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嘉峪檢測網 2025-09-21 20:42
一、術語和定義
多環芳烴化合物(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是指分子中含有兩個或兩個以上苯環稠合在一起,且不包含任何雜原子的有機烴類化合物,包括但不限于萘、苨烯、苨、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并[a]蒽、?、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[a]芘、茚苯[1,2,3-c,d]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝等。
PAHs主要來源于有機化合物不完全燃燒或熱解過程,如生物質燃燒、化石燃料燃燒、汽車尾氣排放、地球化學過程、工業生產過程等。PAHs具有一系列獨特的化學和物理性質,這些性質使得它們在環境中具有特殊的行為和影響。PAHs中對人體影響最大的是苯并芘,它是一種突變原、致癌物質,脂溶性較強,能吸入到體內,進入肺泡甚至血液,導致肺癌和心血管疾病。由于這些化合物的致癌和致畸性,對PAHs的痕量分析已成為涂料等多個行業的重要課題。
苯并[a]芘、二苯并[a,i]芘結構式
二、相關標準
GB 30981.1-2025《涂料中有害物質限量 第1部分:建筑涂料》
GB 30981.2-2025《涂料中有害物質限量 第2部分:工業涂料》
GB/T 35602-2017《綠色產品評價 涂料》
GB/T 36488-2018《涂料中多環芳烴的測定》
SN/T 1877.6-2017《涂料、油墨及其制品中多環芳烴的測定》
其中,GB/T 36488-2018規定了采用氣相色譜-質譜法(GC/MS)測定涂料中PAHs含量的術語和定義、原理、試劑和材料、儀器設備、樣品、試驗步驟、試驗數據處理、精密度和試驗報告。該標準適用于涂料及涂膜中PAHs含量的測定,包括但不限于列舉的16種PAHs(見下表)。
GB/T 36488-2018中列舉的16種PAHs
SN/T 1877.6-2017則在氣相色譜-質譜法之外還規定了高效液相色譜法(HPLC),適用于涂料、油墨及其制品中的18種PAHs(見下表)。
SN/T 1877.6-2017中列舉的18種PAHs
三、PAHs的特性
1. 物理性質
PAHs的物理性質因其分子量和分子結構的不同而異。一般來說,隨著苯環數量的增加,PAHs的熔點和沸點會相應提高。它們在常溫下多為固體或高熔點物質,不溶于水,但可溶于有機溶劑,如苯、甲苯等。
2. 化學性質
PAHs具有較高的化學穩定性,但在一定條件下(如高溫、光照或氧化劑存在時),它們可以發生化學反應,例如PAHs可以通過氧化、還原、水解等反應轉化為其他化合物。PAHs還可以通過生物降解過程在微生物的作用下分解為較小的分子。
3. 環境行為
PAHs在環境中的行為受多種因素影響,包括大氣、水體、土壤等環境因素以及PAHs自身的物理化學性質。在大氣中,PAHs可以通過風力傳播;在水體中,它們可以溶解、沉淀或被生物體吸收;在土壤中,PAHs可以被吸附、降解或積累。
在環境方面,PAHs的持久性和穩定性使得它們能夠在土壤、水體和大氣中長期存在,對生態系統產生長期影響。它們可以通過食物鏈在生物體內積累,導致生物體出現各種生理異常和疾病。PAHs還可以與大氣中的其他污染物發生反應,生成更加有害的化合物,進一步加劇環境污染。
4. 毒性
PAHs具有一定的生物毒性,特別是對高等生物和人體健康具有潛在危害。對人體健康而言,PAHs的危害主要表現在以下幾個方面:PAHS具有致癌性,能夠引起肺癌、皮膚癌等多種癌癥;還具有致突變性和致畸性,可能導致遺傳物質損傷和胎兒發育異常;還可能引起免疫系統異常、神經系統損傷和內分泌系統紊亂等健康問題;可以通過食物鏈進入人體,并在人體內積累,對人類的健康造成長期影響。
四、PAHs控制的發展趨勢
在涂料生產中,許多混合芳烴溶劑(如S-100、S-150)均含有PHAs,這對涂料產品的PHAs檢測與控制帶來了挑戰。為了健康安全與環境保護,國家對于有害物質的限制也逐步嚴格,強制性標準GB 30981.1-2025《涂料中有害物質限量 第1部分:建筑涂料》和GB 30981.2-2025《涂料中有害物質限量 第2部分:工業涂料》均對PAHs做出了限制,將于明年6月1日實施,因此廣大廠商需要在配方選料、工藝流程、檢測手段等方面做好準備。
為了減少PAHs的危害,各方需要采取有效的措施來降低其殘留與排放、減少其在環境中的積累,包括提高能源利用效率、推廣清潔能源、加強工業廢氣廢水治理、用料升級換代、更新生產工藝等。同時還需要加強對PAHs的科學監測和評估,了解其在環境中的分布和變化趨勢,為制定更加有效的環境保護政策提供科學依據。
來源:涂料工業