环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污染现状概述PPT课件
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用于检测硝基芳烃课件
Naddo等合成了4个咔唑乙炔撑所围成的 环状分子, 60s内对TNT和DNT的荧光淬灭 效率分别达到83%和90% ,该材料所取得
的优良性能与薄膜中存在较多的孔状结构 有关。
Naddo T, Che Y K, ZhangW,et al. Detection of explosives with a fluorescent nanofibril film[J].J Am Chem Soc,2007,129(22):6978 - 6979.
贺庆国,程建功,封松林.一种对硝基化合物有传感功能的荧光共轭聚合物及应用[P].中国专利:2. X, 2008-10-15. Nguyen H H, Li X Z,Wang N, et al. Fiber2op tic detection of explosives using readily available fluorescent polymers[J].Macromolecules, 2009, 42 (4) : 921-926.
蝶烯是由多个苯环组成的 具有蝴蝶状三维刚性结构 的分子。
Yang J S, Swager, TM. Fluorescent porous polymer films as TNT chemosensors: electronic and structural effects [J]. J Am Chem Soc, 1998, 120 (46) : 11864-11873.
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2.4 芳炔类聚合物
Swager小组合成出用于爆炸 物检测的苯炔撑类聚合物,其 薄膜(厚度3nm,检测时间60s) 对TNT、DNT的荧光淬灭效 率分别为20%和60%,相比其 他聚合物要低一些,这与其分 子结构缺少多孔性有关,且缺
硝基化合物和胺PPT课件
还原其中的一个硝基成为氨基 ：
NO2 NO2
Na2S 80%
NH2
NO2
间硝基苯胺
还原剂: Na2S; Na2Sx; NH4HS; (NH4)2S ; (NH4)2Sx
16 06.01.2021
15.4.3 苯环上的取代反应
◆硝基是间位定位基，它使苯环钝化
NO2
Fe, Br2
135-145℃
NO2 Br
◆硝基化合物存在硝基式和酸式互变异构:
O R CH2 N O ¼ÙËáÊ£½¨Ö÷£©
OH R CH N
O Ëáʽ£¨½ÏÉÙ£©
NaOH
O
R CH N
Na
O
具有-H的伯或仲硝基化合物存在互变异构现象,所以呈酸性:
◆叔硝基化合物没有这种氢原子,因此不能异构成酸式,也就不能 与碱作用.含有α-氢硝基化合物可溶于氢氧化钠溶液中，无α-氢 硝基化合物则不溶于氢氧化钠溶液
NO2 Cl
Na2CO3
130℃
NO2 HO
NO2
O2N Cl
Na2CO3 回流
O2N
NO 2 OH
NO2 Cl
Na2CO3
130℃
NO2 Cl
O2N
NO2
NO2 Cl
N a2CO 3 温热
O2N
NO 2
NO2 OH
☻氯苯难于水解，由于硝基的吸电子作用对其邻位和对
位上的卤素取代基有活化作用，使卤素易于被取代。
★
25 06.01.2021
◆含有两个氨基的化合物称为二胺: ◆复杂的胺以系统命名法命名：烃为母体,氨基为取代基
26 06.01.2021
◆胺的结构
胺类化合物有类似氨的结构，N以sp3杂化：
NO2 NO2
Na2S 80%
NH2
NO2
间硝基苯胺
还原剂: Na2S; Na2Sx; NH4HS; (NH4)2S ; (NH4)2Sx
16 06.01.2021
15.4.3 苯环上的取代反应
◆硝基是间位定位基，它使苯环钝化
NO2
Fe, Br2
135-145℃
NO2 Br
◆硝基化合物存在硝基式和酸式互变异构:
O R CH2 N O ¼ÙËáÊ£½¨Ö÷£©
OH R CH N
O Ëáʽ£¨½ÏÉÙ£©
NaOH
O
R CH N
Na
O
具有-H的伯或仲硝基化合物存在互变异构现象,所以呈酸性:
◆叔硝基化合物没有这种氢原子,因此不能异构成酸式,也就不能 与碱作用.含有α-氢硝基化合物可溶于氢氧化钠溶液中，无α-氢 硝基化合物则不溶于氢氧化钠溶液
