持久性有機污染物(持久性有機污染物名詞解釋)

持久性有機污染物

持久性有機污染物 (Persistent Organic Pollutants,簡稱 POPs),是指具有長期殘留性、生物蓄積性、半揮發性和高毒性,并通過各種環境介質能夠長距離遷移并對人類健康和環境具有嚴重危害的天然或人工合成的有機污染物。

1.持久性有機污染物 (PO Ps)的特征

根據POPs的定義,POPs 具有下列四個重要特征:①環境持久性,POPs 在自然環境中很難通過生物代謝、光降解、化學分解等方法進行降解,可以在環境中長期存在。②生物蓄積性,POPs大部分具有低水溶性、高脂溶性的特點,容易在脂肪組織中發生生物蓄積,并沿著食物鏈濃縮放大,對人體危害巨大。③半揮發性,POPs 能夠從水體或土壤中揮發進入大氣環境或通過大氣顆粒物的吸附作用,在大氣環境中可以遠距離遷移;還可以重新沉降到地面,多次反復,造成全球范圍內污染。④高毒性,POPs 大多具有致癌、致畸與致突變作用,對人類和動物的生殖、遺傳、神經、內分泌等系統具有強烈的危害作用。

2. PO Ps的種類及來源

根據 2001年5月通過的《斯德哥爾摩公約》,決定禁止或限制使用 12 種持久性有機污染物,它可分為三大類。第一類為有機氯農藥類:艾氏劑、氯丹、滴滴涕、狄氏劑、異狄氏劑、七氯、滅蟻靈、毒殺芬和六氯苯 (既屬于農藥類,又屬于工業化學品)。主要來源于農業、牧業和林業防治蟲害的殺蟲劑,部分來源于生活中用于防治蚊蠅傳播疾病的藥劑。第二類為工業化學品:六氯苯、多氯聯苯。其中多氯聯苯主要來源于變壓器、電容器、充液高壓電纜、油漆、復印紙的生產和塑料工業,以及有色金屬生產、鑄造和煉焦、發電、水泥、石灰、磚、陶瓷、玻璃等工業釋放 PCBs 的事故。第三類為非故意生產的副產物:多氯代二苯并-對二惡英(簡稱“二

英”)、多氯代二苯并呋喃 (簡稱“呋喃”)。主要來源于不完全燃燒與熱解、含氯化合物的使用、氯堿工業、紙漿漂白和食品污染等。

3. PO Ps的遷移特點

全球蒸餾 (global distillation)最早提出這個概念的是 Goldberg,他用這個概念來解釋DDT通過大氣傳播從陸地遷移到海洋的現象。從全球來看,由于溫度的差異,地球就像一個蒸餾裝置,在低、中緯度地區,由于溫度相對高,具有半揮發性的POPs 揮發速率大于沉積速率,使它們不斷進入大氣中,并隨著大氣運動不斷遷移,當溫度較低時,沉積速率大于揮發速率,POPs最終在較冷的極地地區積累下來。這就表明,不論在什么地方使用或釋放POPs,兩極地區都將成為全球POPs的匯。

蚱蜢效應 (grasshopper effect),Wania 等認為化合物的物理化學特性以及一些與冷暖有關的環境因素對POPs“全球分配”的影響甚至比POPs的排放地和傳播途徑更重要,尤其是POPs在向高緯度遷移的過程中會有一系列相對短的跳躍過程,因為在中緯度地區季節變化明顯,在溫度較高的夏季, POPs 易于揮發和遷移,而在溫度較低的冬季, POPs又易于沉降下來,總體表現出跳躍式躍遷 (圖8-27)。

持久性有機污染物通過“全球蒸餾效應”和“蚱蜢效應”可以長距離傳輸,在全球范圍內遷移, POPs 現在已成為全世界廣泛分布的環境污染物,從大氣到海洋,從湖泊、江河到內陸池塘,從遙遠的南極大陸到荒涼的雪域高原,從苔蘚、谷物等植物到魚類、飛鳥等動物,甚至人奶、血液中無處不在,含量從 10-12 (pg)到 10-6 (μg)量級不等,有的含量已遠遠超過美國食品和藥物管理局 (Food and Drug Administration, FDA)的標準。

