關(guān)于環(huán)境污染物
環(huán)境污染物是指進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成和性質(zhì)發(fā)生直接或間接有害于人類的變化的物質(zhì)。大部分環(huán)境污染物是由人類的生產(chǎn)和生活活動產(chǎn)生的。有些物質(zhì)原本是生產(chǎn)中的有用物質(zhì),甚至是人和生物必需的營養(yǎng)元素,由于未充分利用而大量排放,不僅造成資源上的浪費,而且可能成為環(huán)境污染物。一些污染物進(jìn)入環(huán)境后,通過物理或化學(xué)反應(yīng)或在生物作用下會轉(zhuǎn)變成危害更大的新污染物,也可能降解成無害物質(zhì)。不同污染物同時存在時,可因拮抗或協(xié)同作用使毒性降低或增大。
環(huán)境污染物是環(huán)境監(jiān)測研究的對象。
1污染物的化學(xué)類別
對環(huán)境產(chǎn)生危害的化學(xué)污染物可分為九類:
(1)元素包括鉛、鎘、鉻、汞、砷等重金屬元素和準(zhǔn)金屬、鹵素、氧(臭氧)、黃磷等。
(2)無機(jī)物包括氰化物、一氧化碳、氮氧化物、鹵化氫、鹵素化合物(如ClF、BrF3、IF5、BrCl、IBr等)、次氯酸及其鹽硅的無機(jī)化合物(如石棉)、磷的無機(jī)化合物(如PH3、PX3、PX5)、硫的無機(jī)化合物(如H2S、SO2、H2SO3、H2SO4)等。
(3)有機(jī)烴化合物包括烷烴、不飽和烴、芳烴、多環(huán)芳烴等。
(4)金屬有機(jī)和準(zhǔn)金屬有機(jī)化合物如四乙基鉛、羰基鎳、二苯鉻、三丁基錫、單甲基或二甲基胂酸、三苯基錫等。
(5)含氧有機(jī)化合物包括環(huán)氧乙烷、醚、醇、酮、醛、有機(jī)酸、酯、酐和酚類化合物等。
(6)有機(jī)氮化合物包括胺、腈、硝基甲烷、硝基苯和亞硝胺等。
(7)有機(jī)鹵化物包括四氯化碳、飽和或不飽和鹵化烴(如氯乙烯)、鹵代芳烴(如氯代苯)、氯代苯酚、多氯聯(lián)苯和氯代二噁英類等。
(8)有機(jī)硫化合物如烷基硫化物、硫醇、巰基甲烷、二甲砜、硫酸二甲酯等。(9)有機(jī)磷化合物主要是磷酸酯類化合物,如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三鄰甲苯酯、焦磷酸四乙酯、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)磷軍用毒氣等。
2污染物的性質(zhì)
污染物質(zhì)的種類繁多,性質(zhì)各異,可歸納如下:
(1)自然性長期生活在自然環(huán)境中的人類,對于自然物質(zhì)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。有人分析了人體中60多種常見元素的分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)其中絕大多數(shù)元素在人體血液中的百分含量與它們在地殼中的百分含量極為相似。但是,人類對人工合成的化學(xué)物質(zhì)的耐受力則要小得多。所以區(qū)別污染物的自然或人工屬性,有助于估計它們對人類的危害程度。
(2)毒性環(huán)境污染物中的氰化物、砷及其化合物、汞、鈹、鉛、有機(jī)磷和有機(jī)氯等的毒性都很強(qiáng)。其中部分具有劇毒性,處于痕量級就能危及人類和生物的生存。決定污染物毒性強(qiáng)弱的主要因素除了其性質(zhì)、含量,還和其存在形態(tài)密切相關(guān)。例如簡單氰化物(氰化鉀、銳化鈉等)的毒性強(qiáng)于絡(luò)合氰化物(鐵氰絡(luò)離子等),又如鉻有二價、三價和六價三種形式,其中Cr6+的毒性很強(qiáng),而Cr3+則具有生物化學(xué)效應(yīng),是人體新陳代謝的重要元素之一
