健康风险评价案例学时 .ppt
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1、1四 健康风险评价案例4.1 吸烟有害健康?烟气的成分烟气有害物质含量烟气毒性评价烟气暴露评价风险表征应对措施4.2 电池应该回收吗?碱性电池的结构和成分污染物的释放途径碱性电池毒性评价碱性电池暴露评价风险表征应对措施2一手烟二手烟香、放松、酷疾病/肿瘤/成瘾性我国是世界最大的烟草产销国4.1 吸烟有害健康34.1.1 烟气的成分Roberts的1988 年烟草报告烟气中的 化 学 成 分 达5068种,其 中1172 种是烟草本身就有的,另外3896 种是烟气中独有的。4.1 吸烟有害健康4烟气颗粒物:脂肪烃:低分子量脂肪烃大部以气态形式存在,烟气粒相物是较高分子量脂肪烃,来自烟叶中C25到
2、C34蜡质。芳香烃:烟气中芳香烃以多环芳烃居多,它们在烟叶中含量少,大部分是由纤维素、高级烷烃等烟叶成分在燃烧过程中产生的,是烟气中主要有害成分。萜类化合物:烟叶中存在很多萜类化合物,是烟气的重要香味成分,其分子量较大,主要以其降解物及其衍生物的形式存在于烟气中。4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康5烟气颗粒物:羰基化合物:如紫罗兰酮、大马酮、茄尼酮以及柠檬醛、香草醛等,是形成烟气香味、香气的重要成分。酚类化合物:强化香气,有儿茶酚、莨菪亭、绿原酸、间苯二酚等,有的是烟叶中原有的,有的则是碳水化合物燃烧中形成的,儿茶酚含量最高。酚类化合物对人的呼吸道及其他器官有不良刺激作用。儿茶酚等还有
3、一定的致癌作用,是烟气中的有害物质。4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康64.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康烟气颗粒物:有机酸:挥发性脂肪酸及非挥发的棕榈酸、亚麻酸、亚油酸、油酸和硬脂酸等,以及少量游离氨基酸。氮杂环化合物:重要香气物质,在烟气颗粒碱性部分,主要是烟碱,还有吡啶、吡咯、吡嗪、吲哚、咔唑等。N-亚硝胺:种类很多,如亚硝基二甲基胺、亚硝基甲基乙基胺等,亚硝胺可能诱发肺癌。金属元素:烟草和卷烟纸中金属包括游离态金属和无机盐,主要残留在灰分中,但极少量(0.014%)进入烟气。7烟气气相物:氮、氧、二氧化碳、一氧化碳和氢等约占总气相物的90%,占总烟气释放量的85%左右,
4、其它包括:挥发性烃类:除脂肪烃以外,还有挥发性芳香烃。前者包括烷烃、烯烃、炔烃和脂环烃等,后者有苯、甲苯、乙苯、对-二甲苯、联-二甲苯、邻-二甲苯和苯乙烯等。挥发性酯类:甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯、丙酸异丙酯、乙酸丁酯、己酸乙酯等。4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康84.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康烟气气相物:呋喃类:重要的香味物质,是烟叶非酶棕色化反应产物。主要有呋喃、2-甲基呋喃、四氢呋喃、2,5-二甲基呋喃等,它们都是重要的烟草香味物质。挥发性腈类:烟草中杂环胺化合物如吡啶、甲基吡嗪等在高温下裂解生成的,有丙烯腈、乙腈、丙腈、异丁腈、戊腈、己腈等
5、。其它:如氨、一氧化氮、二氧化氮、亚硝酸甲酯、硫化氢、氢氰酸、氯甲烷、甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇等。9主要有害物质:烟气气相:一氧化碳、氮氧化物、丙烯醛、挥发性芳香烃、氢氰酸、挥发性亚硝胺等烟气颗粒:多环芳烃、酚类、烟碱、亚硝胺及微量放射性元素等气相与粒相中都存在自由基4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康10尼古丁(nicotine)主要与有机酸如柠檬酸结合成盐,进入人体后90%在肺部吸收,进入血液后6 秒到达大脑刺激交感神经引起短暂兴奋和随后抑制,决定劲大劲小,引发成瘾(增加其它有害物质的摄入)烟碱毒性,小白鼠口服LD50为50-60 mg/kg。中等剂量烟碱使人呼吸加快、血管舒张、呕吐
