有机物污染物

• 水体中的持久性有机污染物 :
• 水体悬浮物和沉积物是POPs聚集的主要场所之一．城 市水．水库、江河和湖海都存在POPs。POPs从水和沉 积物通过食物链发生生物积累并逐级放大。
• 检测分析水体中POPs的分．来源和存在形态是防治其污染的关键。 由于城市工业生产和生活的需要，城市污水不同程度地受到POPs 的污染。近年来我国进行了一些水体的环境污染调查．在长江黄 石段检出有机物100多种．松花江哈尔滨段检出有机物264种，松 花江吉林段检出有机物41 7种，珠江检出有机物241种．上海市黄 浦江水源中检出有机污染物400多种．太湖检出有机物74种．沱江 检出有机物1 75种。另外．据对我国“个城市地下水的调查．有4 2个城市地下水己经受到污染．并检出数百种有毒有机物。这些检 出的有机物中有些是有毒有害的’三致”污染物．部分属于持久 性有机污染物。
• 土壤是植物和一些生物的营养来源．土壤中的POPs无 疑会导致POPs在食物链上发生传递和迁移．在世界各 国土壤中都发现了POPs。土壤和沉积物中POPs浓度的 微小改变即可对“彼邻“介质．如空气和水中POPs含 量产生重要的影响。影nI自POPs在土壤和沉积物中浓 度的一些过程有：POPs生物降解、挥发和。老化。效 应，POPs经老化“会产生不可提取的残留物。
• （2)POPs是亲脂憎水性化合物．具有生物积累性。在 水和土壤系统中．POPs会转移到固相或有机组织的脂 质，代谢缓慢而在食物链中蓄积并逐级放大．最终影 响到人类的健康。(3)POPs具有半挥发性和长距离迁移 性。在环境温度下．POPs蒸发进入大气，并随着温度 的变化而发生界面交换．长距离迁移后而沉积。(4)具 有高毒性，包括致癌性．生殖毒性．神经毒性和内分 泌干扰特性等．严重危害生物体。
• 多环芳烃(PAHs)在环境中的分布也相当广泛，它主要来源于石油、 煤等化石燃料及木材、烟草等生物质在不完全燃烧的过程中产生 的副产物。然而也有极少一部分PAHs来自于火山爆发、自然燃烧 和生物合成，它们以气态和颗粒态的形态进入大气中。小分子量 的PAHs主要以气态为主，大分子量的PAHs主要是以颗粒态为主， 并通过大气传输与沉降作用到离污染源远近不同的地表和水体嫡J。 由于地理位置和城市规划的不同、居民生活习惯的差异以及经济 发展水平的不同步等原因，不同城市之间大气中POPs的主要污染 源有一定差别一j。如北京地区气溶胶中多环芳烃的主要污染源为 煤的燃烧，而南方城市澳门则主要为机动车的尾气排放。
大气中持久性污染物采集：
大气采样器有大流量采样器和被动采样器。 大气采样器有大流量采样器和被动采样器。 • 大流量采样器是常用的POPs采样装置，流量一般为每分钟数百升， 在很短的时间内就能获得数千立方米的大气样品。大流量采样器 主要使用聚氨酯泡沫(PUF)吸附气态POPs，使用石英或玻璃滤膜拦 截大气颗粒物¨引，这样不仅可以分别收集大气颗粒物(固相)和 大气气相样品，而且使样品更便于运输和保存。但是大流量采样 器费用较高，电力需求大，会改变采样点附近的气流、干扰污染 物的分布，从而不能很客观地反映大气污染的实际状况。被动采 样器(passiveairsampler，PAs)被广泛使用在葑外(尤其是偏远地 区)采样【l 2|。目前国际上通用的被动采样器主要有2种：(1)聚 氨酯泡沫采样[pol夕uret}l肌efoamdisk，PuF]；(2)苯乙烯2二乙 烯基苯树脂采样器[xAD22]。被动采样器具有造价低、不需要动力、 操作简便、不改变采样器周围污染物空间分布等优点。被动采样 器也存在着不足：(1)被动采样器对于流量的测定没有大流量采样 器准确；
.POPs的基本概况
.POPs的主要特征：
• 持久性有机污染物具有以下特征：(1)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 而难于排出体外。一旦排放到环境中．它们很难被分 解．因此可以在水体．土壤和底泥等环境介质中存留 数年甚至数十年或更长时间。研究表明即使近期停止 生产和使用POPs，最早也要在未来第7代人体内才不会 检出这些物质。
