持久性有机污染物的污染现状与控制对策_王佩华

持久性有机污染物的污染现状与控制对策_王佩华 DOI:10.16581/j.cnki.issn1671-3206.2010.11.043第39卷第11期2010年11月 应 用 化 工AppliedChemicalIndustry Vol.39No.11Nov.2010 持久性有机污染物的污染现状与控制对策 王佩华,赵大伟,聂春红,迟云超 (绥化学院制药与化学工程系,黑龙江绥化 152061) 摘 要:介绍了持久性有机污染物的分类、特性及其对环境和人类健康的危害,综述了持久性有机污染物在我国的生产、使用现状,重点分析了持久性有机污染物对水体、大气和土壤的污染现状,提出了持久性有机污染物的控制对策。 关键词:持久性有机污染物;污染现状;控制对策 中图分类号:K592 文献标识码:A 文章编号:1671-3206(2010)11-1761-05 Currentstateofpollutionsandcontrolcountermeasureaboutpersistentorga nicpollutants WANGPei-hua,ZHAODa-wei,NIEChun-hong,CHIYun-chao ——————————————————————————————————————————————— (DepartmentofPharmaceuticalandChemicalEngineering,SuihuaUniversity,Suihua152061,China) Abstract:Thecategory,character,andharmforenvironmentandhumanityhealthaboutpersistentorganicpollutantswereintroduced.Thecurrentstateofproductionanduseweresummarizedforpersistentorganic pollutantsofourcountry.Thecurrentstateofpollutionsofpersistentorganicpollutantswereemphaticallyanalysedforwater,airandsoil.Thecontrolcountermeasureofpersistentorganicpollutantswereputfor-ward. Keywords:persistentorganicpollutants;currentstateofpollutions;controlcountermeasure 持久性有机污染物(POPs)是指具有持久性、生物蓄 积性、半挥发性和长距离迁移性及高毒性,能够在大气环境中长距离 迁移并能沉积回地球,对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工 合成的有机污染物质。由于POPs对全球环境造成潜在威胁,对人类健 康造成巨大危害,近年来,已经越来越引起各国政府、学术界、工业界 和公众的广泛关注,成为倍受关注的全球性环境焦点和研究的热点述, 提出了POPs的控制对策与建议。 [1] 性、惰性及介电特性,常被用作增塑剂、润滑剂和电解液,工业上 广泛用于绝缘油、液压油、热载体等;第 ——————————————————————————————————————————————— 三类:二噁英类,将多氯代二苯并对二噁英(PCDDs)与多氯代二苯并呋喃CDFs)起统称为二类,合记为PCDD/Fs。PCDD/Fs是化学产品的衍生物杂质和含氯废物焚烧产生的次生污染物。 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32个国家正式签署了关于长距离越境空气污染公约,提出16种(类)加以控制的POPs,除《公约》中12种物质之外,还有六溴联苯、林丹/六六六(HCH)、多环芳烃和五氯酚 [3] 。本 文对POPs的特性、危害、使用和污染现状等进行综 1 持久性有机污染物的分类 根据2001年5月23日在瑞典首都127个国家的环境部长或高级官员代表各政府签署的《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》(简称《公约》),首批列入该公约的POPs有三大类12种物质 [2] 。