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王亞韡等 著

圖書標籤:

• 有機汙染物
• 環境化學
• 環境行為
• 汙染控製
• 水汙染
• 土壤汙染
• 大氣汙染
• 新興汙染物
• 環境科學
• 生態毒理學

店铺： 科学出版社旗舰店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030574237

商品编码：29336118912

包装：圆脊精装

开本：16

出版时间：2018-06-01

页数：299

字数：378000

商品參數

新型有機汙染物的環境行為
	曾用價	128.00
	齣版社	科學齣版社
	版次	1
	齣版時間	2018年06月
	開本	16
	作者	王亞韡等
	裝幀	圓脊精裝
	頁數	299
	字數	378000
	ISBN編碼	9787030574237

內容介紹
2004年11月《斯德哥爾摩公約》正式對我國生效，我國麵臨履約及削減POPs的巨大挑戰，缺乏對我國POPs生態風險評價的基礎數據和POPs的基礎研究相對薄弱是我國履約及控製POPs環境汙染的*大障礙。*近幾年，隨著國際公約的推動，公約POPs候選物質以及相關物質的研究日益成為環境科學研究的焦點問題之一。本書較係統地介紹瞭從2009年第四次《斯德哥爾摩公約》締約方大會會議以來新增POPs的背景信息、分析方法、環境行為以及毒性毒理學效應等方麵的研究進展。

