持久性有毒污染物的环境化学行为与毒理效应探究

2019-08-06 20:18高娜娜
环境与发展 2019年4期

摘要:本文阐述持久性有毒污染物的概念和分类,通过其环境化学行为及毒理效应的分析掌握污染物的特性,提出科学合理的应对措施,旨在为相关工作人员提供理论性的参考意见,确保环境的可持续发展。

关键词:持久性有毒污染物;环境化学行为;毒理效应

中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)04-0-02

Abstract: This paper describes the concept and classification of persistent toxic pollutants. Through the analysis of environmental chemical behaviors and toxicological effects, the characteristics of pollutants are mastered, and scientific and reasonable countermeasures are proposed to provide theoretical reference for relevant staff. To ensure the sustainable development of the environment.

Key words: Persistent toxic pollutants; Environmental chemical behavior; Toxicological effects

随着城市化发展的推进,环境污染问题也在日益加剧,其中持久性有毒污染物作为危害性极强的化学物质引起了社会各界的广泛关注,国内外也对此展开了深入研究,目的是掌握其化学行为和毒理效应,以此为依据探讨该种污染物的应对方法,防止污染蔓延影响生命体的正常活动和健康机能。

1 持久性有毒污染物的概述

所谓持久性有毒污染物,即是毒性强、难降解,能随食物链进入人体大量积累干扰内分泌的污染物质,当前已经确定的此类污染物为:斯德哥尔摩公约中的十二种持久有机污染物;内分泌干扰物质EEDs;美国环保局确定的十二种聚对苯二甲酸丁二醇酯等。联合国相关文件中确定的二十七种有毒化学污染物有:硫丹、壬基酚、艾氏剂、辛基酚、氯丹、有机铅、DDT、有机锡、狄氏剂、有机汞、异狄氏剂、五氯酚、七氯、阿特拉津、六六六、六氯代苯、氯化石蜡、灭蚊灵、多溴代二苯醚、毒杀芬、多环芳烃、多氯联苯、六溴代二苯、二噁英、十氯酮、多氯代苯并呋喃、酞酸酯。这些有毒污染物在世界各地普遍存在,难以降解且容易致癌甚至突变,给人们的身体健康造成了极大的威胁,所以这类污染物也成为了国际环保组织的重点关注内容。

2 持久性有毒污染物的环境化学行为与毒理效应

众所周知,臭氧层空洞和温室效应是影响人类生命延续的重要环境问题,而持久性有毒污染物与两者并称为二十一世纪威胁人类健康的三大问题,由此可见其恶劣性和危害性。早在2002年,美国就进行了相关实验,利用蝌蚪作为观察对象,将其暴露在含有有毒污染物的农药中,结果表明十种农药中任一种在剂量不足的情况下都不会对蝌蚪生长造成威胁,但是若其混合物的影响却极其恶劣,而自然环境中有毒污染物大多以复合物的形式出现,所以给人类健康造成负面影响显而易见。为确保对有毒污染物的深入研究,本文以POPs类物质为例进行探讨和分析。所谓POPs,也被称为持久性有机污染物,包含在有毒污染物的范围内,其中生活中较为常见的物质为滴滴涕、六六六及毒杀芬等农药;焚烧垃圾时产生的二噁英;绝缘性材料产生的多氯联苯等[1]。

POPs的环境化学行为主要为:首先,土壤环境。由于土壤环境包容性较强,能将污染物质储存并积累,除表面富含的污染物外,内部储存的POPs能积累数十年,当土壤与水体进行物质交换时,污染物将会造成地下水的污染,同时还将挥发至大气环境。有机氯类的农药挥发性较强,进入大气后被净化一部分,另一部分又随着雨水的沉降回到土壤,类似于“蚱蜢”效应。这种情况不会局限于一个地区,而是随着扩散传播到另一地区,使区域性环境问题转化为国际性环境问题。随着农业的发展,农药的用量也急剧增加,大量污染渗入土壤内部通过食物链传递到人体,造成严重影响。其次,水环境。类似于土壤环境,水环境也是污染物的载体,能通过流动加速污染循环。夏季水体吸附能力强,能将污染物暂留水体,但冬季受到季风影响污染物质将挥发到大气环境,造成传播扩散。最后,大气环境。POPs易挥发至大气环境,扩散快,将会对无污染的环境造成严重影响,而“蚱蜢”效应也将越发明显。

