關于持久(jiu)性有機污染(ran)物(POPs)
1 什么是持久性有機(ji)污染物(wu)(POPs)
POPs是(shi)持(chi)久性(xing)有機污染物(Persistent Organic Pollutants)的英文簡稱,是(shi)結(jie)構穩定、不(bu)容易與其他物質發生(sheng)反(fan)應,在自(zi)然環(huan)境(jing)中(zhong)又難以被降解(jie)的一類化學物質,它能夠通過空氣進(jin)行長距離傳輸遷移,并(bing)在遠離排(pai)放點的地區沉降積累下來,在陸(lu)地生(sheng)態(tai)系統(tong)和(he)水(shui)生(sheng)生(sheng)態(tai)系統(tong)中(zhong)不(bu)斷累積而對人體健康和(he)環(huan)境(jing)產生(sheng)嚴重危(wei)害。
2 持久(jiu)性(xing)有機(ji)污(wu)染物(POPs)有哪四個特性(xing)
POPs具備四(si)種主要特(te)(te)性(xing),由于這些特(te)(te)性(xing)使得POPs和其他的(de)化學物質(zhi)存在(zai)區別(bie)。這四(si)種特(te)(te)性(xing)分別(bie)是:持久(jiu)性(xing)、長距(ju)離遷移(yi)性(xing)、生物蓄積性(xing)、毒性(xing)。
持(chi)(chi)久性(xing):持(chi)(chi)久性(xing)指POPs因結構(gou)穩定、不容易與其他物(wu)(wu)質(zhi)發生(sheng)(sheng)反應,在(zai)(zai)自然環境(jing)中很難被降(jiang)解在(zai)(zai)環境(jing)介質(zhi)中的長期存在(zai)(zai)。持(chi)(chi)久性(xing)使POPs在(zai)(zai)環境(jing)介質(zhi)中轉(zhuan)變(bian)為其它無毒(du)或(huo)低(di)毒(du)性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)的時間(jian)通常需(xu)要(yao)長達(da)數月,甚至數年之久。POPs的這(zhe)種(zhong)持(chi)(chi)久性(xing)對生(sheng)(sheng)態環境(jing)和人體健康(kang)將產生(sheng)(sheng)極大的危(wei)害(hai)。
長(chang)距離(li)(li)遷(qian)移性:指POPs能夠(gou)通過環(huan)境(jing)介質(zhi)長(chang)距離(li)(li)傳輸,對遠離(li)(li)排放點的(de)地方造成影響,并在(zai)較冷的(de)地方聚(ju)集起(qi)來(lai)(lai)的(de)特性。例如,科(ke)學(xue)家在(zai)從來(lai)(lai)沒(mei)有使用過POPs物質(zhi)的(de)南北極地區(qu)、高山地區(qu)和其(qi)他人煙(yan)稀少地區(qu)檢測(ce)到POPs,并且這些(xie)地區(qu)的(de)POPs濃(nong)度往(wang)往(wang)比正(zheng)常環(huan)境(jing)中(zhong)高數十倍(bei)上百(bai)倍(bei)之多,這正(zheng)是長(chang)距離(li)(li)遷(qian)移性的(de)作用。
生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)累(lei)積性(xing)(xing):因POPs有不溶或者微溶于水,易(yi)溶于脂肪(fang)的(de)特點,故而使其在(zai)(zai)野(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)(wu)和人(ren)體(ti)(ti)中有著相當數量的(de)脂肪(fang)組織,因此POPs易(yi)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)內停(ting)留聚集(ji),而且蓄(xu)積后難以排泄(xie)、代謝和分解,從而達到持續累(lei)積的(de)效果。正是因為(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)累(lei)積性(xing)(xing)的(de)作用,生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)和人(ren)體(ti)(ti)內往往含有高濃度的(de)POPs物(wu)(wu)(wu)質。
