Environmental and Occupational Health Science
现代文明的发展给人类进步提供了广阔的空间，现代化的工业进程为我们创造了丰富多彩的物质生活，同时，我们也发现明净的天空、碧绿的田野和新鲜的空气也一步步地离我们远去。环境中的有害物质通过空气、水、土壤等环境介质对人体产生各种各样的有害影响。工业生产中也存在众多的可能损害劳动者健康的因素，这些有害因素长期影响着职业人群的身心健康，而且工业生产与整个人类生存环境的污染有十分密切的关系，自然环境中的许多有害物质都来自于工业生产。因此，保护人群的健康，需要了解环境（包括职业环境）有害物质对健康有什么样的影响，又要利用环境科学和职业卫生科学的理论和措施来保护我们的生存环境，达到维护健康、促进健康、提高生命质量的目的。
第一节公共卫生实践中环境科学
Environmental Science in Public Health Practice
【案例】
巢湖：水质恶化，生态脆弱。巢湖位于安徽省合肥市与巢湖市之间，面积约800平方公里，库容量为40亿立方米，系我国五大淡水湖之一。巢湖自1987年改造成半封闭内陆湖泊后，开始有蓝藻繁殖，上世纪90年代已达到严重程度的富营养。近年来，每年六七月份都会出现不同程度的局部蓝藻暴发。2007年6月上旬，巢湖西北部塘西岸边蓝藻暴发区域长约4-5公里，宽约1公里。6月份，安徽省、巢湖市环境监测部门在自动监测点，对巢湖流域巢湖湖区和9条主要环湖河流出、人湖水水质进行了摸底监测，其结果显示，巢湖湖区为重度污染，水体呈富营养状态。现今巢湖水质不容乐观，严重污染导致局部水域生态脆弱，太湖蓝藻之祸似乎已离巢湖并不遥远。
太湖：蓝藻暴发，环境告急。太湖，我国最美丽的湖泊之一，曾经一曲《太湖美》唱遍了大江南北，使太湖蜚声海内外。然而，2007年5月太湖首次向无锡市民发难。在高温的条件下，太湖无锡流域突然大面积蓝藻暴发，供给全市市民的饮用水源头被蓝藻严重污染。遭到污染的、散发腥臭味的水进人了自来水厂。一夜之间，全市数百万人无水可饮。无锡市采取紧急措施，从周边大城市大批量调运纯净水，解决市民吃水问题。同时启动“引江济太工程”，引进长江水净化太湖水；采取人工增雨办法，降水灭藻；组织大批人力打捞太湖蓝藻。直到6月2日，自来水厂才恢复正常供水。面对这场生态灾难，有关专家们发出了警告：“太湖已经非常脆弱了，自然调节能力已经严重丧失”。
滇池：湿地消亡，水量衰退。滇池面积300平方公里，蓄水量1 5.7亿立方米，是中国第六大内陆淡水湖，被称之为“高原明珠”。然而，近十多年来，由于滇池水体富营养化，每年夏季，整个滇池都会变成“绿色的海洋”。2007年6月25日，滇池观景码头附近的草海几乎全
是蓝藻，岸边水体很稠，腥臭扑鼻。在草海大堤放眼望去，整个滇池成了“绿海”，满眼尽是绿色的浪花。从1992年到现在，昆明市区面积扩大了近3倍，流域结构发生了较大的变化，其中，“十五”期间耕地减少了15万亩，建设用地增加了近15万亩，滇池湖滨地带面积6.39万亩，其中96％的土地已经被开发利用，湖滨湿地几乎消失殆尽。滇池湖面变小，湖盆变浅，已进人老龄化阶段。
【问题的提出】
一、巢湖、太湖、滇池蓝藻暴发污染事件是哪一类环境问题？
（一）环境问题（environmental problem）
环境问题是指由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质量变化，以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。
（二）环境问题分类
归纳起来有三大类：一类是自然演变和自然灾害引起的原生环境问题，也叫第一类环境问题。如地震、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、泥石流、生物地球化学性疾病等。
另一类是人类活动引起的次生环境问题，也叫第二类环境问题或公害。次生环境问题一般又分为环境破坏和环境污染两大类，如乱砍滥伐引起的森林植被的破坏、过度放牧引起的草原退化、大面积开垦草原引起的沙漠化和土地沙化、工业生产造成大气、水、土壤环境恶化等。
第三类环境问题主要是指社会因素变化引起的社会环境问题，如经济、文化、政治、战争、宗教、习俗等变化引起的一系列社会冲突。
巢湖、太湖、滇池藻类污染事件就是环境问题中人为活动产生的“公害”。
二、当今重大的环境问题有哪些？
到目前为止人类认识到的环境问题主要有：全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等众多方面。
（一）全球变暖
全球变暖是指全球气温升高。近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总的来看为上升趋势。进入二十世纪八十年代后，全球气温明显上升。1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室
气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”（greenhouse effect），导致全球气候变暖。全球变暖的后果，它会带来以下列几种严重恶果：
－地球上的病虫害增加；
－海平面上升；
－气候反常，海洋风暴增多；
－土地干旱，沙漠化面积增大等。
图5-1-1 温室效应图5-1-2 南极上空出现的臭氧层空洞
（二）臭氧层破坏
在地球大气层近地面约20～30公里的平流层里存在着一个臭氧层，其中臭氧含量占这一高度气体总量的十万分之一。臭氧含量虽然极微，却具有强烈的吸收紫外线的功能，因此，它能挡住太阳紫外辐射对地球生物的伤害，保护地球上的一切生命。然而人类生产和生活所排放出的一些污染物，如冰箱空调等设备制冷剂的氟氯烃类化合物以及其它用途的氟溴烃类等化合物，受到紫外线的照射后可被激化，形成活性很强的原子与臭氧层的臭氧（O3）作用，使其变成氧分子（O2），这种作用连锁般地发生，臭氧迅速耗减，使臭氧层遭到破坏。南极的臭氧层空洞，就是臭氧层破坏的一个最显著的标志。南极上空的臭氧层是在20亿年里形成的，可是在一个世纪里就被破坏了60％。到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里。
（三）酸雨
