苯並[a]芘環境暴露

環境中的苯並[a]芘(BaP,又稱為3,4-苯並芘)可經過呼吸吸入、食物和飲水攝入、經皮膚吸收,導致急性中毒和慢性中毒。

環境水平,空氣,水體,土壤,食物,暴露途徑,毒性閾值,生物效應,急救措施,人體健康防治措施,人體防護,其他防護,

環境水平

空氣

據測定,空氣中的苯並[a]芘在未污染城市空氣中的含量為0.1~0.5 ng/m,而污染城市空氣中的BaP含量則大得多。如美國洛杉磯空氣中的BaP含量為5 ng/m,英國倫敦最高值為 68ng/m,東京為15 ng/m。調查發現,空氣中的BaP含量的變化規律為:一般城市(0.5~130 ng/m)高於農村(0.01~0.9ng/m),工業區、商業區白天高於夜間,冬春季高於夏秋季。

水體

水體中BaP的來源主要有:降雨、水上行駛的船舶漏油、工業廢水排放、生物體合成等。其污染程度隨人類活動的程度而有相當大的差別。清靜的河水中BaP的含量不應大於0.01~0.1 μg/L,但在污染的河水中其濃度每升可高達幾微克至幾百微克。一般地表水中BaP的濃度在1.1~350 ng/m。BaP屬於半揮發性化合物,水體中BaP有80%~90%吸附在沉積物或懸浮物中。BaP在底質中的分布表明了它隨年代變化的污染狀況。我國測得清潔區的自來水BaP濃度一般在0.2~0.5 ng/m,污染的井水有的高達15.8 ng/m。城市下水道的污水中BaP的濃度為0.001~10 μg/L。此外,溢流水、地表水、雨水、飲用水中也均檢出過BaP。
地面水中的BaP除了工業排污外,主要來自洗刷大氣的雨水。水中的BaP以吸附於某些顆粒上、溶解於水中和呈膠體狀態三種形式存在,其中大部分吸附在顆粒物質上。

土壤

土壤中BaP的主要來源是工業滲漏、固體廢物和大氣沉降。不同區域的土壤中BaP的含量不同,自然區土壤中BaP的含量為1.5~28.0 μg/kg,石油污水灌溉10餘年的土壤BaP含量為50~150 μg/kg,工業區特別是老工業區的土壤的含量一般為350~560 μg/kg,老的煉油廠區的土壤高達12000 μg/kg,煙囪附近的土壤含量在350~2000 μg/kg。
許多國家都進行過土壤中BaP含量調查,殘留濃度取決於污染源的性質與距離,在繁忙的公路兩旁的土壤中BaP含量為2.0 mg/kg,在煉油廠附近土壤中是200 mg/kg;被煤焦油、瀝青污染的土壤中,可以高達650 mg/kg。

食物

食品中BaP來源:(1)加工過程中的污染:如食品在燒烤、煙燻、烘烤時受高溫影響發生裂解與熱聚合等反應形成。如油炸食品。(2)食物中的脂類在高溫下熱聚合成BaP。(3)烘烤肉類時滴在火煙上的油滴可聚合成BaP吸附於烤肉表面。(4)糧食類曬在瀝青馬路上,瀝青中BaP污染糧食。(5)加工中機械傳動部件密封不好,潤滑油滴漏污染食品。(6)包裝材料(蠟紙、廢報紙油墨時的炭黑)含有苯並[a]芘會污染食品。(7)工業“三廢“含有苯並[a]芘排放造成環境污染,會通過食物污染食品鏈。食物中的BaP殘留濃度取決於附近是否有工業區或交通要道。進入食物鏈的量決定於烹調方法,不適當的油炸可能使BaP含量升高,但進入人體組織後,分解速度比較快。
煙燻食品中BaP的含量
食品
BaP 的含量(μg/kg)
食品
BaP 的含量(μg/kg)
香腸、臘腸
1.0~10.5
烤牛肉
3.3~11.1
熏魚
1.7~7.5
油煎肉餅
7.9
烤羊肉
1~20
直接在火上烤肉排
50.4
烤禽鳥
26~99
烤焦的魚皮
5.3~760

暴露途徑

暴露途徑主要包括:呼吸吸入、食物和飲水攝入、經皮膚吸收。下表列出了不同人群每天吸入的BaP量的估計。
不同人群每天吸入的BaP量
人群
吸入量(μg/d)
人群
吸入量(μg/d)
吸菸者
0.7
工業區居民
0.1~0.8
一般居民
0.02
焦爐工人
70~180
汽車通勤人員
0.04
煤焦瀝青工人
750
餐廳人員
0.8


毒性閾值

德國環保局提出大氣中 BaP 平均濃度為 10 ng/m 的限值。

生物效應

毒性:BaP是多環芳烴中毒性最大的一種強烈致癌物。
急性毒性:LD50500 mg/kg(小鼠腹腔);50 mg/kg(大鼠皮下)。
慢性毒性:長期生活在含BaP的空氣環境中,會造成慢性中毒,空氣中的BaP是導致肺癌的最重要的因素之一。
水生生物毒性:5μg/L,12d,微生物,阻礙作用;5mg/L,13h,軟體動物卵,阻礙作用,結構變化。
致癌:BaP被認為是高活性致癌劑,但並非直接致癌物,必須經細胞微粒體中的混合功能氧化酶激活才具有致癌性。動物試驗包括經口、經皮、吸入,經腹膜皮下注射、均出現致癌。許多國家相繼用9種動物進行實驗,採用多種給藥途徑,結果都得到誘發癌變的陽性報告。
致畸:1000 mg/kg,妊娠大鼠經口,胎兒致畸。
致突變:40 mg/kg,1次,田鼠經腹膜,染色體試驗多種變化。小鼠,遺傳表型試驗多種變化。昆蟲,遺傳表型試驗多種變化。微生物,遺傳表型試驗多種變化。人體細胞培養DNA多種變化。

急救措施

(1)皮膚接觸:脫去污染的衣著,用肥皂水及流動清水徹底沖洗。
(2)眼睛接觸:立即翻開上下眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
(3)吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。呼吸困難時給輸氧。呼吸停止時,立即進行人工呼吸。就醫。
(4)食入:給飲足量溫水,催吐。就醫。

人體健康防治措施

人體防護

(1)呼吸系統防護:一般不需特殊防護,但建議特殊情況下,佩戴自給式呼吸器。
(2)眼睛防護:戴安全防護眼鏡。
(3)身體防護:穿聚乙烯薄膜防毒服。
(4)手防護:必要時戴防化學品手套。

其他防護

工作後,淋浴更衣。避免長期反覆接觸。謹防其致癌性。
研究建議,進行BaP的污染防治應集中於以下幾個方面:
(1)改變工業鍋爐和生活爐灶的燃料結構,儘量使用天然氣或以燃油代替燃煤;
(2)集中供熱,消除小煤爐取暖,並逐步實現煤氣化;
(3)減少有機污染,邊生產,邊治理;
(4)改進汽車燃料,使燃燒更為充分;
(5)改變烹飪方式,儘量少用熏、炸、炒等方式;
(6)提倡少吸菸,公共場合禁止吸菸;
(7)翻耕土地,為微生物降解土壤污染的活動提供更有利的條件。

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