NO2 Cl
Na2CO3
130℃
NO2 HO
NO2
O2N Cl
Na2CO3 回流
O2N
NO 2 OH
NO2 Cl
Na2CO3
130℃
NO2 Cl
O2N
NO2
NO2 Cl
N a2CO 3 温热
O2N
NO 2
NO2 OH
☻氯苯难于水解，由于硝基的吸电子作用对其邻位和对
位上的卤素取代基有活化作用，使卤素易于被取代。
★
25 06.01.2021
◆含有两个氨基的化合物称为二胺: ◆复杂的胺以系统命名法命名：烃为母体,氨基为取代基
26 06.01.2021
◆胺的结构
胺类化合物有类似氨的结构，N以sp3杂化：
持久性有机污染物正式版ppt课件
毒物沉积在河底，将使莱茵河因此而“死亡”20年。
染了100公里的高速公路和其它车辆。
00 背景介绍
多氯联苯——油症
目录
CONTENTS
01
定义及性质
02
种类
03
污染现状
04
危害
05
治理技术
01
定义及性质
01 定义及性质
1.1 定义-持久性有机污染物
持久性有机污染物，英文缩写为POPs，是指 具有高毒性，进入环境后难以降解，可生物积累， 能通过空气、水和迁徙物种进行长距离越境迁移 并沉积到远离其排放地点的地区，随后在那里的 陆地生态系统和水域生态系统中积累起来，对当 地环境和生物体造成严重物修复方法
指依靠细菌、真菌甚至高等植物以及 细胞游离酶的自然代谢过程，降解并且 去除环境中有毒、有害的污染物，从而 将污染生态环境修复为正常生态环境的 工程技术体系。广义上的生物修复包括 微生物修复、植物修复、动物修复和细 胞游离酶生物修复四大主要类型。
05 处理技术
5.4封存、填埋及焚烧法
封存、填埋是一种暂时、延缓性的策 略，环境风险较大。填埋场的设计、施 工技术、检测技术、防渗材料的性能还 有待于发展；焚烧法适用于处理大量高 浓度的POPs，但如果运行管理不善，可 能会产生比原物质毒性更大的毒物，如 二噁英类化合物，易形成二次污染。
POP 感谢聆听
S 批评指导
THANK YOU TO LISTEN TO CRITICISM GUIDANCE
04 种类
2.3 塑料类
塑料制品随意乱丢引起的“白色污染”。塑料制品的原材料— —高分子树脂稳定性极强，在自然状态下可存几百-几千年，污染
土壤、水，通过食物链影响人畜健康。
硝化反应主要危险及控制措施解析ppt课件
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
三、硝化过程的危害因素及预防对策
1、硝化过程的危害因素 （1）硝化生产中反应热量大，温度不易控制。
硝化反应一般在较低温度下便会发生，易于放热，反应不易 控制。（其中苯硝化过程中，引入一个硝基，可释放出152.2～ 153KJ/mol的热量。）所以硝化需要在降温条件下进行。在硝化 反应中，倘若稍有疏忽，如中途搅拌停止、搅拌桨脱落、冷却效 果不好、加料速度过快、投料比例不当、反应温度失控等原因， 都可能使反应温度猛增、混酸氧化能力加强，并有多硝基物生成， 容易引起着火和爆炸事故。
四、案例1——吉林石化双苯厂爆炸事件（续）
案例分析
• 爆炸事故的直接原因是，硝基苯精制岗位外操人员违反操作 规程，在停止粗硝基苯进料后，未关闭预热器蒸气阀门，导 致预热器内物料气化；恢复硝基苯精制单元生产时，再次违 反操作规程，先打开了预热器蒸气阀门加热，后启动粗硝基 苯进料泵进料，引起进入预热器的物料突沸并发生剧烈振动， 使预热器及管线的法兰松动、密封失效，空气吸入系统，由 于摩擦、静电等原因，导致硝基苯精馏塔发生爆炸，并引发 其它装置、设施连续爆炸。
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
二、硝化剂的危害因素及预防对策（续）
2、硝酸的预防与急救 • 预防措施：密闭操作，注意通风。提供安全淋浴和洗眼设备。
应与还原剂、可燃物、碱类、金属粉末等分开存放。 • 个体防护：可能接触其烟雾时，佩戴自吸过滤式防毒面具(全
（4）泄压、防有害气体外泄装置不可靠
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污染现状
(2)OH-NO2-PAH加合物通过单分子解离直接脱水的过程由于有着很高的势垒， 从能量角度上并不可行；
(3)水分子的参与会使 OH-NO2-PAH 加合物脱水过程的过渡态更加稳定，并进 一步降低该过程的势垒。
