多環芳烴PAHs詳細說明解析
多環芳烴(PAHs)是指具有兩個或兩個以上苯環的一類有機化合物。多環芳烴是分子中含有兩個以上苯環的碳氫化合物，包括萘、蒽、菲、芘等 150余種化合物。英文全稱為polycyclic aromatic hydrocarbon，簡稱PAHs。有些多環芳烴還含有氮、硫和環戊烷，常見的多環芳烴具有致癌作用的多環芳烴多為四到六環的稠環化合物。國際癌研究中心(IARC)(1976年)列出的94種對實驗動物致癌的化合物。其中15種屬于多環芳烴，由于苯并a芘是第一個被發現的環境化學致癌物，而且致癌性很強，故常以苯并(a)芘作為多環芳的代表，它占全部致癌性多環芳烴1%-20%。
用途與危害
多并最終兒童行為的結果聯系起來。研究發現，接觸到更高水平的PAH伴有焦慮/抑郁癥的兒童年齡6至7比那些與低暴露水平的24%更高的分數。發現有嬰幼兒在他們的臍帶血PAH水平升高46%更可能比那些臍帶血中PAH水平低，最終得分高的焦慮/抑郁量表
主要成分
多環芳烴(PAHs)主要的十八種化合物為:萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、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-甲基萘。
目前確定的PAHs常見的24種同類物質主要包括:
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Polycyclic Aromatic Hydrocarbons |
CAS |
REACh |
EPA |
OEKO-TEX 100 |
GS Mark |
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Benzo[a]pyrene苯駢 (a) 芘 (BaP) |
50-32-8 |
X |
X |
X |
X |
|
Benzo[e]pyrene苯并[e]芘(BeP) |
192-97-2 |
X |
X |
||
|
Benzo[a]anthracene苯駢 (a) 蒽 (BaA) |
56-55-3 |
X |
X |
X |
X |
|
Dibenzo[a,h]anthracene二苯駢 (a,h), 蒽 (DBA) |
53-70-3 |
X |
X |
X |
X |
|
Benzofluoranthene苯駢 (b) 螢蒽 (BbFA) |
205-99-2 |
X |
X |
X |
X |
|
Benzo[j]fluoranthene苯并[J]熒(BiFA) |
205-82-3 |
X |
X |
||
|
Benzo[k]fluoranthene苯駢 (k) 螢蒽 (BkF) |
207-08-9 |
X |
X |
X |
X |
|
Chrysene屈 (CHR) |
218-01-9 |
X |
X |
X |
|
|
Acenaphthene苊 (ANA) |
83-32-9 |
X |
X |
X |
|
|
Acenaphthylene苊烯 (ANY) |
208-96-8 |
X |
X |
X |
|
|
Anthracene蒽 (ANT) |
120-12-7 |
SVHC |
X |
X |
X |
|
Benzo[ghi]perylene苯駢 (g,h,i) 苝 (BPE) |
191-24-2 |
X |
X |
X |
|
|
Fluoranthene螢蒽 (FLT) |
206-44-0 |
X |
X |
X |
|
|
Fluorene芴 (FLU) |
86-73-7 |
X |
X |
X |
|
|
Indeno[1,2,3-cd]pyrene茚苯 (1,2,3-Cd) 芘 (IPY) |
193-39-5 |
X |
X |
X |
|
|
Naphthalene萘 (NAP) |
91-20-3 |
X |
X |
X |
|
|
Phenanthrene菲 (PHE) |
85-01-8 |
X |
X |
X |
|
|
Pyrene芘 (PYR) |
129-00-0 |
X |
X |
X |
|
|
Cyclopenta[c,d]pyrene環戊烯(c,d)芘 |
27208-37-3 |
X |
|||
|
