持續(xù)性有機(jī)污染物

講座二－持續(xù)性有機(jī)污染物越南POPs受害者尤先科POPs中毒前后對(duì)比圖對(duì)策研究前沿現(xiàn)狀危害來源特性持久性有機(jī)污染物主要內(nèi)容

持久性有機(jī)污染物(PersistentOrganicPollutants,簡(jiǎn)稱POPs)是指具有長(zhǎng)期殘留性、生物蓄積性、半揮發(fā)性和高毒性,并通過各種環(huán)境介質(zhì)(大氣、水、土壤等)能夠長(zhǎng)距離遷移并對(duì)人類健康和環(huán)境造成嚴(yán)重危害的天然或人工合成的有機(jī)化合物。一、定義

聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP）國(guó)際公約中首批控制的三類12種POPs是艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、DDT、氯丹、六氯苯、滅蟻靈、毒殺芬、七氯、多氯聯(lián)苯、二惡英和苯并呋喃。其中前9種屬于有機(jī)氯農(nóng)藥。多氯聯(lián)苯是精細(xì)化工產(chǎn)品，后2種是化學(xué)產(chǎn)品的衍生物雜質(zhì)和含氯廢物焚燒所產(chǎn)生的次生污染物。

1998年6月在丹麥奧爾胡斯召開的泛歐環(huán)境部長(zhǎng)會(huì)議上，美國(guó)、加拿大和歐洲32個(gè)國(guó)家正式簽署了關(guān)于長(zhǎng)距離越境空氣污染物公約，提出了16種(類)加以控制的POPs，除了UNEP提出的12種物質(zhì)之外，還有六溴聯(lián)苯、林丹(99.5%的六六六丙體制劑)、多環(huán)芳烴和五氯酚。殺蟲劑和有機(jī)氯農(nóng)藥工業(yè)產(chǎn)品（PCBs等）生產(chǎn)中的副產(chǎn)物:(二惡英類等)二、持久性有機(jī)污染物的來源不完全燃燒與熱解的產(chǎn)物如城市垃圾、醫(yī)院廢棄物、木材及廢家具的焚燒、汽車尾氣、有色金屬生產(chǎn)和鑄造、煉焦、發(fā)電、水泥、石灰、磚、陶瓷等工業(yè)的廢氣，都是城市大氣POPs的主要來源。多環(huán)芳烴（PAHs）是環(huán)境中分布最廣泛且危害最大的一類疏水性半揮發(fā)的非極性化合物，是人們最早認(rèn)識(shí)到的具有致癌性、致突變性的有機(jī)化合物，近年環(huán)境中常見的PAHs已由20余種增加到30多種，許多國(guó)家均將16種多環(huán)芳烴確定為環(huán)境污染的優(yōu)先檢測(cè)物。PAHs主要來源包括自然源和人為源。由于煉焦、煉油、垃圾焚燒、取暖加熱和汽車排放等所產(chǎn)生的PAHs是造成污染物的最大來源。而燃煤和汽車尾氣的排放是我國(guó)目前城市大氣中PAHs污染的主要來源。此外，燃煤是大部分城市空氣中PAHs的主要貢獻(xiàn)者，尤其是在冬季采暖期，由此而造成的污染水平差距也非常明顯。多環(huán)芳烴（PAHs）從油箱和汽化器中揮發(fā)的汽油碳?xì)浠衔?0%從曲軸箱漏出的氣體碳?xì)浠衔?0%汽車排氣一氧化碳100%碳?xì)浠衔?0%氮氧化物100%

污染源排放到大氣中PAHs的存在形態(tài)及分布受其本身理化性質(zhì)和周圍環(huán)境的影響，其中分子量小的2-3環(huán)PAHs主要以氣態(tài)形式存在，4環(huán)PAHs在氣態(tài)和顆粒態(tài)中的分配基本相同，5-7環(huán)的大分子量PAHs則絕大部分以顆粒態(tài)形式存在，當(dāng)外界條件改變時(shí),兩者可以相互轉(zhuǎn)化。

