第9讲-持久性有机污染物

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1、持久性有机污染物第9 讲1+二十世纪30年代以来，人造合成有机化学品的生产和使用急剧增 长。到目前为止，人类已人工合成了近1000多万种化合物。+化学品建构了现代人类社会生活，也造成广泛环境污染。+许多种合成有毒有机化学品和化工生产过程产生的有毒有机污染 物对人体及其他生物体产生潜在和远期的毒性影响已日益明显。 +蕾切尔卡逊于1962年出版的寂静的春天唤起人类社会对持 久性有毒化学品的广泛警觉的开始。引言引言人工有机化学品与人类人工有机化学品与人类 生命安全生命安全2+60-70年代，在南极和北极都检测到了DDT、PCB等POPs 。同时，越来越多的证据充分证实此类污染物对人体及其 他生物体具

2、有潜在和深远的毒性危害。+在70和80年代，许多发达国家政府采取行动，禁止生产 使用了DDT、六氯苯等有机氯农药及PCB等POPs，由于全 球各国国情不同，POPs类物质仍然在全球许多地方生产、 使用和排放。+目前的检测表明，POPs类物质已遍布于地球的每个角落 以及野生动物和人体，其浓度达到惊人地步，日益严峻地 威胁着人类的生命安全乃至全球生态，POPs污染问题已成 为重大的全球性环境问题之一。 3持久性有机污染物（POPs） PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS4|POPsPOPs定义定义|POPsPOPs特性特性|POPsPOPs的危害的危害|POPsPOPs公约公

3、约( (斯德哥尔摩公约斯德哥尔摩公约) )|POPsPOPs的科学问题的科学问题目录目录51.POPs POPs 的定义的定义持久性有机污染物 Persistent Organic Pollutants ， 是指具有以下特性的有机污染物：p环境持久性：在大气、水、土壤中半衰期较长,不易 分解p高脂溶性：可通过食物链在生物体内累积浓缩并最 终传递到人体p毒性：对人体和生态系统具有毒性危害p半挥发性：可远距离传输，影响区域和全球环境 6与与POPsPOPs相关的概念相关的概念nPTSs：Persistent Toxic Substances，持久性有毒化学物质；nPBTs：Persistent B

4、ioaccumulative Toxic substances持久性、生物累积性和毒性物质；nPBTs和PTSs概念更广泛，包括重金属或金属有机物质。nPOPs属于PBTs和PTSs所定义的物质中的一类，除具有上述概念所界定的持久性、生物累积性和毒性等特征外，还特别具有半挥发性而可远距离迁移特性。7PBTsPBTs持久性 Persistence 生物累积性 Bioaccumulation毒性 Toxicity POP持久性 生物累积性 毒性 易于长距离大气输送和沉降在释放源和远离源的地区都可以对环境和人类健康造 成不利影响82.POPs2.POPs的特性的特性92.1持久性（Persisten

5、t）水中的半衰期 2个月土壤中的半衰期 6个月沉积物中的半衰期 6个月；该化学品具有其它高度持久性102.2POPs相关环境参数nLD50：Lethal Dose, 半数致死剂量，指毒物引起一群受试生物的半数 死亡所需的毒物剂量，急性毒性参数。n TEQ： Toxicity Equivalency Quantity，毒性当量，表示某种有毒物 质达到最毒的化学物质-2,3,7,8-TCDD相等的毒性效应所需相 应的浓度。用以表征PCDD/PCDF类物质以及共面PCBs的毒性 。n BCF/BAF：Bioconcerntration Factor/Bioaccumulation Factor，生物

6、 富集因子/生物积累因子，生物从周围环境（水、土壤、大气）富 集/积累某种元素或难降解的物质，这种元素或物质在有机体内浓 度与周围环境中浓度的比例就是生物富集因子/积累因子。11uKOW：Octanol-Water partition coefficient, 正辛醇-水分配系数，表示化学物质在辛醇中浓度和在水中浓 度的比例。KOW越高，说明该物质越不易溶于水，越易溶于有 机溶剂和脂肪，即憎水、亲脂性。uKOA：Octanol-Air partition coefficient, 正辛醇-空气分配系数， 表示化学物质在辛醇中浓度和在空气 中浓度的比例。KOA越高，说明该物质蒸气压较低，越易溶于

