持久性有机污染物分析及处理方法的研究

1、环境工程导论华中科技大学环境工程导论我国持久性有机污染物分析及处理方法的研究学号：M201370196_姓名： _ 蒋祖艳_指导老师：_院系专业：化学与化工学院分析化学专业环境工程导论我国持久性有机污染物分析及处理方法的研究摘要:介绍持久性有机污染物的定义，来源，特性。分析了持久性有机污染物在我国大气， 土壤，水环境中的污染情况以及处理方法的研究进展。关键词：持久性有机污染物；分布现状；处理方法1.持久性有机污染物的种类、来源和特性持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants , POPs)是指在环境 中难以分解，能够在环境中长期存在，可以通过各种传输途径而进行

2、全球尺度的 迁移扩散，通过食物链在生物体内累积，对人体和环境产生蠹性影响的一类有机 污染物。这些污染物并不是自然界本身就存在的，而是人类工业革命带来的产 物.持久性有机污染物给人类和环境带来的危害已经成为全球性问题。根据斯德哥尔摩公约，首批列入公约控制的POP共有12种(类)。这十二 种持久性有机污染物分别是：艾氏剂(aldrin)、氯丹(chlordans)、滴滴涕(DDT、 狄氏剂(dieldrin)、异狄氏剂(endrin)、七氯(heptachlor)、六氯苯(hexachlorobenzene)、灭蚁灵(mirex)、多氯联苯(PCBs、毒杀芬(toxaphene)、 二嗯英(dio

3、xins)和多氯二苯并吠喃(PCDFs。根据POPS勺定义，国际上公认POP具有下列四个重要的特性：(1)持久性。由丁POPSW质对生物降解、光解、化学分解作用有较高的抵 抗能力，一旦被排放到环境中，它们难丁被分解。(2)生物积蓄性， 对有较高营养等级的生物造成影响。由丁POPsM有低水 溶性、高脂溶性的特点，导致POP耿周围媒介中富集到生物体内，并通过食物 链的生物放大作用达到中蠹浓度2。(3)迁移性。POP斩具有的半挥发性使得它们能够以蒸汽形式存在或者吸 附在大气颗粒上，便丁在大气环境中做远距离的迁移，同时这一适度挥发性乂使 得它们不会永久停留在大气中，能够重新沉降到地球上。(4)高蠹性。

4、POPM都具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应。2.我国的POPS亏染现状2.1大气中的持久性有机污染物环境工程导论在大气中POP厂股以气体的形式存在，或者吸附在悬浮颗粒物上，发生扩 散和迁移， 导致POPS勺全球性污染。 农村和城市空气中POPS勺污染状况不同，天气和POPS勺长距离迁移导致了农村POPS&度的增加。 城市中， 垃圾焚烧处理 会产生大量二嗯英，同时汽车的尾气颗粒物中也存在POP&2.2土壤中的持久性有机污染物土壤是植物和一些生物的营养来源，土壤中存在POP再疑会导致POPSft食 物链上发生传递和迁移。中国农业土壤在禁用DDT和六六六20年后，一些地区最 高

5、残留量仍在1mg/ kg以上。198欧调查的中国土壤有机氯农药的残留状况， 呈 现南方 中原北方空间格局,南北差距较为显著,平均残留水平南方相当丁北 方的3.3倍。南方和中原地区菜地中残留量均高丁农田，南方尤为突出3。2.3水体中的持久性有机污染物POP粉水体及沉积物中的残留及富集近年来已逐渐引起重视。研究表明，有机氯类污染物在华南地区地下水中普遍检出45;淮河黄浦江等水体中多氯有机 物浓度高丁国外相应的浓度，沉积物中多氯有机物浓度与国外部分水体沉积物中 的多氯有机物浓度基本相当6,7；中国东海岸的出海口和海湾都检测出了POPS9等。3. POPS的治理研究3.1生物修复方法一直以来，生物法是

6、治理有机物污染的一种比较理想的方法。 它的主要原理 是通过生物作用，将土壤、地下水或海洋中的有机污染物降解成CO2和H2。或转 化为其他无害物质。植物修复的原理是利用植物能忍耐和超量积累环境中污染物的能力，通过植物的生长来活除环境中的污染物，是一种经济、有效、非破坏型的污染土壤修复 技术。但到目前为止，植物修复还不能达到完全修复POPS亏染环境的目的10。 微生物修复是利用微生物的代谢活动把POPs转化为易降解的物质甚至矿化，微 生物修复具有操作简便、易丁就地处理等优点，但选择性较高，且耗时较长，并 且许多微生物体内缺乏有效的生物降解酶。 动物修复是指土壤中的一些大型土生 动物和小型动物种群，