根據(jù)斯德哥爾摩公約，下列工業(yè)來源類別具有相對(duì)較高的形成和向環(huán)境中排放這些化學(xué)品的潛在性:(1)廢物焚燒爐，包括城市生活廢物、危險(xiǎn)性或醫(yī)療廢物或下水道中污物的多用途焚燒爐；(2)燃燒危險(xiǎn)廢物的水泥窯；(3)以元素氯或可生成元素氯的化學(xué)品為漂白劑的紙漿生產(chǎn)；(4)冶金工業(yè)中的下列熱處理過程:銅的再生生產(chǎn)、鋼鐵工業(yè)的燒結(jié)工廠、鋁的再生生產(chǎn)、鋅的再生生產(chǎn)。二惡英類二惡英也可從下列來源類別無(wú)意生成和排放出來，包括:

(1)廢物的露天焚燒，包括在填埋場(chǎng)的焚燒(2)冶金工業(yè)中的其他熱處理過程(3)住戶燃燒源(4)使用礦物燃料的設(shè)施和工業(yè)鍋爐(5)使用木材和其他生物質(zhì)能的燃燒裝置(6)排放無(wú)意形成的持久性有機(jī)污染物的特定化學(xué)品生產(chǎn)過程，特別是氯代酚和氯代醌的生產(chǎn)(7)焚尸爐(8)機(jī)動(dòng)車輛，特別是使用含鉛汽油的車輛(9)動(dòng)物遺骸的銷毀

(10)紡織品和皮革染色(使用氯代醌)和修整(堿萃取)(11)處理報(bào)廢車輛的破碎作業(yè)工廠(12)銅制電纜線的低溫燃燒(13)廢油提煉

三、持久性有機(jī)污染物的特性持久性生物蓄積性半揮發(fā)性和長(zhǎng)距離遷移性高毒性1.持久性：POPs半衰期較長(zhǎng)，同時(shí)具有高脂溶性和低水溶性，容易在生物體內(nèi)富集而難以排出體外。POPs在水體中的半衰期大多在幾十天至20年，個(gè)別長(zhǎng)達(dá)100年；在土壤中半衰期大多在1-12年，個(gè)別長(zhǎng)達(dá)600年；而它們的生物富集因子（BCF）高達(dá)4000-70000之間。以上性質(zhì)決定了POPS對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境具有極大的危害。即使15年內(nèi)停止使用POPs，最早也要到未來第七代人體內(nèi)才不會(huì)檢出。POPs在環(huán)境中的轉(zhuǎn)歸POPs空氣土壤水體生物富集(食物鏈)

呼吸食物飲水人體危害

2.生物蓄積性：POPs易溶于脂肪，可通過食物鏈(網(wǎng))在生物體內(nèi)蓄積并逐級(jí)放大，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。不同的POPs在不同的生物體內(nèi)蓄積程度存在較大差異，影響POPs在生物體內(nèi)蓄積因素主要有：(1)化合物氯取代的位置和氯取代的多少；(2)生物體在食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)別越高,其體內(nèi)的生物蓄積量相應(yīng)越大；(3)生物體代謝特征的差異會(huì)導(dǎo)致POPs在不同生物體內(nèi)的滯留時(shí)間有較大的差異。淤泥中的DDT含量濃度為0.016×10-6DDT在體內(nèi)積累到萬(wàn)分之五時(shí)就會(huì)引起肝細(xì)胞壞死并損害神經(jīng)系統(tǒng)蝦體內(nèi)則為0.44*10-6濃度提高約30倍吃蝦的動(dòng)物體內(nèi)又把濃度提高10倍人吃動(dòng)物以DDT為例3.半揮發(fā)性和長(zhǎng)距離遷移性

