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1、第24卷第1期大学化学2009年2月甲醛与人体健康郑健(北京市科学技术研究院北京理化分析测试中心北京100089)2006年,美国联邦应急管理局(FEMA)为卡特里娜(Katrina)和瑞塔(Rita)号飓风的灾民提供了一批可移动式临时住房。大批灾民感激涕零地住进这些木板房,但时隔不久,很多人开始出现了呼吸困难、鼻黏膜充血、流鼻血、持续性头疼等症状。美国疾病预防与控制中心(CDC)随即进行了调查,在抽测的已经使用2年多的519个临时住房内,甲醛平均含量为77ng/g,绝大部分室内空气中含有约20ng/g的甲醛,有的甚至高达590ng/g,
2、而美国允许居室内甲醛含量为8ng/g。大量试验数据表明,长时间接触低浓度(如50ng/g)的甲醛会增加罹患癌症的可能性,如果浓度再高些,则可能引发各种呼吸系统的疾病。为此,美国CDC确定大量的甲醛是本次事件的罪魁祸首。但是,甲醛不仅仅在建筑装饰材料中存在,还可能发现于食品、饮料、服装等样品中。2008年10月,部分无锡市民反映购买的太湖银鱼炒熟后,嚼如橡胶,甚至用手都难以扯断,外表可拨出一层皮状物。调查结果表明这是甲醛含量超标所致。2007年10月,“毒血旺”事件爆发,在猪血制品和魔芋豆腐中发现了大量人为添加的甲醛。2006年4月底,梅河
3、口市60名顾客在用餐后先后出现不同程度的恶心、呕吐、头晕症状,结果发现食物中毒的原因是食用经甲醛处理的鱿鱼。稍微留心就可以发现,近年来的食品安全事故中,许多著名的事件都与甲醛有关。一时间,甲醛甚至成为有毒食品的代名词,成为许多食品安全事故的罪魁祸首。1甲醛的基本性质在通常状况下,甲醛(英文常用名为Formaldehyde;IUPAC命名为Methanal;美国化学文摘号为5020020)是一种无色,有强烈刺激性气味的气体,熔点为-118℃,沸点为-19.5℃;闪点为60℃,折射率为1.3755～1.3775,易溶于水、醇和醚。甲醛是最简单
4、的醛,其分子式为HCHO;分子结构如图1a所示,其中C原子以sp2杂化轨道成键,分子为平面形极性分子(见图1b)。由于纯净的甲醛在常温下是气态,难以运输和存储,所以通常以水溶液形式出现。35%～40%的甲醛水溶液叫做福尔马林,具有杀菌和防腐能力,可浸制生物标本;其稀溶液(0.1%～0.5%)在农业上可用来浸种,给种子消毒。甲醛属用途广泛、生产工艺简单、原料供图1甲醛的分子结构52应充足的大众化工产品,是甲醇工业下游产品树中的主干,世界年产量在2500万吨左右。目前,甲醛主要用于有机合成、合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、
5、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料等行业,还可直接用作消毒、杀菌、防腐剂等。在众多的应用中,主要利用了甲醛的还原性与可缩合性,能够与众多的氧化剂或含有氨基的物质反应,也可以与其他具有不饱和键的物质交联,形成共聚物质。为此,甲醛又被誉为“万能的化工原料”。同时,由于甲醛中含有活泼氢和羰基,还能够与许多生物大分子如蛋白质等作用。这也是甲醛对人体健康产生危害的物质基础。[122]2甲醛对健康的主要影响在大部分生物体内,新陈代谢能够产生痕量的甲醛。因此,低浓度的甲醛对健康不产生明显的危害,比如美国规定在居室内甲醛的安全含量应不超过8ng/g。但
6、是,长期接触较高含量的甲醛或短期接触大剂量的甲醛会对健康造成显著危害。研究表明,甲醛可降低机体的呼吸功能、神经系统的信息整合功能和影响机体的免疫应答,对心血管系统、内分泌系统、消化系统、生殖系统、肾脏均具有毒性作用,并具有一定的遗传毒性。尤其是对有哮喘病、过敏体质的人以及婴幼儿和孕妇影响较大。主要表现在以下几个方面:1)刺激作用甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用,甲醛是原浆毒性物质,能与蛋白质结合,高浓度吸入时能够严重刺激呼吸道,出现疼痛、水肿、溃烂、眼睛干涩刺疼、持续性头痛等症状。2)致敏作用皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑
7、、皮肤坏死等病变;吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘,尤其是有哮喘史和过敏体质的人员更容易发生这些情况。3)致突变作用高浓度甲醛是一种基因毒性物质;长期接触低浓度的甲醛也能够增加罹患癌症的机会。动物实验表明,高浓度吸入甲醛可引起鼻咽肿瘤。4)全身性疾病经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。全身症状有头痛、乏力、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。这些症状被认为与甲醛干预了正常细胞的新陈代谢有关,因为甲醛易与细胞内亲核物质反应形成加合物,并引起DNA2蛋白质交联,造
8、成DNA复制过程中某些重要基因丢失,导致DNA损伤。因此,长期接触甲醛者容易引起癌症,尤其是鼻腔或鼻咽部发生肿瘤增多。长期接触甲醛引起的疾病一般属于慢性代谢性疾病,具体机理和病理还有待于深入研