随着人们对POPs认识的加深,将有 [4] 更多的有机污染物被列为POPs的名单中,而加以控制和消除 。 2 持久性有机污染物的特性 2.1 持久性 POP、光解、的抵抗能力,,境介质中残留数年,甚至数十年,或更长——————————————————————————————————————————————— 时间。衡量 第一类:(菌)剂,共9种。杀 虫剂包括艾氏剂、狄试剂、异狄试剂、滴滴涕、氯丹、 七氯、灭蚁灵、毒杀芬,杀菌剂指六氯苯;氯联苯(PCBs)。由于其良好的化学性质、热稳定 收稿日期:2010-08-29 修改稿日期:2010-09-07 基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(10551355);黑龙江绥化学院科学技术研究项目(K1001007) 作者简介:王佩华(1954-),女,黑龙江绥化人,绥化学院教授,主要从事有机化学教学、生态环境保护和高分子材料方面 。:,il:wph.m 1762 应用化工第39卷 化学物质在环境中持久性的评价参数为半衰期(t。《公约》的附件D对持久性的是:“在水1/2) 中的半衰期>2个月、或在土壤中的半衰期>6个月、或在水体沉积物中的半衰期>6个月2.2 生物蓄积性 POPs具有低水溶性、高脂溶性的特征,因而能在脂肪组织中发生生物蓄积,从而导致POPs容易从周围媒介物质中富集到生物体内,并通过食物链得生物放大作用积,达到中毒浓度。 2.3 半挥发性和远距离迁移性 POPs,离迁移,,。且这种过程会反复多次地发生。正是由于POPs——————————————————————————————————————————————— 的持久性和半挥发性,从而导致全球范围内,包括大陆、沙漠、海洋和南北极地区均可检测出POPs的存在。研究表明,即使在人烟罕至的北极地区,也检测到了POPs的存在,且浓度已经达到相当高的水平。2.4 高毒性 绝大部分POPs是对人类和动物有较高毒性的物质,在低浓度时就会对生物体造成危害,例如二噁英类化合物,是POPs中毒性最大的物质。近年来的实验室研究和流行病学调查都表明,POPs能使野生生物先天缺陷、癌症、免疫机能障碍、发育与生殖系统疾病。对人类的影响与动物身上发生的类似,包括先天缺陷、癌症、生殖及免疫机能失调、神经行为及内分泌紊乱等严重疾病 [6] [5] 体的活动进而改变基因组成。,,[5] 。如PCBs在体内试验中表现出一定的 ”。,有研究发现,患乳腺癌的女性与患良性乳腺肿瘤的女性相比,其乳腺组织中的PCBs水平较高。 3.3 对生殖和发育的危害 生物体内脂肪组织富集的POPs可通过胎盘和哺乳影响胚胎的发育,导致畸形、死胎、发育迟缓等现象发生绝 [10] [9] 。暴露于高浓度POPs的鸟类的产卵率 ——————————————————————————————————————————————— 会相应降低,从而使其种群数量不断减少,甚至灭 。POPs对鸡的毒性实验表明,PCB可诱发鸡。POPs同样会影响人类的生育,尤其会影 胚的死亡和不同程度的水肿,使种蛋的死亡率明显升高 [11] 响到孩子的智力发育。一项对150名怀孕期间食用受了有机氯污染的鱼的女性进行跟踪随访发现,这些孩子与一般孩子相比出生时体重轻、脑袋小,7个月时认知能力较一般孩子差,4岁时读写和记忆能力较差,11岁时测试他们的IQ值较低,读、写、算和理解能力较差 [12] 。 3.4 致癌作用 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明显增高。1997年,世界卫生组织的国际癌症研究机构,在流行病学调查和大量动物学实验的基础上,将二噁英定为一级致癌物质 [10] 。其中2,3,7,8-四氯代二苯对二噁英 [5] (TCDD)是目前已知最毒的物质,其毒性约为氰化钾的100倍,砒霜的900倍3.5 其他毒性 POPs还会引起一些其他器官组织的病变,如TCDD暴露可引起慢性阻塞性肺病的发病率升高,也能引起肝脏纤维及肝功能的改变,出现——————————————————————————————————————————————— 黄疸等。