室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳烃的排放因子及影响因素

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌的

排放因子及影响因素

一、本文概述

随着工业化和城市化的快速发展，室内固体燃料燃烧已成为全球

范围内普遍存在的现象，特别是在发展中国家和一些发达国家的农村

地区。这种燃烧过程不仅提供了生活所需的热能，同时也产生了大量

的碳颗粒物(ParticulateMatter,PM)和多环芳煌(Polycyclic

AromaticHydrocarbons,PAHs)等有害物质，对室内环境和人类健

康造成了严重的影响。因此，对室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和

多环芳煌的排放特性及其影响因素进行深入研究，对于减少室内空气

污染、改善居民生活环境和保护人类健康具有重要的现实意义。

本文旨在全面系统地分析室内固体燃料燃烧过程中碳颗粒物和

多环芳煌的排放因子，并探讨其影响因素。我们将对室内固体燃料燃

烧排放的碳颗粒物和多环芳燃的种类、浓度及分布特性进行详细阐述。

随后，我们将从燃料类型、燃烧设备、燃烧条件、室内通风状况以及

操作习惯等多个方面出发，深入探讨这些因素如何影响室内固体燃料

燃烧产生的碳颗粒物和多环芳燃的排放。我们还将对现有的减排技术

和策略进行评估，并提出针对性的建议，以期为实现室内空气质量的

改善和人类健康的保护提供理论支持和实践指导。

通过本文的研究，我们期望能够为室内固体燃料燃烧的污染控制

和减排提供科学依据，为推动室内环境质量的改善和人类健康的保护

贡献力量。我们也期望能够引起更多学者和公众对室内空气污染问题

的关注，共同推动全球范围内室内环境的持续改善。

二、文献综述

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌(PAlls)的排放问

题，近年来已逐渐成为环境科学与公共卫生领域的研究热点。众多学

者对此进行了广泛而深入的研究，旨在了解这些污染物的排放特征、

影响因素以及对人体健康和环境造成的潜在风险。

早期的研究主要集中在燃烧过程中碳颗粒物和多环芳煌的生成

机制上。这些研究揭示了燃烧温度、氧气浓度、燃料种类以及燃烧方

式等因素对污染物生成的影响。随着研究的深入，研究者开始关注这

些污染物在室内的扩散、沉积和转化过程，以及它们对人体健康造成

的潜在影响。

近年来，随着分析技术的进步，研究者能够更准确地测量和评估

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌的排放因子。这些研究

不仅提供了大量的实验数据，还为我们深入理解污染物排放的影晌因

素提供了有力支持。例如，一些研究发现，燃烧设备的类型和设计、

燃料的质量以及燃烧过程中的操作方式等因素，都会对排放因子的大

小产生显著影响。

一些研究还关注了室内通风条件对污染物排放和扩散的影响。通

风条件的改善可以有效地降低室内污染物的浓度，减少对人体健康的

危害。然而，在实际操作中，如何平衡通风和保温的需求，仍是一个

需要解决的问题。

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌的排放问题是一

个复杂而重要的研究领域。未来的研究需要综合考虑多种因素，包括

燃料类型、燃烧方式、通风条件等，以更全面地了解这些污染物的排

放特征和影响因素，为制定有效的污染防治策略提供科学依据。

三、研究方法

本研究旨在探究室内固体燃料燃烧过程中产生的碳颗粒物

(ParticulateMatter,PM)和多环芳煌(PolycyclicAromatic

Hydrocarbons,PAHs)的排放因子及其影响因素。为此，我们采用了

实验测量与理论分析相结合的研究方法。

我们设计并搭建了一套室内固体燃料燃烧实验系统，该系统能够

模拟不同燃料类型(如木材、煤炭、生物质等)在不同燃烧条件下的

燃烧过程。通过该系统，我们收集了燃烧过程中产生的气体和颗粒物

样品，并利用高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS)等先进仪器对样

品中的多环芳煌进行了定性定量分析。