目錄
目錄
叢書序
前言
第1章 引言 1
1.1 新型有機汙染物的持久性 4
1.2 新型有機汙染物的生物富集性/放大性 8
1.3 新型有機汙染物的長距離遷移能力 9
1.4 中國《國傢實施計劃》 14
1.5 未來研究的重點 14
參考文獻 16
第2章 多溴二苯醚（PBDEs）研究進展 21
2.1 化學特性 22
2.2 環境來源 23
2.3 分析方法 25
2.3.1 樣品前處理 25
2.3.2 填料及配製 27
2.3.3 儀器分析 30
2.3.4 PBDEs色譜分析應用實例——高分辨氣質聯用法 37
2.4 環境歸宿 45
2.4.1 持久性 46
2.4.2 遠距離遷移能力 47
2.4.3 生物富集性 47
2.5 環境暴露 49
2.5.1 環境濃度水平和趨勢 49
2.5.2 人類接觸 52
2.6 健康效應 55
2.6.1 水生生物毒性效應 55
2.6.2 鳥類和哺乳動物的毒性效應 56
2.6.3 其他生物毒性效應 58
2.6.4 生物積纍和生物放大作用 58
2.7 十溴二苯醚的降解和脫溴作用 59
2.8 總結 62
參考文獻 63
第3章 全氟化閤物（PFASs）研究進展 76
3.1 PFASs概述 77
3.2 PFASs分析方法 79
3.2.1 樣品前處理方法 79
3.2.2 儀器分析方法 80
3.2.3 異構體分析方法 80
3.3 PFASs的環境分布 82
3.3.1 水體 82
3.3.2 沉積物 84
3.3.3 土壤 86
3.3.4 大氣 87
3.3.5 異構體環境分布 89
3.4 PFASs的生物纍積與毒性效應 90
3.4.1 生物纍積與生物放大 90
3.4.2 毒理學研究 92
3.5 人體PFASs暴露及健康風險 94
3.5.1 人體暴露水平 94
3.5.2 排泄與半衰期 96
3.5.3 暴露量與暴露途徑 97
3.5.4 健康風險 98
3.6 新型PFASs研究進展 100
3.7 PFASs汙染控製技術與限製條款 102
3.7.1 PFASs汙染控製技術 102
3.7.2 國際上的控製與監管 102
3.8 總結與展望 103
參考文獻 103
第4章 短鏈氯化石蠟（SCCPs）研究進展 118
4.1 物理化學性質 119
4.2 來源、使用和釋放 119
4.3 分析方法 120
4.3.1 樣品前處理 121
4.3.2 儀器與定量分析 126
4.4 環境水平及汙染現狀 133
4.4.1 空氣 133
4.4.2 錶層水、河水和湖水 134
4.4.3 汙水處理廠汙水 134
4.4.4 土壤、底泥以及沉積物 135
4.4.5 生物體 136
4.4.6 人體母乳、食品、灰塵等其他環境介質 137
4.5 環境影響 138
4.5.1 持久性 138
4.5.2 生物富集能力 139
4.5.3 遠距離環境遷移潛力 140
4.5.4 毒性效應 141
4.6 研究案例 142
4.6.1 材料和方法 142
4.6.2 結果與討論 144
4.6.3 小結 155
4.7 總結 155
參考文獻 156
第5章 硫丹研究進展 164
5.1 硫丹概述 164
5.2 環境樣品前處理及分析技術 166
5.2.1 樣品前處理 167
5.2.2 儀器分析技術 169
5.3 硫丹的環境濃度及歸趨行為 170
5.3.1 我國硫丹的使用和排放清單 170
5.3.2 硫丹的排放與殘留清單 172
5.3.3 我國大氣和土壤中硫丹濃度水平和分布 173
5.3.4 硫丹的環境歸趨行為 175
5.4 硫丹的毒理效應研究 184
5.4.1 對生物的危害影響 184
5.4.2 對人類健康的影響 187
5.5 硫丹使用的限製公約 188
參考文獻 189
第6章 六溴環十二烷（HBCDs）研究進展 198
6.1 HBCDs的結構特點、物理化學性質及毒性效應 198
6.1.1 結構特點 198
6.1.2 物理化學性質 199
6.1.3 毒性效應 200
6.2 HBCDs的生産和使用 201
6.3 HBCDs汙染的來源 202
6.3.1 環境中HBCDs的汙染源 202
6.3.2 人體中HBCDs的汙染源 203
6.4 HBCDs的環境行為 204
6.4.1 在空氣中的環境行為 204
6.4.2 在生物體中的環境行為 205
6.4.3 在水和底泥中的環境行為 206
6.5 HBCDs的分析方法 207
6.5.1 樣品前處理方法 207
6.5.2 儀器分析技術 210
6.6 環境中HBCDs的賦存狀況 214
6.6.1 在大氣中的分布 214
6.6.2 在水、沉積物、汙泥以及土壤中的分布 216
6.6.3 生物態環境介質中HBCDs的分布 217
6.6.4 HBCDs汙染的空間變化趨勢 218
6.6.5 HBCDs汙染的時間變化趨勢 219
6.7 總結 220
參考文獻 221
第7章 六氯丁二烯（HCBD）研究進展 233
7.1 HCBD的結構特點、物理化學性質及毒性效應 233
7.1.1 結構特點及物理化學性質 233
7.1.2 毒性效應 234
7.2 HCBD的生産、使用及汙染來源 234
7.3 HCBD的環境行為 236
7.3.1 在空氣中的環境行為 236
7.3.2 在生物中的環境行為 236
7.3.3 在水和沉積物以及土壤中的環境行為 237
7.4 HCBD的分析方法 238
7.5 我國環境中HCBD的賦存狀況 240
7.6 人體暴露HCBD風險評估 243
7.7 土壤中HCBD賦存及風險評估實例 244
7.7.1 樣品采集與預處理 244
7.7.2 樣品前處理與儀器分析 245
7.7.3 質量控製與質量保證 245
7.7.4 江蘇一化工廠廠區及周邊土壤中汙染水平與分布特徵 246
7.7.5 化工廠廠區土壤中HCBD的風險評估 247
7.8 控製措施 249
7.9 研究展望 250
參考文獻 250
第8章 得剋隆（DP）及其類似物 256
8.1 概述 256
8.2 得剋隆及其類似物的生産、使用以及限製情況 258
8.2.1 得剋隆在國內外的生産、使用情況 258
8.2.2 得剋隆在國內外的限製情況 259
8.3 得剋隆的POPs特性 259
8.3.1 得剋隆的持久性 259
8.3.2 得剋隆的長距離遷移能力 260
8.3.3 得剋隆的生物富集性 261
8.3.4 得剋隆的毒性 269
8.3.5 得剋隆的環境轉化 270
8.3.6 小結 271
8.4 我國與世界各地環境及人體中得剋隆濃度分布 272
8.4.1 生産地周邊環境得剋隆濃度分布 272
8.4.2 電子垃圾拆解地得剋隆環境濃度分布 272
8.4.3 在汙染源以外地區DP濃度分布 273
8.4.4 世界及我國不同區域人體中得剋隆濃度分布 274
8.5 我國典型地區得剋隆的風險簡介 275
8.5.1 得剋隆環境風險概述 275
8.5.2 工廠周邊地區得剋隆環境風險 277
8.6 研究案例——職業暴露人群血液和頭發中得剋隆濃度水平 277
8.6.1 材料與方法 277
8.6.2 結果與討論 280
8.6.3 小結 286
參考文獻 286
附錄 縮略語（英漢對照） 294
索引 298
彩圖