酸雨是由于空气中二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）等酸性污染物引起的pH值小于5.6的酸性降水。受酸雨危害的地区，出现了土壤和湖泊酸化，植被和生态系统遭受破坏，建筑材料、金属结构和文物被腐蚀等等一系列严重的环境问题。酸雨在二十世纪五、六十年代最早出现于北欧及中欧，当时北欧的酸雨是欧洲中部工业酸性废气迁移所至，七十年代以来，许多工业化国家采取各种措施防治城市和工业的大气污染，其中一个重要的措施是增加烟囱的高度，这一措施虽然有效地改变了排放地区的大气环境质量，但大气污染物远距离迁移的问题却更加严重，污染物越过国界进入邻国，甚至飘浮很远的距离，形成了更广泛的跨国酸雨。我国在八十年代，酸雨主要发生在西南地区，到九十年代中期，已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区。
图5-1-3 酸雨形成示意图
（四）淡水资源危机
地球表面虽然2/3被水覆盖，但是97％为无法饮用的海水，只有不到3％是淡水，其中又有2％封存于极地冰川之中。在仅有的1％淡水中，25％为工业用水，70％为农业用水，只有很少的一部分可供饮用和其它生活用途。然而，在这样一个缺水的世界里，水却被大量滥用、浪费和污染。加之，区域分布不均匀，致使世界上缺水现象十分普遍，全球淡水危机日趋严重。目前世界上100多个国家和地区缺水，其中28个国家被列为严重缺水的国家和地区。我国500多座城市中，有300多座城市缺水，每年缺水量达58亿立方米，这些缺水城市主要集中在华北、沿海和省会城市、工业型城市。随着地球上人口的激增，生产迅速发展，水已经变得比以往任何时候都要珍贵。一些河流和湖泊的枯竭，地下水的耗尽和湿地的消失，不仅给人类生存带来严重威胁，而且许多生物也正随着人类生产和生活造成的河流改道、湿地干化和生态环境恶化而灭绝。
（五）资源、能源短缺
当前，世界上资源和能源短缺问题已经在大多数国家甚至全球范围内出现，主要是人类无计划、不合理地大规模开采所至。上世纪九十年代初全世界消耗能源总数约100亿吨标准煤，预测到2010年能源消耗量将翻一番。从目前石油、煤、水利和核能发展的情况来看，要满足这种需求量是十分困难的。因此，在新能源（如太阳能、快中子反应堆电站、核聚变电站等）开发利用尚未取得较大突破之前，世界能源供应将日趋紧张。此外，其它不可再生性矿产资源的储量也在日益减少，这些资源终究会被消耗殆尽。
（六）森林锐减
森林是人类赖以生存的生态系统中的一个重要的组成部分。地球上曾经有76亿公顷的森林，到上世纪时下降为55亿公顷，到1976年已经减少到28亿公顷。由于世界人口的增长，对耕地、牧场、木材的需求量日益增加，导致对森林的过度采伐和开垦，使森林受到前所未有的破坏。据统计，全世界每年约有1200万公顷的森林消失，其中占绝大多数是对全球生态平衡至关重要的热带雨林。对热带雨林的破坏主要发生在热带地区的发展中国家，尤以巴西的亚马逊情况最为严重。
（七）土地荒漠化
土地荒漠化就是指土地退化。1992年联合国环境与发展大会对荒漠化的概念作了这样的定义：“荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素，使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化”。荒漠化已经不再是一个单纯的生态环境问题，而且演变为经济问题和社会问题，它给人类带来贫困和社会不稳定。到1996年为止，全球荒漠化的土地已达到3600万平方公里，占到整个地球陆地面积的1/4，相当于俄罗斯、加拿大、中国和美国国土面积的总和。全世界受荒漠化影响的国家有100多个，尽管各国人民都在进行着同荒漠化的抗争，但荒漠化却以每年5～7万平方公里的速度扩大，相当于爱尔兰的面积。到20世纪末，全球将损失约1/3的耕地。在人类当今诸多的环境问题中，荒漠化是最为严重的灾难之一。对于受荒漠化威胁的人们来说，荒漠化意味着他们将失去最基本的生存基础。
（八）物种加速灭绝
现今地球上生存着500～1000万种生物。一般来说物种灭绝速度与物种生成的速度应是平衡的。但是，由于人类活动破坏了这种平衡，使物种灭绝速度加快，据《世界自然资源保护大纲》估计，每年有数千种动植物灭绝，到2000年地球上10%～20％的动植物即50万～100万种动植物将消失。而且，灭绝速度越来越快。世界野生生物基金会发出警告：本世纪鸟类每年灭绝一种，在热带雨林，每天至少灭绝一个物种。物种灭绝将对整个地球的食物供给带来威胁，对人类社会发展带来的损失和影响是难以预料和挽回的。
（九）垃圾成灾
全球每年产生垃圾近100亿吨，而且处理垃圾的能力远远赶不上垃圾增加的速度，特别是一些发达国家，已处于垃圾危机之中。美国素有垃圾大国之称，其生活垃圾主要靠表土掩埋。过去几十年内，美国已经使用了一半以上可填埋垃圾的土地，30年后，剩余的这种土地也将全部用完。我国的垃圾排放量也相当大，在许多城市周围，排满了一座座垃圾山，除了占用大量土地外，还污染环境。危险垃圾，特别是有毒、有害垃圾的处理问题（包括运送、存放），因其造成的危害更为严重、产生的危害更为深远，而成了当今世界各国面临的一个十分棘手的环境问题。
（十）有毒化学品污染
市场上约有7～8万种化学品，对人体健康和生态环境有危害的约有3.5万种。其中有致癌、致畸、致突变作用的约500余种。随着工农业生产的发展，如今每年又有1000～2000种新的化学品投入市场。由于化学品的广泛使用，全球的大气、水体、土壤乃至生物都受到了不同程度的污染、毒害，连南极的企鹅也未能幸免。自二十世纪五十年代以来，涉及有毒有害化学品的污染事件日益增多，如果不采取有效防治措施，将对人类和动植物造成严重的危害。
三、研究环境问题的学科——环境科学
（一）环境科学（environmental science）
环境科学是研究人类生存的环境质量及其保护与改善环境问题的科学。其运用地学、生物学、化学、物理学、医学、工程学、数学以及社会学、经济学、法学等多种学科的知识对环境问题的系统研究。它在宏观上研究人类同环境之间的相互作用、相互促进、相互制约的对立统一关系，揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律；在微观上研究环境中的物质，尤其是人类活动排放的污染物的分子、原子等微小粒子在有机体内迁移、转化和蓄积的过程及其运动规律，探索它们对生命的影响及其作用机理等。
（二）环境科学的主要任务
环境科学主要探索全球范围内环境演化的规律；揭示人类活动同自然生态之间的关系；探索环境变化对人类生存的影响；研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施等。
