新兴污染物

1PPCPs的概念最早由Daughton于1999年提出，涵盖所有人用与兽用的医药品(包括处方类和非处方类药物以及生物制剂)、诊断剂、保健品，廖香、化妆品、遮光剂、消毒剂和其它在PPCPs生产制造中添加的组分如赋形剂、防腐剂等。目前大约有4500种医药品广泛用于人类或动物的疾病预防与治疗等领域，例如抗生素、止痛剂、抗癫痈药物、降血压、降脂剂、抗癌剂、抗抑郁药等。随着现代医学技术的发展，医药品的销售和使用量也在逐年增加。美国从2000年到2006年，医药品年销售增长率达到了8.5%，接近其人口年增长率(1.2%)的7倍。而全球个人护理品的年生产超过1x106吨，如德国早在1993年的产量即大于553000吨。但尽管PPCPs产量巨大，但到目前为止，对其认识还十分有限。2药品及个人护理品（PPCPs）的污染来源人体或动物用药是PPCPs最主要的来源。医药品经人体或动物摄入后，只有少部分发生代谢，大部分以原形最终通过尿液或粪便进入污水中;个人护理品则伴随沐浴、游泳等活动进入排污管后汇入生活污水;此外，一些不用和过期的药物则通过厕所丢弃等方式最终也会汇入到城市生活污水中。3PPCPs制造业产生的环境排放也不容忽视。因为缺乏先进快捷的监测手段和严格的排放标准，生产过程中的大量PPCPs伴随着废水、废渣等排入环境中。尤其是发展中国家，承担着世界上大多数PPCPs或其原料的生产，如2003年中国青霉素和土霉素的产量分别占到世界总产量的60%和65%，而强力霉素和头抱菌素等抗生素的产量均排在世界第一位。PPCPS特性不同于传统持久性有机污染物(POPS)“难降解”“生物积累”和“全球循环”的特性，大多数PPCPs的极性强、易溶于水以及较弱的挥发性阻止了它像POPS一样“全球蒸发”行为的发生，因而意味着PPCPs在环境中的分布将主要通过水相传递和食物链扩散。4尽管PPCP的半衰期短，浓度低，然而人类活动连续的输入使环境中PPCPs呈现出一种“持续存在”的状态。因此科学家们将该类物质称为“虚拟持久性化学物质”。药品及个人护理品（PPCPs）的生物毒性1）对微生物的生态毒性例如四环素对微藻的危害主要体现在抑制蛋白质合成和叶绿体的生成最终造成对微藻生长的抑制。叶绿素含量减少会导致藻细胞的光和作用能力下降，减弱新陈代谢强度，从而使细胞的繁殖能力下降。土壤中残留的抗生素类药物也会给土壤微生物的多样性有影响，但对不同种类微生物产生的影响大小有差异，影响顺序一般为细菌＞放线菌＞真菌。尽管PPCPs是为了促进人体或动物的某特定生理反应而设计，但是人们对PPCPs的环境影响，尤其是直接暴露于PPCPs的水生生物的潜在影响却所知甚少。PPCPs的生态和健康危害方面目前最关注的是抗生素和固醇类激素两大类物质。前者主要引起微生物的选择压力和抗药病原菌的选择性存活，后者则主要通过干扰内分泌系统最后影响生物的发育和繁殖。类似于内分泌干扰物。52）PPCPs对植物的生态毒性多项研究表明，抗生素可通过抑制叶绿体及酶的活性，从而对植物生长产生抑制作用，影响植物发芽率及根伸长，这可能与抗生素在植物根部的蓄积有关。63）PPCPs对动物及人类的生态毒性目前针对PPCPs对不同类型动物的生态毒理学研究较为普遍。Sanderson等（2004）采用QSARs和现有的水生生态毒理学实验数据，对226种抗生素的生态毒性进行了评价，结果表明：16%的抗生素对大型蚤具有剧毒性，44%为具有危害性，几乎1/3的抗生素对鱼类具有毒性，大于50%的抗生素对鱼类有毒害作用。PPCPs在环境中的迁移转化大部分PPCPs极性强、难挥发，从而阻止了它们从水体环境的逃逸，因而水环境成为PPCPs类物质一个主要的储存“库”。随着PPCPs长期源源不断地输入，水生生物将会遭受PPCPs类物质的永久性暴露，部分具有生物积累性的物质还可能通过食物链传递。与此同时，地表水体和土壤、沉积物中的PPCPs还有可能通过渗透作用与径流进入地下水，进而威胁到人类的饮用水环境。