在綫試讀
第1章 引言
　　本章導讀
　　簡述有關POPs的《關於持久性有機汙染物的斯德哥爾摩公約》（以下簡稱《斯德哥爾摩公約》）有關背景，闡釋POPs的四大特點以及公約運行機製。
　　簡述《中華人民共和國履行〈關於持久性有機汙染物的斯德哥爾摩公約〉國傢實施計劃》（以下簡稱《國傢實施計劃》）。
　　展望未來有關新型有機汙染物的研究熱點。
　　持久性有機汙染物（persistent organic pollutants，POPs）是指在環境中難降解、高脂溶性、可以在食物鏈中富集放大，且能夠通過各種傳輸途徑而進行全球遷移的半揮發性且毒性極大的汙染物。由於其汙染的嚴重性和復雜性遠超過常規汙染物，*近數十年已成為環境科學研究的熱點。POPs由於具有“三緻”（緻畸、緻癌、緻突變）效應，並且其危害具有隱蔽性和突發性的特點，一旦發生重大汙染事件，將會産生災難性後果甚至會持續危害幾代人。
　　*近一百年來，國際上環境保護經曆瞭從常規大氣和水汙染［如氮氧化物、粉塵、化學需氧量（chemical oxygen demand，COD）、生化需氧量（biochemical oxygen demand，BOD）］治理、重金屬汙染控製到POPs削減與控製的曆程。2001年，聯閤國環境規劃署通過瞭旨在保護全球人類免受持久性有機汙染物危害的《斯德哥爾摩公約》。目前已經有包括我國在內的179個國傢或地區加入瞭該公約，從締約方數量上不僅能看齣《斯德哥爾摩公約》的國際影響力，同時也能看齣全世界對於POPs汙染的重視。該公約規定的12種POPs如艾氏劑、氯丹、滴滴涕、狄氏劑、異狄氏劑、七氯、六氯苯、多氯聯苯、滅蟻靈、毒殺芬、多氯代二苯並-對-二英、多氯代二苯並呋喃被稱為“骯髒的一打”（dirty dozen）而受到瞭各締約方的嚴格控製與削減。在《斯德哥爾摩公約》的推動下，國際上有關POPs的相關研究逐步深入，已成為環境科學研究中*受人們關注的熱點領域之一。
　　《斯德哥爾摩公約》新增列或擬增列及國際學術界高度關注的有機汙染物通常稱為新型POPs。聯閤國環境規劃署《全球化學品展望》（2012年發布）指齣，持久性有毒物質汙染瞭整個地球。這些物質既包括傳統汙染物如經典POPs、重金屬等，也包括新型有機汙染物如鹵係阻燃劑、全氟化閤物（perfluoroalkyl substances，PFASs）等。而隨著人類經濟活動的快速發展，這些新型有機汙染物也不斷地從各種環境介質中被發現而成為環境科學研究的熱點。這些新型POPs在我國具有以下特徵：①絕大多數為目前正在大量生産和使用的化工産品，尚未對其生産環境排放進行有效控製；②汙染正在發生，並且在環境介質中的存量較高，但對其源和匯仍缺乏認知；③有關生態風險、健康風險和毒理學的數據還較為缺乏，難以準確評估其生態效應和健康效應。目前，國際上環境科學對新型POPs的研究主要集中於兩部分工作：一部分工作是對公約秘書處持久性有機汙染物審查委員會（POPRC）名單中新增POPs和正在接受審查的新型POPs物質進行研究；另一部分工作是對於未知有機汙染物在環境介質中的鑒彆及定量分析。
　　國際上對新型POPs的研究起步較早，對於其有關環境行為、歸趨以及對人體健康風險的評價已有較深入的認識。我國經濟快速發展，目前麵臨著更為復雜的環境問題。鑒於新型POPs的巨大纍積産量，我國新型POPs所引起的環境汙染和健康風險問題比其他國傢更為嚴重，尤其是在我國東部經濟發達地區。在常規汙染及重金屬汙染尚未得到有效控製的同時，POPs的汙染及控製也是我們目前迫切需要解決的難題。在初步解決瞭滴滴涕、六六六等經典POPs的環境汙染問題後，短鏈氯化石蠟（short chain chlorinated paraffins，SCCPs）、鹵代阻燃劑等新型POPs又成為我國環境麵臨的新問題。在我國一些區域可食用水産品中已檢測到較高含量的多溴二苯醚（polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）（Zhu et al.，2012），而電子垃圾拆解的溴代二英、PBDEs 以及其他溴代阻燃劑造成的環境汙染也十分嚴重，所導緻的環境問題也已經引起瞭國際關注（Ni and Zeng，2009；Wu et al.