POPs监测与分析

1、POPs是持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants )的简称。POPs持 久存在于环境中，通过长距离传输和食物链积聚，对人类健康及环境造成不利影 响的化学物质。POPs的持久性能在水体、土壤和底泥等环境中存留数年时间，即使15年内 停止使用POPs，最早也要到未来第七代人体内才不会检测出来。POPs具有高脂溶性和低水溶性，能蓄积在食物琏中，对较高营养等级的生 物(尤其人类，因为人类处于食物链的最顶端)造成影响。其容易通过周围媒介 富集到生物体内，并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度。POPs对人类健 康和生态系统产生毒性影响，对肝、肾等脏器和神经系统、内分

2、泌系统、生殖系 统等有急性和慢性毒性。其物质具有致癌性、生殖毒性、神经毒性、内分泌干扰 特性等，并且由于持久性，这种危害一般都会持续一段时间。POPs具有迁移性，其物质因具有半挥发性，能够以蒸气形式存在或者吸附 在大气颗粒物上，可在大气环境中作远距离迁移，但不会永久停留在大气中，可 重新沉降在地球上，这一特性使得在全球的每一个角落包括大陆、沙漠、海洋和 南北两极地区都可监测到它们的存在。POPs的检测技术主要分为以下三类：二嗯英类污染物检测、内分泌干扰物 检测以及PCB多氯联苯检测。其中最主要的是二嗯英类污染物检测。二嗯英(Dioxin )全称分别是多氯二苯并-对-二嗯英(polychlori

3、nated dibenzo-p-dioxin 简称 PCDDs)和多氯二苯并吠喃(polychlorinated dibenzofuran 简称PCDFs)。其中由2个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环为多氯二苯并二 恶英(PCDDs)，由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环为多氯二苯并吠喃 (PCDFs)。每个苯环上都可以取代14个氯原子，从而形成众多的异构体，其 中PCDDs有75种异构体，PCDFs有135种异构体。自然界的微生物和水解作用对二嗯英的分子结构影响较小，因此，环境中的二嗯英很难自然降解消除。此 类物质中最毒者四氯二苯-p-二恶英（Tetrachlorodibenzo-p-di

4、oxin TCDD）的毒性相 当于氤化钾（KCN）的1000倍以上，砒霜（As2O3）的900倍，只需几十皮克 （1g=1X1012pg）就可以使豚鼠死亡。二嗯英具有热稳定性（800C以上才会被降解，1000C以上才能破坏其结构）、 低挥发性（地面可以持续存在）、脂溶性（经脂质发生转移和生物富集在食物琏 中迁移）以及环境中稳定性高（不易降解，半衰期为9年，因而可在环境中持续 存在）等特性。其分析属于超痕量、多组分分析，分析测定必须具备有效的采样 技术、定量提取和净化技术、异构体的高效分离定性定量、良好的质量管理等技 术条件，同时，由于浓度差异以及采样和前处理方法差异，对于不同来源的样品 （环境

5、空气、环境水体、烟道气等）相应有不同的分析测定方法。目前二嗯英类物质的检测方法主要分为两类：化学仪器分析方法和生物检测 方法。化学仪器分析方法包括:1. HRGC/HRMS （分辨率在10000以上的高分辨率 色谱/质谱联用仪）的超痕量分析方法。其被认可为二嗯英标准检测方法，具有 灵敏度高，能同时检测多个离子等优点，但却存在分析操作复杂，成本高等缺点。GC/HRMS （气相色谱法/质谱联用仪）法，此方法可保证灵敏度，简化前 处理步骤，缩短检测时间，降低检测成本。HRGC/LRMS法，此方法可极大降低在检测仪器方面的投入，适用于检测 二嗯英浓度较高的污染源样品和污染较重的土壤样品。生物检测方法均

6、是通过对芳香烃（Ah）受体活化程度的测定来间接表达二 嗯英的TEQ （国际毒性当量，Toxic Equivalent Quantity），包括:1. EROD细胞培 养法。二嗯英与Ah受体结合活化后被Ah受体核转位因子（ARNT）转移到细 胞核内，活化的核内基因是特异性DNA片段即二嗯英响应因子（DRE）。启动发挥毒性的基因并增加其转录，从而激活EROD酶的活性。通过测定EROD酶 的活性，了解二嗯英激活Ah受体的能力，进而获得测试样品中二嗯英的TEQ。萤光素酶方法。将萤火虫萤光素酶作为报告基因结合到控制转录的DRE 上，制备成质粒载体并转染大白鼠肝癌细胞系（含Ah受体传导途径的各个部件），

7、以此构成的CALUX （利用专利的基因技术改造细胞株进行检测的一种生物检测 方法，该细胞株可因芳香烃受体被激活而通过萤光素酶表达）系统萤光素酶诱导 活性与二嗯英的毒性系数相对应，最终测定的结果也是TEQ。EIA酶免疫方法。该方法根据鼠单克隆抗体DD3与二嗯英结合的特点而 建立的竞争抑制酶免疫方法。DELFIA （Dissociation-enhancement Lanthanide Fluoro Immunoassay）荧光 免疫分析法。利用生物基因技术选择出合适的抗原键合铕离子（Eu 3+）与样品 中二嗯英竞争单克隆抗体，待免疫反应完全后加入荧光增强液，使铕离子从抗原 中解离下来进入增强液形成胶束，高效地发出荧光。螯合物最终用此方法分析， 其荧光强度与二嗯英的TEQ成反比。对已经排放到环境中的污染物进行有效治理十分必要。POPs的治理方法主 要包括物理化学法、生物法和焚烧法。其中，生物法时间长，物理技术易造成二 次污染，化学技术费用高，加之环