在烘烤或熏制时直接受到污染;食品成分在高温烹调加工时发生热解或热聚反应所形成,这是食品中多环芳烃的主要来源;食品加工中受机油和食品包装材料等的污染,在柏油路上晒粮食使粮食受到污染;植物和微生物可合成微量的多环芳烃。这些都会直接或间接的影响食品的安全性。

以下是一些生活中常见的烧烤、烟熏食品中PAHs的含量:

烧烤肉制品的污染肉类以木柴、木炭明火灸烤,含PAH的烟尘和肉中脂肪高温裂解是造成PAH污染的原因。PAH污染的顺序:

烤羊肉串>烤牛肉>烤鸭皮>烤乳猪>烤鸭肉>烤鹅

肉肠是我国目前消费量最大有肉食品,烟熏是其加工过程中的一个环节,会造成污染。PAH含量顺序:

大腊肠>蛋清肠>大肉肠>华夏肠>圆火腿

多数熏鱼检出苯并[α]芘为0.1~1.5 μg/kg。检出范围从ND~18 μg/kg。熏美洲鳗鱼检出苯并[α]芘高达60 μg/kg。

据报道,猪油和烧烤肉的油滴中,单个PAH水平范围在0.01~6.9 μg/kg(二苯并[α,h]蒽0.01μg/kg;荧蒽6.9μg/kg)。30份来自意大利和法国的植物油分析,苯并[α]芘平均值为59μg/kg,最高值为140μg/kg。

PAHs 在大气中含量虽少,但由于其分布广泛、致癌性强的特点而对自然环境及人类健 康造成很大的危害。随着人们重视程度的提高以及科学工作者的深入研究,各国已经开始制 定多环芳烃的含量排放标准,并提出了多种有效的防治措施,从而有助于人们更好的保护环 境,维护人类健康。通过对烧、烤、腊制品的食用燃料与加工工艺进行改革,改变不合理的熏烤、煎炸条件,如熏烤时避免炭火与食品直接接触,可采用间接加热、电热、远红外线为热源等新方法加工食品,煎炸食品控制油温不超过200℃并尽量缩短受热时间。平时少吃或不吃直接或高温熏烤、煎炸的食品,都将会进一步降低或避免食品中多环芳烃对人体的危害。

参考文献:

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[5]左谦,刘文新,陶澍,等.环渤海西部地区表层土壤中的多环芳烃[J].环境科学学报,2007,24(4):667~671

[6]张天彬,杨国义,万洪富,等.东莞市土壤中多环芳烃的含量、代表物及其来源[J].土壤,2005,37

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[10]赵振华.多环芳烃的环境健康化学[M].北京:中国科学技术出版社,1993.

[11]孙红文,李书霞.多环芳烃的光致毒效应[J].环境科学进展,1998,6(6):1~11.

范文四:多环芳香烃对健康的危害 投稿:石胂胃

多环芳香烃对健康的危害

全 球 很 多 大 都

市,如香港,每天 都会制造數以吨 计的污染物。近年 來,多环芳香烃 (PAHs)更是备受 关注的污染物。多 环芳香烃可來自 天然的灾害,例如

火山爆发、森林大 火;它亦会因焚烧

木材,或由工厂、汽車或餐館排放出來。

甚么是多环芳香烃 ?

多环芳香烃是指带有兩个或以上苯环的 化合物,这些苯环以不同方式并合成多个 多环芳香烃異构体或衍生物。目前多环芳 香烃化合物超过一百个,部分是天然化合 物,其余是经合成得來的。纯多环芳香烃 一般是亲脂性白色或浅黄色的固体,它们 在水的溶解度会随着分子质量增大而降 低。带兩个至四个苯环的多环芳香烃归類 为低分子多环芳香烃;具五个或以上苯环 称为高分子多环芳香烃。多环芳香烃能以 蒸气或固体形式存在,呈蒸气的多环芳香 烃多數只带兩个或三个苯环;带五个以上 苯环的多环芳香烃呈微粒狀,体积小于 2.5 µm;含四个苯环的多环芳香烃视其所 处的环境,可以是蒸气或固体。

据研究所得,不少疾病都是由长时期接触 高浓度的多环芳香烃引致的。苯并[a]蒽、 苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、 二苯并[a,h] 蒽及茚并[1,2,3-cd]芘等的多 环芳香烃已被证实为致癌物。有些地方已 修改法例,定期监控多环芳香烃水平。

苊()

苊烯萘) 蒽(anthracene)

苯并[a]蒽

(benzo[a]anthracene)

苯并[a]芘 (benzo[a]pyrene)

苯并[b]荧蒽

(benzo[b]fluoranthene)

茚并[1,2,3-cd]芘 (indeno[1,2,3-cd]pyrene)

苯并[k]荧蒽

(benzo[k]fluoranthene) 图 1:一些多环芳香烃的结构

二苯并[a,h]蒽

(dibenzo[a,h]anthracene)

139

OH

O2NOH

3-硝基苯并蒽酮

苯并[a]芘-4,5,9-三醇 (benzo[a]pyrene-4,5,9-triol)

(3-nitrobenzanthrone)

4,5-氧化苯并[a]芘

(benzo[a]pyrene-4,5-oxide)

图 2:硝基-多环芳香烃、羟基-多环芳香烃及氧化-多环芳香烃的例子

多环芳香烃是怎样生成的?

多环芳香烃怎样影响我们的健康? 致癌性 不少多环芳香烃已被界定为致癌物。臨床

实验报告指出:若长期接触高浓度多环芳 香烃的混合物,会引起皮肤癌、肺癌、胃 癌及肝癌等疾病。我们确信多环芳香烃可 破坏体内的遗传物质,引发癌细胞增长, 增加癌病的发病率。首先,我们体内的某 些酵素,例如:细胞色素 P450 会把吸进

体内的多环芳香烃,经过多阶段代谢作用 转化,变成亲电反应的衍生物,如环氧化 二醇、奎寧、共轭的羟烷基衍生物等。有 些衍生物,例如环氧化物可迅速发生重排 反应变为酚,或经水解变为二氢化二醇。 这些多环芳香烃具立体择性,代谢后生成 不同的異构体,而且倾向生成立体最稳定 的異构体,具有最高的诱发突变性和激发 肿瘤生长的活性。这些致癌的最稳定異构 体与体内的 DNA 分子容易形成共价键,

结果在体内的细胞和器官生成多环芳香 烃-DNA 加成物。在众多的多环芳香烃衍 生物中,环氧化多环芳香烃二醇对核酸分 子起最高代谢作用。位于鸟嘌呤和腺嘌呤 的核外氨基最易受到环氧化多环芳香烃 二醇攻击,生成多环芳香烃-DNA 加成 物。在长期吸烟者体内的乳房动脉内皮层 中可找到多环芳香烃-DNA 加成物。

当化石燃料、木材、垃圾或其它有机物如 烟草、烧焦的肉類在不完全燃烧时会生成 多环芳香烃。一般相信多环芳香烃是由简 单的芳香化合物如苯及萘等,经脱氢乙炔 加成机理 (HACA)而形成,按着反应进行 的温度,生成具不同苯环的多环芳香烃。 当反应在较低温度进行时,多会生成低分 子多环芳香烃;若反应在较高温度进行 时,则容易形成高分子多环芳香烃。简单 的芳香化合物经典型的 HACA 反应机 理,把苯环缩合或是进行乙炔加成而生成 对应的多环芳香烃。

多环芳香烃经芳族亲电取代反应、氧化反 应或还原反应后,得到大量而類别不同的 衍生物。例如多环芳香烃与大气中的 O3、 SO2、NO2、HNO3 和 N2O5 等空气污染 物起光化学反应后,生成硝基-多环芳香 烃、羟基-多环芳香烃及氧化-多环芳香烃 等衍生物,它们的毒性高于原來的有机反 应物。

人類经常接触多环芳香烃会怎么样?