在实验过程中，我们考虑了多种可能影响排放因子的因素，包括

燃料类型、燃烧温度、燃烧时间、空气流量等。通过控制这些因素的

变化，我们观察了它们对碳颗粒物和多环芳煌排放量的影响，并建立

了相应的数学模型来描述这些影响因素与排放因子之间的关系。

我们还采用了文献调研和数据分析的方法，对前人关于室内固体

燃料燃烧排放特性的研究进行了梳理和评汾。通过对这些研究结果的

整合和分析，我们进一步验证了实验结果的可靠性，并深入探讨了碳

颗粒物和多环芳煌排放因子的影响因素的作用机理。

本研究采用了实验测量、理论分析和文献调研相结合的方法，全

面深入地研究了室内固体燃料燃烧过程中碳颗粒物和多环芳煌的排

放因子及其影响因素U这些研究成果将为减少室内空气污染、改善室

内环境质量提供重要的理论依据和实践指导。

四、室内固体燃料燃烧排放的碳颗粒物与多环芳煌特性

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌(PAHS)特性对于

理解其对人体健康和环境的影响至关重要。这些特性包括颗粒物的粒

径分布、化学组成、形貌以及多环芳煌的种类、浓度和毒性等。

碳颗粒物的特性受其生成过程的影响。在固体燃料燃烧过程中，

碳颗粒物的形成主要与燃料的不完全燃烧有关。这些颗粒物的大小和

形状因燃料类型、燃烧条件和设备设计等因素而异。一般来说，较小

的颗粒物更容易进入人体肺部深处，从而对人体健康产生更大的危害。

多环芳煌的特性则与其生成机制和排放源有关。多环芳煌是在不

完全燃烧过程中由有机物质热解或热缩合形成的。其种类和浓度受到

燃料种类、燃烧温度、氧气供应和排放控制技术等因素的影响。某些

多环芳燃具有致癌、致突变和致畸性，对人体健康构成严重威胁。

室内环境中的一些特定因素也会影响碳颗粒物和多环芳煌的特

性。例如，通风条件、室内温度和湿度等因素可以影响燃烧过程，从

而影响排放物的种类和浓度。室内空气中的其他污染物也可能与碳颗

粒物和多环芳煌发生相互作用，形成更为复杂的污染问题。

因此，为了有效控制室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳

煌排放，需要深入了解其生成机制和影响因素。这有助于开发更为有

效的排放控制技术，降低其对人体健康和环境的影响。对于政策制定

者和公众来说，了解这些排放物的特性也有助于他们更好地认识和应

对室内空气污染问题。

五、排放因子及其影响因素分析

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌(PAHs)排放因子

是评估室内空气质量及环境健康风险的重要指标。这些排放因子受到

多种因素的影响，包括燃料类型、燃烧设备、燃烧条件、室内通风状

况以及操作方式等。

燃料类型是影响排放因子的关键因素之一。不同类型的固体燃料,

如木材、煤炭、生物质燃料等，其化学组成和燃烧特性各不相同，因

此产生的碳颗粒物和多环芳煌的排放因子也会有显著差异。一般来说,

含碳量较高的燃料燃烧时会产生更多的碳颗粒物，而某些燃料中可能

含有较高的多环芳煌前体物，导致燃烧过程中多环芳煌的生成增加。

燃烧设备和燃烧条件对排放因子也有重要影响。高效的燃烧设备

能够更完全地燃烧燃料，减少不完全燃烧产物的生成，从而降低碳颗

粒物和多环芳煌的排放。燃烧过程中的温度、氧气供应和燃料与空气

的混合程度等因素也会影响排放因子的大小。一般来说,燃烧温度高、

氧气供应充足且燃料与空气混合均匀时，燃烧效率较高，产生的碳颗

粒物和多环芳煌较少U

室内通风状况也是影响排放因子不可忽视的因素。良好的通风能

够及时将室内空气中的污染物排出，降低污染物浓度，从而减少对室

内环境及人体健康的影响。然而，在通风不足的情况下，污染物会在

室内积累，导致排放因子增大。

操作方式也对排放因子产生一定影响。例如，在烹饪过程中，不

同的烹饪方式（如煮、炒、烤等）所需的温度和时间不同，从而影响

燃料的燃烧效率和污染物的生成。合理的操作方式能够减少不必要的

燃料消耗和污染物生成，降低排放因子。

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳烽的排放因子受到

燃料类型、燃烧设备、燃烧条件、室内通风状况以及操作方式等多种

因素的影响。为了降低排放因子并改善室内空气质量，需要综合考虑

这些因素，采取合理的措施和技术手段来减少污染物的生成和排放。

