多氯联苯对环境的污染 及其降解方法.
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1 引言生物降解是指有机化合物在生物所分泌的各种酶的催化作用下,通过氧化、还原、水解、脱氢、脱卤、芳烃羟基化和异构化等一系列的生物化学反应,使复杂的有机化学物转化为简单的有机物质。
多氯联苯(polychlorinated biphenyls,简称PCBs)通过废物排放、储油罐泄露和干、湿沉降等过程进入环境中,并通过植物和水生生物进入食物链。
孙红斌刘亚云陈桂珠微生物降解多氯联苯的研究进展[J]。
Chinese Journal of Ecology生态学杂志. 2006 ,25 (12) :1564~1569。
因其高度持久性、半挥发性、生物积累性、亲脂憎水性、长距离迁移性和高毒性, 被列入优先污染物POPs 的首批行动计划名单。
PCBs 即使在极低浓度下也可对人的生殖、内分泌、神经和免疫系统造成不利影响。
对PCBs 污染的修复方法主要包括:高温处理、化学降解、利用紫外光降解和生物降解,其中生物降解法PCB污染的生物修复费用低,降解彻底,不造成二次污染,被认为是最有前景的手段[2] Abramowicz D A. Aerobic and anaerobic biodegradation of PCBs:a review [J]. Crit. Rev. Biotechnol., 1990,10(3):241-251。
2 PCBs的生物降解PCBs根据降解所用的主体可分为微生物降解、植物降解、植物- 微生物联合降解和土壤- 动物联合降解等。
2.1 PCBs 的微生物降解微生物降解PCBs 有2 种方式,一种是无机化,即在好氧或厌氧条件下以PCBs 为碳源或能源,降解的同时满足自身的生长和繁殖的需要;另一种是共代谢,即微生物生长代、谢过程中以另外一种基质作为碳源或能源,同时转化目标污染物[16 ] 。
[ 16 ] Borjia J , Taleon DM , Auresenia J , et al . 2005. Polychlorinatedbiphenyls and their biodegradation [J ] . Process Biochem. , 40 1999~2013.:PCBs 的微生物降解包括厌氧降解和好氧降解。
多氯联苯的迁移转化和降解方法综述摘要:本文综述了多氯联苯(PCBs)在大气、水体、底泥环境以及土壤中的迁移转化;讨论了我国PCBs污染现状及现存的主要问题;概括了处理多氯联苯的传统方法以及新兴降解技术,并总结了表面活性剂中的直接光化学降解行为,以及PCBs在水相中的迁移转化。
关键词:有机化学多氯联苯迁移转化研究现状处理技术手段1.PCBs的结构及性质多氯联苯(PCBs)又称氯化联苯,是联苯苯环上的若干氢原子被氯取代而形成的一类有机氯化合物的总称[4] 。
PCBs具有亲脂性,难降解性和高富集性。
可溶于生物的脂肪组织中,并通过食物链浓缩富集。
多氯联苯经生物转化而成的羟基多氯联苯,在结构上与雌激素和甲状腺激素类似,能够在生物机体内产生类雌激素干扰和甲状腺干扰效应。
2.PCBs在环境中的迁移转化世界上的PCBs自生产以来估计有一半已进人垃圾堆放场或被填埋,它们相当稳定,而且释放很慢,其余的大部分则通过下列途径进入环境中,在不同的环境介质间发生一系列的迁移转化,最终的贮存所主要是土壤、河流和沿岸水体的底泥。
2.1 PCBs在大气中的迁移转化大气沉降是很多大水体中PCBs的主要来源。
PCBs在大气中的损失途径主要有两种,一是直接光解和与羟基自由基等作用从而从大气中消失,其中与反应最为明显估计每年约有0.6%的PCBs由于与基反应而消失。
另一途径是经过雨水冲洗和干、湿沉降实现污染物从大气向水体或土壤转移,而由于PCBs的亨利常数比较低,湿沉降成为主要的途径。
2.2 PCBs在土壤中的迁移自近年来欧盟开展全球环境中POPs监测项目以来,土壤中PCBs污染才开始受到广泛关注。
由于PCBs是一类亲脂性化合物,所以一旦进入土壤,即被土壤有机质牢固吸附,很难消失,从而造成土壤PCBs污染[8]。
