苯并芘的来源及防治

苯并芘的来源及防治英文名称:3,4-Benzopyrene分子式:C20H12分子量:252.313，4苯并芘是由5个苯环构成多环芳烃，是1933年第一次由沥青中分离出来的一种致癌物。常温下为浅黄色晶状固体，熔点179~179.3℃，沸点312℃．难溶于水，微溶于乙醇、甲醇，易溶于苯、甲苯、二甲苯、氯仿、乙醚、丙酮等等有机溶剂。碱性情况下稳定，遇酸易起化学变化。环境中3，4苯并芘的主要来源于工业生产和生活中煤炭、石油和天然气燃烧产生的废气；机动车辆排出的废气；加工橡胶、熏制食品以及纸烟与烟草的烟气等。据报道，一包香烟内含有0．32微克的3，4苯并芘，每烧1kg煤，可产生0.21mg；100g煤烟中含6．4mg；汽车排气中的炭黑、每1g中就有75．4微克，这种汽车每行驶1h，就排出大约300微克的3，4苯并芘。大气中致癌物质有3．4苯并芘、二苯并芘等十多种多环芳香烃。由于3，4苯并芘较为稳定，在环境中广泛存在，且与其他多环芳烃化合物的含量有一定相关性，所以都把3．4苯并芘作为大气致病物质的代表。随着城市大气污染的增加，呼吸道癌症发病率、肺癌死亡率显著增加。3，4苯并芘是一种强的环境致癌物，可诱发皮肤、肺和消化道癌症，是环境污染主要监测项目之一。沥青在改性过程为全封闭搅拌，放入浸渍槽后为敞开操作，沥青在热熔条件下因高温会产生一定量的沥青烟气。由于缺乏监测资料，我们收集了绍兴市监测站对同类企业绍兴市橡胶有限公司防水卷材生产线沥青烟气的监测资料，以此类比估算本项目沥青烟气发生源强。绍兴市橡胶有限公司改性沥青防水卷材年产规模为14万米，浸渍工艺产生的沥青烟气同样采用集气罩收集，经管道引入螺旋分离机和汽液过滤器处理后15m高空排放，根据监测结果尾气沥青烟气浓度15mg/m3，有组织排放量为0.025t/a，整个处理工艺集气段收集效率按80％计，系统对沥青烟气的去除效率按90％计，推算浸渍工段沥青烟气发生量为312kg/a，折每万米防水卷材沥青烟气发生量为22.3kg/万米。为确保沥青烟气达标排放，要求企业参考绍兴市橡胶有限公司生产经验安装螺旋分离机和气液过滤器，去除效率90％，回收的沥青工艺回用另外，还有点资料，你可参考一下。沥青是由多种有机化合物构成的复杂混合物。在常温下呈固体、半固体或液体状态，颜色呈褐色以至黑色，能溶解于多种有机溶剂。本项目所用的沥青为石油沥青，是石油原油经分馏提出各种石油产品后的残留物，再经加工制得的产品，是由许多高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物。石油沥青的主要组分为油分、树脂和地沥青质三种，此外还含有一定量的固体石蜡。受高温处理时，沥青会挥发出大量的烟气，其主要成分为酚类化合物，另有蒽、萘、吡啶等对皮肤粘膜具刺激性的成分。沥青烟气是黄色的烟气，其中大部分是0.1～1微米的焦油细雾粒，接触沥青和沥青烟气的人，可产生皮肤、粘膜症状为主，偶而伴发全身性症状。由于沥青和沥青烟含有苯并[a]芘，经科学试验证明是引起皮肤癌、肺癌等疾病的主要原因之一。由于本项目采用的是石油沥青，其危害程度大大低于煤焦油沥青，根据德国福格勒公司的测定，煤沥青中致癌物质苯并芘含量是10000ppm，而石油沥青中是0.1～27ppm。下表为石油沥青中苯并芘含量与其它物质的比较。表14各种物质苯并芘含量名称石油沥青庭院水林区水茶水葵花子油筽笋烤牛排烤香肠烤猪苯并芘含量，ppm0.1～27约9060-1300约20约10约135085140由表可见，石油沥青中苯并芘含量还不如烤香肠或烤猪中的多，而烤香肠或烤猪之类的食品并没有出现致癌性的报告出现。沥青烟与苯并[a]芘的比例关系：沥青主要有石油沥青和煤焦油沥青。一般石油沥青含苯并[a]芘为0.1～27mg/kg，裂解石油沥青为4～272mg/kg。煤焦油沥青中苯并[a]芘为12500mg/kg，煤焦油沥青中苯并[a]芘含量占1.5%～1.8%。沥青烟气中含有液态或固态微粒，还有呈蒸气态的有害物质，其中含有极微量的苯并[a]芘。沥青烟气的治理：沥青烟主要由气、液两相组成，液相部分是十分细微的挥发冷凝物，粒径多在0.1～1.0之间，最小的约0.01，最大的10。对于这种浓度高又极为分散的沥青烟，净化方法主要有静电捕集法、燃烧法、冷凝-吸附法、吸收法等。为使氧化沥青尾气燃烧时尽量少产生或不产生苯并[a]芘，燃烧温度必须在1000℃以上。例如，某项目的沥青罐内油温在210～230℃，设备顶部沥青烟气浓度196.2～226.9mg/m3；浸油池油温在140℃左右，实测顶部烟气浓度约41mg/m3；沥青罐油温较高，沥青烟若不治理，不能做到达标排放，不符合环境保护要求；浸油池油温较低，产生油烟量较少，浓度较低，可以做到达标排放；项目沥青罐和混料罐均为密封装置，同时在沥青罐上设冷凝器回收挥发物质，沥青烟经冷凝回收后可以做到达标排放。评价因子的筛选：《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）规定了各种工业炉窑、市政建筑施工临时用沥青加热炉等沥青油烟最高允许排放浓度。《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）规定了沥青烟和苯并[a]芘的最高允许排放浓度、最高允许排放速率和无组织排放监控浓度限值，其中规定沥青烟“生产设备不得有明显的无组织排放存在”。《环境空气质量标准》（GB3095-1996）规定了苯并[a]芘的日平均浓度限值。因此，对产生和排放沥青烟的项目进行评价时，沥青烟和苯并[a]芘均应筛选为污染因子、评价因子，苯并[a]芘必须作为监测因子和预测因子。