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.
77#
81#
105#
114#
118#
123#
126#
156#
157#
167#
169#
189#
牡蛎贻贝大连湾贻贝和牡蛎样品中的PCBs