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苯、甲苯、二甲苯、硝基苯(一)
【来源/作者】周世红 【更新日期】2017-08-07

一、苯

(一)污染来源

苯是煤焦油的蒸馏产物,是生产香料、染料、颜料、药物、农药、炸药、树脂、合成纤维、塑料、洗涤剂、清漆以及合成橡胶等的原料。由于苯具有溶解能力强,且在常温、常压下容易挥发的特点,常用作印刷、涂饰、黏合、洗涤(脱油污)、擦拭等的溶剂、稀释剂以及化学反应介质等。苯也用于汽油和其他燃料的添加剂(如防爆剂),是发动机燃料高辛烷值的基本组分。苯极易挥发,在生产、运输、储存和应用等过程中易散人环境甚至进入人体,产生各种危害。

(二)理化性质

苯是具有特殊芳香气味的无色、易燃的液体,相对分子质量为78.11,熔点5.5℃,沸点80.1℃,在常温下易挥发,挥发速度为乙醚的1/3。相对密度为O.879,蒸气相对密度为2.71(对空气)。苯微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、二硫化碳和丙酮等有机溶剂。

(三)毒性作用

苯主要通过吸人受污染的空气而进人人体,也可通过皮肤渗入人体,但摄入量很少。吸入的苯30%~80 %进入到血液循环中。吸收的苯约有50%以原形态经肺部呼出。约有10%的苯以原形态可蓄积于体内。其余的苯在肝脏中通过P450混合功能氧化酶系统进行代谢约有10%的苯氧化后使苯环打开,大部分再分解为水和二氧化碳后经肺呼出及肾脏排出;大约有30%被氧化为酚,其中部分再氧化为邻苯二酚、对苯二酚、羟基醌醇等并与硫酸及葡糖醛酸结合成苯基硫酸酯及苯基葡萄糖醛酸酯,经肾排出;还有约1 %可与乙酰半胱氨酸结合成2-苯硫醇尿酸经肾排出。苯的氧化物毒性比苯更强。世界卫生组织(WHO)及国际癌症研究机构认为苯是一种人类的致癌物。

苯是亲脂性物质,能透过血脑屏障,产生先兴奋后抑制的作用。暴露于高浓度苯中会导致中枢神经系统抑制,主要症状为头痛、恶心、激动、麻木、抽搐等。苯可产生血液毒性,苯是骨髓毒性剂,能引起再生障碍性贫血和白血病,表现为红细胞、网织红细胞、白细胞、血小板、嗜多染红细胞等造血细胞增殖减少。苯严重中毒时可因呼吸和循环衰竭而死亡。成人口服苯的致死量约为10mL左右。有研究报道,急性成骨细胞白血病是与苯暴露有关的最常见的恶性肿瘤,暴露于苯中的工人,其染色体畸变率明显增加,浓度为lg/m3时,染色体畸变率为21%,1~2.25g/m。时为25 %,2.5~lOg/m3时可升高到33%。据报道,苯能使职业者的记忆力下降,且记忆力下降与接触苯浓度呈正相关,还会引起女性月经过多。皮肤长期接触苯会引起干燥、疼痒、出现红斑或疮疹。反复接触会引起皮脂减少、皲裂等。当空气中含苯浓度为24.Og/m3时,可在30min内导致人死亡。

二、甲苯

(一)污染来源

甲苯(C6H5CH3)主要由石油和石油产品生产过程中衍生而成,在化学工业中可用于许多化学物质的合成,如涂料、油漆、胶以及汽车、飞机汽油的组分等。据估计美国大约有10万名工人暴露于甲苯污染的环境中。

(二)理化性质

甲苯为无色、有芳香气味的液体。相对分子质量92.13,沸点110.70C。蒸气压为4kPa(26.040C)。与苯相比,甲苯的脂溶性更强,挥发性更弱,不溶于水,而溶于乙醇、丙酮和乙醚等有机溶剂中。