圖8-27 全球蒸餾效應示意圖

持久性有機污染物有哪些

分為有機氯殺蟲劑、工業化學品和非故意生產的副產物三類。

第一類——殺蟲劑：

⑴艾氏劑(aldrin)：施于土壤中，用于清除白蟻、蚱蜢、南瓜十二星葉甲和其他昆蟲。1949年開始生產，已被72個國家禁止，10個國家限制。

⑵氯丹（chlordane）：控制白蟻和火蟻，作為廣譜殺蟲劑用于各種作物和居民區草坪中，1945年開始生產，已被57個國家禁止，17個國家限制。

⑶滴滴涕(DDT）：曾用作農藥殺蟲劑，用于防治蚊蠅傳播的疾病，1942年開始生產，已被65個國家禁止，26個國家限制。

⑷狄氏劑（dieldrin）：用來控制白蟻、紡織品害蟲，防治熱帶蚊蠅傳播疾病，部分用于農業,產生于1948年，被67個國家禁止，9個國家限制。

⑸異狄氏劑（endrin）：噴灑棉花和谷物等作物葉片殺蟲劑，也用于控制嚙齒動物，1951年開始生產，已被67個國家禁止，9個國家限制。

⑹七氯：用來殺滅火蟻、白蟻、蚱蜢、作物病蟲害以及傳播疾病的蚊蠅等帶菌媒介，1948年開始生產，已被59個國家禁止，11個國家限制。

⑺六氯代苯（HCB）：首先用于處理種子，是糧食作物的殺真菌劑，已被59個國家禁止，9個國家限制。

⑻滅蟻靈（mirex）：用于殺滅火蟻、白蟻以及其他螞蟻，已被52個國家禁止，10個國家限制。

⑼毒殺芬（toxaphene）：棉花、谷類、水果、堅果和蔬菜殺蟲劑，1948年開始生產，已被57個國家禁止，12個國家限制。

第二類——工業化學品： 包括多氯聯苯（PCBs）和六氯苯（HCB）。

⑴ PCBs：用作電器設備如變壓器、電容器、充液高壓電纜和熒光照明整流以及油漆和塑料中，是一種熱交流介質

⑵HCB：化工生產的中間體。

第三類——生產中的副產品：二惡英和呋喃，其來源：

⑴不完全燃燒與熱解，包括城市垃圾、醫院廢棄物、木材及廢家具的焚燒，汽車尾氣，有色金屬生產、鑄造和煉焦、發電、水泥、石灰、磚、陶瓷、玻璃等工業及釋放PCBs的事故。

⑵含氯化合物的使用，如氯酚、PCBs、氯代苯醚類農藥和菌螨酚。

⑶氯堿工業。

⑷紙漿漂白。

⑸食品污染，食物鏈的生物富集、紙包裝材料的遷移和意外事故引起食品污染。國際對POPs的控制：禁止和限制生產、使用、進出口、人為源排放，管理好含有POPs廢棄物和存貨。

擴展資料

持久性有機污染物(POPs)是指人類合成的能持久存在于環境中、通過生物食物鏈（網）累積、并對人類健康造成有害影響的化學物質。

與常規污染物不同，持久性有機污染物對人類健康和自然環境危害更大：在自然環境中滯留時間長，極難降解，毒性極強，能導致全球性的傳播。被生物體攝入后不易分解，并沿著食物鏈濃縮放大，對人類和動物危害巨大。很多持久性有機污染物不僅具有致癌、致畸、致突變性，而且還具有內分泌干擾作用。

研究表明，持久性有機污染物對人類的影響會持續幾代，對人類生存繁衍和可持續發展構成重大威脅。

首批列入《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》受控名單的12種POPs

有意生產——有機氯殺蟲劑：滴滴涕、氯丹、滅蟻靈、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、七氯、毒殺酚；

有意生產——工業化學品：六氯苯和多氯聯苯；

無意排放——工業生產過程或燃燒生產的副產品：二惡英（多氯二笨并-p-二惡英）、呋喃（多氯二笨并呋喃）

參考資料來源：百度百科-持久性有機污染物

參考資料來源：中華人民共和國生態環境部-持久性有機污染物(POPs)

什么是持久性有機污染物

持續性有機污染物有哪些

主要有以下三類：

1、殺蟲劑：艾氏劑、氯丹、滴滴涕、狄氏劑。

2、工業化學品：多氯聯苯（PCBs）和六氯苯。

3、生產中的副產品：二惡英和呋喃。

持久性有機污染物化學性質穩定，很難在自然條件下發生生物代謝、光降解、化學分解。一旦排放到環境中，可以水體、土壤和底泥等環境介質中存留數年甚至數十年或更長的時間。

擴展資料

與常規污染物不同，持久性有機污染物對人類健康和自然環境危害更大：在自然環境中滯留時間長，極難降解，毒性極強，能導致全球性的傳播。被生物體攝入后不易分解，并沿著食物鏈濃縮放大，對人類和動物危害巨大。

