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    苯并[a]芘

    又称3,4-苯并芘,外文名 Benzo[a]pyrene( BaP),是一种日常生活或工业生产过程中产生的副产物, 属于多环芳烃中毒性最大的一种强烈致癌物。

    理化性质

    (1)外观与性状:纯品为无色或淡黄色针状晶体
    (2)相对密度:1.4(水=1)
    (3)蒸气压:0.665x10一19kPa(25℃)
    (4)熔点:179℃
    (5)沸点:496℃
    (6)辛醇/水分配系数的对数值:6.04
   (7)爆炸极限:粉体在受热、遇明火或接触氧化剂时会引起燃烧爆炸
    (8)溶解性:不溶于水,微溶于乙醇、甲醇,溶于苯、甲苯、二甲苯、氯仿、乙醚、丙酮等
    (9)稳定性:稳定。

    主要污染物来源

    生物合成、自然起火和火山活动构成了BaP的天然本底值,但人类活动才是造成BaP污染的主要原因。温度和乏氧是影响BaP生成的重要因素。
    空气中BaP的来源主要是:
    (1)工业锅炉和家用炉灶燃煤:我国主要为燃煤型污染。山西大同由于直接燃煤,造成了空气中BaP污染严重,日均值高达330ng/m3。云南宣威出现高发癌症,与生活燃料和室内燃煤空气污染密切联系,其室内空气BaP的浓度高达6269ng/m3。
    (2)工业生产:焦化和石油化工的兴起,极大地增加了BaP对人类环境的污染。焦化厂是排放BaP最严重的工厂,离焦炉作业区500m处的浓度比一般工业城市高出500~1000倍。在半敞开的焦炉沥青加热炉附近4m处的BaP浓度高达78000ng/m3。太原市工业区空气中BaP的浓度超标52~158倍。
    (3)交通:随着机动车数量的增加,在一些公路交通路口BaP污染也日趋严重。此外,在公路隧道中,由于空气污染扩散,致癌性BaP浓度相当高。例如浙江某公路隧道内BaP的浓度均值为1700ng/m3。喷气式飞机排气也是BaP主要来源。
    (4)垃圾焚烧和森林失火。
    (5)烹调:动物蛋白烹炸过程可以产生BaP,并多以气态形式污染厨房空气,更易进入人体肺泡,这可能也是导致炊事人员呼吸道肺癌发病率增高的主要原因。烤鸭车间空气样品中含有BaP。
    (6)烟草烟气:研究表明,吸烟严重的家庭室内空气中BaP浓度比不吸烟的家庭要高10倍以上。国际癌症研究机构已确定烟草烟气中BaP的含量为10~50mg/m3。吸烟、采暖、烹调是室内BaP主要污染源。

    分析方法

    (1)高效液相色谱法:空气(GB/T15439—1995;徐伯洪,闫慧芳主编.《工作场所有害物质监测方法》);水(GB13198—1991);固定污染源(HJ/T40—1999)
    (2)气相色谱法:固体废弃物[中国环境监测总站等译.《固体废弃物试验分析评价手册》);空气(杭士平编.《空气中有害物质的测定方法》(第二版)]
    (3)荧光光度法:食品(GB/T5009.27—1996);环境空气(GB8971—1988);水质(GB11895—1989)
    (4)现场应急监测方法:HPLC-RF(荧光)法快速测定水中苯并[a]芘(吴润琴等.《环境监测管理与技术》.2000年4期)

    适用范围

    环境中苯并[a]芘专用分析检测装置,适用于大气中苯并[a]芘的分析检测。   

    主要技术内容

    一、技术原理

    基于高效液相色谱荧光检测(HPLC-FD)的基本原理,由反相高效液相色谱(RP-HPLC)分离系统和LED诱导荧光检测系统两部分构成,可对环境中的苯并[a]芘进行自动、高效、快速定性及定量分析,单次样品分析时间小于30min。

    LED诱导荧光检测系统根据苯并[a]芘自身的荧光特性设计光路。苯并[a]芘的激光/发射光谱特征线,最大激发波长有286nm、298nm、346nm、363nm、386nm,最大荧光发射波长有404nm、429nm和452nm;该技术采用激发波长365nm、发射波长430nm检测苯并[a]芘,选择性好、干扰小、荧光强度高。

    二、技术关键

    1、采用反相PAH8色谱柱,可对苯并[a]芘进行高效快速分离,分析时间小于30min。

    2、LED诱导荧光检测系统采用365nm紫外LED光源,激发强度高,选择性好,体积小,特别适合于环境复杂样品的高灵敏度检测。

    3、采用共聚焦光路系统、Z型反射检测池、光电倍增管(PMT)探测器,大大提高了苯并[a]芘的检测灵敏度。

    主要技术指标及条件

    一、技术指标

    基线噪声≤1mV;苯并[a]芘(BaP)最小检测浓度≤0.5ng/mL;

    线性相关系数为≥0.95;定性重复性RSD≤1%;

    定量重复性RSD≤5%;分许时间≤30min。

    二、条件要求

    环境温度尽可能控制在10℃--35℃,湿度应控制在85%以下。

    主要设备及运行管理

    一、主要设备

    高压恒流泵、色谱柱、检测器。

    二、运行管理

    定期对设备进行维护、保养,定期更换相关部件。

    投资效益

    (以山西某公司苯并[a]芘在线检测工程为例

    一、投资情况

    总投资5200万元,其中设备投资2030万元;主体设备寿命10年;运行费用1050万元/年。

    二、环境效益

    有效、快速监测环境中苯并[a]芘的污染程度,强制企业提高工艺水平,减少污染排放。