Dibenzo[a,e]pyrene二苯并(a,e)芘 |
192-65-4 |
X |
|||
|
Dibenzo[a,h]pyrene二苯并(a,h)芘 |
189-64-0 |
X |
|||
|
Dibenzo[a,i]pyrene二苯并[a,i]芘 |
189-55-9 |
X |
|||
|
Dibenzo[a,l]pyrene二苯并(a,l)芘 |
191-30-0 |
X |
|||
|
1-Methylpyrene1-甲基芘 |
2381-21-7 |
X |
多環芳烴(PAHs)的污染源有自然源和人為源兩種。
自然源主要是火山爆發、森林火災和生物合成等自然因素所形成的污染。
人為源包括各種礦物燃料(如煤、石油、天然氣等)、木材、紙以及其他含碳氫化合物的不完全燃燒或在還原狀態下熱解而形成的有毒物質污染。
另外食品中也含有一定的多環芳烴，其主要來源為，在食品的加工過程中，特別在煙熏、火烤或烘焦過程中滴在為上的油脂也能熱聚產生苯并(a)芘，有人認為這是烤制食品中苯并[a]芘的主要來源。貯存過程中窗口或包裝紙，含有不純的油脂浸出溶劑提取的油脂中含有一定量的多環芳烴;在瀝表路上晾曬糧食被瀝青污染。大氣、水和土壤等環境中的多環芳烴可以使糧食、水果和蔬菜受到污染。
多環芳烴(PAHs)常存在于原油、木餾油、焦油、 染料、塑料、橡膠、潤滑油、防銹油、脫膜劑、汽油阻凝劑、電容電解液、礦物油、柏油等石化產品中，還存在于農藥、木炭、殺菌劑、蚊香等日常化學產品中。
在電子電器制造業中，PAHs通常是作為塑料添加劑進入生產環節中，如塑料粒子在擠塑的時候，和模具之間存在黏著，此時要加入脫模劑，而脫模劑中可能含有PAHs。
德國事件
發生在2005年5月。7月初，德國的一個檢測公司在對該國的某連鎖超商所販賣電動工具進行檢測時發現，其中含有高致癌物質PAHs。PAHs - 多環芳烴通常存在於石化產品、橡膠、塑膠、潤滑油、防銹油、不完全燃燒的有機化合物中等。隨后，包括德國"AXXI"、"BXXXH"等在內的知名品牌電動工具均被強制要求測試PAHs。當時一大批出口德國的電動工具由於沒有通過PAHs測試被滯留在德國海關，還有已上架的大量電動工具也由於相同原因被撤下了德國貨架。
檢測范圍
由此目前多環芳烴PAHs的檢測范圍:PAHS測試機構報告
●電子、電機等消費性產品
●橡膠制品、塑料制品、汽車塑料、橡膠零件
●食品包裝材料、玩具、容器材料等
●其它材料等
多環芳烴(PAHs)對人體和動植物的危害
多環芳烴PAHs對人體的主要危害部位是呼吸道和皮膚。人們長期處于多環芳烴污染的環境中，可引起急性或慢性傷害。常見癥狀有日光性皮炎，痤瘡型皮炎、毛囊炎及疣狀生物等。
多環芳烴落在植物葉片上.會堵塞葉片呼吸孔，使其變色，萎縮，卷曲，直至脫落，影響植物的正常生長和結果。例如:受多環芳烴污染的大豆葉片發紅.離植掉落，使果莢很小或不結粒。
而多環芳烴對動物的致癌作用和致突變作用也早已被試驗所證實。動物試驗證明:多環芳烴對小白鼠有全身反應.如同時受日光作用，可加快小白鼠死亡。當多環芳烴質量濃度為0.01mg/L時，小白鼠條件反射活動有顯著變化。
法規要求
到目前為止，各國家地區通過書面法律或法令確定下來的有:REACH 法規附錄17;德國German:GS認證、LFGB;美國US:EPA;中國:GB，GB/T，GHZ
REACH法規附錄17第50條
REACH法規附錄17中關于多環芳烴的要求如下:
|
多環芳烴 | Polycyclic-aromatic hydrocarbons (PAH): (a) Benzo[a]pyrene (BaP) (b) Benzo[e]pyrene (BeP) (c) Benzo[a]anthracene (BaA) (d) Chrysen (CHR) (e) Benzofluoranthene (BbFA) (f) Benzo[j]fluoranthene (BjFA) (g) Benzo[k]fluoranthene (BkFA) (h) Dibenzo[a,h]anthracene (DBAhA) |
(a) 50-32-8 (b) 192-97-2 (c) 56-55-3 (d) 218-01-9 (e) 205-99-2 (f) 205-82-3 (g) 207-08-9 (h) 53-70-3 |