很多持久性有機污染物不僅具有致癌、致畸、致突變性，而且還具有內分泌干擾作用。研究表明，持久性有機污染物對人類的影響會持續幾代，對人類生存繁衍和可持續發展構成重大威脅。

持久性有機污染物對兒童的出生體重的影響，可能會使人類嬰兒的出生體重降低，發育不良，骨骼發育的障礙和代謝的紊亂，都可以對人的一生產生影響。

持久性有機污染物的介紹

持久性有機污染物（Persistent Organic Pollutants，簡稱POPs）指人類合成的能持久存在于環境中、通過生物食物鏈（網）累積、并對人類健康造成有害影響的化學物質。它具備四種特性：高毒、持久、生物積累性、遠距離遷移性，而位于生物鏈頂端的人類，則把這些毒性放大到了7萬倍。

持久性有機污染物概述

由于符合POPs定義的化學物質有很多種，本研究選擇兩類典型的POPs———多環芳烴類和有機氯農藥類作為主要研究對象。

1.2.1.1多環芳烴

多環芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是指分子中含有兩個或兩個以上苯環的碳氫化合物。多環芳烴是一類疏水性有機化合物，在水中的溶解度很小，具有較高的辛醇-水分配系數，易于分配到環境中疏水性有機物中，在生物體脂類中也易于富集濃縮，有較高的生物富集因子(BCF)。PAHs按其物理化學性質可分為兩類:一類為2～3個苯環的低分子量的芳烴，如萘、芴、菲和蒽等，這些化合物較易揮發，對水生生物有一定毒性;另一類為4～7個苯環的高分子量芳烴，如芘、熒蒽、苯并［a］芘、暈苯等，這些化合物沸點高，不易揮發，但具有致癌、致突變作用。隨著結構中苯環數量的增加，化合物的穩定性也增加。由于PAHs化合物的不同物化性質，決定了它們在環境中的化學行為也不同。

多環芳烴是發現最早數量最多的致癌物，其中有400多種具有致癌作用。最典型的是3，4-苯并芘，即苯并［a］芘，此外還有1，2-苯并蒽，即苯并［a］蒽等。其中苯并［a］芘的致癌毒性最強，因此它被作為環境受PAHs污染的指標。PAHs由于物理化學性質穩定，在自然環境中難于降解，是自然環境中持久性有機污染物的主要代表，它在環境中的分布及其對人體健康潛在的威脅已引起世界各國的高度重視。1979年，美國環保署(EPA)發布了129種優先監測的污染物，其中規定了16種多環芳烴化合物，其結構式如圖1.1所示。中國政府也已經列出7種多環芳烴于“中國環境優先污染物黑名單”中(楊若明，2001)。歐洲把其中6種作為目標PAHs(Flu、BbF、BkF、BaP、BP和InP)。

PAHs的化學性質與其結構密切相關，它們大多具有大的共軛體系，因此其溶液具有一定的熒光性，而且它們是一類惰性很強的碳氫化合物，不易降解，能穩定地存在于環境中。當它們發生反應時，趨向保留它們的共軛環狀體系，一般多通過親電取代反應，而不是加成反應形成衍生物。PAHs屬于半揮發性有機污染物。5環以上的PAHs大都是無色或淡黃色的結晶，個別具有深色。它們在水中的溶解度很低，水溶性隨分子量的增加而減小，蒸汽壓較小，辛醇-水分配系數較高，因此，極易從水中分配到生物體內、沉積物及有機質中，或通過食物鏈進入人體。16種PAHs的理化性質見表1.1。

圖1.1 EPA優先控制的16種PAHs的結構

表1.1 EPA優先控制的16種PAHs的性質

續表

①致癌分類:A類為人類致癌物;B類為很可能的人類致癌物，其中B1為人類致癌證據有限，B2為動物致癌證據充足，但人類致癌證據很不足或無證據;C類為可能的人類致癌物;D類為尚不能進行人類致癌分類的組分;E類為有對人類無致癌證據的組分。

