有機污染物

有機污染物

有機物質組成的污染物
有機污染物是指以碳水化合物、蛋白質、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有機物質及某些其他可生物降解的人工合成有機物質為組成的污染物。可分為天然有機污染物和人工合成有機污染物兩大類。有機污染物會影響人體健康和動、植物的正常生長,幹擾或破壞生态平衡。被這項公約禁用的還有兩種有機氯殺蟲劑:六氯苯(又名滅黑穗藥,用于防治麥類黑穗病等,可影響人的肝髒)、多氯聯苯(主要用做電力變壓器、電容器中的絕緣液,工業熱載體、特種潤滑油和添加劑,可使人緻癌)。
    中文名:有機污染物 外文名: 适用領域: 所屬學科: 學科:環境、地理學 類别:概念 分類:天然、人工合成 吸附:物理吸附、靜電吸附和離子交換 禁止公約:斯德哥爾摩協定

定義

進入環境并且污染環境的有機化合物。有機污染物按來源可分為天然有機污染物和人工合成有機污染物兩類 。

天然有機污染物主要是由生物體的代謝活動及其他生物化學過程産生的,如萜烯類、黃曲黴毒素、氨基甲酸乙酯、麥角、細辛腦、草蒿腦、黃樟素等。近年來發現許多種天然有機污染物能使動物發生腫瘤,還發現羊齒植物中有一些未知的物質對動物有緻癌性。有些天然有機污染物可以與其他污染物反應生成二次污染物。如橫樟素和黃曲黴毒素B1能與氧化劑反應形成具有更強緻癌活性的環氧黃樟素和2,3-環氧黃曲黴毒素B1。

人工合成有機污染物是随着現代合成化學工業的興起産生的。如塑料、合成纖維、合成橡膠、洗滌劑、染料、溶劑、塗料、農藥、食品添加劑、藥品等人工合成有機物的生産,一方面滿足了人類生活的需要,另一方面在生産和使用過程中進入環境并在達到一定濃度時,便造成污染,危害人類健康。

水體中的有機化合物大多數都可為細菌所利用和分解,經細菌的代謝過程将有機物轉變為二氧化碳和水等,在代謝過程中要消耗水中的溶解氧。這類可被生物降解的有機污染物,常用 20℃時的五日生化需氧量(BOD5)(見生化需氧量)來表示它們在水體中的濃度。有機物在水體中的濃度還可用化學需氧量 (COD)來表示。但是這兩種指标都不能表示水體中的全部有機物,因為一部分有機物在實驗條件下不能發生生物降解或化學氧化。

大氣中的有機化合物,有的是以氣态存在,有的形成氣溶膠或吸附在顆粒物上。有些有機物在日照下能與大氣中存在的物質如氧化劑和自由基等作用發生光化學反應。例如洛杉矶光化學煙霧事件,就是由于大氣中有一定數量的烴類、二氧化氮 (NO2)等經陽光照射産生一系列光化學反應而造成的。大氣中的有機物也可以由光化學反應而降解或氧化。

大氣中的有機物也可随着顆粒物的沉降或降水的淋洗而進入土壤或水體的底泥中。土壤和水體底泥中的有機污染物有許多能被細菌分解或發生化學降解,甚至化學穩定性很好的多氯聯苯在土壤中也能被特定的微生物降解;然而有些有機物例如高分子聚合物則不易光降解,不易氧化,也不易被微生物降解,能長時間存在。

有機污染物會影響人體健康和動、植物的正常生長,幹擾或破壞生态平衡。不少有機污染物是緻畸、緻突變、緻癌物質。有些有機污染物能在環境中發生化學反應,轉化成為害處更大的二次污染物。有些有機污染物在環境和生物體内能積累起來,還能通過食物鍊富集。因此既要注意高濃度的有機污染物的危害性,還要注意低濃度的有機污染物對人體健康和生态系統的長期影響。

有機污染物的監測方法

室内的環境污染物主要有甲醛,苯,總揮發性有機物,氨,氡等。有機污染物主要是前三種。

測定甲醛的常用方法有分光光度法和氣相色譜法,國家規定的标準方法是酚試劑分光光度法,乙酰丙酮分光光度法,氣相色譜法。

測苯常用氣相色譜法。

總揮發性有機物(TVOC),主要是室内的建築材料,塗料等揮發出來的,抽煙和烹調的時候也能産生,由于所含物質種類比較多不能全部定性,不能定性的安甲苯算,主要用氣相色譜法測定。

因為室内空氣中有機污染物的含量在空氣中的比例較低,采集空氣樣品時,應該采用富集吸收法。

吸附方法

包括物理吸附、靜電吸附和離子交換吸附等吸附過程。

物理吸附

物理吸附是被吸附的流體分子與固體表面分子間的作用力為分子間吸引力,即所謂的範德華力(Van der waals)。因此,物理吸附又稱範德華吸附,它是一種可逆過程。當固體表面分子與氣體或液體分子間的引力大于氣體或液體内部分子間的引力時,氣體或液體的分子就被吸附在固體表面上。從分子運動觀點來看,這些吸附在固體表面的分子由于分子運動,也會從固體表面脫離而進入氣體(或液體)中去,其本身不發生任何化學變化。随着溫度的升高,氣體(或液體)分子的動能增加,分子就不易滞留在因體表面上,而越來越多地逸入氣體(或液體 中去,即所謂“脫附”。這種吸附—脫附的可逆現象在物理吸附中均存在。工業上就利用這種現象,借改變操作條件,使吸附的物質脫附,達到使吸附劑再生,回收被吸附物質而達到分離的目的。物理吸附的特征是吸附物質不發生任何化學反應,吸附過程進行得極快,參與吸附的各相間的平衡瞬時即可達到。?