POPs还会对皮肤表现出一定的毒性,如色素沉着、多汗和弹性组织病变等。一些POPs还可能引起焦虑、疲劳、易怒、忧郁等一系列精神心理疾患症状 [6] 。 。 3 持久性有机污染物的危害 POPs在水体中的半衰期多在几十至20年,100年;在土壤中的半衰期大多在1,12年,个别长达600年;而它们的生物富集因子(BCF)高达4000,70000之间3.1 对免疫系统的危害 POPs会抑制免疫系统的正常反应,影响巨噬细胞活性、降低生物体的病毒抵抗能力。在北京进行的一项针对POPs的调查发现,在北京采集的孕妇的乳汁里,300多位孕妇中有90%检出PCBs等POPs,有10%的人处于比较危险的水平3.2 对内分泌系统的危害 多种POPs被证实为潜在的内分泌干扰物质,,[8] [7] 。上述性质决定 了POPs对人体健康和生态环境具有极大的危害。 。 4 我国持久性有机污染物的生产和使用现状 4.1 我国作为世界上第一大农药消费国和第二大农药生产国,在20世纪60,80年代生产和使用的农药,主要是属于POPs有机氯农药。——————————————————————————————————————————————— 《公约》中所列的9种有机氯农药中,有DDT、七氯、氯丹、毒杀芬和六氯苯等5种产品在我国大规模生产和使用过。自。 第11期王佩华等:持久性有机污染物的污染现状与控制对策 1763 丹、七氯和毒杀芬的生产和使用,但是,目前仍保留有DDT农药登记和六氯苯的生产 [13] 污染了存放场地,有些封存地点已改作他用,形成永久性污染源,问题相当严重。目前,中国尚无成熟的多氯联苯处置技术和设备,局部地区曾发生过废弃电力设备造成严重污染的事件。如20世纪80年代末,我国浙江温州、台州地区曾有人随意拆卸废弃多氯联苯电容器1300多台,造成大量多氯联苯流失于现场土壤,严重污染了周围环境4.3 二噁英类 ,也没有人为的工业生产活动,它是工业化过程的副产物。目前,我国PCDD/Fs的主要来源有:城市生活垃圾和含氯废物的共同焚烧,由于不完全燃烧,产生大量二噁英,是其主要污染来源。同时也来自精细化工行业,如氯碱化工、染料化工、有机氯化工、农药化工和纸浆漂白等。为防血吸虫,杀钉螺用过五氯酚钠的受污染水体、汽车尾气也是二噁英来源之一 [13] [5] 。 ——————————————————————————————————————————————— 我国DDT历年总产量39.81万t,现在仍有少量生产,主要用于生产三氯杀螨醇和出口。1981,1995年累计进口DDT30万t,出口2.9万t,在我国作为主要农药品种曾经长期大量使用20% [14] [13] 。30多年 来,我国累计施用DDT约40多万t,占国际用量的 。1960,1984年间,毒杀芬累计产量不到 [2] 。 2.4万t,1980年停产。六氯苯未被列入我国主 [2] 要化工产品之中,共进口2000多t,用于生产五氯酚和五氯酚钠,其中出口28t。1977,1978年间,我国累计生产3000多t氯丹原粉,用于灭白蚁和地下害虫,79年停产。1967,1969年,累计生产七氯原粉17t,用于灭白蚁和地下害虫,以后停产 [2] 。据统计,1970年我国共使用DDT、毒杀芬、 [13] HCH等有机氯杀虫剂19.17t,占农药总用量的80.1% 。80年代初,对全国2258个县(市)农药 [15] ——————————————————————————————————————————————— 。 据统计,我国年生产五氯酚及其钠盐近1t,约占世界年产量的1/5。且产品中杂质PCDDs和PC-DFs的平均含量分别为15.76,25.47μg/g和2.26,4.74μg/g。因此,作为这2种农药杂质的PCDDs和PCDFs的年产生量超过90kg。更严重的是,生产五氯酚和五氯酚钠过程中产生的废渣中含有更高浓度的PCDDs和PCDFs,仅此一项我国就产生PCDDs和PCDFs4.4t和5.7t。我国是氯碱的生产大国,据估算,我国氯碱工业因产生的盐泥而导致的PCDDs和PCDFs的年排放量约5.41kg。 [13] [7] 使用情况统计,有机氯农药仍占78%。 