• 2.工业污染和机动车尾气的排放 2.工业污染和机动车尾气的排放 •
大气中卤素污染物质量浓度最高的点大部分分布在 城区，且呈现沿城市到乡村的下降趋势；在交通枢纽 地区大气中EOCl的质量浓度要高于远离交通枢纽的采 样点，说明工业污染和机动车尾气的排放是大气有机 氯污染物的主要来源。
• 3.垃圾焚烧 3.垃圾焚烧
大气POPs的预防控制措施：
• 政策导向 ： • 为了掌握POPs的分布规律，联合国环境规划署、加拿大、 美国、欧洲陆续开展了全球监测网络、“北方污染物”计 划、“大气监测与评价”项目和“大气沉降综合监测网络” 等大型的POPs监测项目。这些大型项目为能够明确POP8的 传输机制和生态效应提供了条件，也起到了监督世界各国 执行《斯德哥尔摩公约》的作用。加强对POPs物质的基础 性研究，包括监测分析技术、产生源调查、环境本底数据 采集、迁移和毒性、污染发展趋势等方面的研究具有非常 重要的意义。
• 土壤和沉积物中的持久性有机污染物 :
• 环境中POPs大部分存在于土壤和沉积物!主要是有机 质)中。作为疏水性难降解有机污染物，POPs在水环境中主 要吸附于悬浮颗粒物中．悬浮物的大量沉降，使得潮滩沉 积物成了POPs的主要环境归宿之一；同时再悬浮作用也会 引起POPs向上覆水体释放．此时潮滩沉积物成为了POPs向 水体迁移的源，其中悬浮物担当着释放源和迁移载体的重 要角色．从而加重近岸水体的有机污染。
大气样品POPs的分析 ：
• 样品前处理：POPs的提取分离方法主要有溶剂萃取(索氏提 取、超声震荡提取、溶剂浸泡等)、层析色谱(柱层析色谱、 纸层析色谱和薄层层析色谱等)、衍生化法等。近年来又发 展了超临界流体萃取(SFE)、微波萃取(MwE)、固相萃取sPE) 和固相微萃取(sPME)等方法。大气中POPs提取主要是索氏 提取、超声震荡提取。样品分析：POPs的分析方法主要有 气相色谱GC、质谱Ms、色谱一质谱联用(GC／MS、HPLc／M s)、傅立叶变换红外光谱(聊R)、超I临色谱(sFc)等进行定 性和定量分析¨引。美国环保局(EPA)推荐GC法作为分析农 药、多环芳烃、二嗯英等的标准分析方法。我国目前在测 定多氯联苯、有机氯农药等POPs时也主要采用Gc法。Gc—M s联用技术既发挥了色谱法的高灵敏度，又发挥了质谱法的 高分辨能力，利用GC保留数据和Ms信息仍然是对POPs同类 物进行分析的最有效方法。
大气中持久性污染物来源：
• 1.设备拆解排放和泄漏： 1.设备拆解排放和泄漏： 设备拆解排放和泄漏 • 于丽娜”’等监测了全国31个点的大气样品中可萃取有 机氯／溴／碘(EOCL／Br／I)和多氯联苯(PCBs)，结果表明， 我国大气中PCBs主要来自退役和在役含PCBs设备的拆解排 放和泄漏。由于低氯代PCBs更易挥发，因此大气中低氯代P CBs的比例要高于PCBs产品，PCBs异构体的分布特征没有地 域差异。，其中有1种已被国际癌症研究机构确认为人体致 癌物，7种为可能人体致癌物。
• 环境中的持久性有机污染物: 环境中的持久性有机污染物:
• 持久性有机污染物最初是通过大气或者水体而进入整个生态环境 中．无论大气．水体还是土壤，无论是在极地地区还是在低纬度 地区，都能检测到POPs物质。
• 大气／颗粒物中的持久性有机污染物: 大气／颗粒物中的持久性有机污染物:
• 在大气中POPs或者以气体的形式存在．或者吸附在悬 浮颗粒物上．发生扩散和迁移．导致POPs的全球性污 染。
生物体中的持久性有机污染物
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• 持久性有机污染物在食物链上得到积累和富集，目前无论海洋生 物还是陆地物种．无论是低等的浮游生物或动物，还是人类自身， 都遭受到POPs的污染和威胁。北极的一些动物种群体内多氯联苯 等POPs的浓度很高。北极熊、北极狐、绿灰色鸥体内的多氯联苯 的浓度超过最低可见负面影响水平．其生殖系统受到了影响：水 体生物也都不同程度地受到POPs的污染。欧洲拉多加湖中胡瓜鱼， 白蛙鱼、梭鲈和拉多加海豹食物链中的POPs：母乳中存在POPs可 能会威胁到婴儿的健康”.