因此,土壤是PCBs 的重要场所,由于不易溶于水,水底沉积物中的浓度常常会高于水溶液的浓度,因此沉积物是水中PCBs的最终储存库。
多氯联苯1、物质的理化常数CA1336-36-3 国标编号: 61062S:中文名称: 多氯联苯英文名称: Polychlorinated biphenyls;Polychlorodiphenyls别名: 氯化联苯、PCB分子PCB3:266.5 分子式: C12H10-XClX量:熔点: PCB3:-19~-15℃密度: 相对密度(水=1)1.44/3蒸汽压: 195℃/开杯溶解性: 不溶于水,溶于多数有机溶剂稳定性: 稳定外观与性流动的油状液体或白色结晶固体或非结晶性树脂状:危险标记: 14(剧毒品)用作润滑材料、增塑剂、杀菌剂、热载体及变压器油用途:等2.对环境的影响:一、健康危害侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:本品为高毒性化合物。
有致癌作用。
长期接触能引起肝脏损害和痤疮样皮炎。
使用本品而同时接触四氯化碳,则增加肝损害作用。
中毒症状有恶心、呕吐、体重减轻、腹痛、水肿、黄疸等。
诊断:PCB中毒病人有下列症状:痤疮增皮疹,眼睑浮肿和眼分泌物增多,皮肤、粘膜、指甲色素沉着,黄疸,四肢麻木,胃肠道功能紊乱等,即所谓“油症”。
动物长期小剂量PCB可产生下列症状:眼眶周围水肿、脱毛、痤疮样皮肤损害等。
病理变化为肝细胞肿大,中央小叶区出现小脂肪滴和光面内质网明显增生。
与PCB长期接触的工人,常会发生痤疮皮疹,皮肤色素沉着,呈灰黑色或淡褐色,以脸部和手指为明显。
全身中毒时,则表现嗜睡、全身无力、食欲不振、恶心、腹胀、腹痛、肝肿大、黄疸、腹水、水肿、月经不调、性欲减退等。
化验时可见肝功能异常和血浆蛋白减低。
二、毒理学资料及环境行为急性毒性:LD501900mg/kg(小鼠经口);PCB3:LD504250mg/kg(大鼠经口);PCB4:LD5011000mg/kg(大鼠经口);PCB5:LD501295mg/kg(大鼠经口);PCB6:LD501315mg/kg(大鼠经口)亚急性毒性:给一组大鼠喂饲PCB5为1g/kg的饲料,动物在喂饲的第28天至53天之间死亡(Tucker&Gabtree,1970)。
多氯联苯在土壤水环境中生物降解过程规律研究刘凌,崔广柏,郝振纯(河海大学水资源开发利用国家专业实验室)摘要:土壤水环境中的有机污染物多氯联苯(PCB)可以采用土地生物处理的方法进行降解,在综合考虑土壤水环境系统中有机污染物生物降解各分过程的基础上所建立的数学模型,可以预测降解PCB所需的时间、降解程度以及降解结束后被土壤所屏蔽的PCB的量。
数学模型通过美国Alcoa 公司在LTU基地的大型土地生物处理工程得到了验证。
利用数学模型和理论分析,预测了2,3,4和5-Cl-PCB的土地生物处理过程及规律。
关键词:多氯联苯;土地生物处理过程;屏蔽收稿日期:1999-12-27基金项目:国家自然科学基金资助项目(59909003)研究成果。
作者简介:刘凌(1964-),女,安徽合肥人,副教授,博士有机化合物多氯联苯(简称PCB)是一类具有两个相联苯环结构的含氯化合物,它具有非常优良的物理特性,因而被广泛应用于许多行业之中,如作为变压器的绝缘液体,农药、油漆、润滑油等产品的添加剂,热传导系统的传导介质,以及塑料的增塑剂等等。
多氯联苯在使用过程中,可以通过废物排放、储油罐泄露、挥发和干、湿沉降等原因进入土壤及相连的水环境(简称土壤水环境)中,造成土壤水环境的污染。
目前人们已经发现植物和水生生物可以吸收多氯联笨,并通过食物链传递和富集。
美国、英国等许多国家都已在人乳中检出一定量的多氯联苯。
多氯联苯进入人体后,有致毒、致癌性能,可引起肝损伤和白细胞增加症,并通过母体传递给胎儿,使胎儿畸形,因此对人类健康危害极大,目前各国已普遍减少使用或停止生产多氯联苯。
但是,多氯联苯已使用近40年的时间,由于它用途极其广泛,理化性质稳定,又对人体健康危害较大,因此各国都把多氯联苯列入必须优先处理的污染物名单中,对已存在于土壤水环境的多氯联苯进行处理已迫在眉睫。
土壤水环境中的多氯联苯,目前可以采用的最适宜的处理方法是土地生物处理,因为土壤号称“微生物的天然培养基”,它具有微生物生活最适宜的环境,它能够将多氯联苯降解为环境可以接受的物质,如二氧化碳和水等。
