第9讲-持久性有机污染物
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持久性有机污染物性质及去除技术由于持久性有机物具有较强的环境适应性、生物蓄积性、高毒性等特点,随着环境问题越来越加剧,该污染物也持续受到人们的关注。
本文通过分析持久性有机物的特性和分类,探讨该污染物的去除技术,以期更好地对其进行处理,减少污染危害,促进生态环境和人类生存环境的可持续发展。
标签:持久性有机污染物;性质;产生问题;去除技术引言持久性有机污染物,即POPs(持久性有机污染物),是指一类物理和化学性质,例如半挥发性,难降解性和高脂溶性,它们可以在远距离甚至全球范围内迁移和扩散,并通过食物链集中在生物中。
累积的有机污染物会对人体和生态环境产生毒性影响。
目前,污染已经蔓延到地球的几乎每个角落,越来越严重地威胁着人类的生命,健康和安全以及全球生态环境,并逐渐成为全球主要的环境问题之一。
1.持久性有机污染物概述1.1持久性有机污染物(POPs)的分类持久性有机污染物主要有三种类型:农药,工业化学品和制成品。
其中,农药污染物主要来自农业。
农药是持久性有机污染物的重要来源。
尽管在许多发达国家,相关农药产品和化学含量较高的产品的使用正在减少,但在许多发展中国家,特别是在热带地区,它们仍大量使用。
农药。
此外,城市垃圾焚烧,医院垃圾,废木材和家具,汽车尾气,有色金属生产,铸造和炼焦,发电,水泥,石灰,砖,陶瓷,玻璃等也是持久性有机物的重要来源。
污染物。
1.2持久性有机污染物(POPs)的性质持久性有机污染物具有持久性、长期性和生物蓄积性。
在环境中,它们对正常的生物降解,光解和化学分解具有很强的抵抗力。
因此,一旦它们进入环境,它们就可以长期存在于大气,水,土壤和沉积物中。
同时,由于它们易于进入脂肪组织生物学,其积累浓度将随着食物链的延长而增加。
此外,持久性有机污染物会损害中枢和外周神经系统,内分泌失调,动物和人类的生殖和免疫系统,在特别严重的情况下,可能导致动物和人类的死亡。
它们不仅危害暴露于持久性有机污染物的个人,而且影响其后代的健康。
持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链(网)累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。
它具备四种特性:高毒、持久、生物积累性、亲脂憎水性,而位于生物链顶端的人类,则把这些毒性放大到了7万倍。
持久性有机污染物主要特征:1.高毒性POPs物质在低浓度时也会对生物体造成伤害,例如,二恶英类物质中最毒者的毒性相当于氰化钾的1000倍以上,号称是世界上最毒的化合物之一, 每人每日能容忍的二恶英摄入量为每公斤体重1pg , 二恶英中的2,3,7,8-TCDD只需几十皮克就足以使豚鼠毙命,连续数天施以每公斤体重若干皮克的喂量能使孕猴流产。
POPs物质还具有生物放大效应, POPs也可以通过生物链逐渐积聚成高浓度,从而造成更大的危害。
2.持久性POPs物质具有抗光解性、化学分解和生物降解性, 例如, 二恶英系列物质其在气相中的半衰期为8~400天, 水相中为166天到2119年, 在土壤和沉积物中约17年到273 年。
3.积聚性POPs具有高亲油性和高憎水性, 其能在活的生物体的脂肪组织中进行生物积累, 可通过食物链危害人类健康。
4.流动性大POPs可以通过风和水流传播到很远的距离。
POPs物质一般是半挥发性物质,在室温下就能挥发进入大气层。
因此,它们能从水体或土壤中以蒸气形式进入大气环境或者附在大气中的颗粒物上,由于其具持久性,所以能在大气环境中远距离迁移而不会全部被降解,但半挥发性又使得它们不会永久停留在大气层中,它们会在一定条件下又沉降下来, 然后又在某些条件下挥发。
这样的挥发和沉降重复多次就可以导致POPs分散到地球上各个地方。