例如，选择低污染燃料、改进燃烧设备、优化燃烧条件、加强室内通

风以及推广合理的操作方式等，都是有效的途径来降低碳颗粒物和多

环芳煌的排放因子，从而保护环境和人类健康。

六、健康与环境风险评估

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳烽对环境和人体健

康构成显著风险。这些污染物不仅降低室内空气质量，还可能导致一

系列健康问题，如呼吸道疾病、心血管疾病和癌症等。

健康风险评估方面，长期暴露于高浓度的碳颗粒物和多环芳煌环

境中，会增加居民罹患上述疾病的风险。特别是对于儿童、老年人以

及患有呼吸道疾病或心血管疾病的敏感人群，这些污染物的影响更为

显著。孕妇暴露于这些污染物中还可能对胎儿的发育产生不良影响。

环境风险评估方面，碳颗粒物和多环芳煌的排放会导致大气质量

下降，影响生态系统的平衡。这些污染物还可能通过大气沉降进入土

壤和水体，对土壤和水环境造成污染。这种污染不仅影响农作物的生

长和品质，还可能通过食物链进入人体，进一步加剧健康风险。

为了降低这些风险，需要采取有效的拮施减少室内固体燃料燃烧

的污染物排放。例如，推广使用清洁、高效的燃烧设备和技术，改善

燃烧条件，减少不完全燃烧的发生。提高公众对室内空气质量的认识,

鼓励居民使用清洁能源替代固体燃料，也是降低健康和环境风险的重

要途径。

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌对环境和人体健

康构成严重威胁。为了保障公众健康和维护生态平衡，需要重视并采

取相应的措施来降低这些污染物的排放。

七、结论与建议

经过对室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌的排放因

子及其影响因素的深入研究，我们得出了以下结论。不同类型的固体

燃料在燃烧过程中产生的碳颗粒物和多环芳烧排放因子存在显著差

异。燃烧条件，如温度、氧气供应和燃料湿度等，对排放因子的影响

显著。室内通风条件、燃烧设备的设计和质量以及燃料的使用方式也

对排放因子产生重要影响。

基于上述研究结果，我们提出以下建议。推广使用低排放的固体

燃料，如改进型生物质燃料或清洁煤，以降低室内空气污染。改进燃

烧设备，提高燃烧效率，减少不完全燃烧现象，从而降低碳颗粒物和

多环芳煌的排放。加强室内通风，确保空气流通，有助于降低污染物

在室内空气中的浓度。

建议政府和相关部门加强对室内空气污染问题的重视，制定相关

政策和标准，推动清洁能源和环保技术的使用，以改善室内环境质量,

保护人们的健康。加强公众教育，提高人们对室内空气污染问题的认

识，鼓励人们采取积极的措施，减少室内空气污染。

参考资料：

多环芳煌是指含两个或两个以上苯环的芳煌，简称PAHs。它们

主要有两种组合方式，一种是非稠环型，其中包括联苯及联多苯和多

苯代脂肪烽；另一种是稠环型，即两个碳原子为两个苯环所共有。

多环芳煌的来源分为自然源和人为源。自然源主要来自陆地、水

生植物和微生物的生物合成过程，另外森林、草原的天然火灾及火山

的喷发物和从化石燃料、木质素和底泥中也存在多环芳烧；人为源主

要是由各种矿物燃料（如煤、石油和天然气等）、木材、纸以及其他

含碳氢化合物的不完全燃烧或在还原条件下热解形成的。

PAHs由于具有毒性、遗传毒性、突变性和致癌性，对人体可造

成多种危害，如对呼吸系统、循环系统、神经系统损伤，对肝脏、肾

脏造成损害。被认定为影响人类健康的主要有机污染物。

在人类出现之前，自然界也存在天然源，主要来自陆地、水生植

物和微生物的生物合成过程，另外森林、草原的天然火灾及火山的喷

发物和从化石燃料、木质素和底泥中也存在多环芳煌，这些构成了

PAH的天然本底值。通常土壤的PAH本底值为100^1000ug/kgo淡水

湖泊中PAH的本底值为0P025ug/L,地下水中PAH的本底值为

OOPOlUg/L,大气中PAII的本底值为C5ng/m3o

人为原因造成的多环芳烧的污染源很多，主要是由各种矿物燃料

（如煤、石油和天然气等）、木材、纸以及其他含碳氢化合物的不完

全燃烧或在还原条件下热解形成的，简单烽类和芳香煌在高温热解过

程中可以形成大量PAHs,特别值得提醒的是从吸烟者喷出的烟气中

迄今已检测到150种以上的多环芳煌。

根据苯环的连接方式不同，多环芳煌分为联苯和联多苯类、多苯

代脂肪煌类和稠环芳煌类.