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按照处理原理来分，POPs的处理技术大致可以概括为物理方 法．化学方法和生物方法。 (1)物理方法通常有吸附法、萃取法．蒸馏法和汽提法等。 物理法可对污染物起到浓缩富集并部分处理的作用，常作为一种 预 处理手段与其它处理方法联合使用。 (2)化学方法在POPs污染治 理中的应用十分广泛．主要有湿式氧化法、超临界水氧化法．光 催 化氧化法、以及声化学氧化法等。化学方法处理POPs具有快速高 效．反应彻底．降低或不产生二次污染等特点．但是它对反应条 件 要求比较高，费用大。 (3)生物法《生物修复)是治理低浓度POPs
.POPs的分类：
• POPs的主要来源就是人的生产和使用POPs{如PCBs．HCB等) 以及在该过程中产生的 • 相关副产物(如PCDD／Fs，PAHs)。
.POPs的污染现状：
• 持久性有机污染物的污染现状： 持久性有机污染物的污染现状：
• 持久性有机污染物的特征决定了其长期滞留在环境中．并从水和 土壤等自然环境逐步向生物体内转移．威胁到各物种。自然环境 和生物体都不同程度地受到了POPs的污染。
• 土壤是植物和一些生物的营养来源．土壤中的POPs无疑会 导致POPs在食物链上发生传递和迁移．在世界各国土壤中 都发现了POPs。土壤和沉积物中POPs浓度的微小改变即可 对“彼邻“介质．如空气和水中POPs含量产生重要的影响。 影nI自POPs在土壤和沉积物中浓度的一些过程有：POPs生 物降解、挥发和。老化。效应，POPs经老化“会产生不可 提取的残留物。
• 有人对地球上各大陆地区内的POPs含量进行检测，发现即 使在那些从来没有使用过POPs的偏远地带也有POPs被检出， 如海洋．沙漠和北极地带．南极地带等。Wania和Mackay… 用“全球蒸馏”成功地解释了POPs从热温带地区向寒冷地 区迁移的现象。Wania和Mackay。1还用”蚱蜢效应“来解 释物理化学特性以及一些与冷暖有关的环境因素对POPs的 在全球内的分配影响。另外，大气的稀释作用能把POPs从 释放源带到很少使用POPs的清洁地方。一部分POPs会埋于 土壤．泥炭或沉积质中．这部分POPs不参与全球迁移和循 环；POPs和大气中的0H自由基发生化学反应；POPs在土壤、 沉积质，水．食物链中也会发生一定的生物降解．光解等 作用；POPs在大气与各介பைடு நூலகம்表面进行交换时，影响交换速 度的因素较复杂．增加了预测POPs在全球迁移转化的难 度””。
蚱蜢跳效应 ：
• 根据GoldbergE.D.最早提出的“全球蒸馏效应”，加 拿大科学家WaniaF.和MackayD.成功地解释了POPs从热 温带地区向寒冷地区迁移的现象。从全球来看，由于 温度的差异，地球就像一个蒸馏装置——在低、中纬 度地区，由于温度相对高，POPs挥发进入到大气；在 寒冷地区，POPs沉降下来，最终导致POPs从热带地区 迁移到寒冷地区，也就是从未使用过POPs的南北极和 高寒地区发现POPs存在的原因。
.POPs的迁移转化： .POPs的迁移转化： 的迁移转化
• Pups能够在生态系统的水体．土壤中以蒸汽形式进入大气介质或 吸附在大气颗粒物上，由于难以降解，一般通过长距离的迁移后， 其仍会以原化合物的形式返回地面。正是由于该类化合物的难降 解和挥发性或半挥发性特性，使其能在全球范围内迁移。通常该 类化合物的浓度在其排放点最高，随着化合物迁移距离的增大， 其浓度将逐渐稀释降低。但事实上，随着迁移距离的增大，一些P OPs的浓度会有所增加。这除了与所谓的”冷凝效应。相关外．还 与其自身的性质相关”’。
• 因为在中纬度地区在温度较高的夏季POPs易于挥发和 迁移，而在温度较低的冬季POPs则易于沉降下来，所 以POPs在向高纬度迁移的过程中会有一系列距离相对 较短的跳跃过程，这种特性又被称为“蚱蜢跳效应” (Grasshopper Effect)。此外，大气的稀释作用、洋 流作用等也会将POPs由释放源带到从未使用过POPs的 清洁地区。