因为,这种性质POPs容易从比较暖和的地方迁移到比较冷的地方,象北极圈这种远离污染源的地方都发现了POPs污染。
持久性有机污染物摘要持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)是一类对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物。
本文在简要介绍POPs的来源、类型、危害及控制措施,以及对POPs控制的发展历史、主要处理技术特点、国内外现状、存在问题进行综述。
关键词持久性有机污染物(POPs)类型危害控制措施现状近年来,持久性有机污染物(PersistentOrganicPollutants,简称POPs)及其对人类健康和生态系统的危害越来越被人们所认识,已经成为一个新的全球性环境问题。
目前所知因人类活动而向环境释放出的污染物中, POPs是对人类生存威胁最大的一类污染物。
1 国际POPs公约的3类12种毒物类型及其来源第一类:杀虫剂[2]:(1)艾氏剂(aldrin):施于土壤中,用于清除白蚁、蚱蜢、南瓜十二星叶甲和其他昆虫。
(2)氯丹(chlordane):控制白蚁和火蚁,作为广谱杀虫剂用于各种作物和居民区草坪中。
(3)滴滴涕(DDT):曾用作农药杀虫剂,但目前用于防治蚊蝇传播的疾病。
(4)狄氏剂(dieldrin):用来控制白蚁、纺织品害虫,防治热带蚊蝇传播疾病,部分用于农业。
(5)异狄氏剂(endrin):喷洒棉花和谷物等作物叶片杀虫剂,也用于控制啮齿动物。
(6)七氯(heptachor):用来杀灭火蚁、白蚁蚱、蜢、作物病虫害以及传播疾病的蚊蝇等带菌媒介。
(7)灭蚁灵(mirex):用于杀灭火蚁、白蚁以及其他蚂蚁。
(8)毒杀芬(toxaphene):棉花、谷类、水果、坚果和蔬菜杀虫剂。
第二类:工业化学品[3],包括多氯联苯(PCBs)和HCB。
(1)PCBs:用于电器设备如变压器、电容器、充液高压电缆和荧光照明整流以及油漆和塑料中,是一种热交流介质。
(2)HCB:化工生产的中间体。
第三类:化工生产中的副产品二英(PCDFs)和呋喃(PCDFs),来源:(1)不完全燃烧与热解,包括城市垃圾、医院废弃物、木材及废家具的焚烧,汽车尾气,有色金属生产、铸造和炼焦、发电、水泥、石灰、砖、陶瓷、玻璃等工业及释放PCBs的事故;(2)含氯化合物的使用,如氯酚、PCBs、氯代苯醚类农药和菌螨酚;(3)氯碱工业;(4)纸浆漂白;(5)食品污染,食物链的生物富集、纸包装材料的迁移和意外事故引起食品污染。
第七部分★持久性有机污染物一、定义:持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs)指具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,并通过各种环境(大气、水、生物体等)能够长距离迁移并对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物。
二、特性:1.能够在环境中持久地存在。
2.能蓄积在食物链中,对有较高营养等级的生物造成影响。
3.能够经过长距离迁移到达偏远的极地地区。
4.在一定的浓度下会对接触该物质的生物造成有害或有毒影响。
三、POPs判定基准:判定一种物质是否是POPs应当建立科学的判定基准,化学品协会国际理事会(ICCA)所推荐的判定基准包括:1.持久性基准:用半衰期来判断,在水体中为180 d,在底泥中为360 d,在土壤中为360 d;2.生物蓄积性基准:用生物富集系数来判断,BCF〉5000;3.关于远距离迁移并返回到地球上的基准:半衰期2d(空气中)以及蒸气压在0.01~1 kPa;4.判定在偏远的极地地区一种物质是否存在的基准:该物质在水体中质量浓度〉10 ng/L。
四、POPs的基本性质:1.持久性POPs对生物降解、光解、化学分解等作用有较强的抵抗能力,因此在环境中不宜被分解,能够在水体、土壤和底泥等多介质环境中残留数年或更长时间。
