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1、持久性有机污染物（持久性有机污染物（POPsPOPs ）分析和处理技术研究进）分析和处理技术研究进 展展 1 目录 一、背景 二、分析技术 三、处理技术 2 背景 定义：持久性有机污染物 ( Persistent Organic Pollutants)简称POPs， 是指具有持久性、生物蓄 积性、半挥发性和毒性, 能在大气环境中长距离迁 移并能沉积回地球,对人 类健康和环境具有严重危 害的有机化合物。 3 背景 种类：1997年联合国环境规划署( UNEP) 提出了需要采取国际行动的首 批 12 种 POPs,它们 是艾氏剂、狄 氏剂、异狄氏剂、DDT、氯丹、六氯 苯、灭蚁灵、毒杀芬、七氯、多
2、氯联 苯、二噁英和苯并呋喃。 自2004年 关于就某些持久性有机污染物采取 国际行动的斯德哥尔摩公约生效至 今，经过各个缔约国的积极配合和不 懈努力，规定的受控物质已从最初的 12种有机污染物扩大到了22 种，并 得到了严格控制和很大程度的削减。 4 背景 对人类及环境的影响：近年来全球范 围内的调查和研究显示， POPs 的危 害仍不容小觑其具有“三致” ( 致 癌、致畸、致突 变)效应，对人类和 动物的生殖、遗传、免疫、神经、 内 分泌等系统等具有强烈的危害作用。 19872012年，世界卫生组织(WHO) 及联合国环境规划署(UNEP)先后5次针 对特定区域人群母乳中POPs的水平和 趋
3、势进行了调查，2001年公约修正案 中所列的POPs均有检出，其中甚至包 括多溴联苯醚( PBDEs)等新型POPs。 5 背景 案例：日本1968年和台湾1979年曾发生 因食用被PCBs污染的米糠油而导致上千 人中毒的事件,中毒者不仅发生急性中 毒症状,而且接触过 PCBs 的 妇女在7 年后生下的婴儿出现色素沉着过度、指 甲和牙齿变形到7岁时仍智力发育不 全、行为异常等现象。 6 持久性有机污染物分析技术 研究POPs的存在、分布、迁移、转化、归宿、代谢 和处理都离不 开分析化学。环境中POPs的分析对 象广,污染含量低,多氯联苯、 二噁英又有多种异构体,因此分析手段必须灵敏而准确、速度
4、快、 自动化 程度高。常用的POPs分析方法主要有气相色谱法、气相色 谱 /质谱联用法、高效液相色谱法、超临界流体色谱法以及毛细管 电泳。 7 持久性有机污染物分析技术 1.气相色谱法( GC)和色质联用法( GC /MS ） GC法是环境监测中对有机污染物进行定性和 定量分析最常用的手段。该法适于分析易挥 发、热 稳定性好的有机物,并以其快速高 效、操作简便、价格相对低廉而备受人们重 视。美国环保局( EPA)推 荐GC 法作为分析 农药、多环芳烃、二噁英等的标准分析方 法,我国目前在测定二噁英、多氯联苯及有 机 氯农药等POPs时也主要采用GC法。GC/MS 联用技术把色谱法的高灵敏度与质
5、谱法的高 分辨率结合起来,大大扩展了GC方法的应 用。 8 持久性有机污染物分析技术 2.高效液相色谱法( HPLC) HPLC法适于检测分子量大、挥发性低 、热稳定 性差的有机污染物,这恰恰 弥补了GC法的不足。我国水和废水 监测分析方法、空气和废气监测分 析方法,分别将HPLC法定为测定水 中的多环芳烃以及空气中苯并(a)芘 的局推荐方法,在发达国家更是将 HPLC法作为常用的环境监测方法。 9 持久性有机污染物处理技术 POPs修复技术根据原理可分为物理、化学和生物方法，这些方法各 具特色且适用范围不同，其中化学方法因其处理效率高、处理效果 好、适用性强等特近年得到快速地发展。 10 持
6、久性有机污染物处理技术 1.物理法 物理法常作为一种预处理手段与化学、生物方 法进行配合来实现 POPs 的进一步削减，以达到 更 彻底的修复效果 其中，吸附法在饮用水净 化、重金 属去除、污水脱色除臭等方面应用广 泛，但是涉及其 对 POPs 的吸附效果和作用机 理的研究较少，新型吸附材料也丞待开发。 主要吸附材料种类：活性炭( AC)、环糊精 (CDs) 、生物炭、碳纳米管( CNTs)等 11 持久性有机污染物处理技术 2.化学方法：针对POPs的光解、超声波处理、超临界水氧化、电化 学还原等化学修复方法，利用氧化、还原等化学反应使水体、土壤 等环境中的污染物得到降解 或去除，此类方法速
7、度快、效率高、 效果好、适用范围广，是当下针对 POPs的主要修复手段。但在反 应过 程中可能会生成副产物，存在二次污染的风险，一些方法能 耗较高，对反应条件要求也比较严格 12 持久性有机污染物处理技术 3.生物法：POPs多以痕量水平存在于环境中，生物法可通过动物、 植物或微生物等的吸附和降解作用来实现对POPs的转移和削减，具 体可分为动物修复、植物修复和微生物修复 13 持久性有机污染物处理技术 动、植物修复 ：动物修复是利 用土壤中的蚯蚓等来吸收、富 集 土壤中 POPs，并通过其自 身的代谢作用将部分有害 物质 分解为低毒或无毒产物，对土 壤条件要求较为 严格。植物修 复作为修复领
8、域的研究热点具 有相当大 的前景，该方法可通 过植物对污染物的直接或间接 吸收、富集、迁移、转化、代 谢作用来达到环境净化的目 的。 14 持久性有机污染物处理技术 微生物修复 ：微生物修复利用 细菌、真菌等微生物的代谢活动 把 POPs转化为易降解的物质甚 至矿化，是一种 操作简单、成 本低廉的修复方法，其中，膜生 物反应器( MB) 利用微生物分 解水中的 有机污染物并通过超 滤膜将悬浮固体、高分子物质 及细菌从水中去除，被广泛应用 于处理医疗、农业、 市政污 水。 15 有效防治POPs对环境和人类的危害是一件刻不容缓的大事。我国 POPs研究起步较晚,缺乏相关 的环境背景资料,研究基础相对薄 弱。因此,有必要大力开展有关POPs的基础研究和应用研究,从而制 定出符合国情、因地制宜的控制措施。 16