1.2010年起，填充油含有以下成分，不允許投放市場和在生產輪胎或輪胎零件時使用 ----超過 BaP: 1mg/kg -----以PAHs總量計，超過10mg/kg 上述限制將予以承認，假如polycylic aromatics(PAC)萃取物(依石油協會標準IP346:1998方法量測)小于3%亦可。且生產者或進口商在每6個月或主要操作改變時，均會對BaP及所列PAHs的限制值之符合性，及相關PAC抽提物的測量值進行控制 2.再者，2010 年1 月1 日以后，用于的再生輪胎和輪胎面(tyres and treads for reteading)所含填充油如超過第1 項限值者，將不得投放市場。 上述限值將予以承認，假如硫化橡膠化合物不超過35%貝質子(Bay protons)亦可( ISO 21461 量測與計算)。 3. 如再生胎面所含填充油未超過第1項限值時，則第2項的限值不適用于再生胎。 4. 這里的輪胎意思是交通工具用的輪胎，包括: ---歐盟議會和歐盟理事會2007年9月5日建立的2007/46/EC所認可的機動車輛及他們的拖車; ----歐盟議會和歐盟理事會2003年5月26日建立的2003/37/EC中認可的用于農業和林業的拖拉機及他們的拖車，可交換的拖車系統及組成部件，以及可分離的技術單元 ----議會和歐盟理事會2002年3月18日建立的2002/24/EC中認可的兩輪和三輪車輛，廢除歐盟理事會92/61/EEC。 |
2013年12月6日，歐盟通過了有關修訂REACH法規附錄17第50條的最終提案，并已發布在歐盟官方公報上。該修訂將于2015年12月27日正式生效。REACH法規附錄17第50條主要是限制輪胎的填充油中的多環芳香烴(PAHs)，此次提案將多環芳香烴(PAHs)的限制擴展到了能長期或短期重復接觸皮膚或口腔的產品。具體信息如下
| 范圍 | 限值 | 多環芳烴清單 | |
|---|---|---|---|
|
包括并不僅限于以下產品: 運動器材如自行車、高爾夫球桿、球拍家用器具、手推車、步行支架家用工具服裝、鞋類、手套、運動服裝表帶、腕帶、面具、頭箍 |
1毫克/千克 |
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons |
CAS No. |
| Benzo[a]pyrene苯駢 (a) 芘 (BaP) | 50-32-8 | ||
|
Benzo[e]pyrene苯并[e]芘(BeP) |
192-97-2 |
||
|
Benzo[a]anthracene苯駢 (a) 蒽 (BaA) |
56-55-3 |
||
|
Dibenzo[a,h]anthracene二苯駢 (a,h), 蒽 (DBA) |
53-70-3 |
||
|
Benzofluoranthene苯駢 (b) 螢蒽 (BbFA) |
205-99-2 |
||
|
Benzo[j]fluoranthene苯并[J]熒(BiFA) |
205-82-3 |
||
|
Benzo[k]fluoranthene苯駢 (k) 螢蒽 (BkF) |
207-08-9 |
||
|
玩具，包括兒童運動器材和兒童護理用品 |
0.5毫克/千克 |
Chrysene屈 (CHR) |
218-01-9 |
德國市場要求
根據德國技術設備及消費品委員會(ATAV)的決定，對于2008年4月1日之后進行GS認證的產品，必須測試美國環保署(EPA)關注的16種多環芳香烴(PAH)以確保符合相關要求，而對于2008年4月1日前已獲得認證的產品，則必須在1年內進行針對PAH的風險分析，如不能符合PAH相關規定的產品將被撤銷認證。
德國經ALDI Süd 和ALDI Nord討論，初步定出PAHs的限值如下:
A: 一般消費品
接觸30S以上(如把手、方向盤等):苯并(a)芘<1mg/kg, 16種PAHs總和<10mg/kg
接觸30S以下的塑料，偶爾性接觸的部件:苯并(a)芘<20mg/kg, 16種PAHs總和<200mg/kg
B:食物、接觸食物、可能會放入口中的產品以及兒童用品
苯并(a)芘<0.1mg/kg, 16種PAHs總和<1mg/kg
C:其它產品
苯并(a)芘<1mg/kg, 16種PAHs總和<10mg/kg
D:GS認證強制檢測PAHs--多環芳徑標準