人类生产和生活系统中物质、能量和信息的迁移、转化过程是异常复杂的。但必须使物质和能量的输入同输出之间保持相对平衡。这个平衡包括两项内容，一是排入环境的废弃物不能超过环境自净能力，以免造成环境污染，损害环境质量；二是从环境中获取可更新资源不能超过它的再生增殖能力，以保障永续利用。因此，社会经济发展规划中必须列入环境保护的内容，有关社会经济发展的决策必须考虑生态学的要求，以求得人类和环境的协调发展。
环境变化是由物理的、化学的、生物的和社会的因素，以及它们的相互作用所引起的。因此必须研究污染物在环境中的物理、化学的变化过程，在生态系统中迁移转化的机理，以及进入人体后发生的各种作用，包括致畸作用、致突变作用和致癌作用。同时，必须研究环境退化同物质循环之间的关系。这些研究可为保护人类生存环境、制定各项环境标准、控制污染物的排放量提供依据。
实践证明环境保护需要综合运用多种工程技术措施和管理手段，从区域环境的整体出发，调节技术措施和管理手段，从区域环境的整体出发，改善人类和环境之间的相互关系，利用系统分析和系统工程的方法寻找解决环境问题的最优方案。
（三）环境科学的目的
环境科学不仅为维护地球生物健康、环境质量、制定各种环境质量标准，污染物排放标准提供科学依据；还为国家制定环境规划、环境政策以及环境与资源保护立法提供依据。
（四）环境科学的产生和发展
环境科学是在20世纪50年代环境问题严重化的背景下诞生的，1954年美国学者最早提出了“环境科学”一词。国际性环境科学机构出现于20世纪60年代，1968年国际科学联合理事会设立了环境问题科学委员会，20世纪70年代出现了以环境科学为内容的专门著作，其中为1972年“联合国人类环境会议”而出版的《只有一个地球》是环境科学中一部最著名的绪论性著作。
环境科学的方法论也在发展。例如在环境质量评价中，逐步建立起一个将环境的历史研究同现状研究结合起来，将微观研究同宏观研究结合起来，将静态研究同动态研究结合起来的研究方法；并且运用数学统计理论、数学模型发展到从整体上进行综合研究。通过这种研究，逐渐形成生态系统和经济社会系统的相互关系的理论。
随着人类在控制环境污染方面所取得的进展，环境科学这一新兴学科也日趋成熟，并形成自己的基础理论和研究方法。它将从分门别类研究环境和环境问题，逐步发展到从整体上进行综合研究。
【扩展的知识】
一、环境污染
（一）环境污染（environmental pollution）
由于各种人为或自然的原因，使环境组成发生重大变化，使环境质量恶化，扰乱了生态平衡，对人类健康造成直接的、间接的或潜在的有害影响,这种现象称之为环境污染。严重的环境污染又称为公害（public nuisance），严重的环境污染引起的地区性疾病称为公害病（public nuisance disease）。
（二）公害的主要特点
1. 人为造成
公害大多是由人类生活和生产活动所造成的。
2. 难以确定有害活动与受害者之间的关系
人们的有害活动往往不是直接的，而是通过空气、水、土壤等间接作用而影响受害者，
故难以确定有害活动与受害者之间的关系。
3. 受自然和社会条件影响
危害在特定地区发生，在很大程度上受当地自然条件和社会条件的影响。
4. 影响人体健康
公害不仅造成财产损失，而且破坏舒适的生活环境，影响人体健康。
5. 是必然结果
从现象上看，公害出现似乎是一时的现象，但究其原因则是长期积累、从量变到质变的必然结果。
（三）公害病的特征
－由人类活动造成的环境污染所引起；
－损害健康的环境污染因素复杂；
－公害病的流行，一般具有长期（十数年或数十年）陆续发病的特征，还可能累及胎儿，危害后代；
－在疾病谱中属新病种，有些发病机制至今还不清楚，缺乏特效疗法。
（四）环境污染的特点
1. 时间分布性
污染物的排放量和污染因素的强度随时间而变化。例如，工厂排放污染物的种类和浓度往往随时间而变化。由于河流的潮汛和丰水期、枯水期的交替，都会使污染物浓度随时间而变化。随着气象条件的改变会造成同一污染物在同一地点的污染浓度相差高达数十倍。交通噪声的强度随不同的时间内车流量的变化而变化。
2. 空间分布性
污染物进入环境后，随着水和空气的流动而被稀释扩散。不同污染物的稳定性和扩散速度与污染性质有关，因此，不同空间位置上污染物的浓度和强度分布是不同的。
为了正确的表述一个地区的环境质量，单靠某一点的监测结果是无法说明的。必须根据污染物的时间、空间分布特点，科学地制定监测计划（包括网、点设置、监测项目、采样频率等），然后对监测数据进行统计分析，才能得到较全面而客观的评价。
3. 环境污染与污染物含量（或强度）的关系
有害物质引起毒害的量与其无害的自然本底值之间存在一界限（放射性和噪声的强度也有同样情况）。所以，污染因素对环境的危害有一阈值。对阈值的研究，是判断环境污染及污染强度的重要依据，也是制定环境标准的科学依据。
4. 污染因素的综合效应
环境是一个复杂体系，必须考虑各种因素的综合效应。
（1）单独作用：即当机体中某些器官只是由于混合物中某一组分发生危害，没有因污染物的共同作用而加深危害的，称为污染物的单独作用。
（2）相加作用：混合污染物各组分对机体的同一器官的毒害作用彼此相似，且偏向同一方向，当这种作用等于各污染物毒害作用的总和时，称为污染的相加作用。如大气中的二氧化硫和硫酸气溶胶之间、氯和氯化氢之间，当它们在低浓度时，其联合毒害作用即为相加作用，而在高浓度时则不具备相加作用。
（3）相乘作用：当混合污染物各组分对机体的毒害作用超过个别毒害作用的总和时，称为相乘作用。如二氧化硫和颗粒物之间、氮氧化物和一氧化碳之间，就存在相乘作用。
（4）拮抗作用：当两种或两种以上污染物对机体的毒害作用彼此抵消一部分或大部分时，称为拮抗作用。如动物试验表明，当食物中含有30ppm甲基汞，同时又存在12.5ppm硒时，就可能抑制甲基汞的毒性。
（五）环境污染的来源
1. 工业污染
主要是工业三废（废水、废气、废渣）。
表5-1-1 工业生产过程中的主要环境污染物及其来源
环境污染物主要污染来源
煤烟及粉尘火力发电厂、水泥厂、工业锅炉，等等
废气
有毒粉尘如铅、砷、镉等及化合物金属冶炼及加工厂等
有害气体如SO2、NO X、H2S等燃煤工业、化工、印染、合成纤维工业等废水
化学毒物如酚、氰、汞、铬等化工、机械、冶金、印染和采矿工业企业等有机质如细菌及其它病原体、油脂造纸、制革、加工、化工及医院污水等
废渣
无机废渣如矿渣、炉渣和灰烬采矿、冶炼、化工和锅炉等
有机废渣如动植物尸体、皮、毛等生物制品、屠宰、制革工业等
2. 农业污染
主要是农药、肥料等。
3. 生活污染
主要是生活三废（污水、垃圾、粪尿）。
4. 其他
其他的环境污染来源有交通运输、自然灾害等。
二、环境保护