POPs物質(zhì)具有半揮發(fā)性，它們能從水體或土壤中以蒸氣形式進(jìn)人大氣，并且在大氣中存在一段時(shí)間不被降解，但由于其半揮發(fā)性，它們?cè)谝欢ǖ臈l件下又沉降下來。這樣反復(fù)的揮發(fā)與沉降導(dǎo)致POPs分散到地球的各個(gè)地方。溫度高的低緯度地區(qū)POPs的蒸汽壓高，POPs蒸發(fā)進(jìn)人大氣，而低溫的極地等高緯度地區(qū)POPs蒸汽壓低，POPs從蒸汽中分離而沉積到地球表面，從而導(dǎo)致全球范圍的染傳播，表現(xiàn)出所謂的“全球蒸餾效應(yīng)”和“冷濃縮現(xiàn)象”。“全球蒸餾效應(yīng)”，又稱“蚱蜢跳效應(yīng)”(GrasshopperEffect)4.高毒性對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性影響，對(duì)肝、腎等臟器和神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等有急性和慢性毒性；具有致癌性、生殖毒性、神經(jīng)毒性、內(nèi)分泌干擾特性等，并且由于其持久性，這種危害一般都會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。例如二惡英類物質(zhì)中最毒者TCDD的毒性相當(dāng)于氰化鉀的1000倍以上，只需幾十皮克就可以使豚鼠死亡。

POPs物質(zhì)一旦通過各種途徑進(jìn)人生物體內(nèi)就會(huì)在生物體內(nèi)的脂肪組織、胚胎和肝臟等器官中積累下來,到一定程度后就會(huì)對(duì)生物體造成傷害。而且可以肯定的是：POPs物質(zhì)對(duì)人體造成損害，一般不是某一種或某一族的POPs單獨(dú)作用，而是某幾族POPs相互協(xié)同的結(jié)果。四、持久性有機(jī)污染物的危害實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境影響研究表明，POPs可造成人的神經(jīng)行為失常、內(nèi)分泌紊亂、生殖系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的破壞、發(fā)育異常以及癌癥和腫瘤的增加。最新研究表明，這些污染物可能對(duì)兒童有嚴(yán)重的影響，能造成嬰兒和兒童免疫功能的降低和感染的增加、大腦發(fā)育異常、神經(jīng)功能的損壞以及癌癥和腫瘤的增加等。環(huán)境中的POPs可通過消化道、呼吸道和皮膚等途徑進(jìn)入人體，產(chǎn)生各種危害。

內(nèi)分泌干擾免疫毒性生殖系統(tǒng)毒性

POPs人體危害神經(jīng)系統(tǒng)毒性

內(nèi)臟器官毒性

致癌、致畸、致突變

AirFoodWaterPOPs的生物學(xué)毒性具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:

POPs對(duì)生物體免疫系統(tǒng)的影響包括抑制免疫系統(tǒng)正常反應(yīng)的發(fā)生,影響巨噬細(xì)胞的活性,降低生物體對(duì)病毒的抵抗能力等。研究發(fā)現(xiàn)美國(guó)佛羅里達(dá)海岸的寬吻海豚肝血中T細(xì)胞淋巴球增殖能力的降低和體內(nèi)富集的有機(jī)氯有顯著性相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),人免疫系統(tǒng)的失常與嬰出生前和出生后暴露于PCBs和PCDDs的程度有關(guān)。通過對(duì)加拿大因紐特人的嬰兒研究發(fā)現(xiàn),母乳喂養(yǎng)和奶粉喂養(yǎng)嬰兒的健康T細(xì)胞和受感染T細(xì)胞的比率與母乳的喂養(yǎng)時(shí)間及母乳中有機(jī)氯的含量密切相關(guān)。1.免疫毒性

