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大气中多环芳烃污染调查
1.多环芳烃概述
多环芳烃(PolycyclicAmmaticHydrocarbons，简称PAHs)是指分子中含有两个或两个以上苯环以线状、角状或簇状排列的稠环型化合物，包括萘、蒽、菲和芘等150余种化合物，其中多种PAHs具有致癌性。早在1892年有人发现从事煤焦油和沥青作业的工人多患皮肤癌[lJ。1915年日本人山极和石川注意到在动物身上长期涂抹煤焦油可能引起癌状肿瘤[21，从而促进了人们对煤焦油中致癌物的研究，并分离出苯并(a)芘(BaP)这种强致癌性的多环芳烃。1928年-1929年间英国KennaWay和Cook等人发现第一个人工合成致癌性多环芳烃—二苯并(a，h)蒽(DBA)外，还有苯并(gru)芘(BgluP)、屈(Chr)、苯并(a)蒽(BaA)、苯并(b)荧蒽(BbV)、苯并(k)荧g(BkF)等[3][4]。
2.多环芳烃来源与分布
2.1多环芳烃来源
环境中多环芳烃的来源包括自然来源和人为来源[5][6][7]。
自然来源：多种陆生植物(如小麦及裸麦幼苗)、多种细菌(如大肠菌、某些梭形芽孢杆菌)以及某些水生植物都有合成多环芳烃，包括某些致癌性多环芳烃的能力。生物体内合成、森林及草原自然起火、火山活动是环境中多环芳烃主要的天然来源。
人为来源：(1)各类工业锅炉、生活炉灶产生的烟尘，如燃煤和燃油锅炉、火力发电厂锅炉、燃柴炉灶；(2)各种生产过程和使用煤焦油的工业过程，如炼焦、石油裂解，煤焦油提炼、柏油铺路等；(3)各种人为原因的露天焚烧(包括烧荒)和失火，如垃圾焚烧、森林大火、煤堆失火；(4)各种机动车辆排出的尾气；(5)吸烟和烹调过程中产生的烟雾是室内多环芳烃污染的重要来源。
2.1多环芳烃分布及其特征
目前已知的PAHs约有200多种，它们广泛存在于人类生活的自然环境如大气、水体、土壤中。据研究，我国主要城市的大气中BaP的含量较高，北京、天津、上海、太原、抚顺等城市工业区大气中BaP的含量分别高达11.45μg/1000m3、29.3μg/1000m3、5.8μg/1000m3、36.7μg/1000m3、10.63μg/1000m3，而伦敦、洛杉矶、米兰、汉堡、马德里、大阪等国外一些工业城市大气中BaP的含量则高达数百μg/1000m3。
表2-1为全球和美国各行业排放苯并[a]芘的估计量，这种以BaP为代表说明多环芳烃的污染来源和污染量的数据，虽然不一定准确，但可以看出它的污染来源广泛，总量也是相当大的。应该特别指出的是家用炉灶排放的烟气中多环芳烃成分更多，污染更为严重，如表2-2所示。此外，烟草焦油中亦含有相当数量的PAH，一些国家和组织，对肺癌产生的两个可能因素—吸烟和大气污染进行了调查研究，初步认为吸烟比大气污染对肺癌的增长具有更加直接的关系。用GC/MS分析烟草焦油中的多环芳烃有150多种，其中致癌性的多环芳烃有10多种，如苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、二苯并[a，h]蒽等,如表2—3所示。
表2-1全球和美国每年排放至大气中的苯并[a]芘估计量
全球美国来源苯并[a]芘排放量占总量的苯并[a]芘排放量占总量的/(t*a-1)百分数%/(t*a-1)百分数%烧煤237642033.7工业锅炉油5—和生活气3—炉灶木柴220403.2合计260451.646036.9工业焦炭生产1033生产石油裂解12合计104520.720016.1商业及工69垃圾业垃圾焚化其他垃圾33及失火焦堆失火680森林失火520及烧荒其他失火148合计135026.856345.2机动卡车及29车辆公共汽车轿车及16其他车合计450.9221.8总计50441001245100

表2-2工业锅炉与家用炉灶排放的烟气中PAH的比较（单位：ug/m3）
多环芳烃家用炉灶工业锅炉吖啶1113.3苯并[f]喹啉5796苯并[h]喹啉38200菲叮32200苯并[a]吖啶267.7苯并[c]吖啶1518茚并[1,2,3-I,j]异喹啉17—茚并[1,2-b]异喹啉240.17二苯并[a,h]吖啶170.12二苯并[a,j]吖啶20.15蒽780250菲1800910苯并[a]蒽1300—屈720—荧蒽2900—芘22001400苯并[a]芘10001200苯并[e]芘5001200苝120100苯并[g、h、i]芘760740蒽嵌蒽19045晕苯30—总计126396370.44
表2-3烟草焦油中致癌性多环芳烃
PAH含量PAH含量[ug/(100支）-1][ug/(100支）-1]苯并[a]蒽苯并[j]荧蒽0.6二苯并[a，h]蒽0.4茚并[1,2,3-c,d]]芘0.4苯并[a]芘二苯并[a，i]芘痕量2-甲基荧蒽0.2二苯并[a，l]芘痕量3-甲基荧蒽0.2二苯并[c，g]咔唑-0.