7章 (2)持久性有机污染物POPs01

持久性有机污染物POPs持久性有机污染物(POPs)简介POPs的危害与主要来源POPs研究现状和防治展望主要内容POPs判断标准I.持久性：根据半衰期,水体＞180天，土壤＞360天；II.生物蓄积性：根据生物富集系数＞5000；III.远距离迁移性：根据蒸气压,0.01-1kPa；IV.地球两极是否存在：水中浓度＞10ng/L。国际化学品协会理事会（ICCA）推荐杀虫剂(Pesticides)POPs工业化学品(Industrialchemicals)生产中的副产品(Unintendedby-products)POPs的来源与种类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、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。符合POPs定义的物质有数千种之多，它们通常是具有某些特殊化学结构的同系物或异构体。3、POPs的来源与种类联合国环境规划署（UNEP）规定的12种POPs艾氏剂（Aldrin）：有机氯农药狄氏剂（Dieldrin）：有机氯农药异狄氏剂（Endrin）：有机氯农药滴滴涕（DDT）：有机氯农药，也用作农药中间体氯丹（Chlordane）：有机氯农药毒杀芬（Toxaphene）：有机氯农药六氯苯（Hexachlobenzene）：有机氯农药，也用作精细化工产品灭蚁灵（Mirex）：有机氯农药七氯（Heptachlor）：有机氯农药多氯联苯（PCBs）：精细化工产品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1998年6月在丹麦奥尔胡斯召开的泛欧环境部长会议上，美国、加拿大和欧洲等32个国家正式签署了《关于长距离越境空气污染物公约》，提出了16种（类）加以控制的POPs，除了UNEP提出的12种物质之外六溴联苯林丹(99.5%的六六六丙体制剂）多环芳烃五氯酚《关于远距离越境空气污染物公约》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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；生物富集因子（BCF）高达4000-70000之间。POPS对人体健康和生态环境具有极大的危害。POPs在环境中的滞留时间全球蒸馏–蚱蜢跳效应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对人体的危害一。典型POPs——DDT二氯二苯基三氯乙烷(滴滴涕)二二三DDT的球棍结构图DDT分子图1940年，瑞士的嘉基公司成功地开发了DDT杀虫剂产品，从此DDT在世界范围内得到了广泛地应用。DDT化学结构式DDT分子的平面结构图DDT的球棍结构图PaulMüller（缪勒）1847年，德国著名化学家蔡德勒合成了—种有机氯化合物，化合物中含有两个氯苯和一个三氯甲基，化学名称为2,2-双-(对氯苯基)，1,1,1-三氯乙烷简称为DDT(我国又称滴滴涕或二二三)。1932年，瑞士科学家缪勒开始研究有机氯化合物与杀虫活性之间的关系，发现DDT具有以下几个特征：(1)对害虫毒性很高：(2)对温血动物和植物相对无害；(3)无刺激性，气味很小；(4)能广泛施用；(5)化学性质稳定且残效期长；(6)价廉且容易大量生产。DDT:功臣还是灾难DDT的杀虫功效DDT具有很好的广普杀虫作用。能够有效地消灭森林害虫、棉花害虫、蔬菜害虫等、在防治棉花蕾期害虫、越冬红蛉虫、果树害虫和粘虫等效果尤为突出。作为有机合成农药，DDT的效率高、用量少，易于使用。DDT还能有效地消灭蚊、蝇、蚤、虱、臭虫等卫生害虫，在防治致命的传染病如斑疹伤寒和疟疾中屡建奇功。自DDT问世以来，各种化学合成农药不断被合成和应用、化学农药的种类和产量不断增加。到20世纪70年代中期，世界农药产品已达1300种，年产量达5000t(按100％纯度计)的大吨位产品达30—40个，农药产量达200万t(按100％纯度计)。DDT:功臣还是灾难由于DDT的神奇作用、使用的范围和场所越来越广，在20世纪40年代DDT的使用量达到了顶峰。我国在1946年开始小规模地生产DDT，新中国成立后，农药工业开始快速地发展、1951年首次用飞机喷洒DDT，消灭蚊子。DDT:功臣还是灾难NoImage•海水被DDT污染，浓度为0.000005ppm；•浮游生物富集后体内可达0.04ppm（富集约1000倍）；•鱼吞食浮游生物后，体内富集到2.07ppm（富集约40000倍）；•水鸟吞食鱼类后，体内可高达75.5ppm（富集约100万倍），导致水鸟大批中毒或死亡。美国海洋生物学家雷切尔卡尔进出版的《寂静的春天》一书中，列举了大量的事实，说明了DDT对生态环境的严重影响。20世纪70年代起，美国及西欧等发达国家开始限制和禁止使用DDT。我国子1983年宣布停止生产和使用DDT，从此DDT这一曾经为人类健康和农业发展做出过杰出贡以的农药退出了历史舞台。