环境保护(environmental protection)是人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用，防止自然环境受到污染和破坏；对受到污染和破坏的环境必须做好综合治理，以创造出适合于人类生活、工作的环境。环境保护的内容主要有：
（一）防治由生产和生活活动引起的环境污染
包括防治工业生产排放的“三废”（废水、废气、废渣）、粉尘、放射性物质以及产生的噪声、振动、恶臭和电磁微波辐射，交通运输活动产生的有害气体、液体、噪声，海上船舶运输排出的污染物，工农业生产和人民生活使用的有毒有害化学品，城镇生活排放的烟尘、污水和垃圾等造成的污染。
（二）防止由建设和开发活动引起的环境破坏
包括防止由大型水利工程、铁路、公路干线、大型港口码头、机场和大型工业项目等工程建设对环境造成的污染和破坏，农垦和围湖造田活动、海上油田、海岸带和沼泽地的开发、森林和矿产资源的开发对环境的破坏和影响，新工业区、新城镇的设置和建设等对环境的破坏、污染和影响。
（三）保护有特殊价值的自然环境
包括对珍稀物种及其生活环境、特殊的自然发展史遗迹、地质现象、地貌景观等提供有效的保护。
（四）其他
另外，城乡规划，控制水土流失和沙漠化、植树造林、控制人口的增长和分布、合理配置生产力等，也都属于环境保护的内容。
环境保护已成为当今世界各国政府和人民的共同行动和主要任务之一。我国把环境保护宣布为一项基本国策，并制定和颁布了一系列环境保护的法律、法规，以保证这一基本国策的贯彻执行。
三、可持续发展
1987年挪威首相布伦特兰夫人在她任主席的联合国世界环境与发展委员会的报告《我们共同的未来》中，把可持续发展（sustainable development）定义为“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。这一定义得到广泛的接受，并在1992年联合国环境与发展大会上取得共识。我国有的学者对这一定义作了如下补充：可持续发展是“不断提高人群生活质量和环境承载能力的、满足当代人需求又不损害子孙后代满足其需求能力的、满足一个地区或一个国家需求又未损害别的地区或国家人群满足其需求能力的发展”。
可持续发展所要解决的核心问题有：人口问题、资源问题、环境问题与发展问题。简称PRED问题。
可持续发展的核心思想是：人类应协调人口、资源、环境和发展之间的相互关系，在不损害他人和后代利益的前提下追求发展。
可持续发展的目的是保证世界上所有的国家、地区、个人拥有平等的发展机会，保证我们的子孙后代同样拥有发展的条件和机会。
可持续发展的要求是：人与自然和谐相处，认识到对自然、社会和子孙后代的应负的责任，并有与之相应的道德水准。
图5-1-4列出了目前全球范围内可持续发展的5个方面。
图5-1-4全球可持续发展五大要点
四、环境质量评价
太湖、巢湖、滇池水体严重的富营养化问题是人类长期以来只重视经济发展、忽视环境保护的恶果，是大自然对人类的惩罚。蓝藻的暴发只是水体病症的表象，真正的根源是水体长期受到污染。我们在治理蓝藻污染的时候，绝不可“头痛医头、脚痛医脚”，要抓住问题的根本，从源头上采取有效的措施，特别是对污染来源最广的工矿企业采取严格的环境问责。
环境保护工作者要时刻保持着为国家人民的安康负责的态度，对我们生活的环境开展一系列的环境质量评估，对新建、改建、扩建的工矿企业开展严格的环境影响评价。环境质量评价（environmental quality assessment）是指按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行客观的定性、定量调查分析、描述、评价和预测。环境质量评价实际上是对环境质量优与劣的评价过程，这个过程包括环境评价因子的确定、环境监测、评价标准、评价方法、环境识别等，因此环境质量评价的正确性体现在这些环节的科学性和客观性。
（一）环境质量评价的目的
主要是掌握和比较环境质量状况及其变化趋势；寻找污染治理重点；为环境综合治理和城市规划及环境规划提供依据；研究环境质量与人群健康的关系；预测和评价拟建的工业或其它建设项目对周围环境可能产生的影响。
（二）环境质量评价的类型
按地域范围可分为局地的、区域的（如城市的）、海洋的和全球的环境质量评价。区域环境质量评价见图5-1-5。
按环境要素可分为大气质量评价、水质评价、土壤质量评价等，就某一环境要素的质量进行评价，称为单要素评价，就诸要素综合进行评价，称为综合质量评价。
按时间因素可分为环境回顾评价、环境现状评价和环境影响评价。
按参数选择，有卫生学参数、生态学参数、地球化学参数、污染物参数、经济学参数、美学参数、热力学参数等质量评价。
（三）环境影响评价
环境影响评价（environmental impact assessment），是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法与制度。环境影响评价是环境质量评价的重要内容之一。环境影响评价的技术工作程序见图5-1-6。
图5-1- 5 区域环境质量评价的内容及其与环境污染综合防治的关系
图5-1-6 环境影响评价的技术工作程序
（陈道俊）
第二节环境化学污染分析
Analysis of Environmental Chemistry Pollution
化学物质的生产、使用和排放涉及到人类生活的方方面面，这包括医药、农药、化学肥料、塑料、纺织纤维、电子化学品、家庭装饰材料、肥皂、洗衣粉等各行各业。可以说环境化学污染物普遍存在于现代生活，因此环境化学污染物对人群的危害正日益受到重视。为了生存并追求美好的生存环境，人类从环境调查着手，通过对环境分析监测，积累大量的长期监测数据，查出污染的来源，摸清污染物在传输过程中的分布和变化的规律并在此基础上提出或确定控制环境污染的对策，逐步改善环境。这一系列活动构成环境科学的一个研究体系。环境化学污染物的分析检测是这个体系的一个重要环节。
【案例】
2003年联合国环境规划署（UNEP）召开了支持履行斯德哥尔摩公约，开展全球持久性有机污染物（persistent organic pollutants, POPs）监测的行动规划研讨会，2004年UNEP 发布了全球POPs监测计划指南。目前，除了一些全球和区域POPs监测计划之外，已有39个国家向UNEP提交了国家POPs监测方案。在工业发达国家，由于已经建立了较完善的POPs监测体系，无论是污染源的POPs定期监测还是环境背景的周期性普查都已制度化，有力地支持了POPs污染的控制。