(4)在298 K 和 l atm条件下的计算得到的反应速率常数与实验值吻合很好。 （基于 RRKM 理论的 MESMER 程序）
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
来源
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
毒性
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
规定标准
2001年8月，欧盟制定了2001／62／EC 指令，该指令对欧盟已经发布的指令“关于与 食品接触的塑料材料与制品”进行了修订，规 定使用芳香族异氰酸酯为原料和偶氮染料的食 品接触材料不可释放出芳香胺类物质(以苯胺 计)，其方法检测限为0．02 mg／kg。
染现状
降解和转化机理
物理法 工业废水（硝基苯） 吸附法、气提法和萃取法 化学法
化学氧化法和化学还原法 利用催化剂诱发产生氧化性极强的羟基自由基来分解常规
方法不能分解的有机物。
微生物降解法
能够降解去除硝基芳烃的微生物类群比较丰富
复合处理方法
两种或两种以上处理技术耦合联用 采用适当的包覆剂将硝基包覆
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
硝基芳烃引起中毒的主要途径：
▲在工业生产中直接接触或间接污染皮肤 ▲挥发或加热后的蒸汽可经呼吸道吸入 ▲以粉尘形态存在而污染环境 ▲通过水体进入人体
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
毒性
▲1977年，Talcott等人在城市颗粒物中发现nitro-PAHs 鼠伤寒沙门氏菌回复突变实验 Ames试验 ( 污染物致突变性检测）
(3)水分子的参与会使 OH-NO2-PAH 加合物脱水过程的过渡态更加稳定，并进 一步降低该过程的势垒。
(4)在298 K 和 l atm条件下的计算得到的反应速率常数与实验值吻合很好。 （基于 RRKM 理论的 MESMER 程序）
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
来源
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
毒性
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
规定标准
2001年8月，欧盟制定了2001／62／EC 指令，该指令对欧盟已经发布的指令“关于与 食品接触的塑料材料与制品”进行了修订，规 定使用芳香族异氰酸酯为原料和偶氮染料的食 品接触材料不可释放出芳香胺类物质(以苯胺 计)，其方法检测限为0．02 mg／kg。
染现状
降解和转化机理
物理法 工业废水（硝基苯） 吸附法、气提法和萃取法 化学法
化学氧化法和化学还原法 利用催化剂诱发产生氧化性极强的羟基自由基来分解常规
方法不能分解的有机物。
微生物降解法
能够降解去除硝基芳烃的微生物类群比较丰富
复合处理方法
两种或两种以上处理技术耦合联用 采用适当的包覆剂将硝基包覆
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
硝基芳烃引起中毒的主要途径：
▲在工业生产中直接接触或间接污染皮肤 ▲挥发或加热后的蒸汽可经呼吸道吸入 ▲以粉尘形态存在而污染环境 ▲通过水体进入人体
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状
毒性
▲1977年，Talcott等人在城市颗粒物中发现nitro-PAHs 鼠伤寒沙门氏菌回复突变实验 Ames试验 ( 污染物致突变性检测）
环境激素国内污染状况及风险评估PPT课件
再生水用于市政杂用、城市河湖补水和农田灌溉时壬基酚对人体健康
的危害风险是可以被接受的(郝瑞霞，周玉文，等.2007)。
邻苯二甲酸酯/壬基酚/三丁基锡 TBT
三丁基锡（TBT）是有机锡中重要的一种，占总有机锡生产量的2530%。 最重要的用途：作为杀生剂添加到涂料中涂于船体及海洋建筑的表面
TBT给全球环境特别是海洋环境造成了严重的污染。
国际航运组织(IMO)规定2003年1月1日禁止在船舶上使用含有TBT等 有机锡的油漆。
邻苯二甲酸酯/壬基酚/三丁基锡
浓度(ng/l) 渤海海域各主要港口水域 黄河口 n.d. n.d.
