水体污染与环境健康PPT

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POPs的历史
• 1997年2月，联合国环境规划署（UNEP）理事会通过了19/13C号决议， 采纳了IFCS的研究结论及推荐意见。
• 1998年6月24日，美国、加拿大和欧洲32国在丹麦奥尔胡斯正式签署了 《关于长距离越境空气污染物公约》下的《关于持久性有机污染物的议 定书》，规定禁止或削减16种（类）POPs物质的排放，并禁止和逐步淘 汰某些含POPs产品的生产。除了UNEP提出的12种物质之外，还有六溴联 苯、林丹/六六六、多环芳烃、五氯酚。
• 1948年，保罗·赫尔曼·缪勒登上了瑞典斯德哥尔摩的领奖台，获得了该年 度诺贝尔医学及生理学奖。当时DDT被学术界认定为安全的，无风险的杀虫剂。
• 由于DDT的灭虫控病效果明显，药效期长，杀虫效力范围广，它赢得了“万能 杀虫剂”的称号，DDT很快风靡全球，其产量和销量急剧增长，功劳卓著。
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POPs的历史
– 一场漏油事故，近乎中断了美国开发近海石油的 国策；
– 一场漏油事故，近乎使出事海域的各类生物遭遇 “灭顶之灾”；
– 一场漏油事故，近乎毁了美国南部海岸的整个渔 业及渔民生计。
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事故概况
• 事发：4月20日，美国石油钻井平台起火爆炸 致7人重伤11人死 亡。
• 漏油：钻井平台爆炸沉没约两天，受损油井开始漏油。 • 恶化：钻井平台漏油每天5000桶，5倍于先前估计数量。 • 应对：水下机器人启动止漏未能成功. • 升级：美国宣布把漏油危机列为国家级灾害，美军参与救灾。
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POPs的来源与种类
• 杀虫剂：艾氏剂 (aldrin)、氯丹 (chlordane)、 滴滴涕 (DDT)、狄氏剂 (dieldrin)、异狄氏 剂 (endrin)、七氯，六氯代苯 (HCB)、灭蚁 灵 (mirex)、毒杀芬 (toxaphene)。
• 工业化学品：多氯联苯 (PCBs) 和六氯 苯 (HCB)。
• 生产中的副产品：二噁英 (PCDD) 和呋 喃 (PDCF)。
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健康效应
POPs对人体的危害 POPs可在一定条件下如光、微生物、物理化学等作
用下而降解，但其污染与迁移的广泛性、多样性与严重 性给POPs治理与消除带来很大的困难。相反，人类无 时无刻在广泛接触到来自于工业和环境的微量有机污染 物。因此，POPs对人体的急、慢性毒作用和“三致” 效应不容忽视。
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POPs的历史
• 1939年，瑞士化学家保罗·赫尔曼·缪勒经过4年多的探索，终于发现一种名 叫“二氯二苯基三氯乙烷”（即滴滴涕，英文名为DDT）的化合物对昆虫具有 很好的致死作用，而对大多数生物无害。1942年，DDT开始在市场上公开销售。
• 当时的欧洲正处于第二次世界大战期间，霍乱、斑疹、伤寒在一些地区大流行。 1943年，意大利战场上的士兵将DDT撒在身上，平民百姓也同军人一样喷洒， 蚊、蝇、虱明显减少，斑疹、伤寒几乎绝迹。至二战末期有200多万人消灭了 蚤子，防止了整个欧洲斑疹、伤寒病的流行；同时由于杀灭了蚊子，1948～ 1970年也控制了疟疾和脑炎病的传播。在印度，1952年疟疾发病高达7500万 例，启用DDT之后，到1964年减少到10万例。
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海洋石油污染的危害
• 对海洋生物资源的危害：石油粘住海鸟的羽毛，降低其隔热能力，浮 力和保温能力，常造成海鸟的大量死亡；毒物的富集作用危害人类健 康，可能改变或破坏海洋环境中正常的生态
• 对海滨环境和海岸设施的影响：恶化海岸的自然环境，海岸植物因石 油污染而枯死，可能导致海岸的侵蚀，浮油凝成一片，遇火即燃，对 船舶和海岸设施都会造成惨重损失
• 经济损失：禁渔区扩大 并发生连锁反应 墨西哥湾浮油导致的海洋生物死亡以及水面情况变化也将严重打
击受影响地区的渔业、旅游业和航运业，使该地区经济雪上加霜。受 到波及的不仅仅只有渔民，从批发零售商到加工工场，整个海产品产 业链都将发生连锁反应，并严重影响消费和收入，由此带来间接损失 将是巨大的。
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环境修复与生态健康
第7讲 水体污染与环境健康(2)-有机污染
冯英 浙江大学环境与资源学院
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主讲内容
• 水体有机污染物的概念及危害 • 水体修复原理与技术 • 应用实例
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What are organic pollutants?