7PPCPs的种类繁多、浓度低、理化性质各异，而环境介质又十分复杂，建立高灵敏、高特异性多组分同步分析方法成为PPCPs研究领域的一个关键。初期90年代-衍生后的气象色谱法（GC）目前-高效液相色谱-质谱(HPLC-MS）、飞行时间质谱(TOF-MS)等PPCPs研究方法8PPCPS治理研究现状Diaz-Cruz等总结了PPCP在STP中的基本变化规律:去除效率取决于物质本身的性质、环境条件和STP的具体工艺过程，部分物质受到季节变换的影响。9PPCPS研究展望（1）在仪器检测方面，需要开发更有效的样品纯化技术和更具有特异性的仪器检测方法如LC-MS/MS和Q-TOF-MIS技术。（2）加强质量控制（3）各个国家间建立统一数据库（4）逐步完善针对不同种类PPCPs的毒性评价方法，加强PPCPs的风险评价方法研究。（5）在今后几年加强我国PPCPs的基础研究。10内分泌干扰物内分泌干扰物（EDCs),也称为环境激素，指环境中存在的能干扰人类或动物内分泌系统诸环节并导致异常效应的物质，是一种外源性干扰内分泌系统的化学物质。它们通过摄入、积累等各种途径，并不直接作为有毒物质给生物体带来异常影响，而是类似雌激素对生物体起作用，即使数量极少，也能让生物体的内分泌失衡，出现种种异常现象。11种类和分布内分泌干扰物多为有机污染物，及重金属物质。我们使用的农药大约70%-80%属于内分泌干扰物；我们所使用的塑料，其中大部分的稳定剂和增塑剂也属于内分泌干扰物；日常人们所食用的肉类、饮料、罐头等食品中也都含有内分泌干扰物。一些有机化合物如烷基酚（AP）、烷基酚聚氧乙烯醚（APE）、双酚A、邻苯二甲酸酯（PAE）、多氯联苯类（PCB）、农药（如有机氯农药）等都是内分泌干扰物。内分泌干扰物广泛存在于大气、水体和土壤等环境介质中，分布在地球圈，世界各地都能觅到其踪迹。上世纪90年代初，在喜马拉雅山的雪域里检测到DDT，在海洋、湖泊的汇集地区及热带雨林都发现环境激素对生物的危害。越是人类社会发达的地区，化工产品、工业产品的利用率越高，危害程度越严重。日本环境厅1997年对境内107条河流进行了调查，其中74条河流含环境激素，占68%。在大部分河流中能检测到已经禁止使用25年的DDT。12特性内分泌干扰物化学结构稳定，又不易生物降解，具有很高的环境滞留性。无论存在于空气、水还是土壤中，都能强烈地吸附于颗粒上，借助于食物链不断富集，对生态环境造成危害。内分泌干扰物具有高亲脂性或脂溶性。通过食物链富集于动物和人类的脂肪和乳汁中，并可通过胎盘传递到胎儿或通过母乳传递到婴儿。13日本厚生省在1998年8月的一份报告中指出，在日本妇女乳汁中发现环境激素含量甚高，是婴儿可容许最高吸收量的26倍。危害内分泌系统与神经系统和免疫系统是机体的三大信号传递系统，在调节机体各种功能、维持内环境相对稳定中起着重要作用。激素是内分泌腺的天然产物，在血中以很低浓度传递，与靶细胞受体结合，发挥对机体功能的调节作用。因此具有干扰内分泌功能的环境污染物，在比引起中毒或其它器官损害低得多的水平，即可产生危害。内分泌干扰物的作用机制具有的一些相同性质：通过识别天然激素的结合位点模拟其作用；通过阻断天然激素的生理作用位点来抑制或拮抗其作用；直接或间接与相关的激素发生反应；改变激素的天然合成方式；改变激素受体的数量水平。14影响归纳：内分泌干扰物对胚胎、胎儿和新生幼体的影响与其对成体的影响可以完全不同；内分泌干扰物产生的效应，常常出现在下一代身上，而不是表现在直接受污染的这一代身上；对处于发育中的生物体来说，内分泌干扰物的作用时机是决定性的；虽然受到内分泌干扰物的关键性污染发生在胚胎发育期，但明显的效应可能要到成年后才会表现出来。内分泌干扰物影响体内激素的合成、分泌、传递、结合、启动以及消除等环节，从而对个体的生殖、发育以及行为产生多方面的影响。但总之这类物质会导致动物体和人体生殖器障碍、行为异常、生殖能力下降、幼体死亡、甚至灭绝。15近年来，溴代阻燃剂在世界范围逐步禁用，作为其主要替代产品的有机磷酸酯类阻燃剂的生产与使用均有大幅度增长。