7、 有机溶剂中，而不易挥发到空气中。uKAW：Henrys Law constants, 亨利常数。uHalf-life time：半衰期， 某一元素或物质在环境中消耗（或降解）一半所需 要的时间。122.3POPs2.3POPs的生物累积性的生物累积性吸收（呼吸、皮肤、饮食）食物链传递过程中具有持久性，不易降解以很慢的速度被排泄掉l l通过周围媒介到生物体内，并通过食物链的生物放大作用达到通过周围媒介到生物体内，并通过食物链的生物放大作用达到 中毒浓度。中毒浓度。l l能在食物链中富集或累积，对有较高营养等级的生物造成影响能在食物链中富集或累积，对有较高营养等级的生物造成影响。 判断标准：在水

8、生物种中的生物浓缩系数（BCF）或生物积累系数（ BAF）大于5000，或如无BCF和BAF数据，则log Kow值大于5。BAF（BCF） 5000 或 KOW 105（104）13141516淤泥中的淤泥中的DDTDDT含量含量 浓度为浓度为0.016*100.016*10-6-6DDTDDT在体内积累到万分之五时就会引起在体内积累到万分之五时就会引起 肝细胞坏死并损害神经系统肝细胞坏死并损害神经系统虾体内则为 0.44*100.44*10-6-6吃虾的动物体内又吃虾的动物体内又 把浓度提高把浓度提高1010倍倍人吃动物人吃动物17有机农药六六六在食物链中富集土壤 pg/g杂草 pg/g牛

9、奶 pg/g脂肪人体 pg/g脂肪95%来自食物55 暴露极限n1994 年美国环境保护机构明确表示二恶英对 公众健康是一种严重威胁，认为二恶英几乎没 有“安全”接触剂量；n1990年 WHO把人类所承受的二恶英极限定为 每天 1/10 亿克每千克体重;56uPOPs公约基本内容n公约内容可分为5个基本方面:q控制义务;q豁免条款;q常规义务;qPOPs增补程序;q基金和技术援助;57u基本履约义务（1）禁止或消除有意生产的各种POPsu在约10年豁免期限前，消除的有意生产的杀虫剂POPs和 PCBs的生产、使用和进出口（DDT除外）；u严格限制DDT生产和使用，不断评估逐渐实现淘汰；u调查P

10、OPs的库存、废弃和污染场地，制定并实施无害化处置 计划；u查明含PCBs的废弃设备，并采取无害化处置措施于2028年前 逐步消除其中PCBs。58u基本履约义务（2）严格控制豁免POPs的环境污染和健康风 险u鉴于目前经济和技术条件，公约允许某些POPs在一定的豁 免条件下暂时生产和使用。u缔约方需采取封闭条件和污染控制技术，并制定严格的产 品质量和环境排放标准，使豁免POPs在作为中间体或产品 （如DDT和六氯苯）在生产和使用过程中的残留和污染排 放最小化。59u基本履约义务3（3）减少或消除非故意副产物POPs制订和实施以源排放评估和消除为目的二恶英和呋喃等非故意副产物POPs综合控制计

11、划；尽快对副产物POPs排放源采取污染控制的“最佳技术（BAT）”和“最佳环境做法（BEP）”。60u基本履约义务4（4）研究、开发和监测n缔约方应鼓励和开展POPs和相关替代品，以及潜在POPs的 研究、开发和监测活动，主要包括源清单、环境污染、健康 危害和社会经济影响等。n应制定相应规划，支持旨在增强国家科学和技术研究能力， 并有利于相关国际合作的各项活动。61u基本履约义务5（5）公众宣传和教育z缔约方应促进提高政府管理者对POPs问题的认识，向公众宣 传有关POPs及其对健康和环境影响以及替代品等方面的一切 现有知识；z制定实施特别是针对妇女、儿童和文化程度低的人的教育和 公众宣传方案

