理化常數
化合物類別:芳烴類
分子式:C20H12
蒸汽壓:0.665×10-19kPa/25℃
穩定性:穩定
主要用途:本品在工業上無生產和使用價值,一般只作為生產過程中形成的副產物隨廢氣排放。
化學性質
存在於主流煙氣中、側流煙氣中。有毒。 IARC致癌性評估:證據充分,引發活性。
組織化學測定脂類(呈藍或藍白色螢光,褪色快,不能作永久標本)。癌症的研究。
代謝和降解
據有關資料顯示,BaP在哺乳動物體內的代謝和降解產物主要是:1,2-二羥基-1,2-二氫苯並芘,9,10-二羥基-9,10-二氫苯並芘,6羥基苯並,3羥基苯並芘,1,6-二羥基苯並芘,3,6-二羥基苯芘,苯並芘二酮,苯並芘-3,6-二酮(IRPTC)。另外還有苯並芘-1,6-二酮,11羥基苯並芘,苯並芘-7,8-二氫二醇(Lehr.R.E.1978)。
BaP在大氣中的化學半衰期在有日光照射下少於1天,沒有日光照射時要數天,水體表層中的BaP在強烈照射下半衰期為幾小時至十幾小時。眾多研究實驗表明,中高濃度苯並芘(10-200mg/kg之間)的生物降解為零級反應,42天降解約80%的苯並芘。對於低濃度苯並芘(10mg/kg以下)的生物降解為一級反應,類似自然條件下(含水率22%)半衰期為93天,在類似泥漿反應器中(含水率65%)半衰期為33天。
殘留與蓄積
在水體,土壤和作物中BaP都容易殘留。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原的性質與距離,在繁忙的公路兩旁的土壤中BaP含量為2.0mg/kg,在煉油廠附近土壤中是200mg/kg;被煤
焦油,
瀝青污染的土壤中,可以高達650mg/kg,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。水中的BaP主要是由於工業“
三廢”排放。殘留時間一般不太長,特別在陽光和微生物影響下,數小時內就被
代謝和降解。水生生物對BaP的
富集係數不高,在0.1μg/L濃度水中魚對BaP的
富集係數35天為61倍,清除75%的時間為5天。
遷移轉化
BaP存在於煤焦油、各類炭黑和煤、及焦化、煉油,瀝青、塑膠等工業污水中。肉和魚中的BaP含量取決於烹調方法,水果、蔬菜和糧食中的BaP含量取決其來源。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等三種形式存在,其中大部分吸附在
顆粒物質上。日光照射下,大氣中的BaP化學
半衰期不足24小時,沒有日光照射為數日。水中的BaP在強烈日光照射下半衰期為幾小時至十幾小時,土壤中BaP的降解速度8天約為53%~82%;對
酸鹼較穩定,日光照射能促使分解,速度加快。水體,進入人體後,分解速度比較快。水中的BaP主要來自工業排放。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。BaP不僅廣泛存在於環境中,而且與其它多環芳烴的含量不一定的相關性,長期生活在含BaP的空氣環境中會造成慢性中毒。許多國家的動物實驗證明,BaP具有致癌、致畸、致突變性。 危險特性,遇明火、高熱可燃。受高熱分解放出有毒的
氣體。
燃燒(分解)產物:完全燃燒得到水和
二氧化碳、成分未知的黑色煙霧。不完全燃燒就有有毒的
一氧化碳!