6、加剧,稍大剂量引起震颤和痉挛,更大剂量引发短暂的呼吸增强、血压上升、食欲减退绝大部分研究认为烟碱与癌症无关4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主要有害物质1烟碱11卷烟燃吸时约15%烟碱转移到主流烟气中,约30%转入侧流烟气中,约18%沉积在烟蒂内,约30%热解合成转化为3-甲基、4-甲基和3-乙烯基吡啶和吡咯等烟碱性质活泼,代谢较快,人体器官或各种组织中尚未发现有烟碱的积累;烟碱代谢主要的中间体是可天宁,其几乎无毒性每支滤嘴卷烟燃烧后,烟碱的释出量一般为1 mg左右,低烟碱卷烟每支释出量可低达0.2 mg,同时部分被甲醛中和4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主要有害物质1烟碱1
7、2烟草不完全燃烧产物,烟气中百种以上,大约30种致癌,如3,4-苯并芘,其次是二苯并a,h蒽、苯并b萤蒽等每支卷烟焦油中3,4-苯并a芘的含量约0.02-0.03g全世界每年向大气释放的苯并芘为超过5000吨,主要来自于焦化等化工行业,汽车尾气、取暖、室内装修等都会排放苯并芘。人们一天吸入12m3空气,即使按大气质量标准,每人每天吸入的苯并芘0.0025g/m3*12m3=0.03g,相当于一支烟,许多城市、区域超标达50-100倍。4.1 吸烟有害健康4.1.1 烟气的成分主要有害物质2稠环芳烃(PAH)13已发现有300多种N-亚硝胺有致癌性,特别是肺癌。烟气N-亚硝胺是烟草所特有的,烟碱
8、、假木贼碱等可能是胺类物质产生的前体,在燃吸过程中产生TSNA。烟草制品中含量最丰富的胺是叔胺类的烟碱。新烟气中只含有一氧化氮及微量的氧化亚氮,随着烟气的陈化,二氧化氮迅速形成,氧化氮类是烟支燃吸时形成N-亚硝胺的主要前体之一,对烟气吸入后在体内合成亚硝胺也有促进作用。4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主要有害物质3N-亚硝胺(TSNA)144.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主要有害物质3N-亚硝胺(TSNA)亚亚硝硝胺胺主主要要致致癌癌物物NAT(N-亚硝基新烟草碱)NAB(N-亚硝基假木贼碱)NNN(N-亚硝基降烟碱)NNK(4-(N-甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1
9、-丁酮)152014年,复旦投毒案(二甲基亚硝胺)腌肉、烧烤、隔夜饭菜.从亚硝酸盐生成亚硝胺绿茶、生姜、大蒜、猕猴桃、苦瓜等含有Vc、Ve、茶多酚和有机硫化物等物质,可清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主要有害物质3N-亚硝胺(TSNA)16焦油的酸性组分中有辅助致癌物存在,其中最主要的是儿茶酚和烷基儿茶酚,有促癌作用,当与多环芳烃一起作用时,能增加多环芳烃的致癌性儿茶酚主要前体是纤维素、葡萄糖、果糖、绿原酸、果胶、淀粉和半纤维。滤嘴不能像选择性地减少挥发酚那样减少儿茶酚,使用重组烟草可以减少烟气中的儿茶酚增加烟丝硝酸盐含量可减少儿茶酚,但硝酸盐的增加会使N
10、-亚硝胺的生成量增加4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主要有害物质4酚类物质17烟气的芳香族碳氢化合物是在烟丝燃烧时形成的苯最简单,可能致癌(白血病及淋巴瘤)使用打孔滤嘴,可以有选择性地减少主流烟气中苯的含量。4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主要有害物质5苯184.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主要有害物质6氯代烃烟叶中少量的氯(1.0%)在燃烧过程中生产氯代烃,如氯代甲烷和氯乙烯氯代甲烷可能是致癌物,而氯乙烯的毒性则比较明确,容易诱发肝脏血管瘤氯乙烯的含量为6-16 ng/支19自由基可直接或间接攻击细胞的遗传物质,在诱癌和促癌过程中均起一定的作用一口烟气含自由基达