多环芳香烃可经由食水、食物或所接触过 的泥土等进入人体,而最普遍的接触途径 是吸入掺杂多环芳香烃的空气。一旦多环 芳香烃进入人体后,便迅速溶于肾脏、肝 脏、脾脏、肾上腺及卵巢等的脂肪组织。 虽然大部分的多环芳香烃最终经大、小便 排出,但部分残留在我们体内的多环芳香 烃,会逐渐累积起來,引起疾病。

诱发突变性

「诱发突变性」或「基因毒性」一词指化 学物质诱发 DNA 和活细胞突变的潜 势。由于多环芳香烃-DNA 加成物的生 成、诱发突变和癌肿的形成互相关連,可 見多环芳香烃的诱发突变性确与其致癌 性有关。多环芳香烃与其它化学品,例如

140

从阅讀中学习的活动(5)

空气中的二氧化氮、臭氧、硝酸和二氧化 硫等发起光化反应,生成更多能诱发突变 的硝基-多环芳香烃和羟基-多环芳香烃, 该些反应需时數天或數周。在众多多环芳 香烃中,某些硝基-多环芳香烃具有高度的 诱发突变性,不必经代谢作用,已具生物 活性,称为原诱变剂。典型原诱变剂的例 子,有苯并[a]芘和多个硝基芘的衍生物。 苯并[a]芘诱发突变的能力很高,能诱发原 核细胞和真核细胞发生基因突变,使哺乳 动物细胞进行非预期的 DNA 合成。现已 证实高浓度的苯并[a]芘是若干類型惡性 肿瘤的主要成因。与具原诱变性的硝基- 多环芳香烃不同者,是其它硝基-多环芳香 烃和羟基-多环芳香烃必先进行反应而变 得生物活性,方能在人体内诱发突变。

问题

1. 2. 3. 4. 5.

多环芳香烃是甚么 ?

我们接触了多环芳香烃后会怎样? 多环芳香烃经由甚么途径进出人 体 ?

多环芳香烃如何影响我们的健康 ? 搜集有关测定空气悬浮粒子和土壤 沉积物内多环芳香烃的分析方法。写 一篇不多于 500 字的短文來总结你 集得的资料。

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141

范文五:多环芳烃的危害与防治_岳敏 投稿:董燐燑

第24卷 第3期2003年9月

首都师范大学学报(自然科学版)JournalofCapitalNormalUniversity

(NaturalScienceEdition)

Vol.24,No.3Sept. 2003

多环芳烃的危害与防治

岳 敏 谷学新

33

3

 邹 洪(,)

摘要

  、致突变性而受到广泛关注.本文介绍了多环芳烃的来源、种类、分布及性质,阐明了多环芳烃对人体的危害,并对减少其污染的防治措施进行了讨论.

关键词:多环芳烃,危害,防治.

中图分类号:X13;O625115

  随着煤、石油在工业生产、交通运输以及生活中被广泛应用,多环芳烃已成为世界各国共同关注的有机污染物.1979年美国环保局(EPA)分布了129种优先监测污染物,其中有16种多环芳烃.我国政府也已经列出7种多环芳烃于“中国环境优先污染

[1]

物黑名单”中,多环芳烃在环境中的累积已经越来越严重的威胁着人类的健康,因此了解多环芳烃的种类、来源、分布和性质,阐明多环芳烃对人体的危害,研究防治多环芳烃污染的措施,将有助于人们更好地保护环境、净化环境,从而维护人类健康.

1 多环芳烃的种类

多环芳烃(Polycyclicaromatichydrocarbons,简称

PAHs)是指分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物,可分为芳香稠环型及芳香非稠环型.芳香稠环型是指分子中相邻的苯环至少有两个共用的碳原子的碳氢化合物,如萘、蒽、菲、芘等;芳香非稠环型是指分子中相邻的苯环之间只有一个碳原子相连化合物,如联苯、三联苯等.结构如图1示

.

     7,122二甲基苯并[a]蒽     菲     苯并[a]芘     联苯

图1 几种多环芳烃的结构

2 多环芳烃的天然来源

环境中多环芳烃的天然来源主要由微生物和高

收稿日期:2002207226

3北京市教委资助课题(OOKJ2095)33通讯联系人

胡萝卜等)合成,它们可以促进植物等植物(如烟草、

的生长,可能扮演内源植物激素的角色.另外,随着火山活动、森林火灾以及草原火灾也产生一定量的多环芳烃.

212 多环芳烃的人为来源

环境中PAHs的主要来源是人为源,主要是由煤、石油、木材及有机高分子化合物的不完全燃烧产

第3期岳 敏等:多环芳烃的危害与防治

41

生的,大多来自于化学工业、交通运输、日常生活等

方面.表1为主要人为源产生BaP(苯并[a]芘)的估计量.

表1 主要人为源产生BaP的估计量

来源

工业锅炉和生活锅炉工业生产垃圾焚烧及失火机动车辆

排放量(tΠa)

26041045134545

[2]

占总量的百分比(%)

511620172618019

圾送入城市垃圾焚烧炉,也会产生多环芳烃.据测

定,每小时处理90t的垃圾焚烧炉每天排放的致癌性的多环芳烃总量达20多千克.

另外,吸烟所引起的居室环境的污染,已引起国

[5]

内外人们的关注.最近有报道,人们已鉴定出150种以上的PAHs存在于香烟的焦油中.在雪茄烟的主要气流中产生的PAHs122μgΠ支,在卷

3

g.表2列出PAHs 香烟烟雾中PAHs的含量

多环芳烃苯并[a]蒽苯并[a]芘甲基苯并苊12甲基吲哚92甲基咔唑

μ含量(gΠ支)

0106~010801002~01120

010511014

21211 化学工业污染源

在焦化煤气、、,其中.监测数

据表明,[a]芘(BaP)在焦化煤气工业中所排放的废水中含量可高达2514~4610μgΠL,大大高于0103μgΠL的国家排放标准

[3]

.

3 多环芳烃的分布

311 多环芳烃在大气中的分布

21212 交通运输污染源

飞机、汽车等机动车辆所排放的废气中也含有相当数量的多环芳烃,检测表明这些废气中约有100种PAHs,已有73种被鉴定.调查表明,每100辆

客运车每年能排放2~10t的BaP.值得注意的是,在飞机、汽车启动时由于不完全燃烧排放量最大.Shabad于1980年报道称喷气式飞机在飞行中每分

[4]

钟排放2~4mg的BaP,而在起飞时BaP排放量高达每分钟40000mg.21213 生活污染源

全世界每年排放在大气中的多环芳烃约为几十

万吨,主要以吸附在颗粒物和气相的形式存在.四环以下的PAHs如菲、蒽、荧蒽、芘等主要集中在气相部分,五环以上的则大部分集中在颗粒物上或散布在大气飘尘中.在大气飘尘中,几乎所有的PAHs都附在粒径小于7μg的可吸入颗粒物上,直接威胁人

[6]

类的健康.表3、4分别列出在我国主要城市及各国大气中的BaP的估计量.

表3 我国一些地区大气飘尘中BaP污染水平

地区清洁对照区

北京

市区工业区清洁对照区

抚顺

居民区工业区清洁对照区

福州

居民区工业区清洁对照区

太原上海天津

商业区工业区市区市区

μBaP含量(gΠ1000m3)

012441701114511811120101630132014001890176~113111~2410117~36170129~518017~2913

我国是燃煤大国,在我国北方城市,使用煤炉取暖的情况仍很普遍,而在煤炉排放的废气中,致癌性

3

PAHs浓度可达1000μgΠm.另外家庭炉灶每年所产生的PAHs的含量也相当多.以居室厨房内做饭时由于欠氧燃烧产生的PAHs为例,其中BaP含量可

3[3]

达559μg/m,超过国家卫生标准近百倍.

在食品制作过程中,尤其是在人们经常食用而又喜爱的煎炸食品的制作过程,若油炸时温度超过200℃以上,就会分解放出含有大量多环芳烃的致癌

物.有人做过实验,经过烟熏达数周之久的羊肉,BaP

[3]

含量达23~46μgΠkg.21214 其他人为源

随着城市发展,为了解决日益严重的垃圾污染问题,许多地方把垃圾送入填埋场作深填埋处理,但这样会使垃圾产生大量垃圾渗透液,经水浸泡后,产生含有大量多环芳烃的高深度有机废水.如果将垃

另外,多环芳烃在大气中的含量分布有随季节

[7]

变化的特点.据北京市环境保护科学研究所研究,

42

首都师范大学学报(自然科学版)2003年

北京市采暖期大气中多环芳烃含量远比非采暖期高,城区前者为后者的318倍,郊区则为5倍.天津

3

市中心区在采暖期BaP含量高达7189μgΠ100m,比

3

北京市的工业区BaP含量(4μgΠ100m)还要高.