因此，有机磷酸酯类物质也被引入环境中，由此所引起的环境问题逐步引起了环境科学工作者的关注，成为新型有机污染物研究的又一个热点。有机磷阻燃剂(OPEs)16磷是一种易于形成化合物的元素，P-O-C键或P-C键具有很好的稳定性，有机磷类物质的种类繁多，易于制备。另外，磷可与多种金属形成结构性能各异的磷酸酯(盐)。磷酸酯系阻燃剂具有阻燃效果持久，与聚合物基材相容性好，耐水、耐候、耐热以及耐迁移等特点，是一类很有潜力的阻燃剂。根据组成和结构的不同，磷系阻燃剂又分为无机和有机磷阻燃剂。有机磷阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯和磷盐。其中，磷酸酯系列资源丰富，品种很多，价格较廉，用途广泛，是阻燃剂的主要系列。OPEs的特性17OPEs的分类1、烷基磷酸酯182、缩合型磷酸酯3、苯基类磷酸酯194、笼型及螺环型磷酸酯5、环状磷酸酯20OPEs的毒性OPEs对生物及人体产生危害。动物试验表明，烷基磷酸酯和芳基磷酸酯具有较强的生物效应;人体长期暴露于芳基磷酸酯，出现单核细胞数目下降的症状。OPEs(如TPhP,TCEP,TCPP,TDCP)对受试小鼠表现出强烈的溶血效应(如分解血红细胞)，并影响其内分泌、神经系统和生殖功能，而对人类也表现出溶血作用、潜在致癌作用、神经毒性和生殖毒性效应。21OPEs的环境分布水体与底泥中OPEs目前，OPEs已经是污水中的常见污染物，普遍认为WWTPs出水是地表水OPEs的主要来源。在没有明显污染源的农业地区，地表水中磷酸三甲苯酯(tricresylphosphateTCrP)的污染主要源于覆盖温室大棚的塑料薄膜。垃圾渗滤液中的OPEs是地下水甚至海水中OPEs的主要污染源。气体与颗粒物中OPEs由于OPEs广泛添加到建筑、家装材料以及电子设备中，因此在办公室、卧室甚至私家车等密闭环境中都检出了较高浓度的OPEs。研究发现，室内环境OPEs浓度是室外环境OPEs的几百倍。各科装饰材料与塑料制品是室内OPEs的主要来源并造成室内灰尘中含高浓度的OPEs。22人体中的OPEs作为溴代阻燃剂的主要替代物，OPEs在世界范围内得到了大量的应用，且已经广泛地分布于各种环境介质中，因此需要考察OPEs对人体的暴露影响及其潜在健康效应。虽然有关生物体内OPEs的来源尚无明确结论，但普遍认为除食物摄入和吸入含OPEs的气溶胶外，OPEs还可以通过表皮的吸附、吸收进入生物体内。2009年Schindler等建立了SPE-GC-MS测定人体尿液中痕量OPEs及其代谢物的方法，并首次在德国人的尿液样品中检出了OPEs的代谢物，证明了人体对OPEs的代谢能力。尽管已经建立了多种测定人体血液中OPEs的方法，并且报道在人体血液样品中检测到了OPEs，但由于保存血样的塑料容器有可能造成OPE、污染血液中OPE、来源仍无法确认。因此，至今仍没有文献确认在人体血液中存在OPEs。23治理方法24物理方法：吸附、萃取、气提、吹脱、絮凝、沉淀等化学方法：化学氧化法（电催化氧化法、芬顿氧化法、湿式氧化法）化学还原法水解法=78608简介咖啡因（又称咖啡碱、茶素），1820年由林格最初从咖啡豆中提取得到，其后在茶叶，冬青茶中亦有发现；1895～1899年由易·费斯歇及其学生首先完成合成过程。工业生产上，我国在1950年从茶叶中提取，1958年采用合成法生产。咖啡因25咖啡因具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用，因此可用作中枢神经兴奋药。它也是复方阿司匹林（APC）等药物的组分之一。咖啡因为嘌呤的衍生物，其化学名称为1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤。NNNNH嘌呤NNNNCH3OH3CCH3O咖啡因嘌呤26咖啡因特性TEXTTEXT药理作用及特点合成路线