中山多環(huán)芳烴的污染

1、多環(huán)芳烴的污染古德祥中山大學(xué)昆蟲學(xué)研究所教育部食品工程研究中心多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH)為煤、石油、煤焦油、煙草和一些有機(jī)化合物的熱解或不完全燃燒，產(chǎn)生的一系列多環(huán)芳烴化合物，其中一些有致癌作用。多環(huán)芳烴是指兩個以上苯環(huán)連在一起的碳?xì)浠衔?。兩個以上苯環(huán)連結(jié)方式有兩種：1. 常見多環(huán)芳烴的結(jié)構(gòu)非稠環(huán)型：苯環(huán)與苯環(huán)之間各由一個碳原子相連，如聯(lián)苯、聯(lián)三苯等。稠環(huán)型：兩個碳原子為兩個苯環(huán)所共有，如萘、蒽等多環(huán)芳烴的母體結(jié)構(gòu)圖 常見多環(huán)芳烴的結(jié)構(gòu)2. 污染來源與環(huán)境中的遷移、分布和轉(zhuǎn)化在工業(yè)生產(chǎn)和其他人類活動中，由于有機(jī)物不完全燃燒，產(chǎn)生大量

2、PAH到環(huán)境中。如木材、煤和石油的燃燒；森林大火、垃圾焚燒、熏制食品和香煙煙霧也是PAH的重要來源。一般人群(非職業(yè)接觸)暴露PAH的可能源： 污染了的大氣(釋放源為汽車、工廠和民用木材、煤、礦物油)； 污染的室內(nèi)空氣(香煙煙霧、敞口爐)； 吸煙； 使用含PAH的產(chǎn)品； 屋內(nèi)灰塵； 從污染了的土壤和水經(jīng)皮膚吸收； 污染了的食品和飲水。大多數(shù)PAH通過大氣排放進(jìn)入環(huán)境，在水和大氣、水和沉積物、水和生物體之間分布和轉(zhuǎn)化，并在水和沉積物中的生物體中蓄積。3. 食品的污染食品可被空氣污染，也可由直接熱氣干燥或煙熏制造時所玷污。苯并芘是食品中最普遍檢測的PAH，并作為PAH的指標(biāo)。3.1 燒烤肉制品的污

3、染 肉類以木柴、木炭明火灸烤，含PAH的煙塵和肉中脂肪高溫裂解是造成PAH污染的原因。PAH污染的順序：烤羊肉串烤牛肉烤鴨皮烤乳豬烤鴨肉烤鵝表 中國傳統(tǒng)烤肉品中PAH含量(g/kg)品 名屈苯并e芘苯并芘苯并j熒蒽烤鴨肉13.920.34烤鴨皮112.531.51烤鴨肉23.810.30烤鴨皮210.390.820.75烤鴨肉31.530.43烤鴨皮39.151.84烤鴨皮425.473.052.396.7續(xù)表 中國傳統(tǒng)烤肉品中PAH含量(g/kg)品 名屈苯并e芘苯并芘烤羊肉串115.412.251.47烤羊肉串27.380.67烤羊肉串35.413.03拌生羊肉串3.790.50烤牛肉19

4、.051.26烤牛肉213.111.661.58烤牛肉311.700.980.41續(xù)表 中國傳統(tǒng)烤肉品中PAH含量(g/kg)PAH類烤羊肉串4烤羊肉串5烤鵝烤乳豬屈15.513.171.416.67苯并j熒蒽2.766.07苯并e芘1.503.620.230.68苯并k熒蒽2.153.920.78苯并芘1.002.840.060.447,12-二甲基苯并蒽0.220.08二苯并,h蒽0.201.380.140.07茚酚1,2,3-c,d芘2.396.662.05 肉腸是我國目前消費(fèi)量最大有肉食品，煙熏是其加工過程中的一個環(huán)節(jié)，會造成污染。PAH含量順序： 大臘腸蛋清腸大肉腸華夏腸圓火腿表 市

