地球和环境科学综合导论《持久性有机污染物》全球环境问题

1、1地球和环境科学综合导论持久性有机污染物-全球环境问题2持久性有机污染物（POPs）PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS3 POPs定义POPs特性和危害POPs公约(斯德哥尔摩公约)POPs的科学问题4 POPs 的定义持久性有机污染物 Persistent Organic Pollutants ，是指具有以下特性的有机污染物：环境持久性：在大气、水、土壤中半衰期较长,不易分解高脂溶性：可通过食物链在生物体内累积浓缩并最终传递到人体毒性：对人体和生态系统具有毒性危害半挥发性：远距离传输，影响区域和全球环境 5与POPs相关的概念PTSs：Persistent Toxic

2、 Substances，持久性有毒化学物质；PBTs：Persistent Bioaccumulative Toxic substances，持久性、生物累积性和毒性物质；PBTs和PTSs概念更广泛，包括重金属或金属有机物质。POPs属于PBTs和PTSs所定义的物质中的一类，除具有上述概念所界定的持久性、生物累积性和毒性等特征外，还特别具有半挥发性而可远距离迁移特性。6PBTs 持久性 Persistence 生物累积性 Bioaccumulation 毒性 ToxicityPOPs 持久性 生物累积性 毒性 半挥发性 易于长距离大气输送和沉降 在释放源和远离源的地区都可以对环境和人类健康

3、造成不利影响7POPs的特性8持久性（Persistent）水中的半衰期 2个月土壤中的半衰期 6个月沉积物中的半衰期 6个月；该化学品具有其它高度持久性 9POPs相关环境参数LD50： Lethal Dose, 半数致死剂量，指毒物引起一群受试生物的半数死亡所需的毒物剂量，急性毒性参数。BCF/BAF： Bioconcerntration Factor/Bioaccumulation Factor，生物富集因子/生物积累因子，生物从周围环境（水、土壤、大气）富集/积累某种元素或难降解的物质，这种元素或物质在有机体内浓度与周围环境中浓度的比例就是生物富集因子/积累因子。10POPs相关环境参

4、数KOW：Octanol-Water partition coefficient, 正辛醇-水分配系数，表示化学物质在辛醇中浓度和在水中浓度的比例。KOW越高，说明该物质越不易溶于水，越易溶于有机溶剂和脂肪，即憎水、亲脂性。KOA：Octanol-Air partition coefficient, 正辛醇-空气分配系数， 表示化学物质在辛醇中浓度和在空气中浓度的比例。KOA越高，说明该物质蒸气压较低，越易溶于有机溶剂中，而不易挥发到空气中。KAW：Henrys Law constants, 亨利常数。Half-life time： 半衰期， 某一元素或物质在环境中消耗（或降解）一半所需要的时

5、间。11POPs的生物累积性吸收（呼吸、皮肤、饮食） 食物链传递过程中具有持久性，不易降解 以很慢的速度被排泄掉通过周围媒介到生物体内，并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度。能在食物链中富集或累积，对有较高营养等级的生物造成影响。 判断标准：在水生物种中的生物浓缩系数（BCF）或生物积累系数(BAF)大于5000，或如无BCF和BAF数据，则log Kow值大于5。 BAF（BCF） 5000 或 KOW 105（104）12131415淤泥中的DDT含量浓度为0.016*10-6DDT在体内积累到万分之五时就会引起肝细胞坏死并损害神经系统虾体内则为0.44*10-6吃虾的动物体内又把浓度提

6、高10倍人吃动物16有机农药六六六在食物链中富集土壤pg/g杂草pg/g牛奶pg/g脂肪人体pg/g脂肪0.33609,000230,000在植物-动物-人的食物链中,有机农药六六六得到了很高的富集人体脂肪内富集的六六六浓度比杂草中六六六浓度高1000倍左右17远距离传输潜力 因半挥发性，可以蒸气形式或者吸附在大气颗粒物上通过大气运动远距离迁移到地球各地，空气中的半衰期应大于2天，或蒸气压95%来自食物49暴露极限1994 年美国环境保护机构明确表示二恶英对公众健康是一种严重威胁，认为二恶英几乎没有“安全”接触剂量；50POPs公约基本内容公约内容可分为5个基本方面:控制义务;豁免条款;常规义

7、务;POPs增补程序;基金和技术援助;51基本履约义务（1）禁止或消除有意生产的各种POPs在约10年豁免期限前，消除的有意生产的杀虫剂POPs和PCBs的生产、使用和进出口（DDT除外）；严格限制DDT生产和使用，不断评估逐渐实现淘汰；调查POPs的库存、废弃和污染场地，制定并实施无害化处置计划；查明含PCBs的废弃设备，并采取无害化处置措施于2028年前逐步消除其中PCBs。52基本履约义务（2）严格控制豁免POPs的环境污染和健康风险鉴于目前经济和技术条件，公约允许某些POPs在一定的豁免条件下暂时生产和使用。缔约方需采取封闭条件和污染控制技术，并制定严格的产品质量和环境排放标准，使豁免

8、POPs在作为中间体或产品（如DDT和六氯苯）在生产和使用过程中的残留和污染排放最小化。53基本履约义务3（3）减少或消除非故意副产物POPs制订和实施以源排放评估和消除为目的二恶英和呋喃等非故意副产物POPs综合控制计划；尽快对副产物POPs排放源采取污染控制的“最佳技术（BAT）”和“最佳环境做法（BEP）”。54基本履约义务4（4）研究、开发和监测缔约方应鼓励和开展POPs和相关替代品，以及潜在POPs的研究、开发和监测活动，主要包括源清单、环境污染、健康危害和社会经济影响等。应制定相应规划，支持旨在增强国家科学和技术研究能力，并有利于相关国际合作的各项活动。55基本履约义务5（5）公众