表4 其他国家一些地区大气中的BaP含量

国家英国美国瑞典德国南非俄罗斯日本

地区伦敦洛杉矶斯德哥尔摩汉堡约翰内斯堡彼得堡BaP最高含量(μgΠ1000m)

1473310388146495

110112251142

3

晶,个别具有深色,熔点及沸点较高,所以蒸气压低.

多环芳烃大多不溶于水,而辛醇2水分配系数比较高.多环芳烃大多具有大的共轭体系,因此其溶液具有一定荧光.其化学性质稳定,不易水解.多环芳烃最突出的特性是具有致癌、致畸及致突变性.当PAHs与2NO2、2OH、2NH2等发生作用时,会生成致癌

BaP最低含量(μgΠ1000m)

21

3

性更强的PAHs衍生物.很容易吸收太(~)~400nm)区.表5(EPA)优先监测污染物的结构和性质.

5 多环芳烃的危害

多环芳烃在环境中的存在虽然是微量的,但其不断地生成、迁移、转化和降解,并通过呼吸道、皮肤、消化道进入人体,极大地威胁着人类的健康.511 化学致癌作用

因此,:自城

区中心向外而减少,北方城市高于南方城市,沿海低于内地.但值得注意的是,在大气中活泼的多环芳烃却在迁移过程中稳定存在.例如,英国产生的多环芳烃可以迁移到挪威,而没有明显降解.312 多环芳烃在水体中的分布

水体中的多环芳烃可呈三种状态:吸附在悬浮性固体上;溶解于水;呈乳化状态.由于多环芳烃在水中的溶解度较小,它在地表水中浓度很低,但多环芳烃易于从水中分配到生物体内或沉积物中,所以沉积物和生物体中该类化合物的残余物浓度可达ppm级.313 多环芳烃在植被和土壤中的分布

34

土壤中PAHs的一般浓度在10~10μgΠkg范

46

围内,而城郊土壤中PAHs的浓度更高,达10~10μgΠkg.PAHs在植物体内的含量通常小于该植物生长土壤中PAHs的浓度,植物体内PAHs浓度与土壤中的PAHs的浓度比一般为01002~0133(BaP).有人分析了洋葱、甜菜、西红柿和其生长土壤中的PAHs的含量,发现大多数PAHs存在于蔬菜皮中,其植物与土壤浓度比为01001~01285.在植株内,地上部分PAHs浓度通常大于地下部分,大叶植物比小叶植物含更多的PAHs,由此可知,许多植物和蔬菜中的PAHs是从大气中及土壤中吸收而来,其吸收速率取决于植物种类和土壤和周围大气中PAHs的浓度.此外,PAHs在植物体内会产生迁移和部分代谢,

[4]

Edward等发现大豆根能吸收PAHs,并向叶迁移,也可以从大气中吸收PAHs,并向根部转移.

化学致癌是指化学物质引起正常细胞发生转化并发展成肿瘤的过程.化学致癌物可分为直接致癌物和间接致癌物,

多环芳烃属于后者.多环芳烃是最早发现且为数最多的一类化学致癌物,目前已对2000多种化合物做了实验,发现有致癌作用的达500多种,其中200多种为多环芳烃及其衍生物.除

表5列出的致癌性多环芳烃以外,还有四甲基菲、1,2,9,102四甲基蒽、3,4,8,92二苯并芘等强致癌的多环芳烃及致癌性的二苯并[a,j]蒽;二苯并[a,c]蒽.

图2 多环芳烃分子中的K区和L区

多环芳烃的致癌机理目前研究较多.有的学者认为,具有致癌性的多环芳烃都含有菲环的结构,可

视为菲的衍生物,它们显著的特点在于菲的9,10双键,此键具有高电子密度,似乎有关PAHs的致癌性均与此键有关.若致癌性多环芳烃代谢产物的环氧化合物,正好包括此键,则易于与细胞内的DNA、RNA等物质结合而起致癌作用.将此键称为K区,

4 多环芳烃的性质

五环以上的PAHs大都是些无色或淡黄色的结

许多具有致癌性的PAHs都具有活性的K区.如果

结构适当改变,使K区消失,其致癌作用也可随之

第3期岳 敏等:多环芳烃的危害与防治

43

消失.PAHs有时还具有一个L区,它含有两个具有

最高自由价的碳原子,即蒽环中位的两个碳原子,此时即使该PAH的K区足以致癌,但活性高的L区有时也可使其失去致癌性.因此,根据K区和L区理论,PAHs必须具有一个活性高的K区和一个活性低的L区才具有致癌作用.

表5 16种多环芳烃结构及性质

名称萘1芴菲蒽荧蒽

3芘

结构

分子式

C10H8C13H10C14C14HC16H10C16H10C18H12

环数

2

34

4445556

分子量

128

178202

202228228252252252276

)沸点(℃340

341384384

448438481481500

致癌物

弱致癌致癌强致癌强致癌特强致癌特强致癌

苯并[a]蒽苯并[b]荧蒽3苯并[k]荧蒽3苯并[a]芘3茚并[1,2,3,cd]芘

3

二苯并[a,h]蒽

C

18H12C

20H12C

20H12C20H

12C22H12

C22

H145278升华特强致癌

苯并[g,h,i

] C22H126276

542助癌

苊二氢苊

  3表示已列入“中国环境优先污染物黑名单”.

C12H8C12H10

33

152154

275279

  PAHs的致癌作用严重影响了人类的健康.近年

来,各国的肺癌发病率和死亡率都显著上升,事实表明多环芳烃是导致肺癌发病率上升的重要原因.有

3

调查表明BaP浓度每100m增加011μg时,肺癌死亡率上升5%.许多山区居民经常就地拢火取暖,室内烟雾迷漫,终日不散,也造成较高的鼻咽癌发生率.人们在油脂食物的煎炸等烹调过程中产生大量的PAHs,从而导致胃癌发病率提高.例如,冰岛居民喜欢吃烟熏食品,其胃癌标化死亡率达12515Π10万.512 光致毒效应由于多环芳烃的毒性很大,对中枢神经、血液作用很强,尤其是带烷基侧链的PAHs,对粘膜的刺激

[8]

性及麻醉性极强,所以过去对多环芳烃的研究主要集中在生物体内的代谢活动性产物对生物体的毒作用及致癌活性上.但是越来越多的研究表明,多环芳烃的真正危险在于它们暴露于太阳光中紫外光辐射时的光致毒效应.科学家将PAHs的光致毒效应定义为紫外光的照射对多环芳烃毒性所具有的显著的影响.有实验表明,同时暴露于多环芳烃和紫外照射下会加速具有损伤细胞组成能力的自由基形成,破坏细胞膜损伤DNA,从而引起人体细胞遗传信息发生突变.在好氧条件下,PAHs的光致毒作用将使PAHs光化学氧化形成内过氧化物,进行一系列反应

后,形成醌.Katz等观察到由BaP产生的BaP醌是

[4]

44

首都师范大学学报(自然科学版)2003年

一种直接致突变物,它将引起人体基因的突变,同时也会引起人类红细胞溶血及大肠杆菌的死亡.

另外,也有实验证明在某些城市饮用水中存在蒽、BaP、荧蒽、苯并(b)荧蒽、12甲基萘、菲、芘、茚并芘等都具有致突变作用.

6 多环芳烃的防治

多环芳烃的防治措施可分为两个方面,一个是制定具体的排放标准,用政策法规来限制多环芳烃的排放,经造成污染的多环芳烃.