半衰期:污染物挥发到其浓度减少到一半所需的时间。
2.半挥发性半挥发性使POPs能发生远距离迁移,但不能永久停留在大气中,最终沉降到地面。
饱和蒸气压和亨利常数。
3.生物富积性有机物进入水体后,它们在水生生物内浓度升高的现象称为生物富集作用。
生物富集因子(BCF):指有机化合物在生物体内或生物组织内的浓度与水中浓度之比。
它是估算水生生物富集化学物质能力的一个量度。
鱼作为有效的标准测试物。
KOW、SW、KOC、Kd。
4.高毒性致癌性、致畸性、致突变性、生殖毒性和免疫毒性等。
POPs进入生物体后,其毒性作用大致分为两种:⑴来自POPs本身特定的化学结构的毒性,其毒性作用相当于物质所具有的生理作用。
UNEP规定:12种《关于远距离越境空气污染物公约》
从下列来源无意生成或排放
(a) 在露天场地焚化废物,包括填埋场地的焚化;
POPs的危害
z对生殖和发育的危害:自70年代以来,加拿大男婴的出率下
降了0.22%,美国下降了0.1%。
z对内分泌系统的危害:动物雌性化现象严重。
英国的一项调
查报告说,在诺福克郡的艾尔河观测点,接受调查的雄性石斑
鱼60%出现了雌性化的特征,不少石斑鱼的生殖器开始具有排
卵功能,并出现了两性鱼
z致癌、致畸、致突变
2004年3月初在英国西南部发现的三头六腿青蛙
日本卡内米油事件海豹:人类未来的命运?
全球分布
z全球蒸馏效应:
解释POPs从热、温带地区向寒冷地区迁移的现象。
z蚂蚱跳效应:时间尺度:天。
持久性有机污染物常识一、什么是持久性有机污染物?1、定义持久性有机污染物,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负面影响的天然或人工合成的有机物。
2、性质国际上公认POPs具有下列4个重要的特性:(1)环境持久性:由于POPs对生物降解、光解、化学分解作用有较高的抵抗能力,它们难于被分解。
(2)生物累积性:由于其具有低水溶性、高脂溶性的特点,它能在生物体脂肪组织中进行生物积累,在动物和人体内达到中毒的浓度。
(3)远距离迁移能力:能通过蒸发作用在大气环境中远距离迁移,导致全球范围的污染传播。
(4)高毒性:POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应。
3、种类首批列入《斯德哥尔摩公约》受控名单的12种POPs分为3类:一类是有意生产—有机氯杀虫剂:滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀芬;二类是有意生产—工业化学品:六氯苯和多氯联苯;三类是无意排放—工业生产过程或燃烧生产的副产品:二恶英(多氯二苯并-对-二恶英)、呋喃(多氯二苯并呋喃)。
二、持久性有机污染物有哪些危害?POPs之所以成为当前全球环境保护的热点,正是由于其能够对野生动物和人体健康造成不可逆转的严重危害,典型地包括:1、对免疫系统的危害POPs会抑制免疫系统的正常反应、影响巨噬细胞的活性、降低生物体的病毒抵抗能力。
研究表明,海豚的T细胞淋巴球增殖能力的降低和体内富集的滴滴涕等杀虫剂类POPs显著相关,海豹食用了被PCBs污染的鱼会导致维生素A和甲状腺激素的缺乏而易感染细菌。
一项对因纽特人的研究发现,母乳喂养和奶粉喂养婴儿的健康T细胞和受感染T细胞的比率与母乳的喂养时间及母乳中杀虫剂类POPs的含量相关。
2、对内分泌系统的危害多种POPs被证实为潜在的内分泌干扰物质,它们与雌激素受体有较强的结合能力,会影响受体的活动进而改变基因组成。
环境化学与持久性有机污染物随着人类社会的发展和工业化进程的加快,环境问题日益凸显,其中持久性有机污染物成为了一个令人担忧的热点。
环境化学作为研究环境中化学物质的行为和效应的学科,对于理解和解决持久性有机污染物问题起着重要的作用。
