持续性有机污染物课件

1、讲座二 持续性有机污染物越南 POPs受害者尤先科POPs中毒前后对比图对策研究前沿现状危害来源特性持久性有机污染物主 要 内 容 持久性有机污染物( Persistent Organic Pollutants, 简称POPs )是指具有长期残留性、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、土壤等)能够长距离迁移并对人类健康和环境造成严重危害的天然或人工合成的有机化合物。一、定 义杀虫剂和有机氯农药 工业产品（PCBs等） 生产中的副产物:(二恶英类等)二、持久性有机污染物的来源 不完全燃烧与热解的产物如城市垃圾、医院废弃物、木材及废家具的焚烧、汽车尾气、有色金属生产和铸造、

2、炼焦、发电、水泥、石灰、砖、陶瓷等工业的废气，都是城市大气POPs的主要来源。 多环芳烃（PAHs）是环境中分布最广泛且危害最大的一类疏水性半挥发的非极性化合物，是人们最早认识到的具有致癌性、致突变性的有机化合物，近年环境中常见的PAHs已由20余种增加到30多种，许多国家均将16种多环芳烃确定为环境污染的优先检测物。 PAHs主要来源包括自然源和人为源。由于炼焦、炼油、垃圾焚烧、取暖加热和汽车排放等所产生的PAHs是造成污染物的最大来源。而燃煤和汽车尾气的排放是我国目前城市大气中PAHs污染的主要来源。此外，燃煤是大部分城市空气中PAHs的主要贡献者，尤其是在冬季采暖期，由此而造成的污染水平

3、差距也非常明显。多环芳烃（PAHs） 污染源排放到大气中PAHs的存在形态及分布受其本身理化性质和周围环境的影响，其中分子量小的2-3环PAHs主要以气态形式存在，4环PAHs在气态和颗粒态中的分配基本相同，5-7环的大分子量PAHs则绝大部分以颗粒态形式存在，当外界条件改变时,两者可以相互转化。 根据斯德哥尔摩公约，下列工业来源类别具有相对较高的形成和向环境中排放这些化学品的潜在性:(1)废物焚烧炉，包括城市生活废物、危险性或医疗 废物或下水道中污物的多用途焚烧炉；(2)燃烧危险废物的水泥窑；(3)以元素氯或可生成元素氯的化学品为漂白剂的纸 浆生产；(4)冶金工业中的下列热处理过程:铜的再生

4、生产、钢 铁工业的烧结工厂、铝的再生生产、锌的再生生产。 二恶英类(7)焚尸炉(8)机动车辆，特别是使用含铅汽油的车辆(9)动物遗骸的销毁 (10)纺织品和皮革染色(使用氯代醌)和修整(碱萃取)(11)处理报废车辆的破碎作业工厂(12)铜制电缆线的低温燃烧(13)废油提炼 三、持久性有机污染物的特性持久性生物蓄积性半挥发性和长距离迁移性高毒性1. 持久性： POPs 半衰期较长，同时具有高脂溶性和低水溶性，容易在生物体内富集而难以排出体外。 POPs在水体中的半衰期大多在几十天至20年，个别长达100年；在土壤中半衰期大多在1-12年，个别长达600年；而它们的生物富集因子（BCF）高达400

5、0-70000之间。以上性质决定了POPS对人体健康和生态环境具有极大的危害。即使15年内停止使用POPs，最早也要到未来第七代人体内才不会检出。 POPs在环境中的转归 POPs 空气 土壤 水体 生物富集(食物链) 呼吸 食物 饮水人体危害2. 生物蓄积性： POPs易溶于脂肪，可通过食物链(网) 在生物体内蓄积并逐级放大，对人体健康造成严重危害。 不同的POPs在不同的生物体内蓄积程度存在较大差异，影响POPs在生物体内蓄积因素主要有：(1)化合物氯取代的位置和氯取代的多少； (2)生物体在食物链中的营养级别越高,其体内的生物 蓄积量相应越大； (3)生物体代谢特征的差异会导致POPs在

6、不同生物体内 的滞留时间有较大的差异。淤泥中的DDT含量浓度为0.01610-6DDT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浓度提高约30倍吃虾的动物体内又把浓度提高10倍人吃动物以DDT为例“全球蒸馏效应”，又称“蚱蜢跳效应” (Grasshopper Effect)4.高毒性 对人类健康和生态系统产生毒性影响，对肝、肾等脏器和神经系统、内分泌系统、生殖系统等有急性和慢性毒性； 具有致癌性、生殖毒性、神经毒性、内分泌干扰特性等，并且由于其持久性，这种危害一般都会持续一段时间。 例如二恶英类物质中最毒者TCDD的毒性相当于氰化钾的1000倍以上，只需

