多环芳烃
是指具有两个或两个以上苯的一类有机化合物。多环芳烃是分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物,包括萘、蒽、菲、芘等 150余种化合物。英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon,简称PAHs。有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷,常风的多环芳烃具有致癌作用的多环芳烃多为四到六环的稠环化合物。国际癌研究中心(IARC)(1976年)列出的94种对实验动物致癌的化合物。其中15种属于多环芳烃,由于苯并[a]芘是第一个被发现的环境化学致癌物,而且致癌性很强,故常以苯并(a)芘作为多环芳的代表,它占全部致癌性多环芳烃1%-20%。
多环芳烃的主要成分
多环芳烃主(PAHs)要的十八种化合物为:萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘、二苯并(a,h)蒽和苯并(g,h,i)苝、1-甲基奈、2-甲基奈。
多环芳烃 (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs) 是煤,石油,木材,烟草,有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物,是重要的环境和食品污染物。迄今已发现有200多种PAHs,其中有相当部分具有致癌性,如苯并α芘,苯并α蒽等。PAHs广泛分布于环境中,可以在我们生活的每一个角落发现,任何有有机物加工,废弃,燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳烃。
迁移变化
多环芳烃在环境中大多数是以吸附态和乳化态形式存在,一旦进入环境,便受到各种自然界固有过程的影响,发生变迁。通过复杂的物理迁移、化学及生物转化反应,在大气、水体、土壤、生物体等系统中不断变化,改变分布状况。处在不同状态、不同系统中的多环芳烃则表现出不同的变化行为。多环芳烃进入大气后,可通过化学反应、降尘、降雨、降雪等过程进入土壤及水体中。
多环芳烃(PAHs)是一类由若干个苯环组成的有机物。它们广泛存在于自然界和人工环境中,如汽车尾气、石油和煤炭燃烧排放物、烟草烟雾、焚烧废弃物等。PAHs因其毒性和致癌性而备受关注,因此需要进行测定,以便评估环境和人类健康的风险。PAHs的测定通常采用气相色谱质谱联用(GC-MS)技术。该技术的基本原理是将待测样品进行提取、净化、浓缩和分离,然后使用气相色谱分离PAHs,最后使用质谱检测PAHs的质荷比。GC-MS方法有以下优点:
1. 灵敏度高:该方法可以检测到PAHs的低浓度,最低检测限可以达到ng/g甚至pg/g级别;
2. 特异性好:由于PAHs具有独特的分子结构和质量,因此GC-MS方法可以准确地识别和定量PAHs,避免假阳性结果的产生;
3. 可靠性高:该方法经过严格的质量控制和校准,可以获得可重复性和准确性好的结果;
4. 操作简便:GC-MS方法不需要特殊的操作技能,只需要遵循规范的分析步骤和质量控制要求即可。
PAHs的测定还可以采用高效液相色谱(HPLC)、毛细管电泳(CE)等方法,但相比之下,GC-MS方法仍是最常用的测定技术。
需要注意的是,PAHs的测定还需要控制样品前处理和实验条件,以避免可能的污染和误差。例如,在样品收集、提取和浓缩过程中,需要使用无PAHs污染的溶剂、仪器和实验室设备,避免外来PAHs的干扰;在实验中,需要进行空白对照、仪器校准、方法验证等质量控制措施,以确保PAHs测定结果的准确性和可靠性。
综上所述,PAHs的测定是环境和卫生监测中的重要内容,通过合适的分析技术和质量控制,可以获得准确、可靠的PAHs浓度数据,从而评估其对环境和人类健康的风险。
多环芳烃化合物(PAH)是一类具有较强致癌作用的化合物,种类繁多,包括2个苯环组成的萘,3个苯环组成的菲、蒽,4个苯环组成的芘等,其中苯并(a)芘最为重要,专家研究也比较多,我们以它来进行论述。