2004年6月23日，《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》（以下简称POPs公约）经十届全国人民代表大会常委会第十次会议审议通过核准，2004年11月11日正式对中国生效。但我国在POPs监测方面还存在许多急需解决的问题，成为构建支持履行斯德哥尔摩公约监测技术平台的瓶颈。现行POPs检测标准很多还停留在20世纪80年代水平，如六六六、滴滴涕的检测方法（GB7492-87），多氯联苯的检测方法（GB/T 9675-1988）还采用填充柱气相色谱，不仅技术落后，而且准确度差，缺乏与国际的可比对性，另外，一些国际公约要求监测的POPs如共平面多氯联苯至今还没有检测标准。针对公约对POPs监测的要求，建立或完善能与国际接轨的痕量POPs监测技术支撑体系成为了履约技术支持的首要问题。
【问题的提出】
一、环境化学污染分析在环境科学中的作用？
环境化学污染分析是环境科学中的一个重要组成部分。随着国家对环境污染问题的重视和公众环境保护意识的提高，无论是控制或防治环境污染和生态恶化，还是从改善环境质量、保护人体健康、促进国民经济的持续发展等各个方面，环境化学污染分析都越来越发挥着重要作用。
二、典型环境化学污染物的分析有哪些？
典型环境化学污染物的分析包括：
（一）持久性有机污染物分析
持久性有机污染物在全球普遍存在，而且具有生物累积性、持久性(难以降解)、半挥发性(可远距离传输)、在一定条件下形态之间可以转化、致癌致突变性和内分泌干扰等特性，这些化合物所引起的污染问题已经成为21世纪影响人类生存与发展的重大环境问题，引起国际环境保护组织、各国政府和民众的高度重视。持久性有机污染物在测定技术方面缺乏标准的测定方法体系和缺乏有效的质量保证系统。色谱法是持久性有机污染物分离的主要手段，是建立相关分析方法体系的重要基础。
（二）环境内分泌干扰物分析
环境内分泌干扰物（environmental endocrine disputers，EEDs）的存在直接威胁野生动物的生存和人类的健康，对其作用机制及筛选方法的研究，已经成为环境科学研究的热点领域。环境内分泌干扰物分布范围广大，且处于很快的迁移或转化之中。为了求得这些化学污染物在环境中的含量和污染程度，要求采取灵敏度高、准确度高、重现性好和选择性也好的手段。存在环境中的环境激素种类繁多，但其浓度较低，一般只有百万分之几(ppm)或十亿分之几(ppb)的水平，直接监测往往会有这样那样的困难，因而间接监测的方法就非常重要了。近年来的研究中提出了多种以蛋白质作为生物标记物的方法。
（三）室内空气污染物分析
室内装修散发的挥发性有毒物、放射性元素以及吸烟产生的大量污染物，其中有相当一部分物质具有或被怀疑具有致癌、致畸作用，或者引起人们神经或其他疾病，也就是所谓的“病态建筑综合症(sick building syndrome，SBS)”，对人们的身体健康构成了严重的威胁。因此，室内空气污染问题已逐步引起人们的瞩目，其关注的程度也在日益增强。目前，对室内空气污染进行监测的需求越来越大，已经建立了不少针对室内污染的分析方法。室内环境中的化学性污染物主要有：甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨气、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、总挥发性有机物（TVOC）和可吸入颗粒物。
（四）有机金属化合物形态分析
重金属和有机金属化合物的毒性取决于其形态，而不仅仅取决于总量。有机金属化合物形态的检测方法是研究这类物质环境化学过程、毒性特点与健康风险的关键性制约因素。测定不同形态的化合物的含量及其形成机理就显得十分重要了。如砷的形态分析是研究环境介质中砷化学行为的有力工具，对于明确砷的分布状况和迁移转化规律具有重要意义。有机汞化合物在20世纪50、60年代曾被大量使用，其危害性已为人知。有机汞的毒性要比无机汞大得多，在自然界中无机汞还可以通过生物甲基化、乙基化过程生成相应的有机汞，并通过食物链在生物体内积累，最终影响高等生物的神经系统。有机锡化合物则广泛用于杀虫剂、杀菌剂、催化剂、海洋防污涂料和PVC稳定剂，是人为引入海洋环境中毒性最大的物质之一，由于其潜在毒性和对非目标生物的影响，越来越引起人们的重视。
三、环境化学污染物分析有哪些特点？
环境中的化学污染物一般情况下是人工合成的和环境中原来有的天然污染物共存。而且，各种污染物在环境中可以发生化学反应或物理变化，即使是一种化学污染物，所含的元素也有不同的化合价和化合态的变化。这就决定了环境污染化学研究的对象是一个多组分、
多介质的复杂体系。
化学污染物在环境中的含量是很低的，一般只有百万分之几(ppm)或十亿分之几(ppb)的水平，但是分布范围广大，且处于很快的迁移或转化之中。为了求得这些化学污染物在环境中的含量和污染程度，不仅要对污染物进行定性和定量的检测，而且还要对其毒性和影响作出鉴定。这就决定了环境化学的分析技术和方法具有一些新的特点，如要求对污染物进行灵敏、准确、连续、自动的分析等。
为了取得环境污染各种数据，要得知化学物质在环境中的本底水平和污染现状，必须应用化学分析技术。环境中污染物种类繁多，而且含量极低，相互作用后的情况则更为复杂，因此要求采取灵敏度高、准确度高、重现性好和选择性也好的方法。不仅对环境中的污染物做定性和定量的检测，还对它们的毒性，尤其是长期低浓度效应进行鉴定；这就要应用各种专门设计的精密仪器，结合各种物理和生物的手段进行快速、可靠的分析。为了掌握区域环境的实时污染状况及其动态变化，还必须应用自动连续监测和卫星遥感等新技术。由于环境分析和监测的需要，必须在采样方法、样品保存方面，在信息传递、数据统计和处理方面，在分析方法和技术方面进行革新；必须在分析方法、样品、仪器设备方面实行规范化、标准化。
四、环境化学污染物常用分析方法有哪些？
目前，人们手头所具备的环境分析监测方法和手段是与当代生产力发展水平相关联的。依现状来看，它还袭用了分析化学所用的大部分方法，但同时又要求它具备各种别开生面的新的方法和手段，以适应环境监测对象的种种特殊要求。例如，在很多情况下，要求分析方法具有更高的准确度和灵敏度；对环境样品中所含同一元素要求作进一步细致的形态分析；对河流污染和大气污染要求提供能进行连续自动的、区域范围的、跟踪式的监测方法；对飘尘监测或土壤本底值的调查中要求提供有效的干式分析方法等。
对于环境化学污染分析监测技术可按使用的方法分为化学法、物理法、物理化学法和生物法。
（一）化学法