.8的空气中,煤焦油和沥青的含

3

量不得超过012μgΠm.德国对烟熏制品要求苯并

gΠkg.我国生活饮用水标准规[a]芘含量不超过1μ

[8]

定苯并[a]芘不得超过0101μgΠL,废水面不超过30μgΠL,地面水不超过010025μgΠL.并且在食品、农药、化妆品、废气排放量等各方面各国也都规定了禁用或限制使用条例.针对我国的国情,还可以制定一些具体的减少多环芳烃排放的方案.如在大城市生活区采用集中供热,消除小煤炉取暖,逐步实现家庭煤气化.在工业区尽量使用燃油代替燃煤,或使用煤用型煤.推行煤炭洗涤加工,用静电除尘或袋式除尘器取代旋风除尘器.发展清洁能源,改变发动机的燃

料,如用天然气来代替汽油等,另外给发动机车辆安装催化净化系统是控制大气中多环芳烃污染的有效

[9]

措施之一.

对于多环芳烃已经造成的污染,则可以采用生物及化学的方法来处理.如可以用微生物降解法降解低分子量的多环芳烃(如白腐菌等菌类),但它们的降解常常不彻底,,();还可以利用物理,共代谢物及硝酸根等含氧酸根(在厌氧条件下)来加快多环芳烃的降解速度,从而实现对多环芳烃的净化,特别让研究工作者欣慰的是这一方法有望应用于实际工程操作中,综上所述,由于利用生物及化学的方法来减少多环芳烃的污染的工作多处于研究阶段,在工程上的应用甚少,所以多环芳烃的净化实用新技术有待进一步开发.

7 结 语

多环芳烃在大气中含量虽少,但由于其分布广泛,致癌性强的特点而对自然环境及人类健康造成很大的危害.随着人们重视程度的提高以及科学工作者的深入研究,各国已经开始制定多环芳烃的含量排放标准,并提出了多种有效的防治措施,从而有助于人们更好的保护环境,维护人类健康.文

1 杨若明.环境中有毒有害化学物质的污染与监测.北京:中央民族大学出版社,2001,3:21,1782 謇兴超.多环芳烃(PAH)的污染.环境保护,1995,10:31~33

3 王桂山,仲兆庆,王福寿.PAH的危害及产生的途径.山东环境,2001,2:41

4 董瑞斌,许东风,刘雷,等.多环芳烃在环境中的行为.环境与开发,1999,14(2):10~115 俞誉福,叶明吕,郑志坚.环境化学导论.上海:复旦大学出版社,1997,9:249

6 唐森本,王欢畅,葛碧洲,等.环境有机污染化学.北京:冶金工业出版社,1996,4:49~507 唐永銮.中国环境问题的分析及其对策.广州:中山大学出版社,1997:7:14~178 于小丽,张江.多环芳烃污染与防治政策.油气田环境保护,1996,6(4):53~56

9 朱利中.城市居民区空气中多环芳烃污染特征与来源分析.环境科学,2001,22(1):86~89

(下转第31页)

第3期周佩瑶等:物质波“光栅”衍射的定量分析

31

2

上式和光波的光栅衍射强度分布函数具有完全相同

2的形式.式中因子2是单缝衍射的强度分布函

u

(9)sinλ2

当狭缝的宽度a→0时,式(7)便演变成文献[1]中

cos

数;当N=2时,便得到双缝衍射强度分布函数

2

222

|Ψ(y,t)|=4|Ψ0|・cosv2

u

=4|Ψ0|

2

sin

2

λsin

所讨论的物质波双缝干涉强度分布函数.

通过以上的讨论,可以看出用费曼的路径积分理论来定量分析物质波的干涉效应和衍射效应十分简便、直观.

λ2sin

参1 周佩瑶..天津大学学报,1999,32(6)

2 费曼RP,AR..张邦固,韦秀清译.北京:科学出版社,1986

TheAnalysisQuantitativelytheGratingDiffractionofElectron

ProbabilityWave

ZhouPeiyao

  

((DepartmentofPhysics,TianjinUniversity,Tianjin 300072)

(DepartmentofPhysics,CapilalNormalUniversity,Beijing 100037)

XuYulan

Abstract

Inthispaper,thegratingdiffractionofelectronprobabilitywaveistakenforexample,Feynman’spathintegraltheoryisusedtoanalysequantitativelytheelectrondiffractionstate.Thismethodisbriefandclear.

Keywords:pathintegral,probabilitywave,propagationfunction,diffractiongrating,diffractionstate.

(上接第44页)

KillerofHealth—PolycyclicAromaticHydrocarbons

YueMin GuXuexin ZouHong ZhuRuohua SuWenbin

(DepartmentofChemistry,CapitalNormalUniversity,Beijing 100037)

Abstract

Polycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)havebeenofagreatinterestinrecentyearsbecauseoftheircarcinogenicandmutagenicpotential.Areviewonthesource,thekind,thedistributionandthepropertyofPAHswaspresented.AndsomepreventivetreatmentstoreducePAH’spollutionwerediscussedthroughinvestigatingtheharmfulnessofPAHs.

Keywords:PAHs,harmfulness,preventivetreatments.

),女,首都师范大学硕士研究生作者简介 岳敏(1979—

范文六:PAH_多环芳烃_的危害及产生的途径 投稿:夏旒旓

《山东环境》2001年第2期环境科普 

PAH(多环芳烃)的危害及产生的途径

●淄博市博山区环境监测站 王桂山 仲兆庆 王福涛

摘要:本文通过对PAH与人群致病关系的调查和研究,阐明PAH对人体危害的严重性和解决该问题的紧迫性,引起人们

的足够认识。

关键词:芳烃 颗粒物 人群 肺癌 相关  PAH是英文PolycyclicAromaticHydrocarbon的缩写,它的汉语学名为多环芳烃,是人们最早发现的强致癌物质,它是一个庞大的家族,占已被发现致癌总数1󰃗3以上芳烃,即芳香族碳氢化合物。“芳香”二字的来源,最初是指那些从各种天然的香树脂、香精油中提炼而得且具有芳香气味的物质。后来发现这种物质结构上均具有六个碳原子和六个氢原子组成的特殊碳环——苯系化合物,出,,(),多个。,而其中的苯并(a)芘(简称BaP),因此它被当做环境受所以,有必要深入研究PAH在环境中产生PAH污染的指标。

的方式或途径,以寻求有效的解决方法。

1 工业工艺过程

工业生产过程中所产生PAH的量占其总量的绝大部分,这其中绝大部分作为有目的的应用而加以收集,极少量则随所排废水、废气及废渣进入环境,尽管相对量很少,但进入环境后所占有的浓度却相当大。焦化煤气、有机化工、石油工业、炼钢炼铁等三废所排放的废弃物中即有相当量的PAH,如无三废处理措施,排入大气、水及土壤环境中即可对人和其它动物产生持续危害,监测数据表明,焦化煤气工业所排放的废水中含有多种PAH,其中BaP可达25.4-46.0ug󰃗l,大大高于0.03ug󰃗l的国家排放标准;而有机合成工业排放废水中BaP也在1.8ug󰃗l左右;炼焦工艺中高温干馏所产生的200摄氏度以上馏份的主要约含480种芳烃,如果在生产工艺过程中不严格进行控制,就会有PAH外溢。2 欠氧燃烧

燃煤燃烧的情况在生产与生活活动中最为普遍,且生产中使用的煤量最大,是工业企业获取能源的主要途径。燃煤除产生二氧化碳、氮氧化物、部分硫氧化物外,在供氧不足时,例如鼓风、引风量不足时均会产生大量PAH。据测定,1Kg标准碳可产生40-68MgPAH。利用燃油获取能量的场合也很多,比如燃油锅炉、窑炉、汽车、轮船、内燃机车等均要使用各种燃油,欲充分发挥其应有的作用,就必须在燃油的前处理和燃烧过程中下大力气,如预加热,加压,雾化,燃烧室升温等,当这些工作做得不妥时,燃烧效率将大打折扣,不但不能获取应有的能量,还会产生大量烟尘、一氧化碳和PAH。欠氧燃烧在生