毒性(xing):指POPs能(neng)(neng)夠對人類健康和生(sheng)態(tai)系(xi)統產生(sheng)危害,具有致癌、致畸、致突變的(de)效應。生(sheng)物體通過飲食(shi)等途徑攝入POPs,可能(neng)(neng)導致生(sheng)殖、遺傳、免疫、內分(fen)泌等系(xi)統受(shou)到影響,危害機體健康。
2.1 持久(jiu)性有機污染物(POPs)為什(shen)么總是存(cun)在
研究發現(xian),經(jing)長(chang)遠距離(li)遷移到(dao)冰雪世界、高山(shan)、叢林中的(de)POPs,有些是很早以前就(jiu)開始使(shi)用(yong)的(de),有些甚至已經(jing)禁止使(shi)用(yong)很長(chang)一段時(shi)間了(le),那(nei)么(me)為什(shen)么(me)這些POPs物質現(xian)在還能被檢測到(dao)呢?這是因為POPs具(ju)有持久性的(de)特點(dian)。POPs對生物降解(jie)(jie)、光解(jie)(jie)、化學分解(jie)(jie)作用(yong)都有很高的(de)抵抗力,即它們可以抵御酸堿的(de)腐蝕、生物的(de)侵擾、難(nan)以與(yu)其(qi)他(ta)化學物質發生反應,因此,排(pai)放(fang)到(dao)環(huan)境(jing)中的(de)POPs通(tong)常可在水體、土(tu)壤和底泥等環(huan)境(jing)中存留長(chang)達數年的(de)時(shi)間。
2.2 持久(jiu)性(xing)有機(ji)污染物(POPs)的生物累積是怎(zen)樣的過程
弱肉強食在自然界中已經成為了認識的法則,以水體中的生態系統而言,低等級的生物依靠水中的物質、細小的泥沙中的有機物、營養物質為食物,不斷地生長。而較高級的生物就以這些低級的生物為食,這樣逐級捕食與被捕食的關系,就像一個金字塔形的食物鏈一樣,越高級的生物,種類也就越少,固然蓄積的能量也就越多。
由于這個原因,環(huan)境中的(de)(de)(de)POPs物(wu)(wu)(wu)質(zhi)會從(cong)低級生(sheng)物(wu)(wu)(wu)不(bu)斷(duan)地傳遞到(dao)高(gao)級生(sheng)物(wu)(wu)(wu)中,因此,產生(sheng)更(geng)嚴重的(de)(de)(de)危害(hai)。舉個例子來說明,“水(shui)體(ti)→浮游動(dong)物(wu)(wu)(wu)→小魚(yu)(yu)(yu)→大魚(yu)(yu)(yu)→鳥(niao)類(lei)(lei)”是一條很典型(xing)的(de)(de)(de)食物(wu)(wu)(wu)鏈,根據(ju)科學家觀測,POPs在(zai)食物(wu)(wu)(wu)鏈不(bu)同環(huan)節(jie)的(de)(de)(de)濃(nong)度是不(bu)同的(de)(de)(de)。以(yi)滴(di)滴(di)涕(DDT1)為(wei)例,其在(zai)水(shui)中的(de)(de)(de)濃(nong)度為(wei)0.003 ppm(ppm為(wei)濃(nong)度單位,1 ppm=10-6),在(zai)浮游動(dong)物(wu)(wu)(wu)體(ti)內(nei)為(wei)0.04 ppm,到(dao)了小魚(yu)(yu)(yu)體(ti)內(nei)的(de)(de)(de)濃(nong)度為(wei)0.5 ppm,以(yi)小魚(yu)(yu)(yu)為(wei)食的(de)(de)(de)大魚(yu)(yu)(yu)體(ti)內(nei)的(de)(de)(de)濃(nong)度達到(dao)2 ppm,而以(yi)捕食魚(yu)(yu)(yu)類(lei)(lei)為(wei)生(sheng)的(de)(de)(de)鳥(niao)類(lei)(lei)體(ti)內(nei),DDT濃(nong)度蓄(xu)積到(dao)25 ppm,由此看出DDT通過食物(wu)(wu)(wu)鏈的(de)(de)(de)傳遞濃(nong)度逐漸升高(gao),在(zai)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)內(nei)進行了濃(nong)度累積。POPs的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)累積特性能使得高(gao)等級的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)蓄(xu)積大量POPs物(wu)(wu)(wu)質(zhi),從(cong)而對(dui)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)造(zao)成更(geng)大的(de)(de)(de)危害(hai)。
2.3 什么使(shi)得(de)POPs無(wu)處不在?