化学法主要是滴定分析法，是以化学反应为其工作原理的一类方法。特点是准确度较高，相对误差一般小于1％，灵敏度较低，仅适用于样品中常量组分的分析；选择性较差，在测定前常需要对样品做繁复的前处理；方法简便，操作迅速，所需器具简单，分析费用较低。
（二）物理法和物理化学分析法
两者都是使用仪器进行监测的方法，前者如温度、电导率、噪声、放射性、气溶胶颗粒等项目的测定，需要具备专用的仪器和装置。后者又通称仪器分析法，适用于定性和定量分析及大多数化学污染物质。这两种方法的优缺点正好与化学法相反，表现在准确度相对较低、灵敏度很高、选择性尚佳及仪器成本高、维护保养较复杂等。
物理化学分析法种类繁多，大体可分为光学分析法、电化学分析法和色谱分析法3类。
1. 光学分析法
光学分析法是利用光源照射试样，在试样中发生光的吸收、反射、透射、折射、散射、衍射等效应，或在外来能量激发下使试样中被测物发光，最终以仪器检测器接收到的光的强度与试样中待测组分含量间存在对应的定量关系而进行分析。环境分析中常用的有分光光度法、原子吸收分光光度法、化学发光法、非分散红外法等。特别是紫外－可见分光光度法是环境化学污染物分析中最广泛应用的方法。原子吸收分光光度法则是对环境样品中痕量金属分析最常用的方法。
2. 电化学分析法
电化学分析法是仪器分析法中的另一个类别，通过测定试样溶液电化学性质而对其中被测定组分进行定量分析的方法。这些电化学性质是在原电池或电解池内显示出来，包括电导、电位、电流、电量等。环境分析中常用的电化学分析法有电导分析法、离子选择性电极法、阳极溶出伏安法（该方法应用范围在近期有缩减的趋势）等。
3. 色谱分析法
色谱分析法可用于分析多组分混合物试样。即利用混合物中各组分在两相中溶解－挥发、吸附－脱附或其他亲和作用性能的差异，当作为固定相和流动相的两相作相对运动时，使试样中各待测组分在两相中反复受到上述作用而得以分离后进行分析。在环境分析中常用的有气相色谱法、高效液相色谱法（包括离子色谱法）、色谱－质谱联用法等。色谱分析法承担着对大多数有机污染物的分析任务，也是对环境试样中未知污染物结构分析或形态分析的最强有力的工具。
为了更好地解决环境化学污染物分析监测中繁难的分析技术问题，近来已越来越多地采用仪器联用的方法。例如气相色谱仪是目前最有强力的成分分析仪器，质谱仪是目前最强有力的结构分析仪器，将两者结合在一起再配上电子计算机组成气相色谱-质谱-计算机联用仪（GC-MS），可用于解决环境监测中有关污染物特别是有机污染物分析的大量疑难问题。图5-2-1为含有化学污染物的环境样品在气质联用仪器上的分离分析流程。表5-2-1列出了环境化学污染物分析中常用的联用技术。
图5-2-1 为环境样品中化学污染物在气相色谱质谱联用仪中的分析流程
表5-2-1环境化学污染物分析中常用的联用技术
联用技术应用示例
GC－MS 普遍应用（挥发性化合物，衍生物）
GC－FAAS 石油中的乙基铅化合物，鱼体中汞化合物
GC－FAES有机锡化合物，甲硅烷化醇类
GC－ETA－AAS 生物中有机铅，有机砷，有机汞
GC－DCP－AES 石油中锰化合物
GC－MIP－AES 烷基汞化合物，血液中的铬
GC－ICP－AES 烷基铅，有机硅化合物
HPLC－FAAS 生物样品中的锰的形态，金属氨基酸络合物
HPLC－ETA－AAS 四烷基铅化合物，铜的氨基酸络合物
HPLC－DCP－AES 各种金属螯合物
HPLC－MIP－AES 维生素B12中的钴，蛋白质中金属，铁钼的羰基化合物
注：GC－气相色谱；MS－质谱；HPLC－高效液相色谱；FAAS－火焰原子吸收；FAES－火焰原子发射光谱；ETA－电热原子化；AAS－原子吸收光谱；AES－原子发射光谱；DCP－直流等离子体；MIP－微波诱导等离子体；ICP－电感耦合等离子体。
（三）生物监测法
生物监测法是利用生物个体、种群或群落对环境化学污染及其所产生的反应来显示环境污染状况。例如，根据指示植物叶片上出现的伤害症状，可对大气污染作出定性和定量的判断；利用水生生物受到污染物毒害所产生的生理机能（如鱼的血脂活力）变化，测试水质污染状况等。生物监测法具有如下一些优点：能直接反映生态系统受环境化学污染影响的程度；可以在大区域范围内密集布点和采样分析；技术难度和费用较低。其缺点是因为环境影响因素众多，所以监测精度和专一性较差，需要化学法、物理化学等监测方法结合起来，方能取得更好的结果。
在当前技术水平条件下，对每一环境监测项目都可能提出可供选择的多种分析方法（例如对大气中SO2污染物的测定方法就有10多种，包括比色法、电导法、气相色谱法等），对此，分析工作者应根据对象样品的特点（需要测定哪些项目，可能的浓度范围、可能存在的干扰物等）和任务提出者的要求（分析结果的最大容许系统误差、完成任务所需要的时间等）来选择分析测定方法。考虑方法的选择时，当然还要从实验室现有的技术和装备水平出发，且择选用现有的标准方法。
【扩展的知识】
一、环境样品采集和前处理技术
样品采集和前处理是目前环境分析化学的瓶颈，它制约着环境分析化学的发展，而且往往是测量误差的主要来源。随着仪器自动化程度的提高，分析测试工作中的大部分工作量将会集中在样品前处理过程，样品前处理的好坏直接影响最后所得到的分析结果。鉴于此，样品处理技术是目前环境分析化学的研究难点和热点之一。近年来，固相微萃取（solid phase microextration, SPME）得到迅速的发展和广泛使用，以半透膜装置（semipermeable membrance devices, SPMDs）和SPME为代表的被动采样技术已应用于采集空气和水等介质中的环境化学污染物。
（一）采样技术
如今，环境样品的采集主要有主动采样和被动采样两大类，SPME和SPMDs主要是被动采样技术的代表。SPME和SPMDs的优点是装置简单，无需电源，特别适宜于野外操作。SPMDs能模拟有机污染物穿过生物膜从水相到生物有机相的分配平衡过程，使得结果能显示出污染物的生物可利用性。它能对环境中有机污染物进行长时间连续监测，所得的是污染物被SPMD的富集后在较长一段时间（数天到数月）内污染物含量，更能真实反映平均条件下污染水平；SPME由于采集消耗研究介质中的分析物的量特别少，可以认为不影响分析物在被研究的环境界面（如水-土壤）两相间的分配平衡，特别适宜于环境化学过程研究中采样。因此，被动采样技术在近年来发展很快并得到了许多实际应用。
相对而言，主动采样技术则没有太多的进展。值得一提的是与各种检测器在线的膜萃取技术在近年受到环境分析工作者的关注。膜导入质谱被用于测定挥发性有机污染物如水中100ng/L的MTBE。
（二）固相萃取