活饮食的活动中表现得十分突出,生活饮食灶不管是使用煤

炭、燃油和燃气,由于无动力鼓风引风设备或这类设备不完善,的有害气体,2。559󰃗

3。由吸烟所多,但是其危害最大、最直接。这是因为所产生的有害气体必须经过人的呼吸器官加工后再排出,可谓是“物尽其用”。据调查,每日吸20支香烟比不吸烟者人群患肺癌的机率大15倍左右,而每日吸40支者则高达60倍。4 垃圾堆集与填埋

近十几年来,垃圾所带来的环境污染问题以及由此产生的社会问题日趋严重引起了人们的普遍关注。垃圾是指在人们的社会生产、流通和消费等活动中产生的不再具有使用价值而丢弃的固态或半固态的物质。许多地方是把垃圾送入填埋场作深埋处理,但是,垃圾在被填埋后会产生大量垃圾渗滤液。垃圾渗滤液即填埋场的垃圾在被水浸泡后,可溶性有机物被溶出而产生的高深度有机废水,呈黑色、粘稠状、味臭,其中主要含有成分复杂的有机物,其中包括大量的PAH,同时还含有大量的细菌、病原菌和一些有毒有害物质。在许多城市,垃圾常被遗弃堆集在任意地方,有的还把垃圾填埋在水系的周围,对地下水资源构成污染威胁,有些地区的饮用水源地被垃圾渗滤水污染后已不能使用。5 食品制作

在食品制作的过程中,有许多制作方法是不可取的,例如油煎、油炸、烟熏、烧烤等,因为脂肪高温状态下可裂解产生BaP及其它衍生物,冰岛居民喜欢吃烟熏食品,填埋的胃癌标化死亡率达125.5󰃗10万,有人做过实验:经过烟熏达数周之久的羊肉,BaP的含量达23-46微克󰃗千克,用它在动物身上作试验也发生恶性肿瘤。

通过研究,产生PAH途径还很多,但产生数量相对较少。建议加强对PAH的危害及产生途径的研究,对产生的源头加以严格控制,减少或杜绝PAH的产生,减少人们患恶性肿瘤的机率。

参考文献

①《工业毒理学》上海人民出版社1976《工业毒理学》编写组编

②《山东环境报》1998.8.3陈东

编辑󰃗孟凡模  

41

范文七:多环芳香烃对健康的危害 投稿:程六兮

从阅讀中学习的活动(5)

多环芳香烃对健康的危害

全 球 很 多 大 都市,如香港,每天都会制造數以吨 计的污染物。近年來,多环芳香烃 (PAHs)更是备受关注的污染物。多环芳香烃可來自 天然的灾害,例如火山爆发、森林大火;它亦会因焚烧木材,或由工厂、汽車或餐館排放出來。

甚么是多环芳香烃 ?

多环芳香烃是指带有兩个或以上苯环的 化合物,这些苯环以不同方式并合成多个 多环芳香烃异构体或衍生物。目前多环芳 香烃化合物超过一百个,部分是天然化合 物,其余是经合成得來的。纯多环芳香烃 一般是亲脂性白色或浅黄色的固体,它们 在水的溶解度会随着分子质量增大而降 低。带兩个至四个苯环的多环芳香烃归類 为低分子多环芳香烃;具五个或以上苯环 称为高分子多环芳香烃。多环芳香烃能以 蒸气或固体形式存在,呈蒸气的多环芳香 烃多數只带兩个或三个苯环;带五个以上 苯环的多环芳香烃呈微粒狀,体积小于

据研究所得,不少疾病都是由长时期接触 2.5 µm;含四个苯环的多环芳香烃视其所 高浓度的多环芳香烃引致的。苯并[a]蒽、 处的环境,可以是蒸气或固体。苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、 二苯并[a,h] 蒽及茚并[1,2,3-cd]芘等的多 环芳香烃已被证实为致癌物。有些地方已 修改法例,定期监控多环芳香烃水平。

多环芳香烃是怎样生成的?

加成机理 (HACA)而形成,按着反应进行 的温度,生成具不同苯环的多环芳香烃。

当化石燃料、木材、垃圾或其它有机物如 烟草、烧焦的肉類在不完全燃烧时会生成 多环芳香烃。一般相信多环芳香烃是由简 单的芳香化合物如苯及萘等,经脱氢乙炔

139

当反应在较低温度进行时,多会生成低分 子多环芳香烃;若反应在较高温度进行 时,则容易形成高分子多环芳香烃。简单

的芳香化合物经典型的 HACA 反应机 多环芳香烃怎样影响我们的健康? 理,把苯环缩合或是进行乙炔加成而生成 致癌性 不少多环芳香烃已被界定为致癌对应的多环芳香烃。

物。臨床实验报告指出:若长期接触高浓度多环芳香烃的混合物,会引起皮肤癌、

多环芳香烃经芳族亲电取代反应、氧化反 应或还原反应后,得到大量而類别不同的 衍生物。例如多环芳香烃与大气中的 O3、 SO2、NO2、HNO3 和 N2O5 等空气污染 物起光化学反应后,生成硝基-多环芳香 烃、羟基-多环芳香烃及氧化-多环芳香烃 等衍生物,它们的毒性高于原來的有机反 应物。

肺癌、胃癌及肝癌等疾病。我们确信多环芳香烃可破坏体内的遗传物质,引发癌细胞增长,增加癌病的发病率。首先,我们体内的某些酵素,例如:细胞色素 P450 会把吸进体内的多环芳香烃,经过多阶段代谢作用转化,变成亲电反应的衍生物,如环氧化二醇、奎寧、共轭的羟烷基衍生物等。有些衍生物,例如环氧化物可迅速发生重排反应变为酚,或经水解变为二氢化二醇。这些多环芳香烃具立体择性,代谢后生成不同的異构体,而且倾向生成立

人類经常接触多环芳香烃会怎么样?

多环芳香烃可经由食水、食物或所接触过 体最稳定的異构体,具有最高的诱发突变的泥土等进入人体,而最普遍的接触途径 性和激发肿瘤生长的活性。这些致癌的最是吸入掺杂多环芳香烃的空气。一旦多环 稳定異构体与体内的 DNA 分子容易形成芳香烃进入人体后,便迅速溶于肾脏、肝 共价键,结果在体内的细胞和器官生成脏、脾脏、肾上腺及卵巢等的脂肪组织。 多环芳香烃-DNA 加成物。在众多的多环虽然大部分的多环芳香烃最终经大、小便 芳香烃衍生物中,环氧化多环芳香烃二醇排出,但部分残留在我们体内的多环芳香 对核酸分子起最高代谢作用。位于鸟嘌呤烃,会逐渐累积起來,引起疾病。

和腺嘌呤的核外氨基最易受到环氧化多环芳香烃二醇攻击,生成多环芳香烃-DNA 加成物。在长期吸烟者体内的乳房动脉内皮层中可找到多环芳香烃-DNA 加成物。 诱发突变性

「诱发突变性」或「基因毒性」一词指化 学物质诱发 DNA 和活细胞突变的潜

140

势。由于多环芳香烃-DNA 加成物的生 成、诱发突变和癌肿的形成互相关連,可 見多环芳香烃的诱发突变性确与其致癌 性有关。多环芳香烃与其它化学品,例如

141

从阅讀中学习的活动(5)

空气中的二氧化氮、臭氧、硝酸和二氧化 问题 硫等发起光化反应,生成更多能诱发突变

1. 的硝基-多环芳香烃和羟基-多环芳香烃, 2.

该些反应需时數天或數周。在众多多环芳 香烃中,某些硝基-多环芳香烃具有高度的 3.

诱发突变性,不必经代谢作用,已具生物 活性,称为原诱变剂。典型原诱变剂的例

4.

子,有苯并[a]芘和多个硝基芘的衍生物。 5. 苯并[a]芘诱发突变的能力很高,能诱发原 核细胞和真核细胞发生基因突变,使哺乳 动物细胞进行非预期的 DNA 合成。现已 证实高浓度的苯并[a]芘是若干類型惡性 肿瘤的主要成因。与具原诱变性的硝基- 多环芳香烃不同者,是其它硝基-多环芳香 烃和羟基-多环芳香烃必先进行反应而变 得生物活性,方能在人体内诱发突变。

141

多环芳香烃是甚么 ?