大连码头
香港近岸 香港圣地亚湾 烟台夹河口西 天津近岸 连云港口 上海轮渡码头 深圳蛇口港及临近海域
203.7
厦门海湾 香港海域 珠江河口 珠江三角洲
0.73-11.45
12.90-1159.99 122-2900
2006.06
76.9-702.7
204.2 - 664.5 110-7808
邻苯二甲酸酯/壬基酚/三丁基锡
地区或流域 北京排污河天津段 野生鲫鱼 太湖中鱼肝 太湖中鱼脂 太湖中鱼肉 太湖中贝肉 太湖中虾仁 水产品(鱼、牡蛎等) 鸡肉 鱼 一般人群尿液 一般人群血浆 职业暴露尿液 职业暴露血浆 正常儿童血清 性早熟患儿 血清 浓度(ng/g) 30-1510 588.9 474 33.4 2012.4 158.3 237.8±20.4 144.2±81.4 1900 <1.6-93.17ng/ml <1.82-127.40ng/g <1.6-218.22ng/ml 12.06-122.62ng/g n.d.-6.77ng/ml n.d.-16.68ng/ml 2000.12 2004 2004 2003 2003 2004.05-2005.09 2004.05-2005.09 监测时间 2001.10
芳香族硝基和氨基化合物PPT课件
广泛用于染料、农药、炸药等工业领域， 进入环境后难以被生物降解 是致癌物
无色或淡黄色 苦杏仁味 油状液体 见光颜 色变深
易溶于有机溶剂 体内代谢产物为对硝基酚：强还原性 酸碱
指示剂
9
代谢和生物监测指标
脂溶性化合物， 可经呼吸道、皮肤和消化道吸收 反复接触引起肝肾损伤及贫血，饮酒增强
25
SPE 操作步骤
I. 柱的预处理
为了获得高的回收率和良好的重现性，固相萃取柱在使 用之前必须用适当的溶剂进行预处理，预处理除去填料中可 能存在的杂质，另一个目的是使填料溶剂化，提高固相萃取 的重现性 。
II. 样品的添加
预处理后，试样溶液被加至并以一定的流速通过柱子。 在该步骤分析物被保留在吸附剂上。
18
气相色谱测定尿中2,6-二硝基-4-氨基甲
苯（4-A）
尿液加盐酸加热水解后，在PH为7-8条件 下用甲苯萃取尿样中4-A，采用0V-17柱分 离，电子捕获检测器检测，以保留时间定 性，峰面积定量
19
净化——液-液萃取法
液液萃取是指两个完全不互溶或部分互 溶的液相接触后，一个液相中的溶质 经过物理或化学作用进入另一个液相， 或在两相中重新分配的过程。
26
SPE 操作步骤
III. 柱的洗涤
在样品通过萃取柱时，不仅分析物被吸附在柱子上，一 些杂质也同时被吸附，选择适当的溶剂，将干扰组分洗脱下 来，同时保持分析物仍留在柱上。
IБайду номын сангаас. 分析物的洗脱
用洗脱剂将分析物洗脱在收集管中，为了提高分析物的 浓度或为以后分析调整溶剂杂质，可以把收集到的分析物溶 液用氮气吹干，再溶于小体积适当的溶剂中。
27
28
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无色或淡黄色 苦杏仁味 油状液体 见光颜 色变深
易溶于有机溶剂 体内代谢产物为对硝基酚：强还原性 酸碱
指示剂
9
代谢和生物监测指标
脂溶性化合物， 可经呼吸道、皮肤和消化道吸收 反复接触引起肝肾损伤及贫血，饮酒增强
25
SPE 操作步骤
I. 柱的预处理
为了获得高的回收率和良好的重现性，固相萃取柱在使 用之前必须用适当的溶剂进行预处理，预处理除去填料中可 能存在的杂质，另一个目的是使填料溶剂化，提高固相萃取 的重现性 。
II. 样品的添加
预处理后，试样溶液被加至并以一定的流速通过柱子。 在该步骤分析物被保留在吸附剂上。
18
气相色谱测定尿中2,6-二硝基-4-氨基甲
苯（4-A）
尿液加盐酸加热水解后，在PH为7-8条件 下用甲苯萃取尿样中4-A，采用0V-17柱分 离，电子捕获检测器检测，以保留时间定 性，峰面积定量
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净化——液-液萃取法
液液萃取是指两个完全不互溶或部分互 溶的液相接触后，一个液相中的溶质 经过物理或化学作用进入另一个液相， 或在两相中重新分配的过程。
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SPE 操作步骤
III. 柱的洗涤
在样品通过萃取柱时，不仅分析物被吸附在柱子上，一 些杂质也同时被吸附，选择适当的溶剂，将干扰组分洗脱下 来，同时保持分析物仍留在柱上。
IБайду номын сангаас. 分析物的洗脱
用洗脱剂将分析物洗脱在收集管中，为了提高分析物的 浓度或为以后分析调整溶剂杂质，可以把收集到的分析物溶 液用氮气吹干，再溶于小体积适当的溶剂中。
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10硝基化合物与胺a-PPT文档资料
Δ，乙醇 O2N NO2 + Na2S 催化剂 + H
OH
NH2 NO2
2
