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          多環芳烴PAHS

          作者:東莞斯坦德儀器設備有限公司 瀏覽: 發表時間:2014-04-16 11:27:01

          2013年12月9日消息,歐盟委員會發布一則規例新增了對REACH法規覆蓋下的消費品中的多環芳香族碳氫化合物(polycyclic aromatic hydrocarbons ,PAHs)的限制要求。這是在“快速追蹤”限制程序下***次執行的限制要求,應用于與消費者接觸的具有致癌、誘變、和生殖毒性的物質。 
              該法規已經發布在官方公報上,將于2015年12月27日生效。
          多環芳烴 - 定義
           多環芳烴
          多環芳烴定義:含有一個苯環以上的芳香化合物,產生于工業生產、有機物熱解或不完全燃燒,其中有許多被證明具有致癌毒性。
          應用學科:生態學(一級學科);污染生態學(二級學科)
          多環芳烴 - 概述
          多環芳烴是分子中含有兩個以上苯環的碳氫化合物,包括萘、蒽、菲、芘等150余種化合物。有些多環芳烴還含有氮、硫和環戊烷,常見的具有致癌作用的多環芳烴多為四到六環的稠環化合物。
          國際癌癥研究中心(IARC)(1976年)列出的94種對實驗動物致癌的化合物,其中15種屬于多環芳烴,由于苯并[α]芘是***個被發現的環境化學致癌物,而且致癌性很強,故常以苯并[α]芘作為多環芳的代表,它占全部致癌性多環芳烴1%-20%。
          多環芳烴 - 來源
           萘
          環境中存在的PAHs主要有天然和人為兩種來源。
          天然來源
          (1)某些細菌、藻類和植物的生物合成產物;
          (2)森林、草原燃起的野火及火山噴發物;
          (3)從化石燃料、木質素、底泥等散發出的PAHs是長期地質年代中由生物降解再合成的產物。
          人為來源
          (1)廢物焚燒和化工燃料不完全燃燒產生的煙氣(包括汽車尾氣);
          (2)工廠(特別是煉焦、煉油、煤氣廠)排出物。
          (3)水體中的PAHs主要來源于工業廢水、大氣降落物、表面敷瀝青道路的徑流及污染土壤的瀝濾流。與地下水、湖水相比,河水更易受污染,其中多被吸附在懸浮粒子上,僅少量呈溶解態。
          (4)室內PAHs則來源于取暖、烹飪以及吸煙等,由含碳氫化合物不完全燃燒產生。特別是有研究報道,從香煙中已檢測到300種以上的PAHs。[1][2]