相關影響
健康危害
侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
毒理學資料及環境行為 毒性:是
多環芳烴中毒性最大的一種強烈致癌物。
急性毒性
LD50500mg/kg(小鼠腹腔);50mg/kg(大鼠皮下)
慢性毒性:長期生活在含BaP的空氣環境中,會造,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,12天,微生物,阻礙作用;5mg/L,13小時,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。BaP進入機體後,除少部分以原形隨糞便排出外,一部分經肝、肺細胞微粒體中混合功能
氧化酶激活而轉化為數十種代謝產物,其中轉化為
羥基化合物或醌類者,是一種解毒反應;轉化為環
氧化物者,特別是轉化成7,8-環氧化物,則是一種活化反應,7,8-環氧化物再代謝產生
7,8-二氫二羥基-9,10-環氧化苯並[a]芘(如圖),便可能是最終致癌物。這種最終致癌物有四種異構體,其中的(+)-BP-7β,8α-二醇體-9α,10α-環氧化物-苯並[a]芘,已證明致癌性最強,它與
DNA形成
共價鍵結合,造成DNA損傷,如果DNA不能修復或修而不復,細胞就可能發生癌變。其它三種異構體也有致癌作用。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,結果都得到誘發癌的陽性報告。在多環芳烴中,BaP污染最廣、致癌性最強。BaP不僅在環境中廣泛存在,也較穩定,而且與其它多環芳烴的含量有一定的相關性,所以,一般都把BaP作為大氣致癌物的代表。
致畸
1000mg/kg,妊娠大鼠以口,胎兒致畸。
致DNA突變
40mg/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,微生物,遺傳表型試驗多種變化。人體細胞培養DNA多種變化。
污染來源
存在於煤焦油、各類碳黑和煤、石油等燃燒產生的煙氣、香菸煙霧、
汽車尾氣中,以及焦化、煉油、
瀝青、塑膠等工業污水中。地面水中的BaP除了工業排污外,主要來自洗刷大氣的雨水。儲水槽及管道塗層淋溶。
食品中苯並芘化合物主要來源於:燻烤或高溫烹調時使食品污染苯並芘;食品加工過程中受到有污染;瀝青污染;包轉材料污染;環境污染等。
預防措施
減少環境污染,食品中苯並芘的污染源主要來自於環境;改進食品加工方法,熏制和烘烤食品時,改進燃燒過程,避免食品直接接觸炭火,改進熏煙工藝等;去毒,對已經造成苯並芘污染的食品可採取不同的措施去毒,如活性炭吸附去毒;制定食品中苯並芘的限量標準。
處置方法
一、
泄漏應急處理隔離泄漏污染區,周圍設警告標誌,應急處理人員戴自給式呼吸器,穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物,避免揚塵,小心掃起,用
水泥、瀝青或適當的
熱塑性材料固化處理再廢棄。如大量泄漏,收集回收或無害處理後廢棄。
二、防護措施 呼吸系統防護:一般不需特殊防護,但建議特殊情況下,佩帶 自給式呼吸器。
其它:工作後,淋浴更衣。避免長期反覆接觸。謹防其致癌性。 三、急救措施 皮膚接觸:脫去污染的衣著,用肥皂水及清水徹底沖洗。
眼睛接觸:立即翻開上下眼瞼,用流動清水沖洗15分鐘。就醫。
食入:誤服者充分漱口、飲水,催吐。就醫。 滅火方法:二氧化碳、
乾粉、
1211滅火劑、砂土。用水可引起沸濺。
研究進展
多環芳烴(PAHs)是一類由兩個或兩個以上芳香環構成的化合物,在自然環境中分布極其廣泛。由於多數PAHs具有
致癌性、致畸性,受到廣泛的關注。微生物修復技術是去除多環芳烴污染環境的最佳方法,它不僅經濟、安全,而且所能處理的閾值低、殘留少,其套用前景十分廣闊。
研究設計並測定了幾種菌株對高分子量多環芳烴苯並芘(Bap)的最佳降解條件。結果表明在濃度為80mg/L、pH值為7.2、代謝底物為鄰苯二甲酸的最佳條件下,2<'#>真菌(木霉)、6<'#>真菌(鐮刀霉)、9<'#>細菌(動膠桿菌)降解苯並芘的降解率分別達到81.7%、85.7%、87.8%,而且降解速度較快,菌株生物量較高,可以進一步套用於多環芳烴的細菌的
固定化處理系統以及土壤中多環芳烴的降解,並為研究苯並芘降解途徑、
分離純化次生代謝產物建立了基礎。
高分子量多環芳烴的降解通常以共代謝方式進行,比較了聯苯、水楊酸、
鄰苯二甲酸、琥珀酸鈉四種常用底物對於苯並芘的共代謝降解效果。研究表明:以鄰苯二甲酸作為
共代謝底物時,上述3種菌株的降解效果較好。此外,對非離子表面活性Tween-80增溶條件下,苯並芘的生物降解作了初步的研究。