苯环间以。键连接成的化合物称为联苯。联苯类衍生物及联多苯

类化合物都是以联苯为母体命名。结构和性质与单环芳燃相似。

多苯代脂肪烧类由若干个苯环取代脂肪煌中的氢原子而形成的

化合物。此类化合物以苯基作为取代基，脂肪煌为母体来命名。结构

和性质与单环芳燃相似。

蔡是煤焦油中含量最多的化合物，在高温煤焦油中约含10%,蔡

的分子式是C10H8,它是两个苯环共用相邻两个碳原子稠合而成。蔡

是白色片状晶体，熔点80℃,沸点218C,不溶于水，易溶于热的酒

精、乙醛等有机溶剂。易挥发、易升华、有特殊气味。

慈存在于煤焦油中，含量约为25机意的分子式为C14H10,由三

个苯环稠合而成。菲也存在于煤焦油中，与葱互为同分异构体。

芳煌主要来自于煤焦油中，其中可分离出稠环芳烧，如苛、笏、

低是脂环和芳环相稠合的芳烧，四苯、花等是高级稠环芳烧。慈和菲

的衍生物是具有显著致癌作用的稠环芳煌，简称致癌烧。

由于燃料不完全燃烧而释放到大气中的PAHs,通常和各种类型

的固体颗粒物及气溶胶结合在一起。因此，大气中的PAHs分布、滞

留时间、迁移、转化和沉降等受到多方面条件制约（如粒径大小、大

气物理和气象条件等），在较低层的大气中直径小于lum的粒子可

以滞留几天到几周，而直径的粒子则最多只能滞招儿天，大

气中的PAHs通过干、湿沉降进入土壤和水体以及沉积物中，并进入

生物圈。

随着其环数增加、化学结构的变化和疏水性的增强，其电化学稳

定性、持久性、抗生物降解能力和致癌性会增大，挥发性也会随着其

分子量的增加而降低。多环芳煌在自然界许多生物链都存在生物积累

效应，其在自然界中的含量相当惊人，因此也被认定为影响人类健康

的主要有机污染物。PAHs对人体的呼吸系统、循环系统、神经系统

损伤，对肝脏、肾脏等也会造成损害。

工作场所中的PAHs及其他有害物质多附着于可吸入性颗粒物上,

随着呼吸运动进入呼吸道而入侵机体。大多数职业接触PAHs工人进

行职业健康检查时均有不同程度的咽部红肿、咯痰增多的现象。有研

究发现，苯并花可以降低肺泡表面活性物质的活力并且对其稳定性有

一定程度的影响；同时PAHs对离体培养的支气管上皮细胞的线粒体

抗凋亡能力有削弱作用。且在早期接触花的情况下，非过敏体质的儿

童呼吸道易感性增加。研究发现，PAHs代谢产物中的羟基菲和1-羟

基花(1-Hydroxypyrene,1-0HP)的蓄积作用与焦炉工第1秒用力呼

气量占肺活量比值呈负相关，且随年龄增长，肺功能下降越明显。表

明职业性接触PAHs可导致工人肺功能下降，推测其中的菲和花可能

是引起职业性接触PAHs工人肺部早期损伤的主要物质。

心率变异性(Heartratevariability,HRV)降低是心脏自主神

经功能紊乱的标志，可独立作为预测心血管疾病死亡率的指标。有研

究显示，焦化厂接触PAHs工人的红细胞计数、中性粒细胞、红细胞

比容水平和淋巴细胞Olive尾距与尿中1-OHP、苯疏基尿酸水平相关,

提示PAIIs和苯混合接触可引起焦炉作业工人的周围血血象发生一

定程度改变及淋巴细胞DNA损伤。

PAHs受到关注以来，既往研究多集中探讨PAHs对儿童神经发育

的影响，而对职业人群神经系统毒性的报道不多见。职业接触方面,

PAHs和铅联合接触可以影响16个基因及蛋白，其中包括14个与神

经系统疾病有关的蛋白和基因，这些基因和蛋白通过配体激活、细胞

凋亡、氧化应激及炎性介质等途径对神经系统造成损伤。

肝脏血流丰富，是人体的主要代谢器官，对毒物具有一定的解毒

功能。有研究以「OHP作为职业接触PAHs的生物标志物，对焦炉工

人进行肝脏功能损伤评估，发现肝脏生化指标与血红素结合蛋白有相

关关系，血红素结合蛋白水平在低、中、高水平PAHs接触组间比较,