，2011）。對於PFASs的研究錶明，我國人體血液中全氟辛基磺酸（perfluoroctane sulfonic acid，PFOS）的含量明顯高於日本、韓國、波蘭等國（Yeung et al.，2006），而在生産企業的職業暴露人群中，人體血樣中PFOS的含量和美國3M 公司職工血樣中含量相當（Gao et al.，2015）。基於國內相關研究成果和作為國際公約履約行動的一部分，2014年3月25日環境保護部聯閤其他11部委發布“《關於持久性有機汙染物的斯德哥爾摩公約》新增列9種持久性有機汙染物的《關於附件A、附件B和附件C修正案》和新增列硫丹的《關於附件A修正案》生效的公告”，提齣其將自2014年3月26日對我國生效，要求在全國範圍內加強新增列POPs的管理及風險防範。
　　《國傢環境保護“十二五”科技發展規劃》在“全球環境問題研究領域”中圍繞全球環境變化和國際履約問題，指齣要提升我國履行國際環境公約的能力，強調開展典型行業POPs排放、檢測與錶徵方法學研究，進而開展我國典型區域POPs來源、汙染水平與特徵、遷移轉化規律、削減與控製技術以及風險評估的相關研究。《國務院關於加強環境保護重點工作的意見》提齣要加強POPs排放重點行業監督管理。《全國主要行業持久性有機汙染物汙染防治“十二五”規劃》中也要求加快建立POPs汙染防治標準體係，強調開展POPs及其前體物在環境中的遷移轉化及健康風險研究。
　　我國是《斯德哥爾摩公約》的締約方之一，這體現瞭我國政府對全球環境保護的重視。目前我們仍然麵臨巨大的挑戰，作為化學品生産和使用大國，對於新型POPs在化學品管理、環境行為、生態毒理乃至環境風險方麵仍然缺乏關鍵數據和科學研究基礎。但是，通過設立相關的科研項目、建立相應的專業實驗室，已經大大提高瞭對於POPs特彆是新型POPs的檢測水平和能力，並開展瞭新型POPs的主要汙染源、排放因子、汙染特徵及演變趨勢等方麵的研究，同時隨著履約工作目標的不斷增加和更新，對新型POPs的研究內容也在不斷地調整和更新。
　　對於新型有機汙染物，目前環境科學研究的焦點問題即其持久性、生物富集/放大性、長距離遷移性以及生態毒性。《斯德哥爾摩公約》規定瞭任一締約方均可嚮秘書處提交旨在將某一化學品（擬增列POPs）列入公約附件A、B和/或C的提案。而公約秘書處將提案轉交給持久性有機汙染物審查委員會（POPRC）後，將依次對其與公約附件D即對化學品的持久性、生物富集性、長距離遷移能力及不利影響進行評價，附件E即評價該化學品是否會因其遠距離遷移而對人體健康和/或環境産生重大不利影響進行評價，附件F即涉及社會經濟考慮因素的信息是否符閤公約對POPs的要求，如果全部符閤，審查委員會將根據風險管理評價的結果提議是否由締約方大會審議該化學品以便將其列入附件A、B和/或C並規定相應的管理措施。圖1.1為POPRC 針對某一候選物質的審查流程。
　　2009年5月在瑞士日內瓦舉行的締約方大會第四次會議決定將全氟辛基磺酸及其鹽類以及全氟辛基磺酰氟、商用五溴二苯醚、商用八溴二苯醚、開篷、林丹、五氯苯、α-六六六、β-六六六、六溴聯苯等九種化學物質新增列入《斯德哥爾摩公約》附件A、B和/或C的受控範圍。2011年締約方大會第五次會議、2013年締約方大會第六次會議以及2015年締約方大會第七次會議又分彆決定將硫丹及硫丹硫酸鹽、六溴環十二烷、多氯萘、六氯丁二烯及五氯苯酚等物質增列為公約POPs名單。2017年5月締約方大會第八次會議將SCCPs、十溴二苯醚以及六氯丁二烯正式增列為公約POPs新增名單。目前正在進行審查的化學品包括全氟辛酸及相關物質、全氟己基磺酸鹽及其鹽類以及相關物質和三氯殺蟎醇。
　　圖1.1 POPRC審議新增POPs流程圖
　　1.1 新型有機汙染物的持久性
　　根據《斯德哥爾摩公約》附件D的規定，凡是某一汙染物在水中的半衰期大於2個月，或在土壤中的半衰期大於6個月，或在沉積物中的半衰期大於6個月以及其他證據證明該化學品具有其他高度持久性的特性，都可認為該化學品符閤POPs有關持久性的標準。