7、几十皮克就可以使豚鼠死亡。 实验室和环境影响研究表明，POPs可造成人的神经行为失常、内分泌紊乱、生殖系统和免疫系统的破坏、发育异常以及癌症和肿瘤的增加。最新研究表明，这些污染物可能对儿童有严重的影响，能造成婴儿和儿童免疫功能的降低和感染的增加、大脑发育异常、神经功能的损坏以及癌症和肿瘤的增加等。环境中的POPs可通过消化道、呼吸道和皮肤等途径进入人体，产生各种危害。 内分泌干扰 免疫毒性 生殖系统毒性 POPs 人体危害 神经系统毒性 内脏器官毒性 致癌、致畸、 致突变 AirFoodWaterPOPs的生物学毒性具体表现为以下几个方面: POPs对生物体免疫系统的影响包括抑制免疫系统正常反

8、应的发生, 影响巨噬细胞的活性, 降低生物体对病毒的抵抗能力等。研究发现美国佛罗里达海岸的宽吻海豚肝血中T细胞淋巴球增殖能力的降低和体内富集的有机氯有显著性相关。 研究发现, 人免疫系统的失常与婴出生前和出生后暴露于PCBs和PCDDs的程度有关。通过对加拿大因纽特人的婴儿研究发现, 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有机氯的含量密切相关。1.免疫毒性 生物体内脂肪组织富集的POPs可通过胎盘和哺乳影响胚胎发育, 导致畸形、死胎、发育迟缓等现象。暴露于高浓度POPs的鸟类的产卵率会相应降低,进而使其种群数目不断减少,甚至灭绝。 POPs对鸡的毒性实验

9、表明：PCB可诱发鸡胚的死亡和不同程度的水肿, 使种蛋的死亡率明显升高。POPs同样会影响人类的生长发育, 尤其会影响到孩子的智力发育。对150个怀孕期间食用了受到有机氯污染的鱼的女性进行跟踪随访, 发现她们的孩子与一般孩子相比, 出生时体重较轻、脑袋小，在7个月时认知能力较一般孩子差；4岁时, 读写和记忆能力也较差, 在11岁时测得他们的IQ值较低, 读、写、算和理解能力都较差。 2.对生殖和发育的影响 实验证明, 长期低剂量暴露于POPs环境中, 导致癌症的发病率较正常情况有明显增高。 Hardell等研究表明母亲血液中多氯联苯的浓度与孩子睾丸癌的发病率具有显著关联性。1997年, 世界卫

10、生组织的国际癌症研究中心, 在流行病学调查和大量的动物实验的基础上, 将二恶英定为人类一级致癌物。 3. 致癌性 POPs还会引起一些其它器官组织的病变。如TCDD暴露可引起慢性阻塞性肺病的发病率升高；也可以引起肝脏纤维化以及肝功能的改变, 出现黄疽、精氨酶升高、高血脂；还可引起消化功能障碍。此外POPs对皮肤还表现一定的毒性, 如表皮角化、色素沉着、多汗症和弹性组织病变等。POPs中的一些物质还可能引起焦虑、疲劳、易怒、忧郁等一系列的精神心理症状。 4. 其它毒性PCBs（多氯联苯） 1967年，日本米糠油事件 1979年，中国台湾油症事件 1986年，加拿大PCBs泄漏事件PCBs的典型危

11、害 皮肤和内脏器官受损 导致癌症、免疫力低下 孕妇如果中毒将影响胎儿，发育极慢 神经毒性、行为毒性例：PCB污染事件 我国属于POPs 生产、使用和排放大国, 斯德哥尔摩公约涉及到与我国有关的POPs 产品有:氯丹、滴滴涕( DDT) 、六氯苯( 六六六) 、三氯苯、七氯、灭蚁灵、多氯联苯、毒杀芬、二恶英和苯并呋喃共10 种。 中国曾经工业化生产过DDT、毒杀芬、六氯苯、氯丹和多氯联苯, 其中DDT 曾经作为主导农药, 累计量很大; 其次是毒杀芬, 用作农药; 多氯联苯主要作为电器绝缘油使用。 40多年来,我国累计施用DDT约80多万吨,占国际用量的20%。五、我国持久性有机污染现状 由于PO

12、Ps物质的持久性与生物蓄积性, 上述物质的生产和使用曾经和正在继续对中国人体健康和环境造成严重的污染危害。在中国境内水体、底泥、沉积物等环境介质以及农作物、家畜家禽、野生动物甚至人体组织、乳汁和血液中均有POPs被检出的报道。 我国环境中POPs的污染情况 由于我国对大气、水体、土壤和底泥等环境介质中的POPs 缺少系统的调查和监测, 目前对其污染状况或背景值分布并不十分清楚, 因此, 控制POPs难度很大。我国POPs现状分析（一）仍在生产或使用的杀虫剂类POPs DDT中国从上世纪五十年代开始生产，历史上曾有11个生产企业，至今总产量为45.9万吨，约占国际用量的的20%。1983年，滴滴