11、106个,一支烟大约1015个,经过滤纸过滤后,有一部分可富集在焦油中,称为烟气粒相自由基。烟气气相中自由基与烟气粒相自由基不同,它们体积小、重量轻、稳定性差,危害更大。烟气气相自由基的主要成分是烷类自由基(R)和烷氧自由基(RO),其中烷氧自由基约占60-70%。4.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主要有害物质7自由基204.1.1 烟气的成分4.1 吸烟有害健康主流烟气中的一氧化碳含量极少,不足以对人体形成明显危害。一支烟可产生0.3-0.4mg 的一氧化碳。放射性物质来源于烟草生长中所施的磷肥。磷肥中含有铀,经过一系列衰变,成为铅-210和钋-210,其放射性物质由烟草上的茸毛所吸
12、收,含有放射性同位素的烟草燃烧时,茸毛成为不熔性物质而被吸入肺内组织。香烟中还发现有-射线。这些物质在烟气中含量极微,不能构成对人体的危害。主要有害物质8一氧化碳和放射性物质214.1.2 烟气毒性评价香烟烟气的健康风险评价分为致癌效应和非致癌效应。致癌的有N-亚硝胺(主要是NAT、NAB、NNN、NNK)、氯代烃(氯乙烯)、苯、苯并芘和自由基;非致癌的主要有烟碱、多环芳烃、氯代烃、苯和酚烟气中,亚硝胺的数据来源于对美国大部分过滤嘴香烟的数据,毒性参考二甲基亚硝胺;氯乙烯的数据查到的,氯甲烷暂时用氯乙烯的数据,自由基、烟碱(尼古丁)、多环芳烃(以苯并芘Bap代表)、苯系物、酚类的含量均参考文献
13、4.1 吸烟有害健康22SFi为吸入途径致癌斜率因子,(mg/kg/d)-1RfDi为吸入途径参考剂量,mg/kg/dIUR呼吸吸入单位致癌因子,m3/mgRfC为呼吸吸入参考浓度,mg/m3BWa为平均成人体重,kg,参考值56.8DAIRa为平均成人呼吸量,m3/d,参考值14.54.1.2 烟气毒性评价4.1 吸烟有害健康234.1.2 烟气毒性评价4.1 吸烟有害健康有毒化学物质有毒化学物质烟气含量烟气含量/支支SFi(mg/kg/d)-1RfDmg/kg/d亚硝胺0.6 g/支10-氯乙烯11 ng/支1.7E-2-自由基5.1E-2 g/支3.9E-5-苯0.1 mg/支3.1E-
14、2-苯并a芘0.2 g/支4.3-烟碱0.6 mg/支-2.0氯甲烷11 ng/支-2.3E-2苯酚0.1 mg/支-5.1E-2参考污染场地风险评估技术导则24只考虑吸烟过程对健康的影响,假设烟都是带滤嘴的,吸烟者没有因为唾液溶解烟叶中的亚硝胺而摄入。受害人群分为吸烟者和被动吸烟者,吸入量不同。吸烟者通过嘴吸入体内的主流烟占全支烟燃烧烟雾的15%,而其余85%的侧流烟气为被动吸烟者吸收假设烟雾都被人群吸收,没有滞留在外吸烟者不仅吸收主流烟,而且本身被动吸烟者,这样吸烟者吸入总烟雾量的50%仅考虑成年人4.1.3 烟气暴露评价4.1 吸烟有害健康25I=摄入速率,mg/kg/dayC=在暴露点
15、的浓度,mg/L或mg/m3CR=接触速率,L/day或m3/day,CCR即烟气中的量mgEF=频率,day/yr,假设天天吸烟,则为365ED=暴露持续时间,yr,假设吸烟40年RR=保留因子,设为50%ABS=血液系统吸收分数,假设为1BW=体重,kg,设为56.8kgAT=平均时间,day,致癌效应设70年,25550天4.1.3 烟气暴露评价4.1 吸烟有害健康26有毒化学物质有毒化学物质11020亚硝胺3.0E-63.0E-56.0E-5氯乙烯5.5E-85.5E-71.1E-6自由基2.6E-85.2E-81.0E-7苯5.0E-41.0E-32.0E-3苯并a芘1.0E-61.
16、0E-52.0E-5烟碱5.3E-35.3E-21.1E-1氯甲烷9.7E-89.7E-71.9E-6苯酚8.8E-48.8E-41.8E-3每天吸入不同根数香烟的暴露情况mg/kg/d4.1.3 烟气暴露评价4.1 吸烟有害健康27有毒化学物质有毒化学物质11020亚硝胺3.0E-63.0E-56.0E-5氯乙烯5.5E-85.5E-71.1E-6自由基2.6E-85.2E-81.0E-7苯5.0E-41.0E-32.0E-3苯并a芘1.0E-61.0E-52.0E-5烟碱5.3E-35.3E-21.1E-1氯甲烷9.7E-89.7E-71.9E-6苯酚8.8E-48.8E-41.8E-3每
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