多氯联苯的污染及其处理方法

分类号：单位代码：密级：无学号：200751231绥化学院学士学位论文多氯联苯的污染及其处理方法学生：孙永娟指导教师：赵大伟专业名称：化学所在院系：制药与化学工程系SuihuaUniversityGraduationPaperPollutionandDisposalMethodsofPolychlorinatedBiphenylsStudentnameYongjuanSunStudentnumber200751231MajorChemistrySupervisingteacherLecturerZhaoSuihuaUniversitI摘要多氯联苯(Polychlorinatedbiphenyls，以下简写为PCBs)，是联苯的氯取代物，这类化合物彼此的极性和化学性质都很相似，PCBs是由209种单体同系物组成的一类化合物。PCBs作为持久性有机污染物，其化学性质稳定，在环境中降解缓慢，是全球性有机污染物。本论文主要对PCBs的性质、危害，并对其处理方法进行了系统的阐述和介绍。处理方法主要包括物理法、化学法和微生物法，各种方法都有优缺点。文中对PCBs的防治提出了一些对策和建议。关键词：多氯联苯；环境污染；处理处置IIAbstractPolychlorinatedBiphenyls(simplynamedPCBs)aremixturesofsyntheticorganicchemicalswiththesamebasicchemicalstructureandsimilarphysicalproperties.Theyhave209congeners.Asoneofthepersistentorganicpollutions,theirchemistcharacterisstabilityanddifficulttodecompose,theyaretheworldwidepollutions.ThispaperfocusesmainlyonthenatureandharmofPCBsandthendiscussesandintroducesthetreatmentmethods.SometreatmentmethodsofPCBs,includingphysical,chemicalandmicrobiologicalmethods,advantagesanddisadvantagesofthesemethodsareintroducedinthispaper,andsomecountermeasuresandsuggestionsareputforwardforthepreventionofPCBs.Keywords:polychlorinatedbiphenyls(PCBs);pollution;handinganddisposalIII目录摘要.......................................................................................................................................IAbstract....................................................................................................................................II前言......................................................................................................................................1第1章多氯联苯的性质和来源............................................................................................2第1节多氯联苯的性质................................................................................................2第2节多氯联苯的来源................................................................................................2第2章多氯联苯的污染现状及危害....................................................................................3第1节对水体、土壤和大气的污染现状....................................................................3第2节对动物及人体的危害........................................................................................4第3章多氯联苯的处理方法................................................................................................6第1节物理法................................................................................................................6第2节化学法................................................................................................................7第3节微生物降解处理法............................................................................................8结论....................................................................................................................................11参考文献................................................................................................................................12致谢....................................................................................................................................14绥化学院2011届本科生毕业论文1前言多氯联苯(Polychlorinatedbiphenyls；PBCs)是联苯苯环上的氢被氯取代而形成的多氯化合物，对生物体有积蓄性毒害作用的一类持久性有机污染物的总称。PBCs理论上有近209种同系物异构体。目前已鉴定出130种同系物和异构体的单体，其中大多数是非平面化合物[1,2]。2001年5月，联合国环境规划署在瑞典斯德哥尔摩组织召开了《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》外交全权代表会议，并通过了POPs公约。公约禁止使用或者严格限制使用12种毒性极强且难降解的化学物品，其中就包括PCBs，这些化学物质会通过食物链进入人体，引起先天性缺陷、癌症以及儿童发育不正常等问题[3]。1997年世界卫生组织重新评估评估二噁英化合物的毒性当量因子时也将PCBs也包括在内[4]。虽然从1972年开始在全球范围内停止PCBs的生产和使用，但是由于PCBs难以降解和高稳定性，它们将长期残留在环境中，对各种生物造成严重的毒害作用。所以研究处理PCBs的方法至今仍显得尤为重要。关于PCBs的降解方法的研究，国内外的科学家都做出了不懈的努力，进展也很迅速。但目前能够应用于实际的最佳方法仍未问世。国内对PCBs的处置在工业实践上主要采用封存填埋、高温焚烧等较为传统的方法。但国外在一定规模的实践应用和实验室研究中，开发物理及化学分解法处理PCBs取得了新的进展，主要有：等离子场法、熔融盐氧化法、太阳能降解法等。其中，等离子场法是近几年来国外应用于危险有机废物处置的新技术。与焚烧技术相比此技术可以达到更高的排放标准，该技术处置产生的清洁燃料气可作为二次能源继续利用。超临界水氧化技术可以有效处理PCBs污染废水。超临界氧化是在高温高压下，利用超临界状态水的可溶性成分破坏PCBs有毒废物，可使PCBs的去除率很高。但缺点是此系统必须由防腐蚀材料构成避免氯离子的腐蚀，而且产生的盐可能造成系统堵塞。本论文从PCBs的性质、来源、危害、处理方法等几个方面做了系统地论述。其中详细地综述的是PCBs的处理方法，各种方法的优缺点也有较系统地阐述。希望能够为处理环境中残留的PCBs提供有价值的参考建议，以便更恰当地选择处理方法，从而更好地应对PCBs的污染问题。绥化学院2011届本科生毕业论文2第1章多氯联苯的性质和来源第1节多氯联苯的性质PCBs的一般性质有：物理化学性质高度稳定，耐热、耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗氧化，对金属无腐蚀；难溶或不溶于水，但易溶于油和有机溶剂(特别是高氯代物)，与塑料的相容性也很好；具有不可燃性，除一氯、二氯代物以外，其他均为不可燃物质；具有较好的粘接性和伸展性；低蒸气压、低挥发性(特别是高氯代物)；高介电常数，绝缘性好，具有良好的电化学性质。多氯联苯物理化学性质极为稳定作为典型的持久有机污染物，它难降解、强生物毒性、生物蓄积性及远距离迁移性等特性，其在环境中的污染已不容忽视，亟待解决。第2节多氯联苯的来源PCBs最早是由德国科学家于1881年合成的，美国于1929年最先开始生产。多氯联苯具有难溶于水、耐热、耐腐蚀等性能，因此广泛应用于绝缘油、可塑剂、涂料等生产过程中。20世纪50年代，在测定氯化烃类杀虫剂时就在许多环境样品中发现了PCBs，但由于未知数量而被忽视了，直到1966年，瑞典科学家在监测DDT时，在环境样品中测定了PCBs的含量。同年，日本“米糠油”事件的发生使人们对PCBs广泛关注并重视其对环境的污染，这也促使许多国家在70年代初期就停止生产和出售PCBs。并对原有的多氯联苯制品予以封存及处理。然而由于以往多氯联苯的严重流失、进入环境后难以降解，导致PCBs的全球性污染。由于PCBs具有良好的化学稳定性、热稳定性、导热性、阻燃性、高粘性、绝缘性，在工业上具有广泛的用途，也因此某些含PCBs的电力设备现今仍存在流失和非法利用的现象。例如PCBs长期以来大量用来做变压器、电容器的浸渍液，也应用于液压系统作传压介质，导热系统作热传导介质，还用于制作粘合剂、阻燃剂、印刷墨水、染料等以及作为生产塑料、树脂、油漆、石蜡、橡胶的添加剂等。绥化学院2011届本科生毕业论文3第2章多氯联苯的污染现状及危害第1节对水体、土壤和大气的污染现状由于PCBs化合物难溶于水，易溶于有机溶剂，且具有环境持久性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性等性质。所以，PCBs生产和使用对水体、大气和土壤等已造成严重污染。根据Cummins[5]估计世界上已有120万吨PCBs，其中有65%存在于电器系统中、垃圾场或存储在陆地上，31%则流失到环境中，其余的才被降解和焚烧。我国