我们接触了多环芳香烃后会怎样?

多环芳香烃经由甚么途径进出人 体 ?

多环芳香烃如何影响我们的健康 ? 搜集有关测定空气悬浮粒子和土壤 沉积物内多环芳香烃的分析方法。写 一篇不多于 500 字的短文來总结你 集得的资料。

范文八:多环芳烃PAHs危害与测试简介 投稿:覃唣唤

英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon,简称PAHs。

多环芳香烃PAHs是煤、油类、煤气、木头、垃圾或其他有机物在不完全燃烧时形成的一类化学物质,有超过100多个不同种类。它们可以被萃取并用作增塑剂。其中有些如Benzo(a)pyrene(苯并芘a)被列为是致癌物质,有些是可疑致癌物质。

多环芳香烃PAHs主要危害:

强致癌物质,损伤生殖系统,易导致皮肤癌,肺癌,上消化道肿瘤,动脉硬化,不育症。 通常含有多环芳香烃PAHs的具体物质:

塑料手柄、塑料包装箱、橡胶手柄、有异味塑料、橡胶产品。

多环芳香烃PAHs来源:

有机物的不完全燃烧、煤\油\气\烟草\烤肉、木炭、原油、木馏油、焦油、润滑油、防锈油、脱膜剂、汽油阻凝剂、电容电解液、矿物油、柏油等石化产品

电子电气产品中的塑料和橡胶材质、黑色或深色的硬性聚合物材料、表面涂料与油漆。在电子电器制造业中,PAHs通常是作为塑料添加剂进入生产环节中,如塑料粒子在挤塑的时候,和模具之间存在黏着,此时要加入脱模剂,而脱模剂中可能含有PAHs。 用于刷毛、皮革、纤维和木材的防腐剂 农药、杀菌剂、蚊香等日常化学产品

多环芳香烃PAHs限值:

项目

类别一

与食品接触的材料或三岁以下孩童会放入口中的物品和玩具

类别二

经常性和皮肤接触的部件,接触时间会超过30秒的部件,以及不属于一类的玩具

类别三

偶尔性接触的部件,即与皮肤接触的时间少于30秒的部件,或与皮肤没有接触的部件

苯并[a]芘 18项PAHs总和

不得检出 (< 0.2mg/kg) 不得检出 (< 0.2mg/kg)

样品要求 Sample required:>20g 测试周期Lead time:5 working days

范文九:危险的多环芳烃 投稿:马熸熹

今年年初,央视曝光三大豪华车品牌使用沥青阻尼片,导致车内空气受到严重污染。这则消息的曝光使得众多车主恐慌不已。

这种被称为阻尼片的东西,贴在车体钢板壁上能起到减震降噪的作用。由于太阳暴晒及发动机散热,沥青阻尼片在受热后极易分解释放有毒的多环芳烃气体,而且这是一个长期缓慢的释放过程。

什么是多环芳烃?多环芳烃只存在于汽车里吗?它具有危害吗?

我们将在文章中一一回答大家所关心的问题。

什么是多环芳烃

对于多环芳烃,其实我们并不陌生,相信好多人都知道烤羊肉串、油炸食品中含有致癌物质,多环芳烃就是一类强致癌物。

所谓多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,简称pahs),是指分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物,它是重要的环境和食品污染物。人类迄今为止已发现包括萘、蒽、菲、芘等200多种pahs,其中有相当部分具有致癌性。有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷。我国已将7种多环芳烃列入“中国环境优先污染物黑名单”中。

国际癌症研究中心(iarc)在1976年列出的94种对实验动物具有致癌作用的化合物中,有15种属于多环芳烃。由于苯并芘是第一个被发现的环境化学致癌物,而且致癌性很强,故而人们常以苯并芘作为多环芳烃的代表。

多环芳烃在工业废水中的浓度高达1毫克/升。我国饮用水卫生标准规定:苯并芘在水中的含量应小于0.00001毫克/升。而世界卫生组织拟定的饮用水标准中,6种有代表性的多环芳烃可接受的最高浓度为0.00002毫克/升。美国环保局列出16种多环芳烃,要求它们的总量不得多于0.0002毫克/升。

无处不在

环境中多环芳烃的来源主要是人为源,是由煤、石油、木材及有机高分子化合物的不完全燃烧产生的。在汽车、飞机的尾气中就含有相当数量的多环芳烃,北方冬季燃煤取暖产生的废气中致癌性多环芳烃的浓度可达1毫克/立方米。

多环芳烃的天然来源包括陆地和水生生物的合成、森林和草原火灾、火山喷发等。随着煤以及石油在工业生产、交通运输乃至人们的生活中被广泛应用,多环芳烃的排放量日益增加,且因其不易降解,致使它们在环境中的总量不断增加。

广泛分布于环境中的多环芳烃存在于我们生活的各个角落。我们吃的蔬菜中,我们喝的水中,我们呼吸的空气中,都有它们的身影。任何有机物加工、废弃、燃烧或使用的地方都可能产生多环芳烃,例如炼油厂、炼焦厂、橡胶厂和火电厂等,这些排放烟尘的工厂甚至居民的炊烟中都含有多环芳烃。

美国对8个州大气成分的分析显示,工业区大气中的多环芳烃比农业区高10多倍。多环芳烃污染物已成为环境污染物中极重要的物质之一。我们周围的大气、土壤和水中都不同程度地含有诸如苯并芘等多环芳烃。

存在于大气中的多环芳烃为其直接进入食品提供了可能,比如多环芳烃可以落在蔬菜、水果、谷物和露天存放的粮食表面。食用植物也可以从受多环芳烃污染的土壤及灌溉水中聚集这类物质。多环芳烃可能会污染水体,通过海藻、甲壳类动物、软体动物和鱼组成的食物链向人体迁移,最终聚集在人体内。

苏联科学家的研究表明,在城市及大型工厂附近生长的谷物、水果和蔬菜中的苯并芘含量明显高于农村和偏远山区谷物和蔬菜中的含量。用这些受到污染地区的谷物制成的植物油和用这些地区出产的谷物喂养的食用动物的肉及奶制品中都有明显偏高的苯并芘含量。不过,即使在远离工业中心地区的土壤中,多环芳烃 的水平也可能很高。研究人员在远离人群居住

的一些地方发现土壤中的多环芳烃含量可达到100~200微克/千克,这主要是腐烂的蔬菜残留造成的。有机物在土壤微生物作用下也可形成多环芳烃。我国一些地区的农民习惯在沥青路面上晾晒粮食,有可能造成多环芳烃对食物的直接污染。

由于甲壳类动物降解能力较差,因而体内往往积聚有相当多的苯并芘。此外,食品在熏制和烘烤等加工过程中会产生大量的多环芳烃,它们对人体健康更具危害性。

有人对天津地区两个地方的蔬菜中的多环芳烃含量进行了研究,结果发现天津蔬菜的多环芳烃含量要高于希腊和芬兰。

不少地方对垃圾实行填埋处理,但这样会产生垃圾渗透液。经水浸泡后,这些垃圾渗透液能变成含有大量多环芳烃的有机废水。

全世界每年排入大气的多环芳烃约为几十万吨。五环以上的多环芳烃大部分集中在颗粒物上或散布在大气飘尘中。在大气飘尘中,几乎所有的多环芳烃都附着在粒径小于7微米的可吸入颗粒物上,直接威胁人们的健康。

危害

2012年6月,香港消费者委员会发布测试报告,称从全球知名箱包品牌“新秀丽”的3款行李箱手柄中检测出多环芳烃超标。此后不久,“新秀丽”不得不召回这些箱包。 多环芳烃对人体有哪些危害呢?

