持久性有机污染物(POPs)

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1持久性有机污染物(POPs)讲座九

z1962年,美国Rachel Carson女士出版《寂静的春天》,引起人

们对使用DDT带来后果的忧虑;

z1996年3月由美国学者Colborn, Dumanoski和Myers编著,美国

副总统戈尔作序的环境著作《被掠夺的未来》出版,从此“环

境荷尔蒙”这个新名词充斥所有媒体。著作被译成15种文字。

z联合国环境规划署(UNEP)、世界卫生组织(WHO)、世界

自然基金会(WWF)、欧洲联盟(EU)、美国白宫和环保

署(USEPA)、日本环境厅(JEA)以及英、法、德等发达

国家相继投入大量人力物力进行内分泌干扰物质的研究。引起大众关注POPs的书籍

DDT的命运:天堂与地狱的差别

zDDT:二氯二苯三氯乙烷

z19世纪中叶由印度科学家合成

z20世纪30年代发现它的杀虫功效,发现该效果的

瑞士科学家在1948年获得诺贝尔奖。

z1930s~1960s间:划时代的农药。

z1962年,《寂静的春天》改变了它的命运。

“真理”是永恒的吗?

2什么是POPs?

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,并通过各种环境介质(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。POPs特性

z持久性:在环境中持久地存在。评价:半衰期。

水体>60 d,土壤>180 d,沉积物>180 d

z生物蓄积性:蓄积在食物链中,对较高营养级生物造成

影响。评价:生物富集因子(BCF)。lgK

ow> 4。

z半挥发性:远距离迁移。评价:饱和蒸汽压。

饱和蒸气压:0.01~1 kPa;

z毒性:一定浓度下对接触该物质的生物造成有害/有毒影响

POPs有哪些?

¾艾氏剂(Aldrin):有机氯农药

¾狄氏剂(Dieldrin):有机氯农药

¾异狄氏剂(Endrin):有机氯农药

¾滴滴涕(DDT):有机氯农药,也用作农药中间体

¾氯丹(Chlordane):有机氯农药

¾毒杀芬(Toxaphene):有机氯农药

¾六氯苯(Hexachlobenzene):有机氯农药,也用作

精细化工产品

¾灭蚁灵(Mirex):有机氯农药

¾七氯(Heptachlor):有机氯农药

¾多氯联苯(PCBs):精细化工产品

¾二恶英和呋喃类(PCDDs/PCDFs):非故意制造的副产

品或者二次污染物质UNEP规定:12种《关于远距离越境空气污染物公约》

美国、加拿大、欧洲32个国家于1998年6月签署

六溴联苯

林丹

多环芳烃

十氯酮

3POPs的主要来源

人为生产:

有机氯农药;精细化学品;化工原料;染料;金

属冶炼;电解电镀;废物的焚烧;氯碱工业;造

纸工业;等。二恶英和呋喃(PCDD/PCDF)、六氯苯(HCB)和多氯联苯(PCB)亦可

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;

(b) 冶金工业的其他热处理过程;

(c) 住户燃烧来源;

(d) 使用矿石燃料的公用事业和工业锅炉;

(e) 使用木材和其他生物量燃料的燃烧装置;

(f) 特定化学品生产过程;

(g) 焚尸炉;

(h) 机动车辆,特别是使用含铅汽油的车辆;

(i) 动物遗骸的销毁;

(j) 纺织品和皮革染色(使用氯醌)和涂料(抽提碱);

(k) 处理报废车辆的破碎作业工厂;

(l) 铜制电缆线的低温燃烧;

(m) 废油提炼厂。

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POPs的危害

2004年3月初在英国西南部发现的三头六腿青蛙

4z致癌性

z致畸性

z胚胎毒性

z免疫毒性

z生长异常

z内分泌毒性

z神经毒性

z生殖毒性二恶英的毒性效应

效应暴露动物 (ng/kg.day)暴露人 (pg/50kg.day)

慢性毒性

致胎毒性

生殖影响

致畸性

致癌性1

30

1

100

1100

3000

100

10000

2人和动物接触2,3,7,8-TCDD的许可量日本卡内米油事件

z1968年,日本西部各地发生人全身发疹子的怪

病。后来发现原因在于北九州市工厂制造的米

糠油中含有PCB。、

z后来研究进展表明,致病物质并不是PCB,而

是在PCB制造过程中混入的“Co-PCB”。

海豹:人类未来的命运?

z1988年夏,挪威、瑞典、丹麦、德国、荷兰等

国邻接北海的海岸线陆续发现有非正常死亡的

海豹的尸体被冲上岸。

z死去的海豹营养失调,身体比较小,表面有寄

生虫之类的东西。POPs的环境行为

转化机制:

z光化学行为

z水解行为

z氧化还原反应

z生物降解

5POPs的生物地球化学循环

美国DDT的

产量变化及

湖泊沉积物

DDT浓度的

历史变化

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。

全球看,由于温度的差异,地球就像一个蒸馏装

置,低、中纬度地区温度较高,高纬度地区温度较低。

假如有一种半挥发性的POPs释放到热带/亚热带地区,

较高的温度促进其挥发,使其进入大气。当其迁移到中

纬度地区时,温度降低,POPs会沉降到地球表面。当

到夏天温度有所升高时,这些物质重新进入大气,进而

向北输运到达高纬度地区。在寒冷的高纬度地区,温度

寒冷而无法挥发,导致高纬度地区的富集。

6z蚂蚱跳效应:

时间尺度:天POPs离我们远吗?

中国典型POPs的污染状况

¾我国在1966年至1975年间,共生产PCBs产品约1万

吨,主要用作电力电容器的绝缘油、载热油和油漆

添加剂等。

¾二恶英做为五氯酚生产的副产物,含量约为2.26~

4.74 μg/g,估计由此产生的二恶英约为90kg/yr.

¾氯碱、造纸工业、有机氯化工产生的废水、废渣020406080100120140

浓度(ng/kg)

2378TCDD

12378PCDD

123478HxCDD

123678HxCDD

123789HxCDD

1234678HpCDD

OCDD

2378TCDF

12378PCDF

23478PCDF

123478HxCDF

123678HxCDF

123789HxCDF

234678HxCDF

1234678HpCDF

1234789HpCDF

OCDF贻贝牡蛎

I-TEQ: 贻贝: 0.92

牡蛎: 0.82大连湾贻贝和牡蛎样品中的二恶英

7050100150200250300350

pg/g dw.

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牡蛎贻贝大连湾贻贝和牡蛎样品中的PCBs