A环境中的典型污染物-POPS(污染化学).

LOGO重金属毒物有毒重金属是指非人体必需又有害的重金属元素和化合物，在人体中只有少量存在但对正常代谢作用产生灾难性的影响。有毒重金属来自于矿物冶炼，材料加工和制成品应用等发生源，通过各种渠道散入环境。重金属毒物对人体的毒害程度与其种类、存在的化学形态、进入人体的途径及受害人体的情况不同。一般以单质形式存在，通过饮食进入人体呈低毒性，以阳离子或有机态形式存在具有高毒性。重金属中毒机理生物机体中含巯基（-SH）的酶与外来重金属的反应：RSMSRMHSR2（酶分子）（金属配合物）破坏和中断了某些正常的代谢进程，引发中毒，这一过程与实验室里向含有重金属离子的水溶液中通H2S，产生金属硫化物沉淀相似。根据这一中毒机理，人们提出了一种药物解毒的方法。例如，EDTA、二巯基丙醇对重金属有强烈亲合力，并与之形成溶解度较大的化合物后排除体外。)()()(22SHCHSHCHOHCH酚类污染物芳烃类污染物卤代污染物合成洗涤剂油类污染物酞酸酯类污染物新型污染物2有机污染物2.1典型的有机污染物多环芳烃(PAHs)一大类广泛存在于自然环境中的有机物，也是最早发现并研究的致癌物。结构和性质：具有稠合多苯结构，成直线排列的多环芳烃化学性质活泼，成角状的多环芳烃，反应活性较小。自然环境中多环芳烃的含量极微.主要来源于森林火灾和为山爆发.在人类的生产和生活环境中,煤矿、木柴、烟叶以及汽油、柴油、重油等各种石油馏份燃烧，烹调幅烟，以及废弃物等均可造成环境中多环芳烃的污染。此外，煤的汽化和液化过程、石油的裂解过程均可产生多环芳烃。四环以下分子量较的多环芳烃多以蒸气态存在，而分子量较大的则被吸附在颗粒物表面，尤其是在小于5μM的颗粒上，可以进入肺的深部。空气中的颗粒可以在空气中悬浮几天到几周，从而形成远距离转移。来源和分布食品中也含有一定朝气多环芳烃，其主要来源为，在食品的加工过程中，特别在烟熏、火烤或烘焦过程中滴在火上的油脂也能热聚产生苯并[a]芘，有人认为这是烤制食品中苯并[a]芘的主要来源。贮存过程中窗口或包装纸，含有不纯的油脂浸出溶剂提取的油脂中含有一定量的多环芳烃；在沥表路上凉晒粮食被沥青污染。大气、水和土壤等环境中的多环芳烃可以使粮食、水果和蔬菜受到污染。释放到大气中的PAH存在于固体颗粒物和气溶胶中；随石油污染物进入水体或土壤中的PAH可参与光化学降解和微生物降解。多环芳烃在环境中的迁移和转化2.2持久性有机污染物什么是持久性有机污染物（POPs，PersistentOrganicPollutants）指那些难以通过物理、化学或生物途径降解的有害化合物。持久性有机污染物PersistentOrganicPollutants(POPs)在环境中难降解、具有很强的亲脂性、容易在食物链中富集、能够远距离传输、毒性极大。易挥发VOCs半挥发难挥发Chemically,mostPTSaresemi-volatile,WithlogKow5PTSmanifestthefollowing4charactersＹｅａｒ艾试剂氯丹ＤＤＴ狄试剂异狄试剂七氯六氯代苯灭蚁灵毒杀芬多氯联苯二恶英／呋喃６４２０1.长期滞留（持久性、难降解）12种POPs半衰期１４１２１０８2.长距离传输(半挥发性、普遍存在）BiomagnificationBioaccumulationBioconcentration３．生物放大浓缩累积放大壬基酚浓度,ng/glipid2.43.44.41001.4营养层次壬基酚和壬基聚氧乙烯醚并不表现食物链放大壬基酚在食物链中的传递行为1000TMF=0.83致癌、致畸、致突变环境激素效应：性别变异和行为失常４．严重的毒性效应许多POPs具有相似的毒性终结点（ToxicEndPoint）与人体健康直接相关的持久性有机污染物温室效应臭氧层破坏已成为２１世纪影响人类健康的三大环境问题POPs1。艾氏剂2。氯丹3。狄氏剂4。滴滴涕5。异狄氏剂6。七氯7。灭蚁灵8。毒杀芬9。六氯10。