(三)毒性作用

甲苯可经呼吸道、皮肤和消化道吸收。人在0.27~1.18g/m3浓度下5h可经肺部吸收41%~63.5%。易经皮肤吸收,吸收率可达14~23mg/cm2。经消化道可完全吸收。甲苯被吸收后约15~30min在血液中达到最大浓度。甲苯在体内主要分布于富含脂肪的组织,肾上腺、脑、骨髓和肝脏中最多,血液、肾、脾和肺中较少,甲状腺和脑垂体中最少。甲苯在体内的代谢途径主要为甲苯→苯甲醇→苯甲酸→马尿酸。马尿酸主要从尿中排出。仅有1%的甲苯代谢为苯酚。甲苯的半衰期为15~20h。人体对甲苯的解毒能力很强,如人在266~828mg/m3的环境中暴露5h,停止接触后12~16h体内即检查不出甲苯,尿中的马尿酸也不再增加。

高浓度蒸气吸入时,可抑制中枢神经系统,这方面的毒性比苯强。主要症状表现为头痛、昏迷、疲劳、肌肉无力、眩晕、麻木等。甲苯的慢性毒性作用主要表现为神经行为毒性作用。长期接触390~4380mg/m3甲苯的工人,其外周淋巴细胞畸变率和染色体断裂率增加、微核增多。长期慢性暴露于甲苯中可造成头晕、头痛、乏力、睡眠不佳、恶心等神经衰弱症状,可引起肾功能和内分泌系统损害,但不会诱发癌症及引起造血系统和骨髓的损害。动物实验证明,甲苯有胚胎毒性,可导致后代脑过小、中枢神经系统功能障碍、注意力不集中或生长发育缺陷等。

三、二甲苯

(一)污染来源

二甲苯[C6H4(CH3)2]常用于制造染料、人造麝香和合成纤维等。也用作墨水、松香、黏合剂、脱脂棉的溶剂及燃料的组分。在冶金、炼焦过程中,由煤的碳化生成的焦炉气和煤焦油中含有多量的二甲苯。汽油中二甲苯含量约为9.9%。据统计,美国每年有14000名工人暴露于二甲苯污染的环境中。

(二)理化性质

二甲苯为无色透明、具有芳香气味的液体。相对分子质量为106.16,凝固点~25.2℃,沸点144℃,易挥发,在水中不溶或微溶,易溶于乙醇、丙酮和乙醚等有机溶剂。

(三)毒性作用

二甲苯通过吸入进入机体后,能快速吸收约60 %~65%。经皮肤进入机体后,能以每小时4.5~9.6mg/cm。的速率被吸收。吸入的二甲苯约90%被转化为甲基苯甲酸、甲基马尿酸,然后随尿排出体外。在肺中未经改变以原形被排出的二甲苯不足5%。二甲苯的半衰期为20~30h,能与蛋白质紧密结合。动物实验表明,二甲苯吸收后可迅速分布到各组织中,在肾、皮下脂肪、神经、肺、脑、肌肉和脾中的含量较高。

二甲苯是主要的皮肤刺激物,长期暴露会产生脱脂性皮炎。二甲苯是麻醉剂,能抑制中枢神经系统,其症状是疲劳、恶心、头痛、意识模糊、呼吸困难和昏迷。二甲苯对中枢神经系统的急性毒性比甲苯或苯大,但不会对造血系统造成损害。有人将兔子暴露于浓度为1.15g/m3的二甲苯中55天,每天8h,可发现有骨髓增生。在对暴露于O.86g/m3二甲苯中的大鼠,则未发现对肝、肾或肺产生有毒影响。母大鼠吸入二甲苯后能对胚胎发育产生毒性作用。

据报道,日本曾有3名工人用含90%二甲苯的涂料进行涂装作业时,发生了1人死亡,2人意志丧失的事故。未死亡的两人经吸氧数小时后虽然意识恢复,但对以前的事情失去回忆能力。对死者进行尸检发现,其肺、肝、脑部都有淤血、水肿、细胞变性等症状。乙醇可增强二甲苯暴露后的中枢神经系统症状。 四、气相色谱法测定空气中的苯、甲苯和二甲苯

(一)原理

空气中苯、甲苯、二甲苯吸附在活性炭管上,用二硫化碳洗脱后,经聚乙二醇-6000柱分离,氢焰离子化检测器测定。以保留时间定性,峰高定量。

参考资料:环境中有毒有害物质与分析检测


【关键词】苯,甲苯,二甲苯,硝基苯,国家标准物质网 

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