首先,多环芳烃可以引起机体的免疫抑制反应,表现为血清免疫学指标的改变。动物实验表明,烹饪油烟冷凝物对小鼠免疫功能有明显影响,并且其对t淋巴细胞的影响更显著。 其次,多环芳烃具有潜在的致癌性危险。

调查表明,苯并芘 的浓度每100立方米增加0.1微克时,肺癌死亡率上升5%。环境中的多环芳烃虽然是微量的,但很难降解,容易在环境中累积,进而通过直接接触和间接接触进入人体,最终对健康造成损害。山区居民经常就地拢火取暖,室内烟雾弥漫,终日不散,从而造成较高的鼻咽癌发生率。人们食用高温烹制(如烤、炸)的食物可能会提高某些器官(尤其是胃和食道)的癌症发生率。例如,冰岛居民喜欢吃烟熏食品,其胃癌标准化死亡率达125.5/10万,明显高于其他地区。

多环芳烃的致癌性可能是因其易于和细胞内的dna、rna等遗传物质结合而起致癌作用。多环芳烃进入人体后,大部分经混合功能氧化酶代谢生成各种中间产物和终产物,其中一些代谢产物可与dna共价结合形成pah-dna加合物,引起dna损伤,诱导基因突变,甚至诱发肿瘤形成。 其实,多环芳烃的致癌性已被人们研究了200多年。早在1775年,英国医生波特就确认烟囱清洁工阴囊癌的高发病率与他们频繁接触烟灰(煤焦油)有关。然而直到1932年,最重要的多环芳烃——苯并芘才被人们从煤矿焦油和矿物油中分离出来,并在动物实验中证实其具有高度致癌性。

由于多环芳烃的种类很多,不同类型的致癌活性各有差异。其中,苯并芘是一种较强的致癌物,主要导致上皮组织产生肿瘤,如皮肤癌、肺癌、胃癌和消化道癌等。1973年,沙巴特等人的研究表明,苯并芘除了能够诱导胃癌和皮肤癌外,还可引起食管癌、上呼吸道癌和白血病,并可通过母体使胎儿致畸。随食物进入人体的苯并芘大部分可被人体消化道吸收,随后通过血液循环很快遍布人体。人体乳腺和脂肪组织均可蓄积苯并芘。

人体吸收的苯并芘一部分与蛋白质结合,使控制细胞生长的酶发生变异,导致细胞失去控制生长的能力而发生癌变。另一部分则参与代谢分解,并最终有可能变为致癌物——苯并芘二醇环氧化物。该物质不可被转化且具有极强的致突变性,可以直接和细胞中不同成分(包括dna)反应,致使基因突变,从而导致癌症的发生。鉴于种种原因,联合国粮农组织和世界卫生组织尽管未对食品中的多环芳烃允许含量做出规定,但有人估计,成年人每年从食物中摄取的多环芳烃总量为1~2毫克;如果累积摄入量超过80毫克,即可能诱发癌症。因此建议每人每天的摄入总量不可超过10微克。

越来越多的研究表明,多环芳烃的真正危险在于它们暴露于太阳光中紫外线辐射时的光致毒效应。太阳光中可见光区和紫外光区的光对多环芳烃的毒性有显著影响。实验表明,多环芳烃在紫外线照射下会加速具有损伤细胞组成能力的自由基形成。这种自由基会破坏细胞膜并损伤dna,从而引起人体细胞遗传信息发生突变。这是对细胞最严重的损害之一。此外,多环芳烃还可以生成光降解产物,例如苯醌,它是一种直接致突变物,会引起人体基因的突变,同时也会导致人类红细胞溶血及大肠杆菌的死亡,因而对微生物具有较大毒害作用。 避免危害

在自然界中存在着生物降解、水解、光作用裂解等消除方式,使得环境中的多环芳烃含量始终保持在一个较低的浓度水平上。但是近些年来,随着人类生产活动的加剧,破坏了环境中多环芳烃的动态平衡,导致其在环境中大量增加,已经达到非治理不可的地步。多环芳烃的防治措施一般有两方面:一是制定具体的排放标准来规范和控制多环芳烃的排放,另一方面是采用一些方法来处理已经造成污染的多环芳烃。降解多环芳烃的常规方法有物理方法(能除去50%~60% )、化学方法(光氧化法和化学氧化法)以及生化处理法(能除去30%~40% )。但这些方法目前都无法彻底降解多环芳烃,成本也较高,所以积极探索新的高科技方法来治理多环芳烃污染是非常必要的。可喜的是,科学家已经提出了很多行之有效的方法,例如用微波技术处理多环芳烃。虽然微波消除多环芳烃污染物还处于实验室研究阶段,但这种技术具有高效、快速、不污染环境等优点,相信随着研究的不断深入,它在环境保护方面一定会有广阔的应用前景。

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我们身边的多环芳烃

多环芳烃通常存在于石化产品、橡胶、塑胶、润滑油、防锈油、不完全燃烧的有机化合物中。除了电动工具外,很多电器中都存在多环芳烃。常见的包括:塑料粒子在挤塑的时候;模具之间存在黏着状况,需要加入脱模剂时,脱模剂中可能含有多环芳烃。

可能存在多环芳烃的物质有:木炭、原油、木馏油、焦油 (天然)、药物、染料、塑料、橡胶、农药 (人为)、润滑油、脱膜剂、电容电解液、矿物油、柏油 (人为)、杀虫剂、杀菌剂、蚊香、吸烟、汽油阻凝剂(人为)。

塑料手柄、塑料包装箱、橡胶手柄、有异味的塑料和橡胶产品等,都可能含有多环芳烃。

范文十:危险的多环芳烃 投稿:范楎楏

今年年初,央视曝光三大豪华车品牌使用沥青阻尼片,导致车内空气受到严重污染。这则消息的曝光使得众多车主恐慌不已。

  这种被称为阻尼片的东西,贴在车体钢板壁上能起到减震降噪的作用。由于太阳暴晒及发动机散热,沥青阻尼片在受热后极易分解释放有毒的多环芳烃气体,而且这是一个长期缓慢的释放过程。

  什么是多环芳烃?多环芳烃只存在于汽车里吗?它具有危害吗?

  我们将在文章中一一回答大家所关心的问题。

  什么是多环芳烃

  对于多环芳烃,其实我们并不陌生,相信好多人都知道烤羊肉串、油炸食品中含有致癌物质,多环芳烃就是一类强致癌物。

  所谓多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,简称PAHs),是指分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物,它是重要的环境和食品污染物。人类迄今为止已发现包括萘、蒽、菲、芘等200多种PAHs,其中有相当部分具有致癌性。有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷。我国已将7种多环芳烃列入“中国环境优先污染物黑名单”中。

  国际癌症研究中心(IARC)在1976年列出的94种对实验动物具有致癌作用的化合物中,有15种属于多环芳烃。由于苯并芘是第一个被发现的环境化学致癌物,而且致癌性很强,故而人们常以苯并芘作为多环芳烃的代表。

  多环芳烃在工业废水中的浓度高达1毫克/升。我国饮用水卫生标准规定:苯并芘在水中的含量应小于0.00001毫克/升。而世界卫生组织拟定的饮用水标准中,6种有代表性的多环芳烃可接受的最高浓度为0.00002毫克/升。美国环保局列出16种多环芳烃,要求它们的总量不得多于0.0002毫克/升。

  无处不在

  环境中多环芳烃的来源主要是人为源,是由煤、石油、木材及有机高分子化合物的不完全燃烧产生的。在汽车、飞机的尾气中就含有相当数量的多环芳烃,北方冬季燃煤取暖产生的废气中致癌性多环芳烃的浓度可达1毫克/立方米。

  多环芳烃的天然来源包括陆地和水生生物的合成、森林和草原火灾、火山喷发等。随着煤以及石油在工业生产、交通运输乃至人们的生活中被广泛应用,多环芳烃的排放量日益增加,且因其不易降解,致使它们在环境中的总量不断增加。

  广泛分布于环境中的多环芳烃存在于我们生活的各个角落。我们吃的蔬菜中,我们喝的水中,我们呼吸的空气中,都有它们的身影。任何有机物加工、废弃、燃烧或使用的地方都可能产生多环芳烃,例如炼油厂、炼焦厂、橡胶厂和火电厂等,这些排放烟尘的工厂甚至居民的炊烟中都含有多环芳烃。