差异均有统计学意义(P<05),且表达与接触程度存在弱相关，提

示焦炉工人有肝脏损伤的可能。李济超等研究显示，职业接触PAHs与

脂肪肝密切相关，且随着环境中有害物质水平的升高，比值比也增高,

提示职业接触PAHs可增加工人发生脂肪肝的危险性°

血尿酸和尿62-微球蛋白(B2-Microglobulin,B2-MG)是反

映肾脏功能的指标，对发现早期肾损害有重要意义。有研究发现焦炉

工尿B2-MG水平高于对照组(P<05),提示接触PAHs的工人存

在一定程度的肾脏损害。

将多环芳煌(PAHs)从环境中去除被认为是恢复污染环境最重要

的方法。许多物理处理和化学处理方法已经尝试过，其中包括焚烧

法、碱催化脱氯、紫外线氧化、固定、溶剂萃取等，但这类方法存在

成本高、较复杂、难以进行调控等弊端。这些传统环境修复技术在

许多情况下难以将这些污染物完全去除，而只是把它们从一个环境中

转移到另一种环境中或者形成另一种污染物。目前，生物修复和半

导体光催化降解技术是除去多环芳煌较好的方法。

目前微生物修复已经成为修复环境和去除包括多环芳煌在内许

多污染物的重要技术。与高分子量多环芳煌相比，低分子量的多环

芳煌相对稳定性较差，更易溶于水，因此也更易被微生物降解。细菌

经过三十亿年的进化已经具备代谢几乎所有化合物获取能量的能力，

并已被视为自然的终极清除剂。由于细菌具有较强的适应性，已被广

泛用于降低或修复污染环境的危害。目前已发现的多环芳烧降解菌有

很多种，其中蔡和菲降解菌的研究更为广泛。细菌通常在有氧条件下

降解PAHs,主要通过加氧酶进行代谢，加氧酶主要包括单加氧酶或

双加氧酶。细菌降解PAHs的第一步是通过双加氧酶使苯环上的碳

原子发生羟基化作用形成顺式二氢醇，在二醇脱氢酉每的作用下形成二

醇中间体，通过内源或外源双加氧裂解前通过邻位裂解或次裂解途径

将二醇中间体雌二醉进行裂解反应形成中间体（如儿茶酚），最终转

化为TCA循环中间体。真菌能够通过共同代谢作用将PAHs代谢为多

种氧化产物或者二氧化碳。真菌对PAHs的降解作用主要通过单加氧

酶进行降解。然而，真菌对PAHs的降解作用只是限于特定的菌株

和生长条件才有效。能够降解多环芳燃的真菌主要有两类：木质素降

解菌（白腐真菌）和非木质素降解菌。

半导体光催化降解法具有操作简单、可在常温常压下进行、能彻

底矿化有机物等优点，在PAHs等持久性有机污染物的治理中具有良

好的应用前景。Ti02是一种高活性的半导体光催化剂，在降解PAHs

的研究中得到了广泛应用。将分散相的Ti（）2颗粒悬浮在污染物水溶

液中，通过紫外光照射进行光催化反应，由于催化剂颗粒物与反应物

的接触面积大，因比具有很高的降解效率。氮原子改性的TiO2在可

见光区有较高的响应，这是由于N原子的引入导致TiO2的带隙变窄，

可见光照射8h后，蔡在N-TiO2催化下的降解效率约为80%,降解效

率大幅度提高。

随着工业化和城市化的快速发展，室内固体燃料燃烧产生的环境

污染问题逐渐引起人们的。其中，碳颗粒物和多环芳煌的排放因子是

室内固体燃料燃烧产生的主要污染物之一。碳颗粒物（如PM5和PM10）

是大气中重要的污染物，会对人体健康产生严重影响。多环芳煌（PAHs）

是强致癌物质，对人类和动物健康产生严重影响。因此，研究室内固

体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌的排放因子及影响因素具有

重要意义。

室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌的排放因子主要

包括燃烧不完全、燃烧辅助剂、燃料种类和燃烧温度等因素。其中，

燃烧不完全是主要的排放因子，由于燃料未能充分燃烧，产生大量的

碳颗粒物和多环芳烧。燃烧辅助剂的使用也会增加排放因子，同时燃