持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)是指在环境中难以降解、易积累和迁移的有机化合物。
这些化合物具有高毒性、高生物积累性和长期存在性,对生态系统和人类健康造成严重威胁。
常见的POPs包括多氯联苯(PCBs)、农药(如DDT)、多溴联苯醚(PBDEs)等。
环境化学研究的重点之一是了解POPs的来源、迁移和转化过程。
POPs的主要来源包括工业生产、农药使用、废弃物处理等。
这些物质通过空气、水、土壤等途径进入环境,并在生物体内积累。
环境化学家通过分析采样物质中的POPs含量和组成,揭示了它们在环境中的分布规律。
POPs的迁移和转化过程也是环境化学研究的重要内容。
这些化合物可以通过大气降水、沉积物、植物等途径进入水体,进而进入食物链。
在生物体内,POPs会发生生物富集,即从底层生物向上层生物的传递。
这种生物富集现象使得高级食物链的生物体更容易受到POPs的影响,进而对人类健康造成潜在威胁。
在了解POPs的来源和迁移过程的基础上,环境化学家致力于寻找有效的控制和降解POPs的方法。
其中,生物降解和化学降解是两种常见的方法。
生物降解是利用微生物、植物等生物体对POPs进行分解和降解,从而减少其在环境中的存在。
化学降解则是通过化学手段对POPs进行分解和转化,使其变为无毒或低毒的物质。
这些方法的研究需要环境化学家对POPs的结构和性质进行深入的了解。
除了控制和降解POPs,环境化学家还致力于研究POPs对环境和人类健康的影响。
POPs的毒性和生物积累性使得它们在环境中的存在对生态系统造成严重威胁。
一些POPs还被认为与癌症、生殖系统异常、免疫系统损害等人类健康问题有关。
持久性有机污染物-DDT持久性有机污染物,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负面影响的天然或人工合成的有机物。
英文全称为Persistent Organic Pollutants,缩写为POPs。
(1)环境持久性:(2)生物累积性:(3)长距离迁移能力:(4)高毒性:首批被《斯德哥尔摩公约》列入全球控制的POPs有12种(类),被称为“肮脏的一打Dirty Dozen)。
可以分为三类:①有机氯农药;②工业化学品;③非故意排放副产品。
其中曾用于防治棉田后期害虫、果树和蔬菜害虫.具有触杀、胃毒作用。
目前用于防治蚊蝇传播的疾病的DDT属于第一类DDT化学名2,2-双(对氯苯基)-1,1,1-三氯乙烷分子式:C14H9C15分子量:354.49状态:固密度:1.6 g/ml外观:无味至略有芳香味的无色晶体或白色粉末熔点:109。
C沸点:260。
CDDT最为知名的毒性可能是其使得鸟类的蛋壳变薄的效应,特别是猛禽。
它对于鸟类数量的影响使得很多国家在1970年代禁用了DDT。
至少34个国家已经禁用了DDT,另有许多国家严格限制了它的使用。
DDT可能是POPs中最为声名狼藉的一种,二战期间曾在部队与平民中广泛用于防止疟疾、伤寒及其他由昆虫传染的疾病。
二战之后,DDT 仍被继续用于控制疾病并在多种农业作物中广泛使用,特别是棉花作物。
其稳定性、持续性(50%可在土壤中残留10—15年)以及广泛的应用意味着DDT的残留物在世界各地都可能发现。
现在DDT残留物甚至已在北极地区被发现。
目前,DDT毒性影响最显著的是鸟类蛋壳变薄,特别是食肉类猛禽。
由于DDT对鸟类数量的影响,70年代DDT在许多国家都被禁止。
DDT在34个国家禁止使用,另外34个国家严格控制使用。
环境化学中的持久性有机污染物:探索持久性有机污染物的环境行为、毒性效应与控制策略摘要持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs)是一类具有持久性、生物累积性、长距离迁移性和高毒性的有机污染物,对生态环境和人类健康构成严重威胁。
本文深入探讨了POPs的环境行为、毒性效应以及控制策略。