有机污染物是指进入环境并且污染环境的有机化合物。 按其来源可分为天然有机污染物和人工合成有机污染物。
的化合物。它们是2亿年前海洋动植物残骸腐烂而形成的，其化学
组成和物理性质随产地不同而异。
常压蒸馏 原油
石油气(C1-C4)
汽油(C5-C11)
轻质油 煤油(C10-C16)
沥青 柴油(C15-C18) 柴油
减压蒸馏 重质油
燃料油
石蜡
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
润滑油 19
海洋石油污染
❖据实测，每滴石油在水面上能够形成 0.25m2的油膜，每吨 石油可能覆盖5×106m2的水面。 ❖据统计，1升石油完全氧化达到无害程度，大约需要40万升 的溶解氧。 ❖水中含油 0.1～0.01ml/L时就会对鱼类及水生生物产生有害 影响。
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1999年，比利时、荷兰、法国、德国相 继发生因二噁英污染导致畜禽类产品及乳 制品含高浓度二噁英的事件。
二噁英的主要污染源包括城市垃圾焚烧、 含氯化学工业、食品包装材料等，90%以 上的人体二噁英接触来源于食品。
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2. 有机氯农药和多氯联苯：有机氯农药的化学结构多为氯代多
环芳香烃(PAHs)，是一类以联苯为原料在金属催化剂作用下，高温 氯化生成的氯代芳烃。根据氯原子取代数和取代位置的不同共有209 种同类物。能够干扰下丘脑-垂体-性腺轴功能，在女(雌)性表现为类 雌激素样作用，在男(雄)性表现为抗雄激素作用。
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POPs具有五个显著特性
• 持久性 /长期残留性 ： 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；
• 生物蓄积性：生物富集因子（BCF）高达4000-70000 • 半挥发性 • 高毒性：具有致癌、致畸、致突变的“三致”效应 • 长距离迁移性
• 2001年5月23日，来自127个国家，11个联合国专门机构，4个政府间组 织，68个非政府组织的代表共600多人参加了在瑞典斯德哥尔摩举行的 代表大会，有110个国家签署了大会最后报告，90个国家签署了《关于 持久性有机污染物（POPs）的斯德哥尔摩公约》（简称《斯德哥尔摩公 约》），加拿大当场批准了公约。经国务院授权，我国国家环境保护总 局祝光耀副局长代表中国政府签署了大会最后报告和《斯德哥尔摩公 约》。2004年5月17日，该公约正式生效，标志着全球削减和淘汰POPs 进入了实质性的全面开展阶段。
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事故后果……
• 生态灾难：珍稀动物濒临灭绝 油污持续扩大 墨西哥湾原油泄漏事件，成美国历史上最严重的原油泄漏事故。
在受污染海域的656类物种中，已造成大约28万只海鸟，数千只海獭、 斑海豹、白头海雕等动物死亡。将有10种动物面临生存威胁，3种珍 稀动物面临灭顶之灾。海洋学家预测海底油污将随墨西哥湾强洋流抵 达佛罗里达群岛、迈阿密及古巴。
Rachel Carson
POPs的历史
• 1972年6月，美国环保署宣告DDT于农业方面全面禁用。但是此时美 国境内DDT的累计总使用量已达13亿5千万磅，而美国人体内脂肪组 织和血液中检出DDT或其衍生物的频率接近100%。
• 1996年6月，化学品安全政府间论坛（IFCS）确认有充分证据需要 采取国家行动来减少12种POPs对人类健康和环境的风险：杀虫剂 （艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂，DDT、七氯、氯丹，灭蚁灵、毒杀 芬，六氯苯），工业化学品（多氯联苯），非故意产生的工业副产 品（二噁英和苯并呋喃）。
属于环境内分泌干扰物，流行病学研究显示这些POPs与 乳腺癌的发生、发展有关，但其确切的相关性和机制尚 有侍进一步的研究证实。
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多氯联苯的来源和生态健康风险
• 1968年日本北部九州县发生震惊世界的米糠油事件，1600人因误食被PCBs污 染的米糠油而中毒，22人死亡。1979年中国台湾省也重演了类似的悲剧
• 其它影响：阻碍海水的蒸发以及大气和海洋的热交换，改变海面的反 射率和进入海洋表层的日光辐射量，对局部的水文气象可能产生一定 影响，可能导致局部气温变化
