环境化学-2010-第五章-典型化学污染物

本课件作者本课件的配套教材陈景文博士、教授大连理工大学电话/传真：[phone]电子邮件：[e-mail]欢迎批评指正！普通高等教育“十一五”国家级规划教材高等学校理工科环境类规划教材环境化学EnvironmentalChemistry陈景文、全燮编著大连理工大学出版社出版地址：大连市软件园路80号，邮编：116023发行：0411-84708842，传真：[phone]，邮购：0411-84703636E-mail:[e-mail],URL:第五章典型化学污染物(RepresentativeofChemicalPollutants)内容第一节代表性无机污染物第二节持久性有机污染物(POPs)第三节代表性持久性有毒物质第四节代表性有机金属污染物内容第一节代表性无机污染物一、重金属二、无机非金属化合物一、重金属1.镉•工业废水排放；•多种形态存在：配合物；•水生生物对Cd有很强的富集能力；•水体悬浮物有很强的吸附能力；•日本的痛痛病：长期食用含Cd高的稻米。2005年岁末，广东北江镉污染事故。韶关冶炼厂废水超标排放湘江镉污染防治现场一、重金属1956年，日本熊本县水俣湾附近发现了一种奇怪的病。这种病症最初出现在猫身上，病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为“自杀猫”。随后不久，此地也发现了患这种病症的人。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不2.汞•厂矿、有色金属冶炼、化工生产废水；•甲基化作用，挥发作用。•日本水俣病。一、重金属清、步履瞒珊、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。排放的废水含有大量的汞。当汞在水中被水生生物摄取后，会转化成甲基汞(CH3HgCl)。这种剧毒物质只要有挖耳勺的一半大小就可以致人于死命，当时水俣湾的甲基汞含量达到了足以毒死日本全国人口2次都有余的程度。一、重金属3.铅美科学家认为贝多芬性格阴沉是铅中毒所致日科学时报河南：铅污染吓跑一村学童矿山开采、金属冶炼、汽车废气、燃煤、油漆、涂料；水体中悬浮物的吸附作用。一、重金属周围400米范围土壤已全部污染徽县300多人血铅超标环保总局介入调查徽县血铅超标住院群众总数达到179人(2006年)美国科学家首次证实铅污染会导致人类男性不育新华网(2003-02-08)研究发现，男性精液中含铅量高的，受精成功率低。在含铅量高的精液中，精子头部用来识别卵子表面糖类并与之结合的受体较少，穿透卵子外层、与卵子结合的能力更差，而且在到达卵子之前发生自毁的情况更为普遍。科学家认为，这可能是由于铅取代了对精子功能非常重要的钙元素。一、重金属ManyCaliforniacondorshaveextremelyhighconcentrationsofleadintheirbloodandmustoccasionallybecaughttoundergochelationtherapytoremovetheheavymetal.Butforthepast22years,scientistsandhuntingactivistshavearguedoverhowthisendangeredspeciesisbeingpoisoned.Now,researchpublishedinthisissueofES&T(pp6143–6150),findsthathuntingammunitionisthecauseofleadpoisoningincondors.Theresultsmayspurstateregulationsthatforcehunterstousenonleadammunitioninthecondorrange.一、重金属TheFWSfindsthatleadpoisoningthreatensthecondors’recovery.Theagencyestimatesthat$35–40millionhasbeenspentoncondorrecoveryoverthepast20years,and$22millionofthatsumcamefromfederalcoffers.Thefederalgovernmentcontinuestospend$900,000annuallyontheprogram.一、无机非金属化合物4.铬：冶炼、电镀、制革、印染；Cr3+,CrO2-,CrO42-,Cr2O7-;5.铜：冶炼、金属加工、机器制造、有机合成；6.锌：.……电镀厂-电镀污染电子垃圾污染一、无机非金属化合物1.砷湖南岳阳砷污染事件2006年09月13日原因是河流上游3家化工厂的工业污水“日常性排放”造成的。2003年6月9日，广西玉林水环境监测中心在对九洲江文地断面进行常规监测中发现砷超标。污染源于附近锑冶炼厂废渣被雨水冲刷到河中所至。天然来源、人为来源(农药)。不同存在形态。一、无机非金属化合物2.氰化物带有氰基(CN)的化合物，其中的碳原子和氮原子通过叁键相连接。这一叁键给予氰基以相当高的稳定性，使之在通常的化学反应中都以一个整体存在。常见的有氰化钾和氰化钠。它们多有剧毒。其毒性跟CN离子对重金属离子的超强络合能力有关。CN主要跟细胞色素P450中的金属离子结合，从而使其失去在呼吸链中起到的传递电子能力，进而使中毒者死亡。另有有机氰化物，是由氰基通过单键与另外的碳原子结合而成。视结合方式的不同，有机氰化物可分类为腈(C-CN)和异腈(C-NC)，相应的，氰基可被称为腈基(-CN)或异腈基(-NC)。一、无机非金属化合物2.氰化物带有氰基(CN)的化合物，其中的碳原子和氮原子通过叁键相连接。这一叁键给予氰基以相当高的稳定性，使之在通常的化学反应中都以一个整体存在。常见的有氰化钾和氰化钠。它们多有剧毒。其毒性跟CN离子对重金属离子的超强络合能力有关。