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1、有机地球化学 环境有机污染化学,第二节 环境有机污染,一、有机污染源二、环境有机污染物1金属及无机化合物2农药DDTs, HCHs3多氯联苯（PCBs） 各种危害,4卤代脂肪烃,表中包含卤代脂肪烃27个。除五种化合物（二氯溴甲烷、氯二溴甲烷、三溴甲烷、六氯环戊二烯和六氯丁二烯）之外，其它化合物由于蒸气压高，会很快地从水中消失并存在于大气中。因此，对这22种高挥发性有机化合物（VOCs）最优监测对象是水和大气。其它五种化合物中的二个（六氯环戊二烯和六氯丁二烯）在沉积物中为长效剂，能被生物积累，以相应的样品为优先对象。其它三种化合物（二氯溴甲
2、烷、氯二溴甲烷和三溴甲烷）的环境最终归宿还不清楚，监测的最佳办法是全部类型介质或从水和沉积物开始。,卤代脂肪烃,氯甲烷：氯甲烷通常用作低温萃取剂，甲基化剂，制备甲级氯硅烷的原料等。甲级氯硅烷是合成有机硅高分子化合物的单体。世界上氯甲烷主要用于甲基氯硅烷单体生产，用于有机硅行业，约占氯甲烷消费量的 90%。 也有一部分氯甲烷用于医药、农药、甲基纤维素和季胺化合物等产品的生产。随着国内经济的快速发展，国内有机硅需求急剧增 长，预计2010年 氯甲烷的需求量将达到约26万吨。三氯甲烷（氯仿）：用作溶剂，可溶解油脂，有机玻璃和橡胶等。也是制备四氟乙烯的原料。四氯
3、化碳：能掩盖燃烧物，使之与空气隔绝，通常用作灭火剂。四氯化碳是良好的萃取剂和溶剂，能溶解脂肪，油漆，树脂和橡胶等有机物。甲烷氯化物除作溶剂、脱酯（漆）剂、萃取剂、气雾剂、致冷剂、灭火剂、麻醉剂等外，还是生产医药、农药、有机硅和有机氟系列产品等的原料。自 20世纪30年代 工业化生产以来，已成为氯碱工业后加工的一个重要有机耗氯产品。,卤代脂肪烃,氯乙烯：无色可燃气体，沸点-13.9 ，难溶于水，易溶于某些有机溶剂，如四氯化碳等。氯乙烯是产生聚氯乙烯的单体。其它有害作用： 氯乙烯在环境中能参与光化学烟雾反应，由于其挥发性强，在大气中易被光解，也可被生物降解和化学降解，即能被特异
4、的菌丛所破坏，亦能被空气中的氧所氧化成苯甲醚、甲醛及少量苯乙醇。氯乙烯是有毒物质，肝癌与长期吸入和接触氯乙烯有关。 1835年法国人勒尼奥首先得到氯乙烯。20世纪30年代，德国某公司首先实现了氯乙烯的工业生产。使用四氯乙烯干洗剂，可使衣服颜色鲜艳柔软，洗净力强，但四氯乙烯会被衣服纤维吸附，待衣服干燥时又可从衣服内释放出来，造成对室内空气的污染，并对婴幼儿造成危害人如果长时间工作在能闻到四氯乙烯气味的高浓度的空气环境中，肯定会有不舒服感觉。因此我们提倡使用的是全封闭环保型干洗机，而不提倡使用开启式干洗机。国外较发达国家及我国的香港地区等都已禁止使用开启式干洗机。,卤代脂肪烃,聚氯乙烯：常见制品：
5、板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等。具有阻燃、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90的硫酸、浓度为60的硝酸和浓度20的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。耐热性较差。具有稳定的物理化学性质，不溶于水、酒精、汽油；能够溶解于醚、酮、氯化脂肪烃和芳香烃等有机溶剂。正是由于其防火耐热作用,聚氯乙烯被广泛用于电线外皮和光纤外皮。此外也常被制成手套、某些食物的保鲜纸。 聚氯乙烯历史上曾经是使用量最大的塑料，现在某些领域上以被聚乙烯、PET所代替，但仍然在大量使用，其消耗量仅次于聚乙烯和聚丙烯。常规的PVC等材料的电线电缆是相当严重的污染源。在制造、使用及废弃处理时，都会产生大量的二恶英