7、能吸收或富集土壤中残留POPs,并通过自身的代谢作用，把部分POP命解为低蠹或无蠹产物11,此方法对土壤条件要求较高。3.2热技术环境工程导论焚烧是处置POP昇多氯联苯(PCBs)的基本方式，这类技术主要包括：高温 过燃烧技术、等离子体高温分解技术、红外脱蠹技术、熔盐脱蠹技术、原位玻璃 化技术、超临界水氧化技术等。所有这些措施，保证了PCBs废物的有效环境管理和处理，减少了PCBs的环境风险。焚烧法适用丁处理大量高浓度的持久性有 机物，但如果管理操作不善，可能会产生比原物质蠹性更大的蠹物如二嗯英等。 垃圾焚烧技术目前是中国处理城市固体垃圾普遍采用的方法，但是在对城市垃圾和固体废物焚烧后的飞灰和

8、烟道气的检测中发现，焚烧过程中会产生二嗯英等剧 蠹有机污染物12o 所以，对丁含POPS勺废物的焚烧技术还有待丁更进一步的深 入研究。3.3物理方法物理方法通常有吸收法、 洗脱法、 萃取法、 蒸僻法和汽提法等。 物理法可对POPsB到浓缩富集并部分处理的作用，常作为一种预处理手段与其他处理方法 联合使用13。物理方法操作相对简便，适用丁高浓度POPsX业废水或废液及事 故性污染的处理。但它只能使污染物发生形态变化，不能从根本上解决POPSI勺污染问题。物理法可对污染物起到浓缩富集并部分处理的作用，常用做一种预处 理手段与其它处理方法联合使用。3.4化学方法化学方法在POPS亏染治理中的应用较多

9、，主要有湿式、声化学、超临界水 氧化法、超声波氧化法、紫外光解技术、光催化法等。此外，人们还尝试了电化 学法、微波、放射性射线等高新技术，发现它们对多氯联苯、六氯苯、五氯苯酚 以及二嗯英都有很好的去除作用。电化学氧化技术是近年来中国处理POPsP用的一种新技术。电化学氧化技 术借助具有电催化活性的阳极材料，能有效形成氧化能力极强的羟基自由基(-OH)，既能使POPs生分解并转化为无蠹性的可生化降解物质，乂可将之完全 矿化为二氧化碳或碳酸盐等物质。该项技术应用丁POPs废水处理，不仅可弥补 其他常规处理工艺的不足，还可与多种处理工艺有机结合提高水处理经济性14。超临界水氧化法是充分利用水温度和压

10、力超过647.3 K和22.5MPa时就达 到超临界状态，具有高度选择性、可压缩性和强溶解力的特性。在此条件下，有机物、氧和水均相混合开始自发氧化，在很短的时间内，99%以上的有机物能被迅速氧化成水、二氧化碳等小分子15。环境工程导论光催化法是单独使用紫外光或者和其他方法(如臭氧法、二氧化钛法等)联 合使用将有机物催化氧化。近年来，半导体二氧化钛和紫外光的光催化氧化难降 解有机污染物成为人们研究的重点和热点。 这种处理过程的主要原理为：当光敏 半导体二氧化钛在一定能量的光照下， 被激发出电子空穴对，它们可以与吸附表 面的氧及水反应生成氢氧自由基，氢氧自由基具有极强的氧化作用，能使有机物 降解1

11、6。4.结语持久性有机污染物会对人体和环境产生巨大的危害，而且具有污染源广、难以降解、易丁积蓄的特点，要从根本上解决其带来的一系列环境和社会问题，决非一朝一夕可以做到的。 要彻底解决持久性有机污染物的危害， 我们应当努力禁 止POP的生产和使用，寻找替代品，严格管理和控制垃圾废物的焚烧， 加强POPs在环境中的降解、迁移转化和归宿的研究力度，对已经受到污染的土壤、水体等 进行及时、有效的治理，同时寻找更加有效的治理方法， 建立良好的POP颈测模 型，进行生物效应研究和生态风险的评价，做好新产品的蠹性研究和安全性评价， 谨防新的持久性有机污染物的出现和累积。参考文献：1 谢武名，胡勇为，刘焕彬，

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