+
2
在硝基苯的还原过程中，产生许多中间体，且 在酸性介质中不能分离。但在中性或碱性条件 下可得到不同的产物。
NO2
[H] +
H 2 +
NO [H] 催化剂
+
H 2
催化剂 NHOH [H] 催化剂 NH2
+
H 2
+
NO2
催化剂 Zn ， NH H 4Cl 2 60℃
+ C H C H C H N O + C H C H C H 3 2 2 2 3 3 4 0 % 2 5 % N O 2
N O +H 3
H S O 2 4
N O 2
5 0C
§10.1.3物理性质
脂肪族硝基化合物是无色具有香味的液 体，难溶于水，易溶于醇和醚。 大部分芳香族硝基化合物是淡黄色固体， 具有苦杏仁味，有毒。 比水重。高沸点，稳定，作有机溶剂。 多硝基化合物在受热、受振时易爆炸。
CH3
NO2
C H
3
对硝基甲苯
经测定，硝基物中两个N-O键长 完全相等，电子密度平均化。 硝基中无单双键之分。 + N 硝基物具有较大的偶极距。 R CH3NO2 (=4.3D)
O -1 /2
O -1 /2
共振结构式：
O R + N O R + N
O
O
§10.1.2 硝基化合物制备
气 相 C H N O + C H C H N O C H C H C H H N O 3 2 3 2 2 3 2 3+ 3 4 0 0C 2 5 % 1 0 %
OH
NH2 NO2
2
+
2
在硝基苯的还原过程中，产生许多中间体，且 在酸性介质中不能分离。但在中性或碱性条件 下可得到不同的产物。
NO2
[H] +
H 2 +
NO [H] 催化剂
+
H 2
催化剂 NHOH [H] 催化剂 NH2
+
H 2
+
NO2
催化剂 Zn ， NH H 4Cl 2 60℃
+ C H C H C H N O + C H C H C H 3 2 2 2 3 3 4 0 % 2 5 % N O 2
N O +H 3
H S O 2 4
N O 2
5 0C
§10.1.3物理性质
脂肪族硝基化合物是无色具有香味的液 体，难溶于水，易溶于醇和醚。 大部分芳香族硝基化合物是淡黄色固体， 具有苦杏仁味，有毒。 比水重。高沸点，稳定，作有机溶剂。 多硝基化合物在受热、受振时易爆炸。
CH3
NO2
C H
3
对硝基甲苯
经测定，硝基物中两个N-O键长 完全相等，电子密度平均化。 硝基中无单双键之分。 + N 硝基物具有较大的偶极距。 R CH3NO2 (=4.3D)
O -1 /2
O -1 /2
共振结构式：
O R + N O R + N
O
O
§10.1.2 硝基化合物制备
气 相 C H N O + C H C H N O C H C H C H H N O 3 2 3 2 2 3 2 3+ 3 4 0 0C 2 5 % 1 0 %
2021环境毒理学之环境化学致癌物PPT优秀资料
• 主要污染源为燃料、塑料、药品、农药、离 子交换树脂、橡胶等工业，以及食用色素、
萘、蒽等。 这类化合物大多属于沸点高而挥发性低的液体或固体，易溶于脂肪和有机溶剂。
主要污染源为燃料、塑料、药品、农药、离子交换树脂、橡胶等工业，以及食用色素、食品抗氧化剂等。 银白色硬金属。 镍的无机化合物中氧化物和氢氧化物不溶或微溶于水,其盐类那么易溶于水。 因此中国初高中化学实验室至今仍使用石棉网的现象十分令人担忧。
• 多环芳烃按照化学性质可分为四类：
• 1，苯环对称排列的多环芳烃 列的多环芳烃
3 ，苯环角状排
•
• 2，苯环直线排列的多环芳烃 烃
4，角状多环芳
多环芳烃的吸收和代谢
• 吸收 • 多环芳烃可以从各种途径进入体内，但主要
途径为经呼吸道和皮肤吸收。
• 代谢活化 • 多环芳烃是间接致癌物，进入机体后必须先
经过代谢活化才具有致癌作用。多环芳烃在体 内首先经混合功能氧化酶催化，形成多环芳烃 环氧化物。然后再经环氧水化酶催化形成多环 芳烃二氢二醇衍生物，后者可以形成具有亲电 子性的碳正离子，可与DNA分子鸟嘌呤的N2结 合，使DNA烷基化，使遗传密码发生改变，引起
• 多环芳烃的致癌作用及其机理
• 多环芳烃主要可以引起皮肤癌、肺癌和胃癌。关 于其致癌作用机理主要有K区理论和湾区理论。
环境化学致癌物
多环芳烃
其他环境有机化 学致癌物
环境无机化学致 癌物
环境生物化学致 癌物
芳香族氨基和硝基化 合物
亚硝胺类化合物 多氯联苯 生物烷化剂 氯乙烯
重金属 石棉
黄曲霉毒素
植物中的致癌物
多环பைடு நூலகம்烃
• 多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs) 是煤，石油，木材，烟草，有机高分子化合物等 有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物， 是重要的环境和食品污染物。迄今已发现有200多 种PAHs,其中有相当局部具有致癌性，如苯并α芘 ，苯并α蒽等。PAHs广泛分布于环境中，可以在 我们生活的每一个角落发现，任何有有机物加工 ，废弃，燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳 烃。