6、、卤氢酸、铅等有害物质；PVC材料燃烧时会发生很大的浓烟，并产生有害的HCL气体；而且大部分PVC材料中含有Pb（铅）、Cd（镉）等（用作电缆稳定剂）多种有害重金属，会对人体健康造成一定的危害；焚烧或掩埋后，会造成对土壤和水源的污染。,PVC树脂的主要用途,1.PVC一般软制品。利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等；利用注射成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。2.PVC薄膜。热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具.宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜，所受热收缩的特性，可用于收缩包装。3.PVC涂层制品。有衬底的人造革是将PVC糊涂敷
7、于布上或纸上，然后在100摄氏度以上塑化而成。无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片，再压上花纹即可。4.PVC泡沫制品。泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。可替代木材试用，是一种新型的建筑才材料。5.PVC透明片材。利用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装，是优良的包装材料和装饰材料。,环保塑料袋,塑料袋最早是一名欧洲的工厂主于1902年发明的。由于其方便易用，价格低廉，因而几乎无处不在。自塑料袋诞生之日起，它注定了是“即用即弃”的消耗品。一般来说，没有完全环保的塑料袋，只能一些塑料袋加入一些成分后，容易降解一些。也就是可降解塑料。在塑料包装制品的生产过程中加入
8、一定量的添加剂（如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等），使塑料包装物的稳定性下降，较容易在自然环境中降解。现在用的环保型的分解相对来说快一些，可能在一年之内分解。也有更快的，奥运环保塑料袋弃后72天可分解 。,卤代脂肪烃,二氟二氯甲烷：无色，无嗅，无毒，不燃，无腐蚀性，化学性质稳定的气体。它的沸点-29.8 ，容易压缩成为液体，解除压力又立刻气化，并吸收大量的热，是个良好的制冷剂，比起常用的制冷剂氨或二氧化硫要优越得多。它的商品名称叫做佛里昂-12。氟利昂实际上指的是含氟和氯的烷烃-氟氯烷，例如CHF2Cl, CHFCl2，等。用途：用作气溶杀虫药发射剂，活塞式冷冻机、冷藏库、冰
9、箱、空调、致冷剂。二氟二氯甲烷是氟利昂的代表物，在紫外线作用下光解为Cl，它能促进O3转化为O2.,氟利昂,几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称。氟利昂主要用作制冷剂氟利昂是臭氧层破坏的元凶，它是20世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。20世纪80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。
10、在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 根据资料，2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析，平流层臭氧减少万分之一，全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%，即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。,卤代脂肪烃,四氟乙烯：无色无嗅气体，难溶于水，易溶于有机溶剂。具有突出的耐腐蚀性，与强酸强碱王水
11、都不发生作用。由聚四氟乙烯制成的塑料有“塑料王”之称，商品名称为“特氟隆”。聚四氟乙烯不燃烧，不吸水，不溶于任何溶剂，具有良好的耐磨性和电绝缘性，可在-200 到250 的温度范围内长期使用。缺点是价格高，成型加工困难。该物质对环境有危害，应特别注意对大气臭氧层的破坏。氟代烃在低层大气中比较稳定，而在上层大气中可被能量更强的紫外线分解。聚四氟乙烯在原子能、国防、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、纺织、食品、冶金冶炼等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等，使之成为不可取代的产品。,5醚类,表中包含有7种醚类化合物。其中的五种双-（
