多环芳烃（一）
发布时间：2017-09-01
1928～1929年间英国Kenllaway）和Cook等人发现二苯并蒽具有致癌性。1932年，Cook等又从煤焦油中分离出另一个致癌性更强的多环芳烃――苯并[n]芘(BaP)，从而引起了人们对多环芳烃致癌性的关注。多环芳烃曾一度被认为是环境中最主要的致癌因素。
1950年以后，各种致癌性更强的物质相继被发现，人们更加清楚地认识到多环芳烃并不是致癌性最强的一类化学物质，但并不能因此而忽视其致癌性。截至今日多环芳烃仍然是数量最多、分布最广的一类环境致癌物。
一、理化性质及种类
(一)理化性质
多环芳烃(PAHs)是指由两个以上苯环连在一起组成的一类化合物。有两种类型：一类是非稠环型的，苯环与苯环之间各由一个碳原子相连，如联苯、联三苯等；另一类是稠环型的，两个碳原子为两个苯环所共有，如萘、蒽等。多环芳烃主要指的是稠环芳烃。
常见的多环芳烃类大多由4～7个苯环组成。三环以上的多环芳烃一般为无色或淡黄色结晶，个别颜色较深。熔点和沸点较高，蒸气压很小。多环芳烃溶液具有一定荧光，在光和氧的作用下可很快分解变质，理化性质随之发生改变，致癌力也明显下降。一些常见多环芳烃化合物的物理常数见表9―8。
(二)种类
目前已经发现的致癌性多环芳烃及其致癌性衍生物的数目已达数百种。按其化学结构特点归类，这些多环芳烃基本上可以分为三类：苯环类、芴及胆蒽类、杂环类。
1、苯环类
(1)双环芳烃 如萘，无致癌活性，但其氨基衍生物可致膀胱癌。
(2)三环芳烃如蒽和菲，均没有致癌性。但菲的一些烷基衍生物却表现出轻微的致癌性。不少菲的环戊基衍生物具有较强的致癌活性。
(3)四环芳烃 除苯并[c]菲外，大多数四环芳烃的致癌活性不太明确。
(4)五环芳烃 五环芳烃中很多是强致癌物，如苯并[a]芘为特强致癌物；二苯并[a，h]蒽为强致癌物。
(5)六环芳烃很多六环芳烃有致癌性，如二苯并[a，h]芘、二苯并[n，j]芘等。
(6)七环以上芳烃 一些七环以上芳烃有轻度致癌活性。八环及九环芳烃的致癌性还没有被证实。
2、芴及胆蒽类
(1)芴类芴类无致癌性。但有些双苯衍生物具有一定的致癌活性。
(2)胆蒽类胆蒽是苯并[a]蒽的亚乙基衍生物，有一些具强致癌性，如具有角状结构的3-甲基胆蒽具有极强的致癌活性。
二、污染来源
多环芳烃是分布最广、与人的关系密切、对人的健康威胁极大的环境致癌物。人类的生产活动是多环芳烃污染人类生活环境的主要原因。研究表明，空气、土壤、水体、植物和食品均受到了多环芳烃不同程度的污染。
多环芳烃主要是有机质不完全燃烧的产物，在800～1200℃供氧不足的燃烧中产生最多。煤焦化工及石油化工等现代工业的兴起和发展极大程度地增加了多环芳烃对人类环境的污染；汽车、飞机等现代交通工具所排出的尾气中也含有相当数量的多环芳烃，在交通频繁的街道，多环芳烃的污染更为严重；吸烟也是产生多环芳烃的重要途径，近年来已被证实是诱发人类肺癌的重要因素，迄今已从中检测到150种以上多环芳烃；居民室内取暖、做饭的火炉也可产生多环芳烃，煤和木材燃烧产生的多环芳烃全部弥漫在室内空气中，可导致某些呼吸道癌症。
水体中多环芳烃主要来源于各类工业废水、大气沉降物、沥青道路的径流及污染土壤的沥滤液等。与地下水、湖水相比，河水更易受污染，其中多环芳烃的浓度水平可能高于O.05μg／L，且多被吸附在悬浮粒子上，仅少量呈溶解状态。
食品中所含的多环芳烃多数来源于土壤、水体和空气污染源。据报道，蔬菜、水果、面粉、植物油、禽畜类、鸡蛋、乳品等食品中或多或少含有多环芳烃，特别是烟熏食品中含量更高。油脂类食物在煎、烤、熏等烹调过程中也有致癌性多环芳烃的产生，某些地区胃癌发病率高可能与此有很大关系。研究发现，每千克烤羊肉串中含苯并[a]芘的量已大大超过了国际卫生组织规定的食品卫生标准(1μg／kg)。
研究还发现，多种微生物和植物在生长过程中也能产生多环芳烃，包括致癌性多环芳烃。但生成的数量有限，占环境中多环芳烃总污染量的比例并不大。多环芳烃可以通过多种途径进入体内。但在日常生活中，多环芳烃主要是通过皮肤吸收、呼吸道吸入和食品摄入的。经皮肤吸收的多环芳烃先以较快的速度进入皮脂腺，然后再向临近组织扩散。经肺吸收的多环芳烃一部分可直接被肺组织代谢，另一部分经肺的自净作用被重新排出肺外。
三、毒性与危害
多环芳烃及其衍生物中很多具有致癌和致突变性，且致癌性与致突变性间有很好的相关关系。除致癌性外，多环芳烃还可能损伤造血系统和淋巴系统。多环芳烃为间接致癌物。进入机体后先经过代谢活化才会呈现致癌作用。还有一部分多环芳烃经过生物转化后被排出体外。
四、萘、苊、蒽、菲和苯并[a]芘多环芳烃化合物种类很多，其性质和毒性作用差别很大。生活环境中危害性较大的多环芳烃主要有下面几种。
(一)萘
萘主要存在于煤焦油中(占焦油质量的11％)、焦化工业焦油蒸馏车间的空气中以及苯精馏车间中。为闪亮的片状物质，有特殊臭味。熔点800C，沸点2180C，相对密度1.145，易挥发。也可与水、酒精及煤焦油低馏分的蒸气共同蒸馏。250C时蒸气压为11.599Pa(O.087mm Hg)，在水中的溶解度为0.0300～0.034g／L，易溶于乙醚及芳香烃，易氧化。萘的粉尘在空气中能引起爆炸。
小白鼠吸入萘蒸气时，开始表现为兴奋，随后精神萎靡。浓度为0.1mg／L时有显著刺激作用。吸人饱和萘蒸气时间稍长可引起死亡。大鼠每日吸入0.1mg／L 4～6h，6个半月后，可导致发育错后、兴奋、耗氧量增大。病理组织学检查可见支气管黏膜损伤，肺泡隔肥厚，肺泡上皮增生，肝细胞、肾曲小管上皮和心肌营养障碍性变化，脑神经细胞出血和损伤。萘蒸气可导致豚鼠呼吸困难，后肢轻瘫、痉挛、甚至死亡，出现蛋白尿、管型尿及血尿，晶状体外被膜下有白色结晶状或雾状轻度浑浊。家兔每日吸入饱和萘蒸气2h以上，2～5个月后可见到红细胞先增多后减少，出现异形红细胞，白细胞增多。摄人时间长者可发生白内障，晶状体浑浊。
参考资料：环境中有毒有害物质与分析检测