通过分析POPs的来源、迁移转化、生物累积过程,以及对人体和生态系统的危害,本文旨在阐明POPs的环境风险,并提出相应的控制和管理策略,为环境保护和人类健康提供科学依据。
引言持久性有机污染物(POPs)是指一类具有持久性、生物累积性、长距离迁移性和高毒性的有机污染物。
它们在环境中难以降解,可以通过大气、水体和食物链等途径在全球范围内迁移,并在生物体内累积,对生态系统和人类健康造成严重威胁。
常见的POPs包括有机氯农药(如DDT)、多氯联苯(PCBs)、二噁英(Dioxins)和呋喃(Furans)等。
持久性有机污染物的环境行为1. 持久性:POPs在环境中难以降解,可以在环境中存在数十年甚至数百年。
其持久性主要取决于其化学结构、环境条件(如温度、pH值、光照等)以及微生物的降解能力。
2. 生物累积性:POPs具有亲脂性,容易在生物体内积累。
随着食物链的传递,POPs的浓度在生物体内逐级放大,对处于食物链顶端的人类和其他生物造成危害。
3. 长距离迁移性:POPs可以通过大气、水体和生物迁移等途径在全球范围内迁移。
大气中的POPs可以随风传播到偏远地区,甚至到达极地。
水体中的POPs可以随水流扩散到全球各地。
生物迁移则指POPs通过食物链在不同生物体之间的传递。
持久性有机污染物的毒性效应POPs对人体和生态系统具有多种毒性效应:1. 致癌性:一些POPs具有致癌性,如二噁英、多氯联苯等。
长期暴露于这些污染物会增加患癌症的风险。
2. 内分泌干扰效应:一些POPs可以干扰内分泌系统的正常功能,影响生殖、发育、免疫等。
持久性有机污染物POPsPOPs是英文(Persistent Organic Pollutants)的缩写,中文名称为“持久性有机污染物”,它是一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性,并通过各种环境介质(大气、水、生物等)能够长距离迁移对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物。
根据POPs的定义,国际上公认POPs具有下列四个重要的特性:(1)能够在环境中持久地存在。
由于POPs物质对生物降解、光解、化学分解作用有较高的抵抗能力,一旦被排放到环境中,它们难于被分解。
(2)能蓄积在食物链中,对有较高营养等级的生物造成影响。
由于POPs具有低水溶性、高脂溶性的特点,导致POPs从周围媒介中富集到生物体内,并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度。
(3)能够经过长距离迁移到达偏远的极低地区。
POPs所具有的半挥发性使得它们能够以蒸汽形式存在或者吸附在大气颗粒上,便于在大气环境中做远距离的迁移,同时这一适度挥发性又使得它们不会永久停留在大气中,能够重新沉降到地球上。
(4)在一定的浓度下会对接触该物质的生物造成有害或有毒影响。
POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应。
判断一种物质是否是POPs应当建立科学的判断基准,ICCA(化学品协会国际理事会)推荐的判断基准包括:(1)持久性基准:用半衰期(t1/2)来判断,在水体中为180d,在底泥中为360d,在土壤中为360天;(2)生物蓄积性基准:用生物富集系数来判断,BCF>5000;(3)关于远距离迁移并返回到地球上的基准:半衰期2d(空气中)以及蒸汽压在0.01~1kpa;(4)判断在偏远的极低地区一种物质是否存在的基准:该物质在水体中质量浓度大于10ng/L。
POPs公约是在联合国环境规划署(UNEP)主持下,为了推动POPs的淘汰和削减、保护人类健康和环境免受POPs的危害,国际社会于2001年5月23日在瑞典首都共同缔结的专门环境公约,其全称是《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。