料的种类和燃烧温度也会对排放因子产生影响。

不同行业在碳颗粒物和多环芳烧的排放因子上的表现各不相同。

例如，餐饮业由于使用生物质燃料，其排放因子相对较高•：而工业锅

炉由于使用煤等化石燃料，其排放因子相对较低。这些污染物对环境

和人类健康产生严重影响，如影响空气质量、引发呼吸道疾病、降低

能见度等。

为了减少室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳煌的排放，

需要采取一系列控制措施和建议：

政府应制定更加严格的排放标准和环嗥政策，限制高排放产业的

发展，加强对环保工作的监管和执法力度，同时完善环境公益诉讼制

度，鼓励公众参与环保工作。

推广清洁能源和高效清洁燃烧技术，如使用生物质燃料、天然气

等清洁能源，以及改进燃烧设备和，艺，提高燃烧效率，减少污染物

排放。加强排放控制技术的研究和应用，如开发碳颗粒物和多环芳煌

的减排技术，提高空气质量监测技术等。

推动传统高排放行业向低碳、环保产业转型，优化产业结构，发

展循环经济。例如，鼓励工业企业进行绿色改造，采用节能减排技术,

提高资源利用率，减少污染物排放。

提高公众环保意识和参与度，通过宣传教育、公益活动等方式，

增强公众对环保的认识和责任感。提倡低碳生活方式，减少能源消耗

和污染物排放。

减少室内固体燃料燃烧产生的碳颗粒物和多环芳烧的排放需要

政府、企业和公众共同努力。通过制定严格的政策法规，推广清洁能

源和技术创新，实现产业结构转型，提高环保意识等措施，共同营造

一个绿色、低碳、健康的室内环境。

多环芳煌是指含两个或两个以上苯环的芳煌，简称PAHs。它们

主要有两种组合方式，一•种是非稠环型，其中包括联苯及联多苯和多

苯代脂肪烧；另一种是稠环型，即两个碳原子为两个苯环所共有V

多环芳煌的来源分为自然源和人为源。自然源主要来自陆地、水

生植物和微生物的生物合成过程，另外森林、草原的天然火灾及火山

的喷发物和从化石燃料、木质素和底泥中也存在多环芳烧；人为源主

要是由各种矿物燃料（如煤、石油和天然气等）、木材、纸以及其他

含碳氢化合物的不完全燃烧或在还原条件下热解形成的。

PAHs由于具有毒性、遗传毒性、突变性和致癌性，对人体可造

成多种危害，如对呼吸系统、循环系统、神经系统损伤，对肝脏、肾

脏造成损害。被认定为影响人类健康的主要有机污染物。

在人类出现之前，自然界也存在天然源，主要来自陆地、水生植

物和微生物的生物合成过程，另外森林、草原的天然火灾及火山的喷

发物和从化石燃料、木质素和底泥中也存在多环芳烽，这些构成了

PA1I的天然本底值。通常土壤的PAH本底值为100^1000yg/kgo淡水

湖泊中PA11的本底值为01〜025ug/L,地下水中PA11的本底值为

OOrOlug/L,大气中PAH的本底值为r5ng/m3o

人为原因造成的多环芳煌的污染源很多，主要是由各种矿物燃料

（如煤、石油和天然气等）、木材、纸以及其他含碳氢化合物的不完

全燃烧或在还原条件下热解形成的，简单烧类和芳香煌在高温热解过

程中可以形成大量PAHs,特别值得提醒的是从吸烟者喷出的烟气中

迄今已检测到150种以上的多环芳煌v

根据苯环的连接方式不同，多环芳煌分为联苯和联多苯类、多苯

代脂肪煌类和稠环芳煌类。

苯环间以。键连接成的化合物称为联苯。联苯类衍生物及联多苯

类化合物都是以联苯为母体命名。结构和性质与单环芳燃相似。

多苯代脂肪煌类由若干个苯环取代脂肪煌中的氢原子而形成的

化合物。此类化合物以苯基作为取代基，脂肪煌为母体来命名。结构

和性质与单环芳烽相似。

蔡是煤焦油中含量最多的化合物，在高温煤焦油中约含10%,蔡

的分子式是C10H8,它是两个苯环共用相邻两个碳原子稠合而成。蔡