固相萃取（solid phase extraction, SPE）是近年发展起来一种样品预处理技术，由液固萃取和液相色谱技术相结合发展而来，主要用于样品的分离、纯化和浓缩，与传统的液液萃取法相比较可以提高分析物的回收率，更有效地将分析物与干扰组分分离，减少样品预处理过程，操作简单、省时、省力。SPE是一个包括液相和固相的物理萃取过程。在SPE过程中，固相对分析物的吸附力大于样品母液，当样品通过SPE柱时，分析物被吸附在固体表面，其他组分则随样品母液通过柱子，最后用适当的溶剂将分析物洗脱下来。作为一种分离富集技术，固相萃取因具有有机溶剂用量少、简便快速等优点，在环境分析中得到了广泛应用，是目前从水样品中萃取有机化合物时应用最多的分离富集技术，也应用于固体环境样品提取液的净化。商品化的SPE柱种类很多，已经能够满足极性、非极性等各种有机污染物的萃取富集要求，许多金属离子和有机金属化合物也可以用SPE法富集。使用者可根据需要选择使用广普型或专一型SPE柱，C18广普SPE柱已经能够满足大多数有机污染物的分离富集要求。如果目标分析物种类较多，既有极性化合物，又有非极性化合物，或者目标分析物结构各异，则可以选用广普、混合型SPE柱。相反，当目标污染物为某单一类型的化合物时，一般都愿意尽可能使用专一型SPE柱。值得注意的是，具有特别高的选择性免疫亲和SPE 与分子印迹SPE技术在最近得到快速发展，尤其是分子印迹SPE技术在环境化学污染物分析领域得到了较多的应用，且已经开始商品化。免疫亲和SPE已经应用于环境水样中重金属、药物和PAHs等污染物的分离富集。分子印迹SPE与HPLC或HPLC/MS联用技术在低含量的阿特拉津、磺酰脲类除草剂以及壬基酚等内分泌干扰物的测定中得到应用。
（三）压力液体萃取和亚临界水萃取
压力液体萃取（pressurized liquid extraction，PLE）和亚临界水萃取（subcritical water extraction，SWE）是目前发展最快、为环境化学污染物分析研究者普遍看好的两种从固体基体中萃取有机物污染物的技术。PLE也被称作加速溶剂萃取，是在施加高压下，用溶剂将固体中目标化合物萃取出来；SWE又称压力热水萃取，是在亚临界压力和温度下（温度100-374℃，并加压使水保持液态），用水提取土壤、沉淀物和生物体等固体样品中的分析物。由于它们萃取时间短，消耗溶剂少，并且可获得比传统萃取技术更高的萃取回收率，正迅速取代传统的索氏提取和超声提取等技术。目前，PLE和SWE已经成功用于萃取多种固体环境样品的多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）、多氯联苯（polychorinated biphenyls, PCBs）、多氯代二苯并二噁英及其类似物（polychlorinated dibenzo-p-dioxin/ polychlorinated dibenzofuran, PCDD/Fs）等持久性有机污染物（persistent organic pollutants, POPs），以及有机锡化合物，壬基酚和双酚－A等环境内分泌干扰物等许多污染物。由于水具有很好的环境兼容性和环境友好的特点，预计SWE会有很好的发展前景。
（四）其他样品前处理技术
1. 吹扫捕集技术
吹扫捕集技术适合用于从液体或者固体样品中萃取沸点低于200℃，溶解度小于2％的挥发性或半挥发性有机物。美国EPA601、602、603、604、501.1和524.2等标准方法均采用吹扫捕集技术。特别是随着商品化吹扫捕集仪器的广泛使用，吹扫捕集法在挥发性和半挥发性有机化合物分析，以及有机金属化合物的形态分析中起到重要的作用。吹扫捕集法作为不使用有机溶剂的样品前处理方式，对环境不造成二次污染，而且具有取样量少、富集效率高、受基体干扰小及容易实现在线检测等优点。但是吹扫捕集法易形成泡沫，不利于分离。另外伴随水蒸气的吹出，不利于下一步的吸附，给非极性气相色谱分离带来困难，并且水对火焰类检测器也有淬灭效应。总之，作为一种较早出现的技术，吹扫捕集技术有待于进一步发展。
2. 微波消解和微波辅助萃取技术
微波辅助萃取技术就是利用微波加热的特性来对物料中目标成分进行选择性萃取的方法。通过调节微波加热的参数，可有效加热目标成分，以利于目标成分的萃取与分离。微波消解和微波辅助萃取技术已经显示了它在样品前处理方面的优越性，是一项节约能源和时间、环境友好的技术。仅在数年前，微波消解和微波辅助萃取技术还被认为是一种极有发展前途的技术，甚至是最终的选择。但是，从目前的发展态势看，它远没有达到人们所期望的广泛使用的程度。
3. 超临界流体萃取技术
20世纪80年代，超临界流体的溶解能力及高扩展性能逐步得到了认可，将其作为一种优良的萃取溶剂用于萃取过程，使超临界流体萃取技术的快速发展。超临界流体萃取技术目前多采用二氧化碳作为萃取溶剂，其本身无毒，也不会像有机溶剂那样导致毒性溶剂残留，可循环使用，可以说它是一项比较理想的、清洁的样品前处理技术。超临界流体萃取技术用于复杂样品基质中的杀虫剂、多氯联苯、多环芳烃等萃取获得了很好的效果。美国EPA已经应用超临界流体萃取技术建立了分析多环芳烃等的三个标准方法（US EPA 3560，3561，3562）。但是，由于超临界流体提取装置较复杂，且在高压下操作有一定的危险性，加之成本较高，其实际使用受到了限制。从目前的情况看，除非取得新的重大突破，超临界流体萃取尚难被作为一种主流的样品前处理技术。
二、环境样品的分离和检测技术
气相色谱和液相色谱等传统的分离技术依然是分离环境污染物的主要手段，但是毛细管电泳（capillary electrophoresis, CE）也受到环境分析研究人员的重视。质谱检测器得到广泛的使用，是环境分析研究的主要检测器。核磁共振（nuclear magnetic resonance , NMR）这一长期被环境分析者忽视的技术也被用于研究分析物与环境基体间的相互作用，用ELISA 等生化方法进行环境污染物的快速筛查也取得了一定的进展。
（一）气相色谱
GC和GC/MS依然是分离检测挥发和半挥发环境污染物的主要手段。今年来，由于高分辨率质谱仪等仪器分析技术的成熟，对于二噁英/多氯代苯并呋喃/多氯联苯等持久有机污染物，已经能够进行高灵敏度日常测定，其研究重点已经转向长期低剂量暴露对人体健康的影响，而有关分析方法的研究则显著减少；由于环境样品基体比较复杂，含有成分较多，采用二维GC技术实现了上百种化合物的同时分离。GC和同位素比例测定质谱联用可进行环境污染物指纹测定并用于污染源的判定。例如通过测定氢同位素的比例就可判定石油泄漏污染的污染源。
（二）液相色谱