1998年,我国曾对湖南、江西、广西、广东、福建、浙江和海南7省(区)的全部县(市)以及江苏、湖北和安徽3省的部分县(市)进行农田有机氯农药残留的专门调查,总面积为113.3万km,约占全国土地总面积的11.8% [7] 2 。该调查区历史上主要 施用有机氯农药,如HCH和DDT等,且施用量特别大。调查结果表明,尽管自20世纪80年代中期后已基本禁用有机氯农药,但这些农药的残留量仍相当严重。4.我国自1965年开始工业化生产和大量使用PCBs,1974年大多数工厂已经停止生产并开始使用替代产品。10年间,——————————————————————————————————————————————— 共生产PCBs约1万t,其中三氯联苯(含氯量42%)约9000t,全部用作电力电容的浸渍剂,五氯联苯(PCBs,含氯量54%)约1000t,主要用于油漆、油墨、润滑油等。鉴于我国的经济和技术发展水平,一些含PCBs的电器设备还在使用。此外,在80年代初期,我国还先后从比利时、法国等国家进口过大量装有PCBs的电容器 [16] 5 国内持久性有机污染物的污染状况 5.1 持久性有机污染物对水体/沉积物的污染 近年来,我国对一些水体的环境污染展开调查,在长江黄石段检出100多种有机物,松花江哈尔滨段检出264种,第二松花江吉林段检出的有机物近417种,珠江检出的有机物241种,太湖检出有机物74种,沱江检出有机物175种,上海市黄浦江水源中检出有机污染物400多种 [2] 。这些检出的有机物 多数属于POPs物质。POPs农药已不同程度地残留于大部分河流和湖泊水体中,由于它的长距离迁移性,也导致了地下水的污染。 我国境内水体、底泥、沉积物等环境介质及农作物、家禽家畜、野生动物和人体组织、乳汁和血液中均有POPs被检出的报道 [19] ,这些设备 多数已报废,被封存在废旧厂房、地下或山洞中。我国政府曾针——————————————————————————————————————————————— 对全国的PCBs污染物状况开展调查,调查结果显示,我国PCBs污染物的存有量在2万t左右 [17] 。康跃惠等 [20] 对珠江 。据查,废旧电容器的浸渍剂中PCBs的含 [18] 三角洲河口及邻近海区沉积物中含氯有机污染物和PCBs进行分析,发现沉积物均受到一定程度的污染,其中澳门内港和广州河段的样品已经受到严重[21] 量大于90%,而废弃的进口变压器的变压器油中PCBs的含量大于50% 。据一些存放点的挖掘发 现, 1764 应用化工第39卷 水质进行分析,结果表明,闽江口的表层水质PCBs含量为0.204,2.473μg/L,超过了美国的评价(PCBs在水中的允许浓度为0.014μg/L)。对其进行生态风险评价,发现其足以引起对生态系统的危害。徐恒振等 [22] ——————————————————————————————————————————————— 且这些土地全部都是农用耕地。 6 我国的POPs污染问题已经相当严峻,由于历史的原因,我国对POPs污染的重视程度还不够,POPs研究起步较晚,相关的环境背景匮乏,研究基础相对薄弱。关于有机化学品,特别是POPs污染的研究报道较少,与国外相比存在很大的差距。必须大力开展有关POPs的基础研究和应用研究,制定符合国情、因地制宜的对策和控制措施。 (1)减少POPs物质的使用和排放,开发安全、高效的替代品,从源头上消除POPs。 (2)研究高灵敏度的可靠分析方法,建立和完善标准分析方法。 (3)开发治理POPs污染物新技术。 (4)积极支持和参与联合国有关机构对POPs采取的国际控制行动。 (5)加强环保宣传教育,提高全社会对控制和消除POPs公害的认识和自觉性。 (6)完善法规管理和加强执法检查与执法力度。 (7)加强全国POPs生产、使用和环境污染的实地调查和跟踪。 (8)国家应全面开展国际合作,共同控制POPs的污染,以解决POPs造成的全球环境污染问题。参考文献: [1] 李政禹.国际上持久性有机污染物的控制动向及其对 策[J].现代化工,1999,19(7):5-8. 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