简介多环芳烃

多环芳烃PolycyclicAromaticHydrocarbons（PAHs）主要内容•1.什么是多环芳烃？•2.多环芳烃的分类•3.多环芳烃的来源•4.多环芳烃的形成机理•5.多环芳烃的污染范围•6.多环芳烃的危害•7.防治PAHs的措施1.什么是多环芳烃？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。其中结构最简单的萘就是我们日常生活中用来防蛀虫的樟脑丸的主要成分，而在多数情况下更复杂的多环芳烃如芘、苯并芘等却是一种致癌物质，在厨房油烟、有机燃料燃烧或抽烟时产生的烟雾和烟尘中就存在这种物质。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。2.多环芳烃的分类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、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。以下都是多环芳烃化合物：•1、NAPNaphthalene萘2、ANYAcenaphthylene苊烯3、ANAAcenaphthene苊4、FLUFluorene芴5、PHEPhenanthrene菲6、ANTAnthracene蒽7、FLTFluoranthene荧蒽8、PYRPyrene芘9、BaABenzo(a)anthracene苯并（a）蒽10、CHRChrysene屈11、BbFBenzo(b)fluoranthene苯并（b）荧蒽12、BKFBenzo(k)fluoranthene苯并(k)荧蒽13、BaPBenzo(a)pyrene苯并（a）芘14、IPYIndeno(1,2,3-cd)pyrene茚苯（1，2,3-cd）芘15、DBADibenzo(a,h)anthracene二苯并（a，n）蒽16、BPEBenzo(g,hi)perylene苯并（ghi）北（二萘嵌苯）3.多环芳烃的来源多环芳烃的来源可分为天然源与人为源两种,后者是多环芳烃污染的主要来源。•天然源主要是火山爆发、森林火灾和生物合成等自然因素所形成的污染。•人为源包括各种矿物燃料（如煤、石油、天然气等）、木材、纸以及其他含碳氢化合物的不完全燃烧或在还原状态下热解而形成的有毒物质污染。4.多环芳烃的形成机理一般认为多环芳烃主要是由石油、煤炭、木材、气体燃料、纸张等含碳氢化合物不完全燃烧以及在还原气氛中热分解而产生的。有机物在高温缺氧条件下,热裂解产生碳氢自由基或碎片,这是形成的基本微粒,这些小的极为活泼的微粒,在高温下又立即热合成为热力学稳定的非取代的多环芳烃。如苯并[a]芘(BaP)是一切含碳燃料和有机物热解过程中的产物。5.多环芳烃的污染范围•据一项北京大学的科研人员即将发表的研究显示，中国是世界上最大的多环芳烃（PAHs）释放国，不过同一个课题组在另一项最近的论文中表明，这种化学排放物的绝大部分仍然留在中国境内，只有很少一部分外泄到邻国，而外泄的部分与当地多环芳烃排放相比只占很小的比例。•就PAHs排放在中国境内的分布而言，华北平原、四川盆地、山西和贵州省尤其严重。然而，四川盆地的气象条件非常不适合PAHs的外泄。而由于降解原因，PAHs长距离传播也有一定困难。污染范围生活水体大气土壤主要体现在以下几个方面：PAHs在生活中的污染•食品的加工，烟熏、火烤或烘焦中滴的油脂能热聚产生苯并(a)芘。•大气、水和土壤等环境中的多环芳烃可以使粮食、水果和蔬菜受到污染。•在原油，木馏油，焦油,染料，塑料，橡胶，润滑油，防锈油，脱膜剂，汽油阻凝剂，矿物油，柏油等石化产品中存在，还存在于农药，木炭，杀菌剂，蚊香等日常化学产品中PAHs在大气中的污染•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•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。PAHs在河流中的污染我国主要河流中也都不同程度地受到PAHs的污染。•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)。•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1479～2718ng/g,其中蒽、菲、芴含量较高。•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。PAHs在土壤中的污染土壤中PAHs的污染也不容忽视。•希腊农业土壤中的含量为38～2244μg/kg,平均707μg/kg;•韩国山地含量23.3～2834μg/kg,平均含量270μg/kg,•爱沙尼亚乡村土壤含量233～770μg/kg,平均含454μg/kg;•英国乡村土壤含量187μg/kg,城市土壤含量4239μg/kg;•泰国城市土壤含量11.7～376.2μg/kg,平均含129.2μg/kg;•我国天津市土壤中的PAHs含量为20～704μg/kg;•环渤海地区西部表层土中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,平均含量413μg/kg6.多环芳烃的危害对植物危害对人体危害化学致癌作用光致毒作用危害对人体危害多环芳烃PAHs对人体的主要危害部位是呼吸道和皮肤。PAHs在环境中的存在虽然是微量的,但其不地生成、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。人们长期处于多环芳烃污染的环境中，可引起急性或慢性伤害。常见症状有日光性皮炎，痤疮型皮炎、毛囊炎及疣状生物等。对植物危害多环芳烃落在植物叶片上．会堵塞叶片呼吸孔，使其变色，萎缩，卷曲，直至脱落，影响植物的正常生长和结果。例如：受多环芳烃污染的大豆叶片发红．离植掉落，使果荚很小或不结粒。光致毒作用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。化学致癌作用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—苯并芘才从煤矿焦油和矿物油中被分离出来，并在实验动物中发现有高度致癌性。多环芳烃的种类很多，其致癌活性各有差异。PAHs主要是化石燃料不完全燃烧和生物质燃烧的产物，其中16种化合物被美国环保署列为致癌物质。据世界卫生组织估计，2005年全世界与PAHs及其衍生物相关的癌症病例，尤其是肺癌病例达到了130万。致癌的PAH对癌的引发作用取决于外在与内在两种因素。一些学者针对多环芳烃的化学结构和致癌性从不同角度作了不少研究。研究结果证明,三环以下,七坏以上的芳烃类母体不致癌,有致癌性的是四到六环母体的一部分。对某一单独的特殊PAH或化合物它的致癌性依赖于其结构特性,包括分子的形状、大小、厚度、位阻因素等都有影响。化学致癌物侵入体内能直接致癌的只是其中一少部分,而大部分化学致癌物必须经过体内代谢,被微粒体中混合功能氧化酶(MFO)激活后,才具有致癌性。即化学致癌物在MFO作用下经生物转化而改变其化学结构,使之活化成为活跃的亲电子物才能与细胞大分子(蛋白质、DNA、RNA等)亲核基形成共价结合物而致癌。7.防治PAHs的措施•(1)组织措施：对于生产性灰尘从组织制度上保证防尘工作的经常化；采取技术革新措施进行清洁生产；加强个人防护，进行就业前体检和定期体检；制定粉尘的卫生标准。•(2)改善能源结构：发展水利发电代替为力发电,研究新能源;采用并发展消烟除尘技术;采用地区集体供暖措施,减少空气中颗粒物的污染.