9、宣传和教育缔约方应促进提高政府管理者对POPs问题的认识，向公众宣传有关POPs及其对健康和环境影响以及替代品等方面的一切现有知识；制定实施特别是针对妇女、儿童和文化程度低的人的教育和公众宣传方案；对工人、科学家、教育人员以及技术和管理人员进行培训；建立信息中心，进行信息登记和交流。56基本履约义务6（6）制定POPs控制的国家实施方案缔约国在公约生效2年内，制定一项履行公约各项义务的“国家实施计划（NIP）”；NIP制定应征求国内的利益相关者意见，并尽力将NIP纳入到国家可持续发展战略之中。 此外，公约还规定了一些其他义务包括指定信息联络国家归口机构、向缔约方大会汇报和建立成效评估机制等。5

10、7POPs需要解决的科学问题58POPs的环境行为 (fate)POPs的排放；POPs的污染现状；POPs的各种降解；POPs的风险评价暴露途径和健康影响59POPs替代和污染处置POPs替代方法和技术（如， 病媒控制，白蚁防治，）POPs污染处置方法和技术（如，二恶英控制，POPs废弃物和污染场地处理）POPs的社会及经济影响评估POPs相关管理政策研究60中国POPs简况中国50-80年代曾生产使用DDT、毒杀芬、六氯苯、氯丹、七氯5种（当时未生产艾试剂、狄试剂、异狄试剂和灭蚁灵），DDT曾为主导农药，其次是毒杀芬， 自1983年，DDT全国累计使用量约40多万吨。1983年始，先后停止

11、毒杀芬、七氯、氯丹等的生产和使用，但保留DDT登记和六氯苯生产，但禁止或限制其作为农药使用，DDT用于生产三氯杀螨醇的原料（中间体），六氯苯用于生产五氯酚钠。目前，DDT、氯丹、灭蚁灵等3种在生产、使用或出口。DDT年产量约3000吨，氯丹160吨。DDT在少数省（云南、江苏、四川等）因疟疾严重，仍在使用。近几年中国主要用于新建房屋每年使用氯丹原油在200吨以上？，灭蚁灵约吨（不含农林、水利部门），1999年经贸委下文禁止氯丹生产 ；中国提出4种豁免：1） DDT，用于中间体生产；2） HCB，用于农药中间体生产；3）氯丹，用于白蚁药的生产和保护建筑堤坝的使用；和4）灭蚁灵，用于灭白蚁药的生产

12、。中国1项可接受用途： DDT，用于病媒防治的生产。61中国POPs简况1965年-1981年，中国曾生产PCB（多氯联苯），主要作为电容器介质和油漆配制；70年代末到80年代初还从法国、比利时等国进口过大量含PCB的变电设备；目前，大部分PCB电容器已报废，部分仍在使用，废弃状况堪忧。1991年，发布“防止含PCB电力装置及其废物污染环境的规定”，规定各级环保部门必须对PCB电力装置进行封存，集中管理；1991年和1999年分别发布了PCB控制标准和焚烧标准；调查显示：因管理力度不够，各地对PCB封存数量甚至地点情况不清；相当部分PCB电容器因封存时间过长，已经腐蚀泄露，造成封存土地和水体的

13、污染相当严重；PCB处置和焚烧能力不足62中国POPs简况全世界每年排放二恶英50kgTEQ，UNEP统计年排放最大国为日本，1.5kgTEQ;氯碱工业、有机氯工业、纸浆漂白等含氯加工工业产生大量二恶英/呋喃，问题十分严重。中国为氯碱生产大国，产量居世界第二；估算每年排放二恶英类物质五氯酚和钠五氯酚在中国广泛用于防治血吸虫病以及木材防腐，其副产物二恶英大量进入水体，估计每年达15kgTEQ;造纸废液中因工艺落后，处理不足，产生二恶英每年达20 kgTEQ;此外，燃料化工、日化等。中国垃圾量年增长率达6%，其中危险废物占2-5%，中国未来垃圾焚烧率将提高到3%，未来垃圾焚烧带来的二恶英污染问题将

14、十分严峻。63参考 64有感首批被列入公约受控清单的12种POPs中，有8种有机氯杀虫剂、2种工业化学品和2种非故意生产的副产物，包括人们熟知的滴滴涕、灭蚁灵、多氯联苯（PCBs），以及目前已知毒性最大的一类物质二恶英类。今后，这个清单还将不断增加。随着POPs公约的生效，由此带来的POPs控制行动、相关产品标准和绿色贸易壁垒将纷至沓来，必将对相关产业发展及进出口贸易产生深刻影响。我国已遇到多起因POPs污染而被退货、索赔和限制出口的事件，造成严重经济损失，欧盟已全面禁止我国动物产品的出口。今后这种事件将有增无减。65目前我国的POPs污染十分严重，且对人体健康的影响已开始显现由于过去相当长的一段时期内杀虫剂使用过度、工业废弃物的滥排乱放以及一些人为的污染事故，我国很多区域环境介质中POPs的含量大大超过国际环境标准。对太湖地区的监测发现，在有机氯杀虫剂禁用20年后，鸟蛋中滴滴涕等POPs残留水平和检出率仍很高。20世纪80年代末期，浙江省乐清、黄岩、温岭一带村民违法拆解含有多氯联苯的电力电容器，至少10吨PCBs被排放到土壤和水体中，成为罕见的重大污染事件。事发10多年后，散养在旧拆卸点附近的鸡产下鸡蛋仍然达不到食用标准。66我国对二恶英类的污染控制比工业发