12、；z对工人、科学家、教育人员以及技术和管理人员进行培训；z建立信息中心，进行信息登记和交流。62u基本履约义务6（6）制定POPs控制的国家实施方案v缔约国在公约生效2年内，制定一项履行公约各项义务的“ 国家实施计划（NIP）”；vNIP制定应征求国内的利益相关者意见，并尽力将NIP纳入 到国家可持续发展战略之中。v 此外，公约还规定了一些其他义务包括指定信息联络国 家归口机构、向缔约方大会汇报和建立成效评估机制等。635.POPs需要解决的科学问题64nPOPs的环境行为 (fate)lPOPs的排放；lPOPs的污染现状；lPOPs的各种降解；nPOPs的风险评价l暴露途径和l健康影响65

13、nPOPs替代和污染处置qPOPs替代方法和技术（如， 病媒控制，白蚁防治 ，）qPOPs污染处置方法和技术（如，二恶英控制， POPs废弃物和污染场地处理）nPOPs的社会及经济影响评估nPOPs相关管理政策研究666.中国POPs简况p中国50-80年代曾生产使用DDT、毒杀芬、六氯苯、氯丹、七氯5种（当时未 生产艾试剂、狄试剂、异狄试剂和灭蚁灵），DDT曾为主导农药，其次是毒 杀芬， 自1983年，DDT全国累计使用量约40多万吨。p1983年始，先后停止毒杀芬、七氯、氯丹等的生产和使用，但保留DDT登记 和六氯苯生产，但禁止或限制其作为农药使用，DDT用于生产三氯杀螨醇的 原料（中间体

14、），六氯苯用于生产五氯酚钠。p目前，DDT、氯丹、灭蚁灵等3种在生产、使用或出口。DDT年产量约3000 吨，氯丹160吨？。DDT在少数省（云南、江苏、四川等）因疟疾严重，仍在 使用。p近几年中国主要用于新建房屋每年使用氯丹原油在200吨以上？，灭蚁灵约 0.3吨（不含农林、水利部门），1999年经贸委下文禁止氯丹生产 ；p中国提出4种豁免：1） DDT，用于中间体生产；2） HCB，用于农药中间体 生产；3）氯丹，用于白蚁药的生产和保护建筑堤坝的使用；和4）灭蚁灵，用 于灭白蚁药的生产。p中国1项可接受用途： DDT，用于病媒防治的生产。671965年-1981年，中国曾生产PCB，主要作

15、为电容器介质和油漆配制；70年代末到80年代初从还从法国、比利时等国进口过大量含PCB的变电设备 ；目前，大部分PCB电容器已报废，部分仍在使用，废弃状况堪忧。1991年，发布“防止含PCB电力装置及其废物污染环境的规定”，规定各级环 保部门必须对PCB电力装置进行封存，集中管理；1991年和1999年分别发布了PCB控制标准和焚烧标准；调查显示：因管理力度不够，各地对PCB封存数量甚至地点情况不清；相当部分PCB电容器因封存时间过长，已经腐蚀泄露，造成封存土地和水体 的污染相当严重；PCB处置和焚烧能力不足68全世界每年排放二恶英50kgTEQ，UNEP统计年排放最大国为日本，1.5kgTE

16、Q;氯碱工业、有机氯工业、纸浆漂白等含氯加工工业产生大量二恶英/呋喃，问题十 分严重。中国为氯碱生产大国，产量居世界第二；估算每年排放二恶英类物质5.4kgTEQ五氯酚和钠五氯酚在中国广泛用于防治血吸虫病以及木材防腐，其副产物二恶 英大量进入水体，估计每年达15kgTEQ;造纸废液中因工艺落后，处理不足，产生二恶英每年达20 kgTEQ;此外，燃料化工、日化等。中国垃圾量年增长率达6%，其中危险废物占2-5%，中国未来垃圾焚烧率将提高到 3%，未来垃圾焚烧带来的二恶英污染问题将十分严峻。69参考网址：http:/www.pops.inthttp:/www.chem.unep.ch70有感n首批被列入公约受控清单的12种POPs中，有8种有机氯 杀虫剂、2种工业化学品和2种非故意生产的副产物，包括 人们熟知的滴滴涕、灭蚁灵、多氯联苯（PCBs），以