POPs有一(yi)種獨特的性(xing)質——長(chang)距(ju)離遷移(yi)性(xing)。它們能(neng)通(tong)過(guo)氣(qi)流(liu)、水流(liu)或吸附在顆粒(li)物上等過(guo)程(cheng)進行長(chang)距(ju)離傳輸,從而(er)(er)對較遠地(di)(di)方的生(sheng)態環(huan)境造(zao)成不良影(ying)響。空氣(qi)中(zhong)的POPs長(chang)距(ju)離遷移(yi)之(zhi)后(hou)隨(sui)著(zhu)氣(qi)溫下降(jiang)或者降(jiang)雨沉降(jiang)到地(di)(di)面,隨(sui)后(hou)POPs只在地(di)(di)面上進行短(duan)暫的停留(liu),又隨(sui)溫度升高揮(hui)發至空氣(qi)中(zhong)。這樣不斷地(di)(di)沉降(jiang)揮(hui)發使得POPs在空氣(qi)和地(di)(di)面之(zhi)間的來回跳(tiao)躍,完成一(yi)次一(yi)次短(duan)距(ju)離的遷移(yi),因而(er)(er)被稱為(wei)“蚱(zha)蜢(meng)跳(tiao)”效(xiao)應。同時,在溫度較高的地(di)(di)區POPs易于(yu)揮(hui)發和遷移(yi),而(er)(er)在溫度較低的地(di)(di)區則易于(yu)沉降(jiang),就像實驗蒸(zheng)餾(liu)的效(xiao)果一(yi)樣,這就是“全球蒸(zheng)餾(liu)效(xiao)應”。
2.4 什么是POPs 的(de) “蚱蜢(meng)跳效應”
POPs是在(zai) “全球(qiu)(qiu)分(fen)布”的(de)(de)(de)(de)(de),極地(di)(di)(di)(di)地(di)(di)(di)(di)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)POPs是通(tong)過(guo)一次又一次的(de)(de)(de)(de)(de) “跳(tiao)躍(yue)”距離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)遷(qian)移(yi)跳(tiao)躍(yue)過(guo)程。而這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)跳(tiao)躍(yue)過(guo)程也取決于周圍溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化,隨著季(ji)節(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化,溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化也較(jiao)(jiao)(jiao)大(da), POPs在(zai)遷(qian)移(yi)經過(guo)中(zhong)(zhong)緯度(du)時(shi),在(zai)溫(wen)(wen)度(du)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)夏(xia)季(ji)容易(yi)揮(hui)發,在(zai)較(jiao)(jiao)(jiao)冷(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)冬季(ji)則(ze)會沉降下(xia)來(lai),等到溫(wen)(wen)度(du)再升高(gao)(gao)時(shi)再繼(ji)續揮(hui)發遷(qian)移(yi)。POPs這種間(jian)斷式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)跳(tiao)躍(yue)遷(qian)移(yi),使其逐步(bu)從低緯度(du)溫(wen)(wen)度(du)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域向高(gao)(gao)緯度(du)寒冷(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域遷(qian)移(yi),全球(qiu)(qiu)蒸(zheng)餾(liu)效(xiao)應類似于實(shi)驗室(shi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)餾(liu)實(shi)驗。