13、涕被禁止在农业领域使用。现仅保留天津大沽化工厂和扬州农药厂2个合法企业，平均每年产量为50006000吨。 现保留的厂主要考虑：三氯杀螨醇农药需以此为中间体；并为防治大规模疟疾爆发而保存生产能力。 有机农药类天津化工厂DDT生产车间 氯丹和灭蚁灵氯丹：目前累计生产8223吨，年产量为450吨，主要作为建筑白蚁防治、用于堤坝、电线电缆保护以及甘蔗生产和养蚕业。灭蚁灵：现有5家生产厂，年产量为31吨，累计产量为151吨。主要用于白蚁灭治。溧阳市光华化工有限公司氯丹和灭蚁灵简易场所 六氯苯六氯苯主要用于生产五氯酚钠，大部分用于杀灭钉螺内的血吸虫，少量用于木材处理和防腐。现有天津大沽化工厂一家生产厂。

14、至今总产量为79278吨，其中78323吨用于生产五氯酚钠。在公约谈判期间，除中国外，还有6个国家提出申请六氯苯作为中间体的豁免。天津大沽化工厂-含六氯苯废弃物（二）从未生产或已停产的杀虫剂类POPs艾氏剂和狄氏剂曾在我国研制但未规模生产。异狄氏剂从未研制也未生产和使用。七氯曾有生产和使用，累计产量小于100吨，用于铁路枕木的防虫防腐，20世纪80年代停产。毒杀芬：70、80年代曾有大量生产和使用，曾有16个生产企业，1985年关闭所有生产企业，总产量20660吨。中国PCBs总产量约为10,000吨。进口设备中含有多氯联苯约4000吨。总量约14000吨。含多氯联苯的电容器或变压器仍有部分在

15、运行。1980年停止了多氯联苯的生产，用多氯联苯的电力设备多数已到报废年限。多氯联苯封存场所记录不详，曾多次发生多氯联苯泄漏事件。工业化学品POPs-PCBs情况浙江PCBs泄漏污染采用排放因子来估算。我国二恶英、呋喃的年总排放量估计为14147-16561克国际毒性当量，是美国和日本排放量的810倍。重点行业为钢铁生产、医疗废物焚烧、生活垃圾焚烧、有色金属回收、水泥生产等。 此外，还存在废弃POPs产品和大量被污染场地。副产物类POPs情况副产物类POPs排放我国POPs污染影响状况80年代，浙江温州、台州村民私自拆解含有多氯联苯的电力电容器，造成了严重污染。在禁用DDT和六六六10年后，一

16、些地区污染土壤最高残留量仍在1mg/kg以上。洞庭湖、鄱阳湖底泥中的二恶英含量很高；在一些城市和地区的奶粉、牛奶和母乳中也发现高含量的二恶英。严重影响了产品的进出口贸易。太原化工公司氯碱分厂-含二恶英污染场地减少POPs物质的使用和排放研究和开发替代品开展降解技术科学研究健全法律法规开展宣传教育七、持久性有机物的防治对策1、减少POPs物质的使用和排放 在工业方面，逐渐加大对POPs排放企业的环境管理力度，大力推行清洁生产，淘汰落后工艺和产品。2、开展降解技术科学研究 POPs 类有机污染物毒性大、难生物降解、在自然界中存在的时间长，易在生物体内富集滞留，导致人类和动物癌变、畸变及雌性化，用现

17、有环境技术很难处理。降解有机污染物的高效、环境友好的去除方法是国际上十分关注的前沿研究领域。4、健全法律法规 在现行的国家产业政策、污染防治技术政策、环境管理法规和技术标准中，有关POPs生产、流通、使用、处置和污染控制方面的内容还相当缺乏。5、开展宣传教育 开展广泛的公众宣传教育，提高全体社会对控制和消除POPs的认识，提升公众的风险意识和自我保护意识。3、研究和开发替代品 积极研发和推广替代品、替代技术和低污染物排放技术，实现“以环境保护优化经济增长”的目标。集中通过 修复技术 物理修复技术 化学修复技术 生物修复技术 七、持久性有机物的研究前沿 通过土地填埋、去表层土和通风去污等工程方法转移污染物。 物理修复技术化学修复技术 主要包括化学清洗法、超临界萃取法、微波萃取法。 通过自然界植物、微生物将有机污染物降解或转化。生物修复技术 近年来，国外在微量有机污染物环境行为研究方面开展了大量基础理论和应用基础理论研究工作。在美国环境与自然资源委员会、可持续发展委员会和USE