萘、蒽等。 这类化合物大多属于沸点高而挥发性低的液体或固体，易溶于脂肪和有机溶剂。
主要污染源为燃料、塑料、药品、农药、离子交换树脂、橡胶等工业，以及食用色素、食品抗氧化剂等。 银白色硬金属。 镍的无机化合物中氧化物和氢氧化物不溶或微溶于水,其盐类那么易溶于水。 因此中国初高中化学实验室至今仍使用石棉网的现象十分令人担忧。
• 多环芳烃按照化学性质可分为四类：
• 1，苯环对称排列的多环芳烃 列的多环芳烃
3 ，苯环角状排
•
• 2，苯环直线排列的多环芳烃 烃
4，角状多环芳
多环芳烃的吸收和代谢
• 吸收 • 多环芳烃可以从各种途径进入体内，但主要
途径为经呼吸道和皮肤吸收。
• 代谢活化 • 多环芳烃是间接致癌物，进入机体后必须先
经过代谢活化才具有致癌作用。多环芳烃在体 内首先经混合功能氧化酶催化，形成多环芳烃 环氧化物。然后再经环氧水化酶催化形成多环 芳烃二氢二醇衍生物，后者可以形成具有亲电 子性的碳正离子，可与DNA分子鸟嘌呤的N2结 合，使DNA烷基化，使遗传密码发生改变，引起
• 多环芳烃的致癌作用及其机理
• 多环芳烃主要可以引起皮肤癌、肺癌和胃癌。关 于其致癌作用机理主要有K区理论和湾区理论。
环境化学致癌物
多环芳烃
其他环境有机化 学致癌物
环境无机化学致 癌物
环境生物化学致 癌物
芳香族氨基和硝基化 合物
亚硝胺类化合物 多氯联苯 生物烷化剂 氯乙烯
重金属 石棉
黄曲霉毒素
植物中的致癌物
多环பைடு நூலகம்烃
• 多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs) 是煤，石油，木材，烟草，有机高分子化合物等 有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物， 是重要的环境和食品污染物。迄今已发现有200多 种PAHs,其中有相当局部具有致癌性，如苯并α芘 ，苯并α蒽等。PAHs广泛分布于环境中，可以在 我们生活的每一个角落发现，任何有有机物加工 ，废弃，燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳 烃。
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PAHs 与 OH 或 NO3 自由基发生的气相反应速率要远远 快于多环芳烃颗粒与 N2O5 和 HNO3 发生的非均相反应速率 , 主要研究气相反应生成途径 。
研究难点பைடு நூலகம்
①缺少形成过程中包含的短寿命中间体的信息。 ②多环芳烃中 C=C 双键数目较多，可与 OH／NO2或 NO3／NO2 发生反应的活性位点众多，以往的研究尚未 对分子中每个C原子与自由基加成的可能性和反应机理 进行系统和全面的研究。
三硝基甲苯
▲[ 硝基多环芳烃（nitro-PAHs）是一类 被硝基取代的多环芳烃（PAHs）衍生物 ]
3-硝基菲（3-NPh）
弱极性
半挥发性
高脂溶性
难降解性
用途 一类重要的化工产品，是有机合成的重要原料和中间体。
塑料
除草剂
杀虫剂 橡胶加工
炸药
油漆涂料
制药
染料合成
来源
大气 ▲化石燃料直接燃烧排放 ▲PAHs 进行光化学反应
量化方法
水分子在气态 PAHs 被OH／NO2、NO3／NO2 氧化形成 nitro-PAHs 过程中的催化作用，并进一步发现大气中的9-硝 基蒽能从气态蒽与 OH／NO2、NO3／NO2 的均相反应中形 成。
分子的空间构型对于形成相应 nitro-PAHs 具有影响，对 于苯和直线式稠环的萘(双环结构)和蒽(三环结构)，OH 或 NO3 自由基与它们发生加成反应的放热量大小排列为单环<双 环<三环，随着环的增加，反应活性变强，发生加成反应潜力 增加。
Minero等人在2010年在南极大气颗粒物中检测 到了硝基多环芳烃成分，包括1-硝基萘（1-NNa）和 2-硝基萘（2-NNa），并指出气相反应是主要来源。
这说明硝基多环芳烃污染已经遍布全球每个角落。
Nero, C. et al. An overview of possible processes able to account for the occurrence of nitro-PAHs in Antarctic particulate matter. Microchemical Journal. 2010, 96,(2), 213-217．
毒性
▲1977年，Talcott等人在城市颗粒物中发现nitro-PAHs 鼠伤寒沙门氏菌回复突变实验 Ames试验 ( 污染物致突变性检测）
▲nitro-PAHs 这类化合物种类繁多且复杂、难以降解， 属高毒污 染物。其浓度比起母体 PAHs 低 1-2 个数量级，但其致突变和致癌 潜力可达其母体 PAHs 的 10~100000 倍。
高锐. 典型氟代二噁英和硝基多环芳烃的形成机理研究[D]. 山东大学, 2014.