靜電吸附

靜電吸附則是物體帶有不同的電性,異性相吸原理

離子交換吸附

離子交換吸附根據不同的要求選擇不同的假虎吸附劑

防治協定

持久性有機污染物的斯德哥爾摩協定

2001年5月22日,包括中國在内的90個國家的環境部長在瑞典斯德哥爾摩簽署一項公約,決定禁止或限制使用12種持久性有機污染物,其中8種是有機氯殺蟲劑:艾氏劑(農業上用于防治農作物害蟲,可引起人肝功能障礙、緻癌)、氯丹(又稱氯化茚、1068,主要用于防治地下害蟲、白蟻和衛生害蟲,可使人緻癌)、狄氏劑(用于防治蚊、蠅、白蟻、蝗蟲以及地下害蟲、棉花害蟲、森林害蟲,可引起人肝功能障礙、緻癌)、異狄氏劑(用于防治棉花害蟲、水稻害蟲、甘蔗害蟲、鼠類,可妨礙人發育、緻癌)、七氯(又稱七氯化茚,農業上用于防治地下害蟲及衛生害蟲,可影響人的生殖器官、緻癌)、滅蟻靈(用于防治棉象鼻蟲和害蟲、蠅、蟑螂,可使人緻癌)、毒殺芬(又稱氯化茨烯、3956,用于防治棉花害蟲、地下害蟲、蠅、蟑螂,可使人緻癌)、滴滴涕(又稱二二三,農業、林業、糧食衛生等行業用來防治害蟲,影響人的肝髒、緻癌)。

被這項公約禁用的還有兩種有機氯殺蟲劑:六氯苯(又名滅黑穗藥,用于防治麥類黑穗病等,可影響人的肝髒)、多氯聯苯(主要用做電力變壓器、電容器中的絕緣液,工業熱載體、特種潤滑油和添加劑,可使人緻癌)。使用多氯聯苯的電力變壓器、電容器,隻要不發生洩漏事故,可以用到2025年。

公約禁用的最後兩種是由燃燒和工業加工帶來的副産品,都屬于二惡英類物質:多氯二苯并二惡英和多氯二苯并呋喃,它們有多種異構體,其中四氯化物質性最強,1999年沸沸揚揚的比利時污染雞事件就是二惡英作的怪。二惡英不但是劇毒物質,而且緻癌。

這些有機污染物能夠沿着食物鍊傳播,在動物體内的脂肪中聚集。它們還會引起過敏、先天缺陷、癌症、免疫系統和生殖器官受損。它們都屬于環境激素,即使濃度極小,也會影響人類的内分泌系統。這些污染已經在土壤和水中長期存在,不僅難于生物降解,而且流動性很強,能夠傳播到世界各地,包括南極和北極。該公約于2001年5月22在瑞典斯德哥爾摩通過,它是繼1987年《保護臭氧層的維也納公約》和1992年《氣候變化框架公約》之後,第三個具有強制性減排要求的國際公約,是國際社會對有毒化學品采取優先控制行動的重要步驟。2001年5月23日,中國政府簽署公約;2004年6月25日,十屆全國人大常委會第十次會議批準公約。

有機污染物治理前景

在中國,即使不發展工業,由人口增長帶來的污染物,也足以使環境惡化到令人無法容忍的地步,即便是治理這樣的污染,也需要大筆投資,需要有經濟基礎。中國在治理污染問題上,任重道遠,需要依法辦事,制止惡性環境污染事件的發生,改善環境質量,延緩環境狀況惡化的速度 。

研究進展

2014年7月,中國科學院的一項新的研究綜述闡述了食物中幾種持久性有機污染物在烹饪前後含量的變化,以及烹饪過程中污染物的遷移和轉化。

持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)作為一種典型的環境污染物,具有高毒性(可緻畸、緻癌、緻突變)、長期殘留性、半揮發性和高脂溶性的特征。可以在食物鍊中富集傳遞,并且能夠通過多種傳輸途徑在全球遷移分配,對人體健康和生态環境具有嚴重的危害。

日常飲食,尤其是動物性食物的攝入是人體攝入POPs的最主要途徑。結果表明,對于動物性食物,常規烹饪方法,如油炸、烘烤、煙熏等可降低動物性食物中POPs的含量;而對于植物性食物來說,烹饪前的食物準備過程,諸如削皮、清洗,以及烹饪過程本身也能夠顯着降低植物性食物中POPs的含量。在高溫烹饪過程中,食物中的POPs能夠随油脂揮發到空氣中,或發生分解、氧化等化學反應生成其他的化合物。

食物中最終進入人體的POPs含量與烹饪原料和烹饪工藝存在密切關系。因此中餐和西餐在方烹饪方式上的差異也會導緻POPs含量出現很大不同。例如研究中發現,由于POPs的脂溶性特性,很大一部分POPs在烹饪後會轉移到油中。而在西式烹饪中,油很少會循環使用,而中式烹饪則不然。含氯有機物,比如醬油中的雜質氯乙醇、三氯蔗糖等,在烹饪過程中會新生成POPs。

盡管烹饪可降低食物中POPs含量,但研究中使用的油炸、烘烤和煙熏等烹饪方式本身還會生成其他有害物質,比如苯并芘,有些烹調加工工藝會産生對人體危害很大的多環芳烴。

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