　　目前，在全球範圍內的大氣、水、土壤/沉積物、植物等環境介質中都可檢測到POPs物質（Jones and de Voogt，1999）。其中，“環境持久性”是POPs*重要的特性之一，是界定一種物質是否算作持久性有機汙染物以及篩選新型持久性有機汙染物的重要判據之一，也是評價有機汙染物對人類和環境潛在危害的基礎以及開展化學品風險評估的關鍵依據（張燾等，2012）。2009年，《關於持久性有機汙染物的斯德哥爾摩公約》的附件D規定，持久性的評價標準為：對於通過空氣大量遷移的化學品，其在空氣中的半衰期應大於兩天，或者該化學品在水中的半衰期大於兩個月，或在土壤/沉積物中的半衰期大於六個月；或該化學品具有其他足夠持久性，因而或可考慮將之列入本公約適用範圍的證據。
　　常見的《斯德哥爾摩公約》中受控POPs在不同介質（大氣、水、土壤）中的半衰期總結見錶1.1。POPs的持久性可以影響POPs的其他特性。對於在環境中釋放速率一定的化學品，持久性等化學性質將決定其在大氣、水、土壤等各環境介質中的濃度。由於持久性化學品在環境與生物體中消除更慢，因此其在環境與生物體中存在的時間更長（Jones and de Voogt，1999）。多種化學品的持久性與其生物富集、長距離遷移能力的相關性研究錶明，一般而言，有機汙染物的持久性越強，越難化學與生物降解，因此其生物富集性和長距離遷移能力也越強（Rodan et al.，1999）。公約首批12種POPs的持久性總體上較強，其也顯示齣更強的生物富集和長距離遷移能力。對於亨利常數大於0.001 Pa·m3·mol-1 的化學品，大氣中的半衰期是決定其長距離遷移能力的關鍵因素，可用化學品在大氣中的半衰期對其長距離遷移能力進行簡單篩選。POPs的持久性（低化學/生物反應性）導緻其具有較強的生物富集及較高的內暴露濃度，這種長期暴露也可能引發對生物更強的毒性。
　　鑒於POPs的持久性所引發的一係列環境問題，應對其相關問題進行深入研究。①POPs持久性評價技術：相對於POPs在分析方法、環境歸趨等方麵的大量研究，針對有機汙染物持久性的量化評價方法的研究還較少。未來應進一步綜閤采用定量結構-活性/性質相關性（quantitative structure activity relationship/quantitative structure property relationship，QSAR/QSPR）方法、環境多介質模型方法以及分子反應性方法對POPs持久性進行更為準確的定量評價（張燾等，2012）。②高效POPs化學/生物降解與替代技術：POPs通常難以化學與生物降解，因此亟需利用新的化學/生物降解機理，發展可應用於POPs在排放過程及多種環境介質中的高效POPs化學/生物降解技術（如基因工程菌），同時尋找更為綠色、安全、有效的POPs的化學品替代品，從排放源頭至環境介質，多綫並舉，減少POPs的排放與環境賦存。③極地與偏遠地區（如青藏高原）POPs的傳輸與纍積：極地與偏遠地區POPs人為直接排放少，是研究POPs長距離傳輸的理想地區。此外，這些區域生態較為脆弱，POPs傳輸與纍積可能造成更為顯著的環境影響。應加強POPs的多尺度（局域尺度、大陸尺度、大洋尺度、全球尺度）、多途徑長距離傳輸（大氣傳輸、洋流傳輸、魚類洄遊傳輸、鳥類遷徙傳輸）與纍積研究，更好地理解POPs的來源和受體地區、POPs傳輸通道以及相關的土-氣、水-氣交換和分配過程。④環境介質中POPs的再釋放問題：在過去的幾十年裏，人為活動嚮環境中釋放瞭大量POPs，POPs在底泥、林地土壤等介質中有顯著纍積。由於《斯德哥爾摩公約》的實施，POPs的人為排放顯著減少。但POPs的多介質分布與環境變化（如溫度、土地利用變化）可能引發環境介質中POPs再釋放問題。例如，森林葉片吸收大氣POPs，葉片凋落物引起林地土壤積纍POPs；在林地轉換為耕地等土地利用變化過程中，可能導緻原有林地土壤中POPs的再釋放。⑤POPs的代際傳遞問題：胚胎及新生兒階段是個體發育的關鍵時期。由於胚胎及新生個體對化學汙染物的暴露較母體更為敏感，因此應係統開展多種POPs通過胎盤、母乳對胎兒、新生兒的代際傳遞研究，從而科學評價POPs的環境與健康風險。
　　錶1.1 常見持久性有機汙染物的半衰期

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