科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION源与环境多氯联苯(PCBs)是由一系列氯化联苯异构体组成的合成工业品。
由于它化学性质稳定,并且不易燃烧,热传导性优良,绝缘性好,世界上曾有许多国家生产和使用PCBs。
从20世纪60和70年代的“米糠油”事件以后促使人们更加关注PCBs污染。
据估计全球在1930-1993年间的PCBs产量在1.3百万吨左右。
我国在20世纪60到70年代生产了近1万吨的多氯联苯(PCBs)(组成类似Aroc lor1242和Aroclor1254),80年代初我们国内基本已停止生产。
我国PCBs的产量仅占世界总产量的0.6%。
上个世纪50年代至70年代,在不知情的情况下,我们国家盲目进口了部分含有多氯联苯的电力电容器,动力变压器等电力设备[1,2]。
这些持久性有机污染物多氯联苯(PCBs)的生产和引进,给我们国家的生态环境埋下了极大的隐患。
由于其长期的残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,能够在大气环境中长距离迁移并能沉积到地球的表层,引起人和动物免疫系统的毒性、影响生殖和发育、干扰内分泌系统,具有致癌作用和引起一些其它器官组织的病变等不良影响,已引起了世界各国的普遍关注[1]。
持久性有机污染物(POPs)污染状况环境调查是研究与环境介质之间联系的基础, 也是制定各种区域性或全球性治理和保护策略的前提条件,一直受到世界各个国家的重视,成为环境保护研究的热点问题之一[3]。
PCBs属于POPs中的一类,尽管在我国禁用多年,由于其环境污染的持久性,至今在我国部分地区的土壤、水体、底泥中和食品中仍维持一定的含量水平。
近年来,国内在这一方面的研究也十分活跃。
在含氯有机染物残留水平、分布及特征方面做了大量研究工作。
对国际POPs的研究进展[1]、分析方法[4]、治理技术[5]、生态毒性[6]等有多篇综述已见报道。
对PCBs和有机氯农药在我国残留状况,特别是近十几来的研究情况却少见综述。
多氯联苯降解方法的研究【摘要】多氯联苯类化合物是典型的持久性有机污染物,对人类的健康、生命安全和生存环境有着巨大的威胁。
为消除这类化合物的危害,一般可采取封存法、高温处理法、化学脱除法、生物降解法、多相催化加氢法等处理方法。
【关键词】持久性有机污染物;多氯联苯;化学脱除;生物降解据统计,全球约有各种合成化学物质1000万种,每年新增合成化学品有10万种,其中含有大量的持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants),简称POPs,包括除草剂(三氯联苯氧基乙酸等)、杀虫剂(DDT等)、杀菌剂(六氯苯等)、防腐剂(三丁基锡等)、塑料增塑剂(邻苯二甲酸二丁酯等)、洗涤剂(壬基苯酚等)、副产品(二噁英等)、多环芳烃(苯并芘等)和其它用途的化合物(多氯联苯类等)。
POPs与常规污染物不同,它具有毒性、生物蓄积性、半挥发性和持久性,能通过蚱蜢效应在全球范围内长距离迁移;它们在自然环境中难降解;能在生物体脂肪中生物蓄积,会通过生物链对其有放大作用。
大量POPs 对人体会产生致癌、致畸、致突变性,而且能对生物体产生内分泌紊乱等危害,因此,对人类的健康和生命产生巨大威胁。
因此,研究POPs的污染过程机制和控制POPs的环境行为势在必行。
多氯联苯(Polychlorinated Biphenyls,简称PCBs)1881年首次在实验室合成,因其化学稳定性高,隔热性和润湿性能好,阻燃和绝缘性优良,1929年开始在世界范围内大规模工业生产并广泛应用于电力电容器及变压器等设备中。
但是,多氯联苯对脂肪具有很强的亲和性,进入生物体后,易在脂肪层和脏器堆积而几乎不被排出或降解,进而通过食物链浓缩造成对人体的潜在危害,产生积累性中毒。
因此,从根本上解决并治理PCBs的污染问题,对变废为宝、保持国民经济的可持续发展、保护人类的生存环境具有十分重大的意义。
目前主要用封存、高温处理、化学处理及生物降解等方法对PCBs进行处理。