這個過(guo)程中(zhong)(zhong), POPs在(zai)溫(wen)(wen)度(du)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)區(qu)大(da)量(liang)(liang)揮(hui)發,隨著氣流運動遷(qian)移(yi)到溫(wen)(wen)度(du)較(jiao)(jiao)(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域冷(leng)凝。POPs釋(shi)放到環境中(zhong)(zhong)后,氣溫(wen)(wen)一旦升高(gao)(gao),將會被(bei)大(da)量(liang)(liang)地(di)(di)(di)(di)揮(hui)發到空氣中(zhong)(zhong),在(zai)風(feng)力(li)作用(yong)下(xia)吹(chui)到較(jiao)(jiao)(jiao)冷(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域進行沉降。由于極地(di)(di)(di)(di)地(di)(di)(di)(di)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)很低,所(suo)以大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)POPs較(jiao)(jiao)(jiao)終(zhong)(zhong)遷(qian)移(yi)到高(gao)(gao)緯度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)極地(di)(di)(di)(di)地(di)(di)(di)(di)區(qu),并沉降下(xia)來(lai),較(jiao)(jiao)(jiao)終(zhong)(zhong)實(shi)現POPs的(de)(de)(de)(de)(de)全球(qiu)(qiu)遷(qian)移(yi)過(guo)程。
3 持(chi)久性有機污染物(wu)(POPs)都是一(yi)樣的嗎
POPs物質種類多樣,形態各異,但是我們通常按照POPs的來源與性質分為三大種類,也就是國際社會為了控制和消除有害的POPs所簽署的《斯德哥爾摩公約》中規定的受控制三類POPs,分別是:
(1)農藥類:人們生產的殺蟲劑和有機氯農藥;
(2)工業產品類:以多氯聯苯物質(PCBs)為代表;
(3)非故意生(sheng)產(chan)的化學品(pin),主要(yao)是二噁英和呋喃類。
農藥類:有機氯農藥是一類用于防治植物病蟲害,組成成分中含有氯元素的有機化合物。有機氯農藥主要分為兩大類,分別以苯為原料和以環戊二烯為原料,第1類包括使用較早、應用較廣的殺蟲劑DDT;第二類包括氯丹、七氯、艾氏劑等殺蟲劑。
工業(ye)化學品類:POPs中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)一些物質(zhi)因性質(zhi)穩定,在(zai)工業(ye)生(sheng)產中(zhong)(zhong)(zhong)通常(chang)被用(yong)于絕緣(yuan)物體和用(yong)于阻止燃(ran)(ran)燒試劑(阻燃(ran)(ran)劑),主要包括多氯聯苯(ben)和六(liu)氯苯(ben) (HCB)。其中(zhong)(zhong)(zhong),多氯聯苯(ben)可用(yong)在(zai)電器設備如變(bian)壓器、電容器、充液(ye)高(gao)壓電纜以及油漆和塑料(liao)中(zhong)(zhong)(zhong),是一種熱(re)交流(liu)介質(zhi);而六(liu)氯苯(ben)是化工生(sheng)產的(de)中(zhong)(zhong)(zhong)間體
非故意排放副產物類:POPs物質除了用作有機氯農藥和工業化學品之外,還有一部分僅在生產、生活過程中作為副產物被釋放,稱為“非故意排放副產物”。非故意排放副產物主要是由有機物質和氯的熱處理過程中無意形成和排放的,以二噁英類物質為代表。
3.1 什(shen)么是“骯(ang)臟(zang)的一打”