是白色片状晶体，熔点80℃,沸点218℃,不溶于水，易溶于热的酒

精、乙醛等有机溶剂。易挥发、易升华、有特殊气味。

意存在于煤焦油中，含量约为25虬慈的分子式为C14H10,由三

个苯环稠合而成。菲也存在于煤焦油中，与慈互为同分异构体。

芳煌主要来自于煤焦油中，其中可分离出稠环芳煌，如背、笏、

范是脂环和芳环相桐合的芳煌，四苯、花等是高级稠环芳煌。恿和菲

的衍生物是具有显著致癌作用的稠环芳煌，简称致癌烧。

由于燃料不完全燃烧而释放到大气中的PAHs,通常和各种类型

的固体颗粒物及气溶胶结合在一起。因此，大气中的PAHs分布、滞

留时间、迁移、转化和沉降等受到多方面条件制约（如粒径大小，大

气物理和气象条件等），在较低层的大气中直径小于lum的粒子可

以滞留几天到几周，而直径llOum的粒子则最多只能滞留几天，大

气中的PAHs通过干、湿沉降进入土壤和水体以及沉积物中，并进入

生物圈。

随着其环数增加、化学结构的变化和疏水性的增强，其电化学稳

定性、持久性、抗生物降解能力和致癌性会增大，挥发性也会随着其

分子量的增加而降低。多环芳煌在自然界许多生物链都存在生物积累

效应，其在自然界中的含量相当惊人，因此也被认定为影响人类健康

的主要有机污染物。PAHs对人体的呼吸系统、循环系统、神经系统

损伤，对肝脏、肾脏等也会造成损害。

工作场所中的PAHs及其他有害物质多附着于可吸入性颗粒物上,

随着呼吸运动进入呼吸道而入侵机体。大多数职业接触PAHs工人进

行职业健康检查时均有不同程度的咽部红肿、咯痰增多的现象。有研

究发现，苯并花可以降低肺泡表面活性物质的活力并且对其稳定性有

一定程度的影响；同时PAHs对离体培养的支气管上皮细胞的线粒体

抗凋亡能力有削弱作用。且在早期接触花的情况下，非过敏体质的儿

童呼吸道易感性增加。研究发现，PAHs代谢产物中的羟基菲和1-羟

基花(1-Hydroxypyrene,1-0HP)的蓄积作用与焦炉工第1秒用力呼

气量占肺活量比值呈负相关，且随年龄增长，肺功能下降越明显。表

明职'也性接触PAHs可导致工人肺功能下降，推测其中的菲和花可能

是引起职业性接触PAHs工人肺部早期损伤的主要物质。

心率变异性(Heartratevariability,HRV)降低是心脏自主神

经功能紊乱的标志，nJ独立作为预测心血管疾病死亡率的指标。有研

究显示，焦化厂接触PAHs工人的红细胞计数、中性粒细胞、红细胞

比容水平和淋巴细胞Olive尾距与尿中1-OHP、苯疏基尿酸水平相关,

提示PAHs和苯混合接触可引起焦炉作业工人的周围血血象发生一

定程度改变及淋巴细胞DNA损伤。

PAHs受到关注以来，既往研究多集中探讨PAHs对儿童神经发育

的影响，而对职业人群神经系统毒性的报道不多见。职业接触方面，

PAHs和铅联合接触可以影响16个基因及蛋白，其中包括14个与神

经系统疾病有关的蛋白和基因，这些基因和蛋白通过配体激活、细胞

凋亡、氧化应激及炎性介质等途径对神经系统造成损伤。

肝脏血流丰富，是人体的主要代谢器官，对毒物具有一定的解毒

功能。有研究以1-0HP作为职业接触PAHs的生物标志物，对焦炉工

人进行肝脏功能损伤评估，发现肝脏生化指标与血红素结合蛋白有相

关关系，血红素结合蛋白水平在低、中、高水平PAHs接触组间比较,

差异均有统计学意义(P<05),且表达与接触程度存在弱相关，提

示焦炉工人有肝脏损伤的可能v李济超等研究显示，职业接触PAHs与

脂肪肝密切相关，且随着环境中有害物质水平的升高，比值比也增高,

提示职业接触PAHs可增加工人发生脂肪肝的危险性。

血尿酸和尿82-微球蛋白(B2-Microglobulin,B27IG)是反

映肾脏功能的指标，对发现早期肾损害有重要意义。有研究发现焦炉

工尿B2-MG水平高于对照组(P<05),提