  美国对8个州大气成分的分析显示,工业区大气中的多环芳烃比农业区高10多倍。多环芳烃污染物已成为环境污染物中极重要的物质之一。我们周围的大气、土壤和水中都不同程度地含有诸如苯并芘等多环芳烃。

  存在于大气中的多环芳烃为其直接进入食品提供了可能,比如多环芳烃可以落在蔬菜、水果、谷物和露天存放的粮食表面。食用植物也可以从受多环芳烃污染的土壤及灌溉水中聚集这类物质。多环芳烃可能会污染水体,通过海藻、甲壳类动物、软体动物和鱼组成的食物链向人体迁移,最终聚集在人体内。

  苏联科学家的研究表明,在城市及大型工厂附近生长的谷物、水果和蔬菜中的苯并芘含量明显高于农村和偏远山区谷物和蔬菜中的含量。用这些受到污染地区的谷物制成的植物油和用这些地区出产的谷物喂养的食用动物的肉及奶制品中都有明显偏高的苯并芘含量。不过,即使在远离工业中心地区的土壤中,多环芳烃 的水平也可能很高。研究人员在远离人群居住的一些地方发现土壤中的多环芳烃含量可达到100~200微克/千克,这主要是腐烂的蔬菜残留造成的。有机物在土壤微生物作用下也可形成多环芳烃。我国一些地区的农民习惯在沥青路面上晾晒粮食,有可能造成多环芳烃对食物的直接污染。

  由于甲壳类动物降解能力较差,因而体内往往积聚有相当多的苯并芘。此外,食品在熏制和烘烤等加工过程中会产生大量的多环芳烃,它们对人体健康更具危害性。

  有人对天津地区两个地方的蔬菜中的多环芳烃含量进行了研究,结果发现天津蔬菜的多环芳烃含量要高于希腊和芬兰。

  不少地方对垃圾实行填埋处理,但这样会产生垃圾渗透液。经水浸泡后,这些垃圾渗透液能变成含有大量多环芳烃的有机废水。

  全世界每年排入大气的多环芳烃约为几十万吨。五环以上的多环芳烃大部分集中在颗粒物上或散布在大气飘尘中。在大气飘尘中,几乎所有的多环芳烃都附着在粒径小于7微米的可吸入颗粒物上,直接威胁人们的健康。

  危害

  2012年6月,香港消费者委员会发布测试报告,称从全球知名箱包品牌“新秀丽”的3款行李箱手柄中检测出多环芳烃超标。此后不久,“新秀丽”不得不召回这些箱包。

  多环芳烃对人体有哪些危害呢?

  首先,多环芳烃可以引起机体的免疫抑制反应,表现为血清免疫学指标的改变。动物实验表明,烹饪油烟冷凝物对小鼠免疫功能有明显影响,并且其对T淋巴细胞的影响更显著。

  其次,多环芳烃具有潜在的致癌性危险。

  调查表明,苯并芘 的浓度每100立方米增加0.1微克时,肺癌死亡率上升5%。环境中的多环芳烃虽然是微量的,但很难降解,容易在环境中累积,进而通过直接接触和间接接触进入人体,最终对健康造成损害。山区居民经常就地拢火取暖,室内烟雾弥漫,终日不散,从而造成较高的鼻咽癌发生率。人们食用高温烹制(如烤、炸)的食物可能会提高某些器官(尤其是胃和食道)的癌症发生率。例如,冰岛居民喜欢吃烟熏食品,其胃癌标准化死亡率达125.5/10万,明显高于其他地区。

  多环芳烃的致癌性可能是因其易于和细胞内的DNA、RNA等遗传物质结合而起致癌作用。多环芳烃进入人体后,大部分经混合功能氧化酶代谢生成各种中间产物和终产物,其中一些代谢产物可与DNA共价结合形成PAH-DNA加合物,引起DNA损伤,诱导基因突变,甚至诱发肿瘤形成。   其实,多环芳烃的致癌性已被人们研究了200多年。早在1775年,英国医生波特就确认烟囱清洁工阴囊癌的高发病率与他们频繁接触烟灰(煤焦油)有关。然而直到1932年,最重要的多环芳烃——苯并芘才被人们从煤矿焦油和矿物油中分离出来,并在动物实验中证实其具有高度致癌性。

  由于多环芳烃的种类很多,不同类型的致癌活性各有差异。其中,苯并芘是一种较强的致癌物,主要导致上皮组织产生肿瘤,如皮肤癌、肺癌、胃癌和消化道癌等。1973年,沙巴特等人的研究表明,苯并芘除了能够诱导胃癌和皮肤癌外,还可引起食管癌、上呼吸道癌和白血病,并可通过母体使胎儿致畸。随食物进入人体的苯并芘大部分可被人体消化道吸收,随后通过血液循环很快遍布人体。人体乳腺和脂肪组织均可蓄积苯并芘。

  人体吸收的苯并芘一部分与蛋白质结合,使控制细胞生长的酶发生变异,导致细胞失去控制生长的能力而发生癌变。另一部分则参与代谢分解,并最终有可能变为致癌物——苯并芘二醇环氧化物。该物质不可被转化且具有极强的致突变性,可以直接和细胞中不同成分(包括DNA)反应,致使基因突变,从而导致癌症的发生。鉴于种种原因,联合国粮农组织和世界卫生组织尽管未对食品中的多环芳烃允许含量做出规定,但有人估计,成年人每年从食物中摄取的多环芳烃总量为1~2毫克;如果累积摄入量超过80毫克,即可能诱发癌症。因此建议每人每天的摄入总量不可超过10微克。

  越来越多的研究表明,多环芳烃的真正危险在于它们暴露于太阳光中紫外线辐射时的光致毒效应。太阳光中可见光区和紫外光区的光对多环芳烃的毒性有显著影响。实验表明,多环芳烃在紫外线照射下会加速具有损伤细胞组成能力的自由基形成。这种自由基会破坏细胞膜并损伤DNA,从而引起人体细胞遗传信息发生突变。这是对细胞最严重的损害之一。此外,多环芳烃还可以生成光降解产物,例如苯醌,它是一种直接致突变物,会引起人体基因的突变,同时也会导致人类红细胞溶血及大肠杆菌的死亡,因而对微生物具有较大毒害作用。

  避免危害

  在自然界中存在着生物降解、水解、光作用裂解等消除方式,使得环境中的多环芳烃含量始终保持在一个较低的浓度水平上。但是近些年来,随着人类生产活动的加剧,破坏了环境中多环芳烃的动态平衡,导致其在环境中大量增加,已经达到非治理不可的地步。多环芳烃的防治措施一般有两方面:一是制定具体的排放标准来规范和控制多环芳烃的排放,另一方面是采用一些方法来处理已经造成污染的多环芳烃。降解多环芳烃的常规方法有物理方法(能除去50%~60% )、化学方法(光氧化法和化学氧化法)以及生化处理法(能除去30%~40% )。但这些方法目前都无法彻底降解多环芳烃,成本也较高,所以积极探索新的高科技方法来治理多环芳烃污染是非常必要的。可喜的是,科学家已经提出了很多行之有效的方法,例如用微波技术处理多环芳烃。虽然微波消除多环芳烃污染物还处于实验室研究阶段,但这种技术具有高效、快速、不污染环境等优点,相信随着研究的不断深入,它在环境保护方面一定会有广阔的应用前景。

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  我们身边的多环芳烃

  多环芳烃通常存在于石化产品、橡胶、塑胶、润滑油、防锈油、不完全燃烧的有机化合物中。除了电动工具外,很多电器中都存在多环芳烃。常见的包括:塑料粒子在挤塑的时候;模具之间存在黏着状况,需要加入脱模剂时,脱模剂中可能含有多环芳烃。

  可能存在多环芳烃的物质有:木炭、原油、木馏油、焦油 (天然)、药物、染料、塑料、橡胶、农药 (人为)、润滑油、脱膜剂、电容电解液、矿物油、柏油 (人为)、杀虫剂、杀菌剂、蚊香、吸烟、汽油阻凝剂(人为)。

  塑料手柄、塑料包装箱、橡胶手柄、有异味的塑料和橡胶产品等,都可能含有多环芳烃。

  【责任编辑】赵 菲

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