CN主要跟细胞色素P450中的金属离子结合，从而使其失去在呼吸链中起到的传递电子能力，进而使中毒者死亡。氰化物被广泛应用于湿法冶炼金、银。大量用于黄金开采中。一、无机非金属化合物2001年9月29日凌晨4时许，陕西丹凤县境内，一辆载有5.2吨剧毒氰化钠溶液的卡车不慎翻入汉江支流铁峪铺河内，约有5吨氰化钠溶液溢出，造成河中生物大面积中毒死亡。由于当地防化部队监控与处理及时，幸而没有造成人员伤亡。1991年8月20日,上海市嘉定县水厂测出河水中的氰化钠超标(0.2～0.9ppm,以CN-计),并发现大批死鱼(总共捞起8900公斤)。经查是位于张家港市的一家化工厂(系个体户,总共三人)以处理上海钢锯厂热处理废渣为名,暗中将含有氰化钠的废渣投入嘉定县内的一条20公里的主干河中(宽40米,平均深2米)。一、无机非金属化合物氰化物在水中的转归自：国家经贸委上海化学毒物咨询中心顾友多内容第二节持久性有毒物质一、持久性有机污染物公约二、持久性有毒物质概念一、持久性有机污染物公约世界环境日：1972年6月5～16日，联合国在斯德哥尔摩召开人类环境会议，通过《联合国人类环境会议宣言》。1972年10月，第27届联合国大会通过决议，将6月5日定为“世界环境日”。《关于对某些持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》：2001年5月21日~23日,中国代表团出席会议，签署了公约，我国是公约首批签字国。“斯德哥尔摩”与人类环境保护史一、持久性有机污染物公约2004年6月，人大常委会批准的该公约。2004年11月：正式对我国生效。2007年4月：国务院批准了由国家环保总局会同外交部、发展改革委、科技部、财政部、建设部、商务部、农业部、卫生部、海关总署和电监会等11个相关部门组织编制的《中国履行“关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约国家实施计划》。公约核心：首先控制并逐步消除12种对人类健康和自然环境特别有害的持久性有机污染物(POPs)，它们是：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(PCB)、二恶英(PCDD)和呋喃(PCDF)。一、持久性有机污染物公约环境激素,内分泌干扰物(Endocrinedisruptors)。•内分泌系统是指分散在体内各个部位的内分泌腺体和细胞的总称。它是一个维持多个器官正常生理平衡的系统。由一系列腺体网络构成。•这些腺体可以分泌许多不同的微量的荷尔蒙。这些荷尔蒙控制着人从小到大的成长、性别、智力等多项功能的发展。一、持久性有机污染物公约“内分泌干扰化学物质(endocrinedisruptingchemicals，简称EDCs)”最初由美国1996年出版的“OurStolenFuture”提出。为了描述这类污染物，世界各国曾采用了“environmentalestrogens”，“environmentalendocrinedisruptors”和“endocrinedisruptingchemicals”等众多用语。根据美国EPA的定义，环境内分泌干扰物质是指“可通过干扰生物或人体为保持自身平衡和调节发育过程而在体内产生的天然激素的合成、分泌、运输、结合、反应和代谢等，从而对生物或人体的生殖、神经和免疫系统等功能产生影响的外源性化学物质”。致癌性、致畸性、致突变性、神经毒性。一、持久性有机污染物公约雌激素细胞核蛋白质合成RNADNA（转录）EDCsER内分泌干扰物对雌激素效应的影响机制注：ER为雌激素受体(estrogenreceptor)外源性物质对激素受体的结合作用是内分泌干扰物作用的基本机制。二、持久性有机污染物概念POPs的判别标准持久性远距离环境迁移的潜在能力T1/2(inair)2daysT1/2（水中)2个月T1/2(土壤或沉积物）6个月BCF5000,或logKow5的证据有令人关注的其他证据生物积累性毒性持久性有毒物质(PTS)有机PTSPOPs杀虫剂艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯(代)苯工业化学品：多氯联苯(PCB)、六氯(代)苯人类无意合成的物质：多氯代二苯并对二恶英和呋喃(PCDD/F)其它有机PTS十氯酮、六六六（HCH）、阿特拉津、五氯酚、氯代石蜡、多环芳烃(PAH)、多溴代联苯醚（PBDE）、辛基酚、壬基酚、酞酸酯、……….有机汞化合物、有机锡化合物、有机铅物………金属有机污染物二、持久性有机污染物概念2001年的POPs清单PTS是指在环境中不容易被降解、可以被生物蓄积的有毒物质的总称，即持久性有毒物质。二、持久性有机污染物概念杀虫剂及副产物艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯苯、α-HCH、β-HCH、γ-HCH、开蓬/十氯酮、五氯苯工业化学品多氯联苯(PCBs)、六氯苯、五氯苯工业副产物六溴联苯醚和七溴联苯醚、四溴联苯醚和五溴联苯醚、六溴联苯、全氟辛烷磺酸化合物、全氟辛基磺酰氟多氯代二苯并对二噁英和呋喃(PCDD/Fs)、六氯苯、五氯苯阻燃剂POPs多环芳烃(PAHs)、多溴代联苯醚(PBDEs)、十氯酮、阿特拉津、五氯酚、氯代石蜡、辛基酚、壬基酚、酞酸酯、……….其它有机PTS有机汞化合物、有机锡化合物、有机铅化合物、金属有机化合物有机PTSPTS………杀虫剂及副产物艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯苯、α-HCH、β-HCH、γ-HCH、开蓬/十氯酮、五氯苯工业化学品多氯联苯(PCBs)、六氯苯、五氯苯工业副产物六溴联苯醚和七溴联苯醚、四溴联苯醚和五溴联苯醚、六溴联苯、全氟辛烷磺酸化合物、全氟辛基磺酰氟多氯代二苯并对二噁英和呋喃(PCDD/Fs)、六氯苯、五氯苯阻燃剂POPs多环芳烃(PAHs)、多溴代联苯醚(PBDEs)、