12、氯甲基）醚、双-（2-氯甲基）醚、双-（2-氯异丙基）醚、2-氯乙基-乙烯基醚及双-（2-氯乙氧基）甲烷只存在于水中，潜在生物积累和沉积物中的吸附能力均都低，所以优先监测对象是水。4-氯苯-苯基醚和4-溴苯-苯基醚的生物积累和沉积物中的吸附能力均都较高，建议在沉积物和生物群中监测这些化合物。,多溴联苯醚,欧盟RoHS和WEEE指令的基本内容欧盟议会及欧盟委员会于2003年2月13日在其官方公报上发布了废旧电子电气设备指令（简称WEEE指令）和电子电气设备中限制使用某些有害物质指令（简称RoHS指令） RoHS指令和WEEE指令规定纳入有害物质限制管理和报废回收管理的有十大类102种产品，前七类
13、产品都是我国主要的出口电器产品。包括大型家用电器、小型家用电器、信息和通讯设备、消费类产品、照明设备、电气电子工具、玩具、休闲和运动设备、医用设备（被植入或被感染的产品除外）、监测和控制仪器、自动售卖机。,多溴联苯醚,电子工业是世界上规模最大并且增长最快的生产行业，伴随着这种生产的增长，大量的废旧、遗弃的电子产品或是电子垃圾应运而生，成为了工业世界中的废物主流。此外，大量的电子洋垃圾通过各种渠道被运送到发展中国家。据报道，大概80 %的电子洋垃圾被运送到了亚洲，而这其中的90 %又被运送到了中国，所以中国成了全世界电子垃圾的处置地。电子垃圾在被处理的过程中会释放大量的持久性有机污染物( POP
14、s)，比如多环芳烃( PAHs) 、多氯联苯(PCBs) 、PBDEs 和二噁英。在瑞典的电子垃圾回收工厂内，空气中检测出的PBDEs 浓度要高于其它类型的工作环境。中国电子垃圾的量非常巨大，且电子垃圾处理的过程属于粗放式。,对于PBDEs的规定,美国多州限制多溴联苯醚的使用加州、夏威夷、伊利诺斯州、缅因州、米歇根州、纽约、俄勒冈州以及马里兰州已经立法限制使用含有五溴联苯醚（penta-BDE）和八溴联苯醚（octa-BDE）的量超过0.1%的产品；缅因州：一项保护孕妇及儿童不受有毒物质危害的法令规定，从2008年1月1日起，禁止销售和发布含有十溴联苯醚（deca-BDE）的电子和家具；明尼苏
15、达州：明尼苏达州2007年法令，规定2007年1月1日起，生产商在销售新视频显示设备之前应先向当局注册。2008年9月1日起，注册应包括有关销售给家户的视频显示设备含有多溴联苯（PBBs）、多溴联苯醚（PBDEs）的量是否超过欧盟RoHS要求的申明；纽约：不得生产和销售含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚的电子产品；华盛顿：自2008年1月1日起逐步淘汰多溴联苯醚的使用，限制床垫、软垫家具、电视机和电脑中的十溴联苯醚（deca-BDE）的使用.,RoHS,RoHS指令限制使用以下六类有害物质1. 铅（Pb） 使用该物质的例子：焊料、玻璃、PVC稳定剂2. 汞（Hg）（水银）使用该物质的
16、例子：温控器、传感器、开关和继电器、灯泡 3. 镉（Cd） 使用该物质的例子：开关、弹簧、连接器、外壳和PCB、触头、电池 4. 六价铬（Cr 6+ ） 使用该物质的例子：金属附腐蚀涂层 5. 多溴联苯（PBB） 使用该物质的例子： 阻燃剂，PCB、连接器、塑料外壳 6. 多溴二苯醚（PBDE） 使用该物质的例子：阻燃剂，PCB、连接器、塑料外壳,贸易壁垒,RoHS对我国电子产业的影响根据中国电器工业协会的最新数据，2004年一季度，我国机电产品出口在我国出口中所占比重达55。而欧盟已经成为中国机电产品出口的主要市场。由于中国厂商环保理念和工艺水平的落后，RoHS指令使得将近270亿美元的中国机电产品面临欧盟的环保壁垒。 电子信息产品污染防治管理办法规定，自2006年7月1日起，列入电子信息产品污染重点防治目录中的电子信息产品中不得含有铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯乙醚和聚合溴化联苯及其他有毒有害物质。对于2006年7月1日以前的一段时间，中国政府要求电子信息产品制造商们实行有毒有害物质的减量化生产措施，并积极寻找可替代品。,