5、售肉腸中PAH含量(g/kg)品 名屈苯并e芘苯并k熒蒽苯并芘蛋清腸17.101.2411.300.27蛋清腸21.620.131.920.18蛋清腸32.310.412.690.30大肉腸11.600.250.740.22大肉腸22.530.283.370.11大肉腸39.512.673.870.96品 名屈苯并e芘苯并k熒蒽大臘腸16.981.1619.53大臘腸27.100.9517.22大臘腸34.200.719.62華夏腸12.410.55華夏腸22.330.89華夏腸36.672.78圓火腸11.75.0450.64圓火腸22.420.731.73圓火腸32.690.703.94臘

6、味肉品在我國有著悠久歷史，熏煙是這類肉品中PAH的重要污染源。19份樣品，除檢出苯并芘外，還檢出屈、苯并e芘、苯并k熒蒽，而苯并芘只占PAH總量的1.21%7.77%，因此以它的含量作為PAH污染指標(biāo)來評價安全性是不恰當(dāng)?shù)?。?中國臘肉制品中PAH含量(g/kg)品名屈苯并e芘苯并k熒蒽苯并芘熏排骨14.851.004.900.34熏腓骨2110.57.08177.905.00臘肉112.52.2910.690.80臘肉23.840.673.07臘肉3109.85.25130.60臘肉461.601.8065.503.74臘肉592.202.95174.004.29續(xù)表 中國臘肉制品中PAH含

7、量(g/kg)品 名屈苯并e芘苯并k熒蒽苯并芘臘肉8172.025.9515.6010.80臘肉9312.518.8014.9917.19臘肉11103.39.124.845.67臘肉1274.326.8919.123.89臘肉13103.5639.9362.2627.56臘肉14121.5514.3813.744.24臘肉1517.925.576.741.33續(xù)表 中國臘肉制品中PAH含量(g/kg)品名苯并j熒蒽7,12-二甲基苯并蒽二苯并,h蒽印酚1,2,3-c,d芘臘肉1218.000.442.1310.24臘肉1354.047.2259.92臘肉1422.472.0616.68臘肉1

8、59.290.081.833.113.2 魚及其他海產(chǎn)品的污染 多數(shù)熏魚檢出苯并芘為0.11.5 g/kg。檢出范圍從ND18 g/kg。 熏美洲鰻魚檢出苯并芘高達(dá)60 g/kg3.3 乳制品的污染 熏奶酪中檢出PAH(熒蒽、苯并芘、苯并蒽等)，含量為 0.015.60g/kg。 未熏奶酪中二苯并,h蒽為0.01g/kg，芘為1.5g/kg（英國）。 加拿大嬰兒配方食品（1984）檢出： 熒蒽8.0g/kg 芘4.8g/kg 苯并蒽1.7g/kg 苯并b熒蒽0.7 苯并芘1.2g/kg 苝0.6g/kg蒽0.3g/kg 茚酚1,2,3-c,d芘1.2g/kg 人奶樣品中PAH水平為0.0030

9、.03g/kg3.4 對蔬菜的污染 靠近高速公路生長的萵苣可檢出高濃度的PAH，其污染水平與靠近高速公路的距離成反比。大氣污染的大葉蔬菜如菠菜，其PAH的水平可高出10倍。 焦炭廠附近生長的胡蘿卜和豆子，檢出熒蒽1.61.7 g/kg 和芘1.01.1 g/kg(德國) 馬鈴薯是苯并芘水平為0.2400g/kg（德國），其皮中含高濃度的PAH。3.5 水果及糖果點(diǎn)心的污染 有時鮮水果比罐頭水果以及漿中PAD含量還高，特別是堅(jiān)果，檢出了菲17 g/kg和屈69 g/kg （1990）。 19821983年，英國的布丁、餅干、糕餅樣品中檢出高濃度的PAH，可能來源于植物油。3.6 谷物及干食品的污