生物體內(nèi)脂肪組織富集的POPs可通過胎盤和哺乳影響胚胎發(fā)育,導(dǎo)致畸形、死胎、發(fā)育遲緩等現(xiàn)象。暴露于高濃度POPs的鳥類的產(chǎn)卵率會(huì)相應(yīng)降低,進(jìn)而使其種群數(shù)目不斷減少,甚至滅絕。POPs對(duì)雞的毒性實(shí)驗(yàn)表明：PCB可誘發(fā)雞胚的死亡和不同程度的水腫,使種蛋的死亡率明顯升高。POPs同樣會(huì)影響人類的生長(zhǎng)發(fā)育,尤其會(huì)影響到孩子的智力發(fā)育。對(duì)150個(gè)懷孕期間食用了受到有機(jī)氯污染的魚的女性進(jìn)行跟蹤隨訪,發(fā)現(xiàn)她們的孩子與一般孩子相比,出生時(shí)體重較輕、腦袋小，在7個(gè)月時(shí)認(rèn)知能力較一般孩子差；4歲時(shí),讀寫和記憶能力也較差,在11歲時(shí)測(cè)得他們的IQ值較低,讀、寫、算和理解能力都較差。

2.對(duì)生殖和發(fā)育的影響

實(shí)驗(yàn)證明,長(zhǎng)期低劑量暴露于POPs環(huán)境中,導(dǎo)致癌癥的發(fā)病率較正常情況有明顯增高。Hardell等研究表明母親血液中多氯聯(lián)苯的濃度與孩子睪丸癌的發(fā)病率具有顯著關(guān)聯(lián)性。1997年,世界衛(wèi)生組織的國(guó)際癌癥研究中心,在流行病學(xué)調(diào)查和大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將二惡英定為人類一級(jí)致癌物。

3.致癌性

POPs還會(huì)引起一些其它器官組織的病變。如TCDD暴露可引起慢性阻塞性肺病的發(fā)病率升高；也可以引起肝臟纖維化以及肝功能的改變,出現(xiàn)黃疽、精氨酶升高、高血脂；還可引起消化功能障礙。此外POPs對(duì)皮膚還表現(xiàn)一定的毒性,如表皮角化、色素沉著、多汗癥和彈性組織病變等。POPs中的一些物質(zhì)還可能引起焦慮、疲勞、易怒、憂郁等一系列的精神心理癥狀。4.其它毒性PCBs（多氯聯(lián)苯）1967年，日本米糠油事件1979年，中國(guó)臺(tái)灣油癥事件1986年，加拿大PCBs泄漏事件PCBs的典型危害皮膚和內(nèi)臟器官受損導(dǎo)致癌癥、免疫力低下孕婦如果中毒將影響胎兒，發(fā)育極慢神經(jīng)毒性、行為毒性例：PCB污染事件

我國(guó)屬于POPs生產(chǎn)、使用和排放大國(guó),《斯德哥爾摩公約》涉及到與我國(guó)有關(guān)的POPs產(chǎn)品有:氯丹、滴滴涕(DDT)、六氯苯(六六六)、三氯苯、七氯、滅蟻靈、多氯聯(lián)苯、毒殺芬、二惡英和苯并呋喃共10種。中國(guó)曾經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)過DDT、毒殺芬、六氯苯、氯丹和多氯聯(lián)苯,其中DDT曾經(jīng)作為主導(dǎo)農(nóng)藥,累計(jì)量很大;其次是毒殺芬,用作農(nóng)藥;多氯聯(lián)苯主要作為電器絕緣油使用。40多年來,我國(guó)累計(jì)施用DDT約80多萬(wàn)噸,占國(guó)際用量的20%。五、我國(guó)持久性有機(jī)污染現(xiàn)狀

由于POPs物質(zhì)的持久性與生物蓄積性,上述物質(zhì)的生產(chǎn)和使用曾經(jīng)和正在繼續(xù)對(duì)中國(guó)人體健康和環(huán)境造成嚴(yán)重的污染危害。在中國(guó)境內(nèi)水體、底泥、沉積物等環(huán)境介質(zhì)以及農(nóng)作物、家畜家禽、野生動(dòng)物甚至人體組織、乳汁和血液中均有POPs被檢出的報(bào)道。

我國(guó)環(huán)境中POPs的污染情況由于我國(guó)對(duì)大氣、水體、土壤和底泥等環(huán)境介質(zhì)中的POPs缺少系統(tǒng)的調(diào)查和監(jiān)測(cè),目前對(duì)其污染狀況或背景值分布并