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水体污染物来源
固体废弃物 生活污水排放
大气污染沉降
农畜牧渔业生产
肥料施用
地表径流
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墨西哥湾漏油事故
• 英国石油公司(BP)在墨西哥湾租用的“深水地平线”钻 井平台在2010年4月20日发生爆炸以来，大量原油流入 墨西哥湾，至7月15日宣布完全控制漏油 ……
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3. 多环芳烃(PAHs)：指两个以上的苯环连在一起的化合 物。根据苯环的连接方式分为联苯类、多苯代脂肪烃和 稠环芳香烃三类。 被WHO确认为第一类致癌物，特别 是对BaP及其代谢产物BPDE的研究已涉及到多种癌基因 和抑癌基因加合物及其作用位点；流行病学调查显示 PAHs与肺癌的发生、发展有关。
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生物富集作用
三致作用：致畸；致癌
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某些POPs与肿瘤的发生密切相关
二噁英：是20世纪含氯有机化学工业和含氯燃料的副产物， 为氯代三环芳烃类化合物，种类多达210个。现代社会中， 垃圾焚烧、纸浆氯漂白、PVC(聚氯乙烯)材料，以及汽车 尾气等已成为二噁英环境污染的新来源。 是一种很强的多位点致癌物，动物实验表明二噁英可诱发 肝、肺、粘膜和皮肤内癌症；流行病学调查显示二噁英与 人群呼吸系统癌和乳腺癌的发生、发展的有关。
• 1996 年 ， 由 三 位 美 国 学 者 科 尔 伯 恩 （ Colburn ） 、 杜 迈 洛 斯 基 （Dumanoski）和迈尔斯（Myers）编著，美国副总统戈尔作序的 《我们被偷走的未来》（Our Stolen Future），再一次为世人敲 响了警钟，引起了全世界对保护环境、对防治持续性有机污染物 （POPs）污染的重视。
• l962 年 ， 美 国 女 作 家 蕾 切 尔 ·卡 逊 （Rachel Carson）在其发表的《寂静的 春天》（Silent Spring）中对有机化学 品的使用敲响了警钟，开启了“禁用 DDT等有机氯农药”的理念。
一种奇怪的寂静笼罩了这个地方。园后 鸟儿寻食的地方冷落了。在一些地方仅 能见到的几只鸟儿也气息奄奄，它们战 抖得厉害，飞不起来了。这是一个没有 声息的春天。这儿的清晨曾经荡漾着乌 鸦，雀鸟，鸽子的合唱以及其他鸟鸣的 音浪；而现在一切声音都没有了，只有 一片寂静覆盖着田野，森林和沼地。
• PCBs具有良好的化学惰性、抗热性、不可燃性、低蒸气压和高介电常数等优 点，因此曾被作为热交换剂、润滑剂、变压器和电容器内的绝缘介质、增塑 剂、石蜡扩充剂、黏合剂、有机稀释剂、除尘剂、杀虫剂、切割油、压敏复 写纸以及阻燃剂等重要的化工产品，广泛应用于电力工业、塑料加工和印刷 等领域。 1977年后各国陆续停产
事故后果……
• 政治危机：近海采油暂停 救灾不力政府被批 很多环保组织和沿海各州的民主党人甚至将这次事故作为阻止任
何新增开采沿海油田的理由，并指出近海油田开采具有极大的风险性， 奥巴马不得不暂停扩大近海采油的计划。另外，受到质疑最多的就是 政府的救助反映，对奥巴马政府批评声继续增大。
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石油类污染物
• 石油已成为人类最主要的能源之一，大 量的石油及其加工品进入环境，造成环 境的石油污染，给人类乃至整个生物圈 带来危害，从而成为世界性的环境问题。
医药
合成纤维 合成洗涤剂
石油化工
化肥 炸药
合成橡胶
油漆
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石油及其制品
• 原油：未经加工的石油。是一种粘稠的黑色或深棕色液体，天然 存在于地下或海底，有刺鼻的气味，主要是氢和碳原子结合成链
天然有机污染物主要是指自然化学反应或生物体代谢所产 生的各种有害于人体健康、污染环境的有机化合物，如黄 曲霉素、萜烯、氨基甲酸乙酯、麦角等。
人工合成有机污染物是指由现代化工业生产的各类有机合 成物，如染料、洗涤剂、农药、塑料等 。
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典型有机污染物
POPs的定义 持久性有机污染物（Persistent organic pollutants, POPs）是一系列在环境中长期残留和长距离迁移 ，具有脂溶性和生物蓄积性，对人类和野生动植 物有高毒的含碳化合物。