硝基蒽的形成
(1)由 OH 或 NO3 自由基引发的多环芳烃生成硝基多环芳烃的过程包含三个基 元过程，其中从 OH-NO2-PAH 加合物脱水或从 NO3-NO2-PAH 加合物脱 硝酸的过程是速控步骤；
(2)OH-NO2-PAH加合物通过单分子解离直接脱水的过程由于有着很高的势垒， 从能量角度上并不可行；
Reisen，F．et
al．Environ．Sci．Techn01．2004．
Hien，T．T．et al．Atmos．Environ．2007．
铁岭
2007 435
212
175
Tang，N．et al．Atmos．Environ．2005．
沈阳（室内） 2009 22 210 533
Miller-Schulze，J．P．et al．Environ．Sci．Techn01．2009．
墨西哥
2010 77
70
法国 西班牙
巴黎
2012 80.3 8.3
0.5
2013 41.4
85
Valle．Hernfindez，B．L．et al．Sci Total
Environ．2010.
Ringuet，J．et al．Sci Total Environ．2012．
Barrado，A．I．et al．Atmos．Environ．2013．
水体 ▲工业废水排放
土壤 ▲工厂的固体废弃物
常见结构
环境浓度
地点 英国 丹麦 美国
越南 中国 中国
典型硝基多环芳烃及浓度pg/m3
时间 1-NP 2-NP 2-NF 6-NBaP 7-NBaA
出处
Birmingham 2000 90
221
33
Dimashki，M．et al．Atmos．Environ．2000．
形成机理
▲主要来源之一是 PAHs 在大气中和自由基加成发生氧化反应
McKay，G．Chemical Engineering Journal 2002，86,(3)，343-368．
例如：2-硝基荧蒽和2-硝基芘只能通过大气化学反应产生
Nitro-PAHs 可能通过两种途径生成： ▲在 NO2 存在条件下，气态PAHs 分子与 OH 或 NO3 自由基发生气 相均相反应生成Nitro-PAHs ； ▲PAHs 颗粒与N2O5 或 HNO3 发生非均相反应生成Nitro-PAHs 。
哥本哈根 2001 30±15 8±4 60±22
Feilberg，A．et al．Atmos．Environ．2001．
Meade
2003 21
4
49
4.7
Los Angels 2005 13
5
98
胡志明市 2007 60
8.1 191
12
Bamford，H．A．et
al．Atmos．Environ．2003．
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状 概述PPT 课件
环境中硝基芳烃和 芳胺类化合物的污染现状
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状 概述PPT 课件
硝基芳烃
硝基芳烃
定义： ▲芳烃化合物中的碳原子与硝基中的氮原子连 接而成的一类芳香族化合物。 ▲Nitro-PAHs 的种类众多，通常根据硝基取 代的位置和个数命名。
(3)水分子的参与会使 OH-NO2-PAH 加合物脱水过程的过渡态更加稳定，并进 一步降低该过程的势垒。
(4)在298 K 和 l atm条件下的计算得到的反应速率常数与实验值吻合很好。 （基于 RRKM 理论的 MESMER 程序）
硝基芳烃引起中毒的主要途径：
▲在工业生产中直接接触或间接污染皮肤 ▲挥发或加热后的蒸汽可经呼吸道吸入 ▲以粉尘形态存在而污染环境 ▲通过水体进入人体
研究难点பைடு நூலகம்
①缺少形成过程中包含的短寿命中间体的信息。 ②多环芳烃中 C=C 双键数目较多，可与 OH／NO2或 NO3／NO2 发生反应的活性位点众多，以往的研究尚未 对分子中每个C原子与自由基加成的可能性和反应机理 进行系统和全面的研究。
三硝基甲苯
▲[ 硝基多环芳烃（nitro-PAHs）是一类 被硝基取代的多环芳烃（PAHs）衍生物 ]
3-硝基菲（3-NPh）
弱极性
半挥发性
高脂溶性
难降解性
用途 一类重要的化工产品，是有机合成的重要原料和中间体。
塑料
除草剂
杀虫剂 橡胶加工
炸药
油漆涂料
制药
染料合成
来源
大气 ▲化石燃料直接燃烧排放 ▲PAHs 进行光化学反应
量化方法
水分子在气态 PAHs 被OH／NO2、NO3／NO2 氧化形成 nitro-PAHs 过程中的催化作用，并进一步发现大气中的9-硝 基蒽能从气态蒽与 OH／NO2、NO3／NO2 的均相反应中形 成。
分子的空间构型对于形成相应 nitro-PAHs 具有影响，对 于苯和直线式稠环的萘(双环结构)和蒽(三环结构)，OH 或 NO3 自由基与它们发生加成反应的放热量大小排列为单环<双 环<三环，随着环的增加，反应活性变强，发生加成反应潜力 增加。
Minero等人在2010年在南极大气颗粒物中检测 到了硝基多环芳烃成分，包括1-硝基萘（1-NNa）和 2-硝基萘（2-NNa），并指出气相反应是主要来源。
这说明硝基多环芳烃污染已经遍布全球每个角落。
Nero, C. et al. An overview of possible processes able to account for the occurrence of nitro-PAHs in Antarctic particulate matter. Microchemical Journal. 2010, 96,(2), 213-217．
毒性
▲1977年，Talcott等人在城市颗粒物中发现nitro-PAHs 鼠伤寒沙门氏菌回复突变实验 Ames试验 ( 污染物致突变性检测）
▲nitro-PAHs 这类化合物种类繁多且复杂、难以降解， 属高毒污 染物。其浓度比起母体 PAHs 低 1-2 个数量级，但其致突变和致癌 潜力可达其母体 PAHs 的 10~100000 倍。
高锐. 典型氟代二噁英和硝基多环芳烃的形成机理研究[D]. 山东大学, 2014.