(3)時空分布性污染物進(jìn)入環(huán)境后,隨著水和空氣的流動被稀釋擴(kuò)散,可能造成由點源到面源更大范圍的污染,而且在不同空間位置上,污染物的濃度分布隨著時間的變化而不同,這是由污染物的擴(kuò)散性和環(huán)境因素所決定的,如水溶解性好的或揮發(fā)性強(qiáng)的污染物,常能被擴(kuò)散輸送到更遠(yuǎn)的距離。
(4)活性和持久性表明污染物在環(huán)境中的穩(wěn)定程度。活性高的污染物質(zhì),在環(huán)境中或在處理過程中易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成比原來毒性更強(qiáng)的污染物,構(gòu)成二次污染,嚴(yán)重危害人體及生物。垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的二噁英就是最典型的例子。
與活性不同,持久性表示有些污染物質(zhì)能長期地保持其危害性,如持久性有機(jī)污染物(POPs)和重金屬鉛、鎘和鈹?shù)榷季哂卸拘郧以谧匀唤珉y以降解,并可產(chǎn)生生物蓄積,長期威脅人類的健康和生存。
(5)生物可分解性有些污染物能被生物所吸收、利用并分解,最后生成無害的穩(wěn)定物質(zhì)。大多數(shù)有機(jī)物都有被生物分解的可能性。如苯酚雖有毒性,但經(jīng)微生物作用后可以被分解無害化。但也有一些有機(jī)物長時間不能被微生物作用而分解,屬難降解有機(jī)物,如二噁英等。
(6)生物累積性有些污染物可在人類或生物體內(nèi)逐漸積累、富集,尤其在內(nèi)臟器官中長期積累,由量變到質(zhì)變引起病變發(fā)生,危及人類和動植物健康。如鎘可在人體的肝、腎等器官組織中蓄積,造成各器官組織的損傷;水俁病則是由于甲基汞在人體內(nèi)蓄積而引起的。
(7)對生物體作用的加和性在環(huán)境中,只存在一種污染物質(zhì)的可能性很小,往往是多種污染物質(zhì)同時存在,考慮多種污染物對生物體作用的綜合效應(yīng)是必要的。根據(jù)毒理學(xué)的觀點,混合物對生物體的相互作用有兩類:一類是使其對環(huán)境的危害比污染物質(zhì)的簡單相加更為嚴(yán)重,稱其為協(xié)同作用,如倫敦?zé)熿F事件的嚴(yán)重危害就是由煙塵顆粒物與二氧化硫之間的協(xié)同作用所造成的;另一類是污染物共存時反而使危害互相削弱,這類相互作用稱為拮抗作用,如有毒物質(zhì)硒可以抑制甲基汞的毒性。
在研究環(huán)境容量和制定各種污染物質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)時,首先要了解各種環(huán)境污染物的性質(zhì),這對于確定目標(biāo)監(jiān)測污染物,合理進(jìn)行采樣點的布設(shè),準(zhǔn)確評價污染物對環(huán)境的影響都是十分有必要的。
3優(yōu)先控制污染物
世界上已知的化學(xué)物質(zhì)超過700萬種,而進(jìn)入環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)已達(dá)10萬多種。就目前的人力、物力、財力,以及污染物危害程度的差異性而言,人們不可能對每一種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,只能對具有以下特征的化學(xué)物質(zhì)制定優(yōu)先監(jiān)測目標(biāo),實施優(yōu)先和重點監(jiān)測:①潛在危險性大(難降解,生物積累性、毒性大,屬三致物質(zhì));②在環(huán)境中出現(xiàn)的頻率高,高殘留;③檢測方法成熟。
美國是最早開展優(yōu)先監(jiān)測的國家。1976年美國環(huán)保署(USA EPA)根據(jù)當(dāng)時的篩選原則、數(shù)據(jù)手冊、化學(xué)品的樣本以及從水中檢出的頻率,公布了129種優(yōu)先控制污染物(pri-ority Pollutants),見表1-3。其中包括114種有機(jī)化合物,15種無機(jī)重金屬及其他化合物,隨之又提出了43種空氣優(yōu)先控制污染物名單。