废水持久性有机污染物

A. 持久性有机污染物的污染现状

1.大气中的持久性有机污染物

在大气中,POPs或者以气体的形式存在,或者吸附在悬浮颗粒物上,发生扩散和迁移,导致POPs的全球性污染。调查表明,在德国,每天从空气中沉积落地的颗粒物中的二

英浓度为5～36pg TEQ/m³ (TEQ为总毒性当量)。在希腊北部,每天沉积落地的大气颗粒中,多氯代二苯并呋喃 (PCDFs)和PCBs的平均值分别为0.52pg TEQ/m³ 和0.59pg TEQ/m³。北京、深圳和重庆三城市中,大气中的二

英类浓度分别为3.5～19ngTEQ/m³、4.3～11.3ng TEQ/m³ 和100ng TEQ/m³。台湾南部农村大气PCBs浓度为 2.50ng/m³ ,台湾南部城市大气PCBs浓度为4.51 ng/m³ ,台湾南部工业区大气PCBs浓度为5.91 ng/m³。

2.水体中的持久性有机污染物

水体及沉积物是POPs聚集的主要场所之一,世界绝大多数的城市污水、水库、江河和湖海都不同程度地受到POPs的污染。研究表明,在德国城市污水中,都存在多氯代二苯并-对二

英/多氯代二苯并呋喃(PCDFs),浓度在1～100pg/L之间。在威尼斯湖表面沉积物中,二

英和呋喃的浓度分别处为16～13642ng/kg和49～12561ng/kg。在我国,闽江、九龙江和珠江的出海口沉积物中, PCBs 和 DDT 的总浓度都较高,其中,DDT 的浓度可能已影响到深海生物;香港维多利亚港和海岸线的沉积物也存在 PCDFs,PCDDs (特别是八氯二

英)的污染水平较大;洞庭湖底泥中五氯酚最高含量显著高出全国用药区沉积物中五氯酚含量中位数 (462μg/kg)的上千倍。

表8-7 收集了中国典型地区的污染物分布情况,从中可以看出,在中国各个重要河口、海洋的沉积物中,都有持久性有机污染物存在,典型的 PAHs、DDTs 和 PCBs 都有很高的浓度,相比较而言,淮河中下游中的 PAHs 含量较高,而大连湾检测出的 DDTs和PCBs含量均高于其他地区,究其原因,与此海域的排入物来源有关。

表8-7 中国典型地区有机污染物分布

3.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,土壤中的POPs 无疑会导致POPs 在食物链上发生传递和迁移,已经在世界各国土壤中都发现了POPs。德国莱比锡地区废弃工厂旁的农地土壤中存在 HCHs、DDTs、PCBs 和 HCB 等物质。在西班牙,土壤中同样存在 PC-DFs,且在工业地区的二

英浓度大于控制地区。对天津市郊污灌区农田土壤的检测表明,有机氯农药的检出率均为 100%,其中污灌菜地的污染状况最为严重,六六六残留量达4.04μg/kg,DDTs达2.70μg/kg,普遍高于其他地块。多年使用六六六的某种植区内,在约 5 km² 的生态环境中,仅发现一只麻雀;在使用多年六六六的甘蔗地, 1 m² 的耕作层土壤中只发现3 条蚯蚓,而在邻近未施用六六六的对照地中有30 多条。

4.生物体内的持久性有机污染物

POPs在环境中的不断迁移,最终转移到动植物体内,而动植物并不能通过本身的新陈代谢将污染物排出,故造成污染物质的蓄积,甚至造成生物体的死亡。Central Adriatic海域中的双壳类和头足类动物中的PAHs 含量发现,苯并[c]吖啶在蚌类中已检测到 (湿重平均浓度在 0.74 ng/g),大西洋鲭、欧洲鳕鱼类和蓝白垩却显示了 PAHs 的高浓度,湿重范围为44.1～63.3 ng/g。

生物体内POPs的生物富集机制,是有机化合物在脂肪/水体系中的分配过程,通常情况下,用有机化合物在生物体内或生物组织内的浓度与水中浓度的比值 (即生物富集因子,BCF),来表示生物的富集作用,BCF通常是估算水生生物富集化学物质能力的一个量度。研究POPs在动物体内的蓄积以及在食物链的传递与放大,对POPs 的生态危害有指导作用,采用Triolein-SPMD 模拟研究 PCBs 在水体沉积物和水体生物之间的转移,发现PCBs在Triolein-SPMD采样器和鱼体中的富集存在很好的相关性,并建立生物采样技术模型替代水体生物,来研究沉积物污染风险评价。表8-8 列举了不同生物体对典型持久性有机污染物的富集作用,可以看出,通过食物链的传递与浓缩,污染物得到了不同程度的富集,其中生活在水体中的鱼类对有机污染物有很强的富集能力,达到2060 倍,这是由于鱼类与有机污染物存在的环境有直接的接触所致。

表8- 8 不同地区典型持久性有机污染物在生物体的富集作用

B. 造纸厂污水中含有哪些有毒物质

目前，在制浆造纸生产各个环节的废水中，已经有超过250种的有机物质被鉴别检测出来，除了含有大量碳水化合物、纤维素、木质素等常规有机污染物外，还含有大量如氯代芳香族、多环芳烃类等持久性有毒化学污染物，其中还包括本不天然存在，源于造纸工业过程，具有剧毒性的二恶英。ZhengMinghui等对国内麦草为原料的制浆厂废水分析结果表明，漂白工艺出水中共检查到12种二恶英类物质，其中毒性最强的2,3,7,8-TCDF，1,2,3,7,8-TCDF，2,3,7,8-TCDD和1,2,3,7,8-TCDD都有检出，含量分别达到121.5pg/L，65.3pg/L，229.5pg/L和100.5pg/L。Lucncer和David等监测了纸浆厂上下游二恶英及呋喃的污染变化情况，共有17种毒性物质被检测到，检测结果表明，二恶英类物质在下游水环境中的浓度有明显的增加趋势，这些结果都强有力的说明了制浆造纸工业是水环境中典型的持久性有机污染物的重要源头。