10、染 谷物可檢出苯并芘0.24.1g/kg。 煙熏過的谷物可高達(dá)160g/kg。 生長在靠近工業(yè)區(qū)的麥子、玉米、燕麥和大麥，PAH的濃度比遠(yuǎn)離工業(yè)區(qū)的高。3.7 對飲料的污染 苯并芘在咖啡粉為0.8g/kg,泡咖啡為0.01g/L；茶葉含9.51g/kg,泡茶0.02 g/L。 威士忌酒和啤酒樣品的PAH分析，苯并b熒蒽、苯并k熒蒽、苯并芘、苯并g,h,i苝、二苯并,h蒽、茚酚1,2,3-c,d芘含量在0.01g/kg左右,最高為苯并芘0.24g/kg。3.8 動植物油的污染 據(jù)報(bào)道，豬油和燒烤肉的油滴中，單個PAH水平范圍在0.016.9 g/kg(二苯并,h蒽0.01g/kg；熒蒽6.9g/

11、kg)。 30份來自意大利和法國的植物油分析，苯并芘平均值為59g/kg，最高值為140g/kg。4. 多環(huán)芳烴的毒理學(xué)4.1 代謝 PAH是脂溶性化合物。人類接觸的途徑： 肺和呼吸道吸入含PAH的氣溶膠和微粒； 攝入受污染的食物和飲水進(jìn)入胃腸道； 通過皮膚與攜帶PAH的物質(zhì)接觸。吸入的PAH廣泛分布于各組織，以脂肪組織最豐；亦能通過胎盤傳入胎兒各組織。PAH代謝物可通過尿和糞便排出。苯并芘+4,5-7,8- 二氫二醇9,10-1-，2-，6-，7-，9-，10-羥基酚類化合物4,5-、7,8-、9,10-環(huán)氧化合物芳烴羥化酶環(huán)氧水化酶圖 苯并芘的代謝4.2 毒性 PAH急性毒性為中等或低毒性

12、。如萘，小鼠經(jīng)口和靜脈給出藥，按體重計(jì)LD50為100 5000mg/kg，大鼠口服為2700mg/kg。一次大劑量萘可誘導(dǎo)小鼠、大鼠、倉鼠支氣管壞死。 苯并芘等可引起過敏皮炎，過度角化；經(jīng)7種動物試驗(yàn)研究，均有致癌作用。 PAH多數(shù)具有致癌或可疑致癌性(見下表)。表 一些常見PAH的遺傳毒性和致癌性試驗(yàn)名稱遺傳毒性致癌性蒽嵌蒽(+)+苯燕蒽+苯并b熒蒽+苯并j熒蒽+苯并k熒蒽+苯并c菲(+)(+)苯并芘+苯并b芘+?續(xù)表 一些常見PAH的遺傳毒性和致癌性試驗(yàn)名稱遺傳毒性致癌性屈(+)+環(huán)戊苯c,d芘+二苯并,h蒽+二苯并,e芘+二苯并,h芘(+)+二苯并,i芘+(+)苝+()三亞苯+()PA

13、H的致癌作用：苯并芘首先在7,8-位上發(fā)生氧化，再水解成7,8-二氫二醇，最終形成致癌物-7,8-二氫二醇-9,10-環(huán)氧化物。(灣區(qū)理論)終致癌物與DNA內(nèi)的脫氧嘌呤堿基形成加合物，如N2脫氧鳥嘌呤加合物、 N7脫氧鳥嘌呤加合物、 N6脫氧腺嘌呤加合物。DNA加合物的形成與持續(xù)存在，是肺癌發(fā)生的決定因素。 煉焦工人、吸煙肺癌發(fā)生率增高。吸煙也增加膀胱、腎盂、口咽、喉和食道腫瘤的發(fā)生率。表 PAH膳食攝入量最大值(gd1人1)(奧地利,1991)化合物攝入量化合物攝入量蒽5.6苯并蒽0.14蒽嵌蒽0.30苯并b熒蒽1.0暈苯0.09苯并j熒蒽0.90苝0.20苯并k熒蒽0.30菲2.0二苯并,h蒽0.10表 PAH膳食攝入量最大值(gd1人1)化 合 物攝入量(奧地利)攝入量(荷蘭)苯并芘0.360.5苯并g,h,i苝7.60.9屈0.905.0熒蒽4.310茚酚1,2,3-c,d