DDT的危害DDT的化学性质稳定、不易降解，在自然界及生物体内可以较长时间存在，通过食物铰富集、毒性增大、导致鱼类和鸟类的死亡，甚至在南极大陆定居的企鹅体内都有DDT的存在，对人类的健康也构成了威胁。DDT:功臣还是灾难DDT的优点1．对害虫毒性很高；2．对温血动物及植物无害；3．无刺激性及气味极淡；4．能广泛施用；5．化学性质稳定且残效期长；6．廉价且容易大量生产。DDT不可磨灭的历史功绩•要吃白米饭，只要“二二三”。•控制了1944年那不勒斯斑疹伤寒的早期流行。•对疟疾的传染的防治。•缪勒于1948年荣获诺贝尔医学及生理学奖。DDT退出历史舞台•美国及西欧发达国家，1960’s～1970’s•中国台湾1972年7月1日•中国大陆1983年DDT退出历史舞台的原因DDT的持效性强，能在自然界及生物体内较长时间停留，并通过食物链富集，在动物体内特别是动物体内的脂肪组织内积累，还可通过胚胎传给胎儿，或通过母乳毒害婴儿，形成典型的累积性残留，对人体健康和生态环境都有不利影响。•一类能在环境中长久滞留，对生物体具有强烈毒性的多氯代二苯化合物•广义的二噁英包含三类物质–PCDDs，多氯代二苯并二噁英，有75种异构体–PCDFs，多氯代二苯并呋喃，有135种异构体–PCBs，多氯联苯，有13种异构体•环境中共有上百种。2,3,7,8-TCDD是毒性最强的二噁英，俗称世纪剧毒。二。典型POPs——二噁英（dioxin）污染来源垃圾燃烧–含氯碳氢化合物的燃烧产物。环境中95%的dioxin来源于垃圾燃烧。生产过程：许多含氯工业产品的副产物–农药合成的副产物（杂质）：除草剂、落叶剂、五氯酚–聚氯乙烯塑料的生产–造纸工业：用氯漂白人为释放–消灭血吸虫使用大量五氯酚–战争中使用落叶剂agentorange木、棉、纸、煤、等都含有木质素及纤维素等高分子苯环聚合物，焚烧时有氯就可聚合成dioxin。含氯塑料燃烧时更容易形成dioxin。温度低于1000c°，空气供给不足，燃烧不完全时易形成机体暴露、分布及代谢•暴露方式–空气吸入–食物摄入•食物链蓄积：鱼体中浓度可为水中浓度的十万倍•饲料污染：1999年比、法、德、荷四国动物饲料污染事件。–婴儿通过母乳暴露•分布及代谢–脂溶性强，易在脂肪蓄积，不易排出1999年5月底，比利时国内发生鸡饲料被污染导致肉鸡体内dioxin致癌物含量超标。出口的禽畜类食品和乳制品大大减少。直接经济损失3．55亿欧元，相关经济损失超过10亿欧元。比利时首相和两名部长因采取环保措施不力而引咎辞职，联合政府垮台，肇事者被送上法庭。对人体健康危害致癌性–TCDD是很强的多位点致癌物。1997年WHO将其确认为一级致癌物–在动物中易诱发软组织肉瘤、淋巴网状细胞瘤、肝、肺、前列腺、粘膜和皮肤癌症。人群调查结果表明，与呼吸系统癌症死亡率具有明显相关性致畸性–诱发唇颚裂等多种畸形生殖毒性–动物：减少精子数、降低雌性生育能力、诱发子宫内膜异位–人群：被agentorange严重污染的南越村庄，从1979年1月~1982年6月，共有妊娠9264次，其中流产1920次（20.7%），死产2.3%，早产22.2%，葡萄胎1.8%，先天畸形1.1%内分泌干扰活性–具有类雌激素效应，干扰正常雌激素功能–干扰甲状腺素活性免疫毒性–胸腺萎缩、影响T细胞和抗体的免疫应答POPs的研究现状和防治对策国外发达国家近年相继启动的一系列大型环境科学研究计划如美国的清洁水计划、清洁空气计划、超级基金计划、内分泌干扰素计划、世界卫生组织的国际化学品安全性计划、有毒化学品的风险评价研究计划中，微量有机污染物均是主要研究对象。为了在全球范围内对微量有毒有机污染物采取共同行动,包括我国在内的127个国家和地区的代表于2001年5月23日签署了旨在严格禁止或限制使用12种持久性有机污染物（POPs）的《斯德哥尔摩公约》。全球分12区，我国参加中国东北区的POPs研究2004年5月17日强制实施。《斯德哥尔摩公约》POPs物质的筛选认定、在全球范围内的环境中存在状况和污染源识别分析技术;对人类及野生动物的影响及作用机理、在环境介质中的迁移、转化和归宿;以及有关POPs的全球性污染控制策略制订、污染消除技术开发。环境保护领域的POPs研究热点StateofPOPsinChinaAcademicbase:bothbasicandapplicationresearchislimitedLawsandregulations:farawayfromtheproblemneededPublicawareness:knowverylittleaboutPOPsGovernment,AcademyandthePublicDOhaverealizedthisproblem,andsomeactionsareunderdesign.远离POPs危害的生活小提示：尽量不食用近海鱼类，特别含脂肪高的鱼类。控制食用肥肉、乳制品及肝脏。不要用塑料容器加热食品氯化材料薄膜用微波炉加热时可能溶解出有害物质，用完后作为垃圾处理时，会产生二恶英。所以特别是油性食品注意不能带氯化材料制成的包装加热。多食用食物纤维。如蔬菜，粗粮。合理饮用净水。“ThinkGlobally,ActRegionally”TheInternationalSocietyofEcotoxicologyandEnvironmentalSafety