POPs的毒理效應在于:首先,影响免疫系统。污染物会严重影响生物的免疫功能,巨噬细胞逐渐失去活性,无法抵御病毒的侵袭。其次,影响内分泌。污染物会对生物的内分泌造成干扰,影响生命体正常功能。再者,影响生殖发育。当生物处于暴露的污染物环境中时会出现畸形、生殖障碍、器官增大甚至死亡等多种现象。然后,致癌。污染物质将会促进肿瘤生成和扩散,在PCBs含量较高的环境中,我们发现大头鱼患癌率较高。最后,其他毒性。污染物质会导致器官病变,如高血脂、黄疸、肝脏纤维化等,还会对生物皮肤造成影响,如角质化、组织病变、色素沉着等,甚至还会造成精神疾病,如暴躁易怒、焦虑疲劳、抑郁烦躁等。如1976年意大利的农药厂爆炸,导致污染物质二噁英泄露,儿童水疱发病率较高,多人有中毒反应,而孕妇受到污染侵害后生下的婴儿畸形率也较高。

3 持久性有毒污染物的科学应对措施

3.1 物理措施

物理常见的应对方法有萃取法、气提法、吸收法、蒸馏法以及洗脱法等,能将污染物质收集并处理,且效果较明显,所以常用作预处理手段配合其他方法同时进行。对于工业生产废水、事故型污染的效果较好。物理方法中的表面活性剂还能应对土壤环境中的多氯联苯,为净化土壤环境奠定了良好的基础。

3.2 化学措施

一般来讲,常见的化学应对措施有湿式氧化法、光催化氧化法、声化学氧化法以及超临界水氧化法。与此同时,微波技术、放射线技术以及电化学法的效果也较为明显,能去除二噁英、多氯联苯、五氯苯酚及六氯苯等污染物质。其中,电化学氧化法主要可被应用于水污染处理中,能保持水环境的健康性和稳定性。

3.3 生物措施

生物修复是现阶段的一种污染物有效处理方法,在生物效应作用下将有机污染物降解成水和二氧化碳,由于这种方法风险低且先进科学,目前是研究的热点。生物降解又分为微生物修复、植物修复及动物修复三种,微生物修复是借助微生物的特性将污染物降解或矿化,在高温堆肥效应的作用下进行处理,实现DDT和六六六的去除。这种修复方法操作容易,且可就近处理,但是所需时间较长且有针对性,而且需要生物降解酶的作用,所以在我国发展还较为缓慢。植物修复主要是通过植物根系进行吸收和代谢作用,经实验证明,我国的规划能抵抗烟雾的侵袭,而且对苯酚类、硫化物以及氯化物有很明显的抵抗作用[2]。但是植物修复还无法具有全面性和覆盖性,所以研究正处于起步时期。动物修复的主体是小型动物或者是土生动物,可将土壤中的污染通过代谢作用降低毒性,但是对动物和土壤的要求都很高。这种修复方法相比于前两者效率较高、成本较低、不存在二次污染,还能有效维持正常环境,是一种科学有效的治理措施。相较之下,三者中所需时间最长的修复技术为生物修复,而化学修复需要较高的技术含量,且单一作用很难达到修复目的,物理技术存在风险,一旦管理不当可能形成二次污染,所以在实际应用中可综合三者优势,实现污染物治理的联动。

3.4 焚烧措施

焚烧法能有效去除多氯联苯,但是成本较高,对技术也提出了严格的要求,能适用于高浓度污染物的处理,其中的风险性较强,因为燃烧本身就会产生污染物质,所以一旦监控不当,技术不到位就容易产生更严重的危害,如二噁英的生成。

4 结论

总而言之,持久性有毒污染物危害性强,对环境会造成严重的影响,而且能伴随食物链无限积累放大,且在环境中难以降解,因此要掌握其环境化学行为及毒理效应,运用科学有效的方法有针对性的治理污染,强化环境科学技术的研究和渗透,有效抑制持久性有毒污染物的生成、传播和扩散。

参考文献

[1]江桂斌,史建波.前言:环境化学与生态毒理学国家重点实验室专刊[J].中國科学:化学,2018,48(10):1149-1150.

[2]刘瑞华,高娃.持久性有毒污染物的环境化学行为与毒理效应[J].化工管理,2016(23):300.

[3]欧晓明.新农药硫肟醚的环境化学行为研究[D].杭州:浙江大学,2005.

[4]“稀土农用的环境化学行为及生态、毒理效应”研究取得成效[J].中国科学基金,2003(03):40.

收稿日期:2019-02-20

作者简介:高娜娜(1985-),女,汉族,硕士研究生,工程师,研究方向为化学工程与技术。