多氯联苯11。二恶英12。多氯代苯并呋喃关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约PersistentOrganicPollutantsUNEP,Startfrom1997MontrealGenevaBonnJohannesburg2001.5Stockholm10.多氯联苯11.二恶英12.多氯代苯并呋喃名称1.艾氏剂2.氯丹3.狄氏剂4.DDT5.异狄氏剂6.七氯7.灭蚁灵8.毒杀芬9.六氯苯非人工合成副产品杀虫剂+++++++++工业化学品++++斯德哥尔摩公约是人类保护环境的里程碑12类持久性有机污染物invitro,Screeninginvivo,ScreeningChemicalquantitativeDose-responseRiskAssessmentModelControlPolicyDecisionSchematicDiagramofEDsStudiesEDsFishmodelBiomarkerThepurposeofthisstudyistosetupanintegratedmethodsystem国家863项目ＰＯＰｓＰＯＰｓＰＯＰｓＰＯＰｓ分析与表征方法演变趋势污染特征界面过程复合效应履行公约生态风险评估和预警方法国家环境安全控制科学目标原理形成机制削减机理ClClClClClPOPs二恶英DDT多氯联苯持久性有机污染物的环境安全、演变趋势与控制原理国家973项目蓄积性如在水生生物链中，DDT在水体中的浓度约为3ppt，而在食鱼鸟类的体内浓度则高达25ppm，通过食物链，DDT浓度被放大了百万倍以上。又如在北极生态系统中，海豹、北极熊和因纽特人等哺乳动物母体体内DDT浓度为水体中浓度的千万倍以上。迁移性联合国环境规划署提出的第一批12种POPs名单艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯代苯、多氯联苯、二恶英和呋喃POP被人类合成、使用、发现毒性和被禁用时间表1872：德国首次合成多氯二苯对二恶英。1874：德国合成滴滴涕DDT。1881：德国合成多氯联苯PCB。1950：发现DDT显示活性雌性荷尔蒙特性。1962：美国化学家卡逊的书《寂静的春天》出版发行。警告以DDT为代表的杀虫剂、化学合成物质会带来的污染问题。1963：美国科学工作者查明：二恶英会给导致畸形儿。1966：瑞典科学家发现多氯联苯PCB对海洋的污染。1970：DDT的使用达到最高峰期，全世界每年生产量为10万吨左右。1973：经济合作与发展组织通过限制多氯联苯PCB保护环境决议1983：从日本城市垃圾焚烧厂查出二恶英污染1987：美国环保局查出纸制品中的微量二恶英1992：丹麦发表调查结果：在过去50年，男性精子数减少了一半2000：在联合国环境署UNEP的召集下，商讨制定抵制POPs的国际公约2001：127个国家和地区签署《斯德哥尔摩公约》目前关注的化合物xy二恶英类（dioxins),含有75种PCDD和135种PCDF多氯二苯并呋喃PCBs含有209种congenerClCl1PreparedbyUNEPChemicalsinMay,1999DIOXINANDFURANINVENTORIESNationalandRegionalEmissionsofPCDD/F电器电子产品建筑材料高分子纺织物PBDEs溴代阻燃剂contains209differentcompoundsOBrxBry2PBDEsareusedincomputercasings,electronicofficeequipment,televisionsandsoon广东、浙江、河北PBDEconcentrationsarerising,particularlyinNorthAmerica,wherelevelsare10to100timeshigherthaninEurope.E-wasteHowaboutChina?HumanexposureCFFFCCCCSFFFCFFFFCFFFFCFFFOOO-3全氟辛烷磺酸基化合物（PFOS）Perfluoroalkylcompounds(PFOS,PFOA)全氟辛酸、全氟辛酸盐ComplicatedinstructuresPFOSpresentedinTeflon-panwashighlightedbyscientificcommunityEstradiol&AntibioticsHCO2NOHOHNCCHCCH2OHHClCl4Antibiotics17-雌二醇Estradiol抗生素PPCPs１００５００30%１９７０’ｓ80%２０００’ｓ带有四环素抗药基因的细菌变化趋势我国的污染现状垃圾焚烧过程我国二恶英污染十分严重我国二恶英的源主要包括：1）五氯酚钠杂质2）造纸、漂白排放3）农药、化工、钢铁冶炼的中间过程西方发达国家二恶英的源主要是：ClClClClCl五氯酚钠含有二恶英杂质，造成了我国局部水体的严重污染。据估计，仅五氯酚钠中的二恶英杂质就相当于美国和德国垃圾焚烧二恶英排放量的总和。为控制血吸虫病流行，我国连续30年在长江流域13个省、市每年耗用5000吨五氯酚钠消灭钉螺。ONa×105生物积累生物浓缩蚤二恶英生物放大鱼鸭水×1二恶英ＴＥＱ（ｐｇ／ｇ，ｐｇ／Ｌ）８６４２０１０ＤＤＴＨＬＨＬＪＭＣＪＮＣＷＺＨＸＨＺＹＵＧｓａｍｐｌｅｓｉｔｅｓｅｄｉｍｅｎｔｗａｔｅｒPCDD/Fsinsediment+waterfromDongtingLake水体90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%100%H1H2H3H4H5H6H7H8H9H10K1Y1N1N2N3OCDDHpCDDOCDFothercongeners海河水体中二恶英的结构分布concentrationsofPCDD/F2378-TCDF23478-PeCDF123678-HxCDF123789-HxCDF1234789-HpCDF2378-TCDD123478-HxCDD123789-HxCDDOCDD２０１５１０５０ｇｒａｓｓｂｕｌｒｕｓｈPCDD/FsinvegetationsfromDongtingLake３０２５Bulrush(芦苇）isapotentialresourceofDioxinpollutioninChina植被２３４７８－ＰｅＣＤＦ１２３４７８－ＨｘＣＤＦ１２３６７８－ＨｘＣＤＦ２３４６７８－ＨｘＣＤＦ１２３７８９－ＨｘＣＤＦ１２３４６７８－ＨｐＣＤＦ１２３４７８９－ＨｐＣＤＦＯＣＤＦ２３７８－ＴＣＤＤ１２３７８－ＰｅＣＤＤ１２３４７８－ＨｘＣＤＤ１２３６７８－ＨｘＣＤＤ１２３７８９－ＨｘＣＤＤ１２３４６７８－ＨｐＣＤＤＯＣＤＤconcentrationsofPCDD/F(pg/g)２３７８－ＴＣＤＦ１２３７８－ＰｅＣＤＦ７０００６０００５０００４０００３０００２０００１００００ｓｈｅｌｌｓｃｈｒｉｍｐｓｎａｉｌPCDD/FsinbenthonsfromDongtingLake８０００Theconcentrationofshellandshrimpismuchhighthansnail低栖生物concentraionsofPCDD/F(pg/g)２３７８－ＴＣＤＦ１２３７８－ＰｅＣＤＦ２３４７８－ＰｅＣＤＦ１２３４７８－ＨｘＣＤＦ１２３６７８－ＨｘＣＤＦ２３４６７８－ＨｘＣＤＦ１２３７８９－ＨｘＣＤＦ１２３４６７８－ＨｐＣＤＦ１２３４７８９－ＨｐＣＤＦＯＣＤＦ２３７８－ＴＣＤＤ１２３７８－ＰｅＣＤＤ１２３４７８－ＨｘＣＤＤ１２３６７８－ＨｘＣＤＤ１２３７８９－ＨｘＣＤＤ１２３４６７８－ＨｐＣＤＤＯＣＤＤ１００８０６０４０２０１４０１２０cruciancarmgayubreamPCDD/FsinfishsamplesfromDongtingLake１６００嘎鱼欧洲鲫鱼鲤鱼鱼类concentr