多環芳烴是一類典型的POPs，它在環境中廣泛存在。環境中的PAHs除極少量來源于生物體(某些藻類、植物和細菌)內合成、森林草原自燃起火、火山噴發等自然本底外，絕大部分由人為活動污染造成，主要來自于煤、石油和木材及有機高分子化合物的不完全燃燒或是在還原條件下經熱分解而生成的熱解源，以及原油在開采、運輸、生產和使用過程中的泄漏及排污所形成的石油源。由于多環芳烴在環境中分布的廣泛性、存在的持久性、生物的危害性，成為人們普遍關注的環境污染物，所以研究其在環境介質中的遷移轉化規律對保護人類和生態系統健康具有重要意義。

1.2.1.2有機氯農藥

有機氯農藥(OrganochlorinePesticides，簡稱OCPs)是公認的環境優先控制污染物，也是典型的POPs。我國在20世紀60～80年代曾大量生產和使用，主要分為以苯為原料和以環戊二烯為原料兩大類。以苯為原料的有機氯農藥包括使用最早、應用最廣的殺蟲劑DDT(Dichlorodiphenyltrichloroethane，簡稱DDT)、HCH(Hexachlorocyclohexane，Benzenehexachloride，簡稱HCH或BHC，俗稱六六六)和六氯苯(Hexachlorobenzene，簡稱HCB)，以及HCH的高丙體制品林丹、DDT的類似物甲氧DDT、乙DDT，也包括從DDT結構衍生而來、生產噸位小、品種繁多的殺螨劑，如三氯殺蝸醇、殺蝸脂等。另外還包括一些殺菌劑，如五氯硝基苯、百菌清、稻豐寧等;以環戊二烯為原料的有機氯農藥，包括作為殺蟲劑的氯丹、七氯、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑等。常用有機氯農藥具有下列特性:①蒸汽壓低，揮發性小，使用后消失緩慢;②脂溶性強，水中溶解度大多低于1mg/L;③氯苯架構穩定，不易為體內酶降解，在生物體內消失緩慢;④土壤微生物作用的產物，也像親體一樣存在著殘留毒性，如DDT經還原生成DDD，經脫氯化氫后生成DDE;⑤有些有機氯農藥，如DDT能懸浮于水面，可隨水分子一起蒸發。

環境中常見的14種OCPs的結構式和性質如圖1.2和表1.2所示。

圖1.2 14種OCPs的結構

表1.2 有機氯農藥的理化性質

續表

①1atm(標準大氣壓)=101325Pa。

②1mmHg=133.3224Pa。

KOW為辛醇-水分配系數;H為亨利常數;Pv為蒸汽壓。

我國自20世紀40年代開始使用有機氯農藥，《斯德哥爾摩公約》中的9種有機氯農藥中，除了艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑和滅蟻靈我國未生產之外，DDT、毒殺芬、六氯苯、氯丹和七氯5種農藥均曾大量生產和使用過。由于這些有機氯農藥防治面廣，藥效比當時的其他農藥好并且急性毒性低，而其殘留毒性尚未被發現，因而被廣泛用于防治作物、森林和牲畜的蟲害。20世紀80年代前，有機氯農藥的生產和使用量一直占我國農藥總產量的50%以上。70年代期間，我國共生產使用HCHs、DDTs、毒殺芬等有機氯殺蟲劑19.17×104t，占農藥總產量的80.1%。1982年，我國開始實施農藥登記制度以后，已先后停止了氯丹、七氯和毒殺芬的生產和使用，但目前仍保留有DDT農藥登記和HCB的生產。前者主要用于生產農藥三氯殺螨醇的原料;后者主要用于生產農藥五氯苯酚(Pentachlorophenol，簡稱PCP)和五氯酚鈉(華小梅等，1996)。

有機氯農藥化學性質相當穩定，不溶或微溶于水，易溶于多種有機溶劑和脂肪，在環境中殘留時間長，不易分解，并不斷地遷移和循環，從而波及全球的每個角落，是一類重要的環境污染物。有機氯農藥一旦污染土壤，長期滯留，半衰期長達數年，最長達30年之久。由于有機氯農藥在環境中不容易降解，通過生物的富集作用，然后再通過食物鏈進入人體或生物體內造成積累而發生作用。它可造成人體內分泌系統紊亂、免疫系統異常、神經系統疾病等(Smithetal.，2002)，因此，環境中存在的有機氯農藥對人類及其他生物都構成了嚴重的威脅，研究其在環境介質中的遷移轉化對保護人類和生態系統健康也具有重要意義。