來源說明:德國安全技術認證中心(ZLS)經驗交流辦公室(Central Experience Exchange Office, ZEK)AtAV委員會2007年11月20日通過訣議(參見ZLS官方網站上公告第 ZEK 01-08號文件)，要求在GS標志認證中強制加入PAHs測試。該規定已于2008年4月1生效 ，生效之日起不能通過PAHs測試的產品將無法獲得GS認證標志而順利進入德國。
根據新規定的要求，消費產品的材料中，PAHs的限值必須符合下表:
|
參數 |
類別1 |
類別2 |
類別3 |
|
有意被放入口的材料，或供36個月以下兒童玩耍且與皮膚接觸的玩具材料 |
不在類別1中，與皮膚接觸時間預期會超過30秒的材料(長期接觸皮膚) |
不在類別1和2中，與皮膚接觸時間預期會少于30秒的材料(短期接觸皮膚) |
|
|
Benzo[a]pyrene (mg/kg) 苯并(a)芘 (毫克/千克 ) |
Not detectable (< 0.2) 不得檢出(< 0.2) |
1 |
20 |
|
Sum 18 PAH (mg/kg) 18種多環芳烴總含量 (毫克/千克) |
Not detectable (< 0.2) 不得檢出(< 0.2) |
10 |
200 |
注:1):如果超出類別1，但符合類別2的限值，可依據EN 1186ff. 及 § 64 LFBG 80.30-1測試其PAH成分遷移，然后根據食品法的有關條款對遷移測試結果進行評估以確定材料的適用性;
2):依照EK2法規。
美國環保署列管的16種
PAHs Sum 16 PAHs 10mg/kg 200mg/kg
苯并(a)芘Benzo(a)pyrene 1mg/kg 20mg/kg
預防和防治措施
預防PAHs措施
燃料必須燃燒充分，可減少多環芳烴的生成量。室內加強通風換氣，降低室內的多環芳烴含量。
生產性無機粉法主要引起以肺組織纖維化為主的全身性疾病，塵肺和粉塵沉著癥等疾病。有機粉塵可以引起支氣管哮喘、棉塵癥、職業性過敏性肺炎、非特異性慢性阻塞性肺病等。有些粉塵例如金屬塵(鎳、鉻、砷、)和石棉等可以引起肺部腫瘤。
粉塵作用于呼吸道黏膜，初為毛細血管擴張和在量分泌黏液等機能亢進等表現，這是保護性反應，隨后形成肥大性改變，最終可由于營養不足形成萎縮性改變。經常接觸粉塵還可以引起皮膚、耳和眼等器官疾病。鉛、砷、錳的有毒塵可以經支氣管和肺泡壁吸收，引起中毒表現。
防治措施
多環芳烴PAHs預防和防治措施
自英國醫生波特1775 年報道掃煙囪的男孩子患陰囊癌以來，目前已有大量的流行病學資料證實，接觸瀝青、煤焦油等富含多環芳烴的工人，易發生職業性皮膚癌;肺癌發生與多環芳烴關系的流行病學資料很多，說明肺癌發生與多環芳烴關系的流行病學資料很多，說明肺癌死亡率相應增加5%。云南宣威肺癌高發的主要危險因素，是燃燒煙煤所致的市內空氣多環烴污染。胃癌發生與多環芳烴的關系的調查報告指出，冰居民的胃癌高發與食品中除含有苯并[a]芘等多環芳烴外，還有相當的亞硝酸胺類致癌物。
1、燃料必須燃燒充分，可減少多環芳烴的生成量。室內加強通風換氣，降低室內的多環芳烴量。
生產性無機粉法主要引起以肺組織纖維化為主的全身性疾病，塵肺和粉塵沉著癥等疾病。有機粉塵可以引起支氣管哮喘、棉塵癥、職業性過悔性肺炎、非特異性慢性阻塞性肺病等。有些粉塵例如金屬塵(鎳、鉻、砷、)和石棉等可以引起肺部腫瘤。粉塵作用于呼吸道黏膜，初為毛細血管擴張和在量分泌黏液等機能亢進等表現，這是保護性反應，隨后形成肥大性改變，最可由于營養不足形成萎縮性改變。經常接觸粉塵還可以引起皮膚、耳和眼等器官疾病。鉛、砷、錳的有毒塵可以經支氣管和肺泡壁吸收，引起中毒表現。
2、組織措施對于生產性燴塵從組織制度上保證防塵工作的經常化;采取技術革新措施進行清潔生產;加強個人防護，進行就業前體檢和定期體檢;制定粉塵的衛生標準。
3、改善能源結構發展水利發電代替為力發電,研究新能源;采用并發展消煙除塵技術;采用地區集體供暖措施,減少空氣中顆粒物的污染.多環芳烴的主要成分是什么多環芳烴主要的十八種化合物為:萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、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。
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