硝基蒽的形成
(1)由 OH 或 NO3 自由基引发的多环芳烃生成硝基多环芳烃的过程包含三个基 元过程，其中从 OH-NO2-PAH 加合物脱水或从 NO3-NO2-PAH 加合物脱 硝酸的过程是速控步骤；
(2)OH-NO2-PAH加合物通过单分子解离直接脱水的过程由于有着很高的势垒， 从能量角度上并不可行；
Reisen，F．et
al．Environ．Sci．Techn01．2004．
Hien，T．T．et al．Atmos．Environ．2007．
铁岭
2007 435
212
175
Tang，N．et al．Atmos．Environ．2005．
沈阳（室内） 2009 22 210 533
Miller-Schulze，J．P．et al．Environ．Sci．Techn01．2009．
墨西哥
2010 77
70
法国 西班牙
巴黎
2012 80.3 8.3
0.5
2013 41.4
85
Valle．Hernfindez，B．L．et al．Sci Total
Environ．2010.
Ringuet，J．et al．Sci Total Environ．2012．
Barrado，A．I．et al．Atmos．Environ．2013．
水体 ▲工业废水排放
土壤 ▲工厂的固体废弃物
常见结构
环境浓度
地点 英国 丹麦 美国
越南 中国 中国
典型硝基多环芳烃及浓度pg/m3
时间 1-NP 2-NP 2-NF 6-NBaP 7-NBaA
出处
Birmingham 2000 90
221
33
Dimashki，M．et al．Atmos．Environ．2000．
形成机理
▲主要来源之一是 PAHs 在大气中和自由基加成发生氧化反应
McKay，G．Chemical Engineering Journal 2002，86,(3)，343-368．
例如：2-硝基荧蒽和2-硝基芘只能通过大气化学反应产生
Nitro-PAHs 可能通过两种途径生成： ▲在 NO2 存在条件下，气态PAHs 分子与 OH 或 NO3 自由基发生气 相均相反应生成Nitro-PAHs ； ▲PAHs 颗粒与N2O5 或 HNO3 发生非均相反应生成Nitro-PAHs 。
哥本哈根 2001 30±15 8±4 60±22
Feilberg，A．et al．Atmos．Environ．2001．
Meade
2003 21
4
49
4.7
Los Angels 2005 13
5
98
胡志明市 2007 60
8.1 191
12
Bamford，H．A．et
al．Atmos．Environ．2003．
环境中硝基芳烃和芳胺类化合物的污 染现状 概述PPT 课件
环境中硝基芳烃和 芳胺类化合物的污染现状
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硝基芳烃
硝基芳烃
定义： ▲芳烃化合物中的碳原子与硝基中的氮原子连 接而成的一类芳香族化合物。 ▲Nitro-PAHs 的种类众多，通常根据硝基取 代的位置和个数命名。
(3)水分子的参与会使 OH-NO2-PAH 加合物脱水过程的过渡态更加稳定，并进 一步降低该过程的势垒。
(4)在298 K 和 l atm条件下的计算得到的反应速率常数与实验值吻合很好。 （基于 RRKM 理论的 MESMER 程序）
硝基芳烃引起中毒的主要途径：
▲在工业生产中直接接触或间接污染皮肤 ▲挥发或加热后的蒸汽可经呼吸道吸入 ▲以粉尘形态存在而污染环境 ▲通过水体进入人体