2004年5月(yue)17日生效的《關(guan)于持久性有(you)機(ji)污染的斯德哥爾(er)(er)摩(mo)公(gong)約》(以下簡(jian)稱(cheng)《斯德哥爾(er)(er)摩(mo)公(gong)約》或(huo)公(gong)約)列出(chu)了(le)首批需要控制(zhi)的12類POPs物(wu)質(zhi)。這12種物(wu)質(zhi)來源(yuan)于有(you)機(ji)氯(lv)(lv)農藥、工業化(hua)學品(pin)和非故(gu)意排(pai)放副產物(wu),是(shi)我們需要采(cai)取措施進行削(xue)減和替(ti)代使用以及控制(zhi)排(pai)放的物(wu)質(zhi),被(bei)大家稱(cheng)為“骯臟(zang)的一打”,包括:艾(ai)氏劑、狄(di)氏劑、異(yi)狄(di)氏劑、滴滴涕、六(liu)氯(lv)(lv)苯、七氯(lv)(lv)、氯(lv)(lv)丹、滅蚊(wen)靈、毒殺(sha)芬、多(duo)氯(lv)(lv)聯(lian)苯、多(duo)氯(lv)(lv)代二苯并-對-二噁英、多(duo)氯(lv)(lv)代二苯并呋喃。
3.2 新增的11 類POPs都有誰
POPs的(de)家族中(zhong),除(chu)了第1批需(xu)要(yao)得(de)到控制的(de)12類(lei)POPs物質之外(wai),2009年(nian)5月(yue)又加入(ru)了9類(lei)新(xin)的(de)成(cheng)員。新(xin)增(zeng)的(de)9類(lei)POPs成(cheng)員包括:α-六(liu)氯(lv)環己烷(wan)、β-六(liu)氯(lv)環己烷(wan)、六(liu)溴(xiu)二(er)苯醚(mi)和七溴(xiu)二(er)苯醚(mi)、四溴(xiu)二(er)苯醚(mi)和五溴(xiu)二(er)苯醚(mi)、十氯(lv)酮、六(liu)溴(xiu)聯苯、林丹、五氯(lv)苯和全(quan)(quan)氟辛烷(wan)磺(huang)(huang)酸及其(qi)鹽類(lei)和全(quan)(quan)氟辛基(ji)磺(huang)(huang)酰氟。除(chu)此(ci)之外(wai),2011年(nian)4月(yue)份(fen),硫(liu)丹也(ye)被列入(ru)控制的(de)名單中(zhong),2013年(nian)5月(yue)增(zeng)列六(liu)溴(xiu)環十二(er)烷(wan)(HBCD)至(zhi)此(ci),公約受控物質清單增(zeng)至(zhi)23類(lei)POPs。
3.3 新(xin)增(zeng)POPs主要(yao)用途如何
《斯德哥爾摩公約》新增控制的11類POPs在各個領域都有使用,主要應用領域如下:
(1)林丹:林丹作為殺蟲劑,一直被廣泛用于種子和土壤處理、植物葉子、樹木,以及用于消滅動物體和人體表寄生物。
(2)α-六氯環己烷:曾用作殺蟲劑,是林丹的副產物。
(3)β-六氯環己烷:曾用作殺蟲劑,是林丹的副產物。
(4)十氯酮:十氯酮是人工合成的有機氯農藥,用作農業殺蟲劑,常被用于生產滅蟻靈。
(5)六溴聯苯:六溴聯苯是一種工業化學品,主要用于20世紀70年代被用作阻燃劑。
(6)四溴二苯醚和五溴二苯醚:可以或者阻止有機材料燃燒,主要用作阻燃劑添加劑。
(7)六溴二苯醚和七溴二苯醚:可以或阻止有機材料燃燒,主要用作阻燃劑添加劑。
(8)五氯苯:五氯苯曾作為多氯聯苯產品的主要成本、染料載體、殺真菌劑和阻燃劑來使用,還可作為化學中間體使用。
(9)全氟辛烷磺酸及其鹽類和全氟辛基磺酰氟(PFOS/PFOSF):當前全氟辛烷磺酸應用于電鍍鉻霧劑、輕水型消防泡沫的生產、電器和電子零件、防火泡沫、照片成像處理、液壓油等。
(10)硫丹:主要用作農用殺蟲劑。
(11)六溴環(huan)十(shi)二烷(wan):可以或者阻止有機(ji)材料(liao)燃燒,用(yong)作(zuo)添加型阻燃劑,適用(yong)于(yu)聚苯乙烯(xi)、不飽和聚酯(zhi)、聚碳(tan)酸(suan)酯(zhi)、聚丙(bing)烯(xi)、合成橡膠(jiao)等。
3.4 二噁(wu)英的(de)主要來源(yuan)有哪些
二噁英的人為來源主要包括有廢棄物焚燒、鋼鐵冶煉、含氯化工生產、再生有色金屬冶煉、制漿造紙有機氯漂白以及殯葬行業等。二噁英主要是工業過程的副產品,但也可能來自于自然過程,如火山爆發和森林火災。盡管二噁英來源屬于局部區域的,但環境分布卻是全球性的,世界上幾乎每個角落都能發現有二噁英的蹤跡。
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