          多環芳烴 - 理化性質
          PAHs是一類由2個或2個以上苯環連接而成的碳氫化合物,包括萘、蒽、菲、芘等150余種,可分為芳香稠環型和芳香非稠環型。
          PAHs 的水溶性較差,脂溶性較強,可在生物體內蓄積。能溶于丙酮、苯、二氯甲烷等有機溶劑。[1]
          多環芳烴 - 分布
          研究發現,低環PAHs在氣相中的含量相對較高,而高環PAHs則主要以吸附于可吸入顆粒物的形式存在。五元環及其以上的PAHs主要吸附在顆粒物上,二到四元環的PAHs則在氣相和固相中均有分布。[3][4]
          人類在工農業生產,交通運輸和日常生活中大量使用的煤炭,石油,汽油,木柴等燃料,可產生多環芳烴的污染。每公斤燃料燃燒所排出的苯并[α]芘量分別約為:煤炭67~137mg,木柴61~125mg,原油40~68mg,汽油12~50.4mg。因此,人類的外環境如大氣,土壤和水中都不同程度地含有苯并[α]芘等多環芳烴。多環芳烴在大氣的污染為其直接進入食品—落在蔬菜,水果,谷物和露天存放的糧食表面創造了條件。食用植物也可以從受多環芳烴污染的土壤及灌溉水中聚集這類物質,多環芳烴污染水體,可以使之通過海藻,甲殼類動物,軟體動物和魚組成的食物鏈向人體轉移,***終都有可能聚集在人體中。
          多環芳烴 - 制備方法
          食品中的成分一般包括水、脂肪類化合物、芳香烴和有機酸等,其中含有的PAHs物質是非極性物質,可以使用多種有機溶劑如氯仿、石油醚、醇類、丙酮、苯等多種物質進行提取。目前(2011年)提取PAHs物質的主要方法有固相萃取、超臨界流體萃取、超聲波提取和索式提取等幾種。
          通過有機溶劑提取到的PAHs物質中可能還含有一定量的非芳烴雜質,這些雜質可能干擾PAHs的定量檢測。因此,對于提取到的試樣,可以根據PAHs具有的兩個特點即脂溶性和芳香性進行濃縮或純化。[5][6]
          多環芳烴 - 毒理學研究
          免疫抑制反應
          PAHs可以引起機體的免疫抑制反應,表現為血清免疫學指標的改變。動物試驗表明,烹飪油煙冷凝物對小鼠免疫功能有明顯影響,其對T淋巴細胞的影響要比B淋巴細胞更為明顯。
          致癌性
          由于苯并[a]芘是***個被發現的環境化學致癌物,而且致癌性很強,故經常以苯并[a]芘作為PAHs的代表。動物實驗已證明苯并[a]芘能誘發皮膚癌、肺癌和胃癌。經多年研究證明,苯并[a]芘本身是“前致癌物”,需在體內代謝轉化后方成為“終致癌物”。
          苯并[a]芘進入人體后,有很少一部分以原形從尿或經膽汁隨糞便排出體外,其余大部分經肝、肺細胞微粒體中的混合功能氧化酶氧化形成環氧化物,然后氧環打開,第10位上的親電子陽離子與細胞大分子(DNA、RNA、蛋白質等)共價結合,構成癌變的物質基礎。
          多環芳烴的致癌機理研究較多。有的學者認為,具有致癌性的多環芳烴都含有菲環的結構,可視為菲的衍生物,它們顯著的特點在于菲的9、10雙鍵,此鍵具有高電子密度,似乎有關PAHs的致癌性均與此鍵有關。若致癌性多環芳烴代謝產物的環氧化合物,正好包括此鍵,則易于與細胞內的DNA、RNA等物質結合而起致癌作用。[7][8]
          光致毒效應
          由于多環芳烴的毒性很大,對中樞神經、血液作用很強,尤其是帶烷基側鏈的PAHs,對粘膜的刺激性及麻醉性極強,所以過去對多環芳烴的研究主要集中在生物體內的代謝活性產物對生物體的毒作用及致癌活性上。但是越來越多的研究表明,多環芳烴的真正危險在于它們暴露于太陽光中紫外光輻射時的光致毒效應??茖W家將PAHs的光致毒效應定義為紫外光的照射對多環芳烴毒性所具有的顯著的影響。
          有實驗表明,同時暴露于多環芳烴和紫外照射下會加速具有損傷細胞組成能力的自由基形成,破壞細胞膜損傷DNA,從而引起人體細胞遺傳信息發生突變。在好氧條件下,PAHs的光致毒作用將使PAHs光化學氧化形成內過氧化物,進行一系列反應后,形成醌。由苯并[a]芘產生的苯并[a]芘醌是一種直接致突變物,它將引起人體基因的突變,同時也會引起人類紅細胞溶血及大腸桿菌的死亡。[9][10]
          多環芳烴 - 用途
          多環芳烴是有機化工重要基礎原料,多環芳烴中聯苯用作化工過程的熱載體。稠環芳烴中萘是制造染料和增塑劑的重要原料。多種含氧、含氯、含氮、含硫的芳烴衍生物用于生產多種精細化工產品。
          70年代世界芳烴的化工年利用量已超過30Mt。
          21世紀后有超過16種具有致癌性的多環芳烴被禁用。[10]
          多環芳烴 - 種類
          共有超過100種、具有10,000個不同的多環芳烴化合物。16種常見的多環芳香烴為:   
          1.NAP Naphthalene 萘   
          2 .ANY Acenaphthylene 苊烯   
          3.ANA Acenaphthene 苊   
          4.FLU Fluorene 芴   
          5.PHE Phenanthrene 菲   
          6.ANT Anthracene 蒽   
          7.FLT Fluoranthene 熒蒽   
          8.PYR Pyrene 芘   
          9.BaA Benzo(a)anthracene 苯并(a)蒽   
          10.CHR Chrysene 屈   
          11. BbF Benzo(b)fluoranthene 苯并(b)熒蒽   
          12. BKF Benzo(k)fluoranthene 苯并 (k)熒蒽   
          13.BaP Benzo(a)pyrene 苯并(a)芘   
          14.IPY Indeno(1,2,3-cd)pyrene 茚苯(1,2,3-cd)芘   
          15.DBA Dibenzo(a,h)anthracene 二苯并(a, n)蒽   
          16.BPE Benzo(g,hi)perylene 苯并(ghi)北(二萘嵌苯)
          多環芳烴 - 相關政策
          截至2011年11月,各***地區通過書面法律或法令確定下來的有:
          歐盟76/769/EEC;
          德國German:GS認證、LFGB;
          美國US:EPA;
          中國:GB,GB/T,GHZ[2]
          多環芳烴 - 相關新聞
          2011年11月10日,復旦大學公布的一個有關霧污染及污染物痕量檢測的課題報告顯示,上海市區采集到的霧水,大多顏色較深,存在多種致癌致畸物-多環芳烴,且其濃度值與國內外其他地區相比偏高。許多PAHs具有致癌、致畸和致突變等“三致”效應,對環境和人類健康具有較大危害。對此,上海市環境監測中心總工程師伏晴艷表示,日常抽煙或炒菜產生的油煙中也含有多環芳烴,與之相比,霧水中的含量則要低不少。[11]
          2012年5月,新疆理化所發現粘土表面多環芳烴光化學降解行為,研究結果證實了粘土促使PAHs光催化降解性能,且降解產物***終被完全礦化。這一發現對認識土壤環境中PAHs的遷移、轉化和歸趨規律及其影響機制具有科學意義,同時為PAHs污染土壤的深度光催化氧化治理技術提供了理論支持。[12]
          2012年9月14日,車問網發布《“健康汽車”檢測報告》,報告顯示,11款主流車型內飾中的致癌物——多環芳烴含量超標。此次檢測選取了市場上在售的32個品牌、44款車型作為檢測對象,主要檢測汽車內與人體接觸的汽車座椅、頭枕、方向盤等內飾。檢測出有致癌物的車型為:長安悅翔、天津一汽威志、奇瑞A3(內飾多環芳烴含量超過10mg/kg);長安鈴木SX4、上海通用雪佛蘭愛唯歐、上汽通用五菱寶駿630、上汽榮威350、華晨駿捷、昌河鈴木北斗星、三菱歐藍德、現代新勝達(內飾多環芳烴含量在5到10 mg/kg之間,超過兒童接觸限值的25倍以上)。


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