一、苯并(a)芘的结构与理化特性
苯并(a)芘是有5个苯环构成的多环芳烃,常温下为浅黄色结晶,极难溶于水,微溶于乙醇,易溶于苯系化合物、环己烷等有机溶剂。日光、臭氧可使其氧化,与NO或NO2作用可发生硝基化反应。
二、食物的污染来源
多环芳烃主要由各种有机物,如煤、汽油、柴油、脂肪、香烟等的不完全燃烧产生。食品中多环芳烃、苯并(a)芘的主要来源有:
①食物在烘烤、熏制时直接受到污染
②食品成分在高温烹调加工时发生热解或热聚反应所形成的,这是食品中多环芳烃的最主要来源
③植物性食物可吸收土壤、水中的多环芳烃
④食品加工过程中受到机油、食品接触材料的污染
⑤柏油路上晒粮食令粮食受到污染
⑥水产品吸收水中的多环芳烃
不同的食品种类、生产加工工序、烹调方法,令食物中B(a)P的含量差别很大,含量最高的主要就是烘烤类、熏制类食品。一般的烤肉、烤香肠,B(a)P含量为0.17-0.63μg/kg,炭火烤肉可达到2.6-11.2μg/kg;广东特产的叉烧肉、烤腊肠,如果使用柴炉加工,其B(a)P含量也很高,烤羊肉如果加工过程中油脂丰富且着火燃烧,B(a)P可高达100μg/kg。
三、体内代谢和毒性
通过食物或水进入人体的PAH在肠道被吸收入血后可以快速分布于全身,几乎可以到达所有器官组织,其中脂肪组织的含量最高。PAH主要经过肝脏代谢,经大小便排出。
PAH急性毒性为中等或低毒性,有些PAH对血液系统有毒性,例如二苯并[a,h]蒽可引起血液淋巴系统的变化,萘可引起贫血。苯并(a)芘具有致癌性,涉及器官包括皮肤、肺、胃、乳腺等。其在动物体内可在芳烃羟化酶的作用下,最终形成7,8-二氢二醇-9,10-环氧化物,该环氧化物能与DNA、RNA、蛋白质等生物大分子结合,诱发肿瘤。此外,在人体组织培养试验中发现,苯并(a)芘有组织和细胞毒性,可导致上皮分化不良、细胞损伤、柱状上皮细胞变形等。
流行病学调查表明,食品中苯并(a)芘的含量与胃癌等多种恶性肿瘤的发病有一定关系。例如冰岛是一个胃癌比较高发的国家,而当地居民经常食用自家熏制的食品,而1950年后冰岛的胃癌发病率有降低趋势,被认为与当地居民逐渐减少自家熏制食品有关。
四、预防措施
1、防止污染
①加强环境治理,减少环境B(a)P污染,从而减少B(a)P对食品的污染
②熏制、烘烤食品以及烘干粮食的加工过程,应改进燃烧过程,避免使食品直接接触炭火或烟气,可使用熏烟洗净装置
③尽量少吃熏制、烘烤、煎炸食品,例如炸薯条、烤鱼、烤羊肉等
④不要在柏油路上晾晒粮食,防止沥青中的B(a)P对粮食造成污染
2、去毒
使用吸附法去除食品中的一部分B(a)P,活性炭是从油脂中去除B(a)P的优良吸附剂。
3、制定食品中的限量标准
目前FAO/WHO尚未制定苯并(a)芘的ADI或PTWI,我国现行的食品安全国家标准(GB2762-2017)中规定,苯并(a)芘的限量标准为:粮食和熏烤肉≤5μg/kg,植物油≤10μg/kg。
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概念:多环芳烃(PAHs)是指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物。多环芳烃是分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物,包括萘、蒽、菲、芘等 150余种化合物。英文全称polycyclic aromatic hydrocarbon,简称PAHs.多环芳烃(PAHs)
存在的产品:常存在于原油、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、电容电解液、矿物油、柏油等石化产品中,还存在于农药、木炭、杀菌剂、蚊香等日常化学产品中。 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。
危害:对人体的主要危害部位是呼吸道和皮肤。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
检测:PAHS目前需要检测18种物质