随着新的分析检测技术如液相色谱/质谱和液相色谱/质谱/质谱在一些发达国家作为环境样品的日常分析工具广泛使用，LC整套仪器检测限不断降低，一些新的环境污染物开始纳入环境分析科学家的研究范围。最为典型的事实是以壬基酚和双酚－A等为代表的“环境内分泌干扰物”这样一大类化合物的分离和检测已经得到广泛关注；同时科学工作者在环境中发现了一些药物及其在人体中的代谢产物和环境中降解产物、农药及其降解产物、氟代有机污染物以及消毒副产物，并建立了相应的检测方法。如美国地质调查局采用LC/MS技术，测定了美国30个州139条河流中在1999-2000年间的药物、激素及其他有机废水污染物，在选定的95中被调查的污染物中检测发现了82种。
三、环境内分泌干扰物检测的生化方法
近年来的研究中提出了多种以蛋白质作为生物标记物分析环境内分泌干扰物的方法。常用的蛋白质有：
（一）卵黄蛋白
卵黄蛋白是雌性特异性蛋白，但雄性动物肝内有雌性激素受体，在环境激素的作用下，雄性动物肝也可合成卵黄蛋白，通过测定其在血浆中的含量，即可表征环境激素的污染程度。
（二）卵壳蛋白
卵壳蛋白也是由肝脏合成的一种与卵黄蛋白类似的蛋白，其不同点是卵黄蛋白是作为卵黄形成的营养源，而卵壳蛋白则是形成卵壳，给发育中的胚胎以机械性的保护。
（三）应激蛋白
应激蛋白是生物体受到环境胁迫时发生应激反应而产生的一类蛋白质，具备作为生物标志物的可能性。
（四）血浆中对碱不稳定的磷（ALP）
用ALP作标记物的实质是间接地以卵黄蛋白为指标。
从整体研究来看，有关环境激素污染监测、控制方面的研究仍处在探索的初级阶段，还没有一种非常行之有效的方法或措施出台。目前，这方面的研究工作正致力于筛选方法上，这几种生物标记物的优劣，还要同实际情况与实践技术的进步以及灵敏度、方法是否简便等多方面进行比较。就现在的资料看，卵黄蛋白作为生物标记物具有广谱性、灵敏度高等优点。
近年来，卵黄蛋白原作为环境激素的生物标记物研究逐步成为内分泌干扰物及生态毒理学的研究热点，对其测定的研究很多。主要方法有：
1. 放射性免疫
放射性免疫的基本原理是标记抗原和非标记抗原对特异性抗体的竞争结合反应。在这一反应系统中，标记抗原和特异性抗体的量是已知的，待测样品中的非标记抗原是变化的。当三者同时存在于一个反应系统时，由于标记抗原和非标记抗原对抗体特异性抗体具有相同的结合力，所以二者相互竞争特异性抗体。标记抗原和特异性抗体的量是一定的，那么标记抗原抗体复合物形成的量就随着非标记抗原的量而改变，将抗原抗体复合物与游离的标记抗原分离，用液体闪烁计数仪或晶体闪烁计数仪测定其射线强度，就可得其相应含量。
2. 酶联免疫吸附
酶联免疫吸附方法在蛋白质的分析测定中应用十分广泛。根据作用方式的不同，可分为竞争法、双抗体法和间接法。竞争酶联免疫吸附方法中，抗体首先负载在一固相膜上，酶标记的抗原和待测抗原相互竞争抗体形成抗原－抗体复合物。除去未反应的酶标记的抗原和待测抗原，加入酶底物孵育一定的时间，测定酶活性。酶活性与吸附于抗体上的酶标记抗原的量成正比，如果事先作一标准曲线，就可以测定未知液中的未标记抗原的量。
酶联免疫吸附实验的灵敏度比较高，又没有放射性污染，是一种比较理想的蛋白质测定方法。但是，酶联免疫吸附实验的前提是首先要确认抗体对抗原是特异性的，其次清洗比较繁琐，抗体的制备消耗时间太长，这些不足是其作为一种常用的灵敏度高的监测方法的局限。
3. 蛋白印迹
蛋白印迹法是蛋白质分析的常用工具之一。最基本原理是蛋白质经十二烷基硫酸钠－聚丙烯酰胺凝胶电泳完全分离后转移至蛋白印迹法所用的固体载膜上，用初级抗体进行吸附孵育，然后把未反应的抗体清洗，与特异性抗体一起孵育。除去没有发生吸附的特异性抗体，加入酶显色底物显色，用激光密度计测定蛋白质相应含量。
4. 化学发光免疫法
化学发光免疫是将化学发光与免疫技术相结合的一种测定方法，是一种非放射性的免疫技术，其灵敏度可达10-15g/mL，非常适合痕量蛋白质的分析，近年来已经有试剂盒上市。其原理同ELISA类似，只是其固相载体为细小的磁粒，标记物为化学发光物质。化学发光免疫分为竞争法和夹心法两种。化学发光免疫具有高灵敏度、快速、线性范围宽、易于操作等特点。但是也有一些严重不足，如发光信号持续比较短，稳定性较差。
5. 免疫电泳
免疫电泳既可作为一种分离手段，也可用作鉴别方法。它通过电泳强迫抗原在含有抗体的凝胶中扩散，抗体和抗原反应生成像峰一样的沉淀区，是一种单向的免疫电泳。还有一种常用电泳是交叉电泳，实质上是一种二维的免疫电泳技术。第一次电泳时，蛋白质因在琼脂凝胶上的迁移率的不同而分离，垂直方向上的第二次电泳使抗原、抗体相遇形成峰形沉淀线。这两种方法的定量原理是峰区下的面积与抗原的浓度成正比。
目前把卵黄蛋白作为环境内分泌干扰物的生物标记物的研究工作还很不成熟，还没有形成一套简明的分析和确认环境激素影响大小标度的方法，如何进行评价也没有相应的指标体系存在。所以建立一套方便、省时、可靠的分离、提纯、测定方法和一系列评价指标是非常重要的。
从上述内容来看，运用环境化学污染分析监测技术虽不能直接减轻或消除污染，但是它是环保工作总体中一个重要环节，在预防污染、判断污染源及污染程度、控制污染、保护环境等起到非常重要的作用。环境化学污染分析监测技术是一门实用性和社会性非常强的技术。当今世界发达国家都对环境化学污染分析监测工作极为重视，不惜斥资巨万、广纳人才、集成最先进的仪器和技术，以求得分析水平的提高。但是由于分析所面临的体系和对象极为纷繁复杂，所以由极优条件武装起来的分析监测技术仍有其相对落后的一面。环境化学污染分析监测技术目前还处于有待发展的幼弱状态，估计环境化学污染分析在环境监测和保护中占据重要地位的现状在相当长时间内还要继续下去。
（金忠秀、林世蕾）
第三节环境风险评价与管理
Environmental Risk Assessment and Management
在现代工业快速发展的同时，环境污染事故也频繁发生，这不仅损害环境生态系统平衡，还对人类健康产生直接或潜在的不利影响。如何降低环境风险、减轻其不良后果的发生，的确是当前环境科学研究的重大课题之一。本节将以松花江水污染事件为例，围绕环境风险评价与管理的基本概念、评价内容、意义、管理措施以及我国环境风险评价和管理尚存在的问题等内容进行阐述。
【案例】
2005年11月13日中国石油吉林石化公司双苯厂苯胺装置连续多次发生爆炸，事故区域排出的污水通过吉化公司东10号线进入松花江，导致松花江发生重大环境污染事件。事故产生的主要污染物为苯、苯胺和硝基苯等有机物，超标的污染物主要是硝基苯和苯，形成的硝基苯污染带流经吉林、黑龙江两省，在我国境内历时42天，12月25日进入俄罗斯境内。松花江