Persistent organic pollutants
By 小叶好的
《寂静的春天》
1964年，Rachel Carlson出版《寂静的
春天》，是标志着人类首次关注环境问
题的著作。20世纪60～70年代，越来越
多的研究结果证实了《寂静的春天》中
的科学预言：
“过于依赖合成杀虫剂，无异于饮鸩止
渴！”
– 这本书同时还引发了公众对环境问题的注意，
促使环境保护问题提到了各国政府面前，促
使联合国于1972年6月12日在斯德哥尔摩召
开了“人类环境大会”，并由各国签署了“
人类环境宣言”，开始了环境保护事业。
蕾切尔·卡逊
（Rachel
Carson）
“中国的环境保护事业也是从停
止沙城农药厂的DDT生产开始的，
而后全面禁止了DDT的生产和使
用。” 小资料
POPs definition
一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，
并通过各种环境介质（大气、水、生物等）能够长距离迁移
对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机
污染物。
特点
持久性
积聚性
迁移性
高毒性
持久性有机污染物的特性——持久性
积聚
性
迁移
性
高毒
性
持久
性 POPs物质具有抗光解、化学分解和
生物降解性,在大气中的半衰期为数天 ，
在土壤、沉积物 、生物群的半衰都很长
少则几年，多则几十年，即使停止使用即使停止使用
POPs，最早也要到未来第七代人体内才不
会检出。
例如, 二恶英系列物质
其在气相中的半衰期为8～400天, 水
相中为166天到2119年, 在土壤和沉积物
中约17年到273 年。
持久性有机污染物的特性——积聚性
持久
性
迁移
性
高毒
性
积聚
性
淤泥中的淤泥中的DDTDDT含量含量
浓度为浓度为**10-6-6
DDTDDT在体内积累到万分之五时就会在体内积累到万分之五时就会
引起肝细胞坏死并损害神经系统引起肝细胞坏死并损害神经系统
虾体内则为
**10-6-6浓度提高浓度提高
约约3030倍倍
吃虾的动物体内又吃虾的动物体内又
把浓度提高把浓度提高1010倍倍
人吃动物人吃动物生物累积性生物累积性
容易通过周围媒介富集到
生物体内，并通过食物链的生
物放大作用达到中毒浓度。
持久性有机污染物的特性——迁移性
持久
性
积聚
性
迁移
性
高毒
性
POPs 因其半挥发性，能从水体或土壤中以蒸气形式进入大
气环境或附在大气环境的颗粒物 上，能在大气环境中作远距离
迁移，并通过“全球蒸馏效应”和“蚱蜢跳效应”沉积到地球的
偏远极地地区，从而导致全球范围的污染传播 。
持久性有机污染物特性——高毒性
持久
性
积聚
性
迁移
性
高毒
性
POPs 大多具有“三致”（致癌、致畸、致突变）
和遗传毒性，一旦进入环境以后，就会对人类和动
物产生大范围、长期的危害，造成动物大群息病甚
至死亡，并造成人体内分泌系统 、生殖和免疫系统
受到破坏，诱发癌症和神经性疾病等。
POPs物质在低浓度时也会对生物体造成伤害,例如,
二恶英类物质中最毒者的毒性相当于氰化钾的1000
倍以上,号称是世界上最毒的化合物之一, 每人每日
能容忍的二恶英摄入量为每公斤体重1pg , 还有低浓
度 POPs 也可以通过生物链逐渐积聚成高浓度，从
而造成更大的危害。
图片是曾当选乌克
兰总统的尤先科
字有点多可以删
POPs公约控制的十二种物质
POPs Convention
有机氯农药
艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂
DDT、六氯苯、毒杀芬
氯丹、灭蚁灵、七氯
精细化工品
多氯联苯（PCBs）
非故意生产副产品
多氯代二苯并二恶英
（PCDDs）、多氯代二苯并呋
喃（PCDFs）
1.基于AHP的POPs污染控制技术评价方法研究（中科院）
of POPs in model sediment.（日本东北大学）
papers
基于AHP的POPs污染控制技术评价方法研究
• AHP（analytic hierarchy processing）
①多指标决策工具；
②将复杂的指标进行分级分类；
③将技术评价过程中一些难于量化的定性判断转
化为可操作的重要度的比较；
体系
建立
模型的计算
• 从层次结构模型的第2 层开始，对同一层次因素之间的重
要性进行两两比较，运用1 ～ 9 及其倒数标度方法构造判
断矩阵，直到最下层。
Your topic Goes Here
• 以准则层为例
最大特征根λmax= 此时的特征向量为
W=（,,）
Your topic Goes Here
• 技术总得分计算公式：
Ei=ΣEij·Dj
其中Eij为D层每个指标（j=1,2,···,20）影响下
每种技术的权重；
Dj为D层各个指标的权重。
Your topic Goes Here
• C层各因素对A层的权重
D层各因素对A层的权重
实例：
Degradation of POPs in model
sediment.
• 以六氯苯为例：
①Lg Kow=
Kow：辛醇-水分配系数，表示平衡状
态下有机化合物在水和N-辛醇两相平衡浓
度之比。
Kow越大，表明化合物越容易溶于非极
性介质中，越容易被生物体细胞吸收。
难溶于水．在水中的溶解度为5μg/L
②作用：拌种杀菌剂，可防治小麦腥黑
穗病和杆黑穗病；
制作烟花，做焰火色剂
③最大危害：致癌
模拟沉积物
湖泊中的沉积物组成：
①80% ~ 90% 的无机物
（其中无机物由约60% ~ 85% 的SiO2, 13% ~ 24% 的
Al2O3 及微量的TiO2、P2O5 和碱金属氧化物组成）
②10% ~ 20% 的有机物
（纤维素、木质素及微生物组成等）
模拟沉积物模型
SiO2 颗粒( 直
径, 28 μm)
纤维素颗粒( 直
径, 20 μ m)
4 : 1
模拟沉积物溶于己烷
的六氯苯
室温存放12h，
保证己烷完全挥
发
实验装置图
①超声波：176KHz
②T=20℃
③搅拌速度250r/min
（1）含25mg/ kg 六氯苯的模
拟沉积物+500mL水
（2）pH由H2SO4调节
（3）超声一小时
（4）过滤、干燥、提取、分析
沉积物溶度的影响
The mass of model sediment/g
超声空穴
pH对六氯苯降解的影响
低pH，SiO2易聚
沉
SiO2表面Zeta电位趋近于0，
斥力小
改进思路
How to increase the
decomposition ratio of
HCB？
促进OH基的形
成
增加比表面积
一、与光催化结合
光波长λ= nm
①超声波：176KHz
②T=20℃
③搅拌速度250r/min
TiO2(5μm)作
为光催化剂
①光催化产生更多
OH基
②光催化引起的OH
基易存在于TiO2表
面，与超声引起的
碰撞，减少吸附距
离
③添加的T iO2 粒子
可促进产生空穴。
与表面活性剂结合
surfactant concentration
所添加的表面活
性剂可将六氯苯
脱附到水溶液中,
从而增加了有效
反应表面积.
T riton X- 100
(
C8H17C6H4O(CH2CH2O)xH,
average x= )
Conclusions
①模型沉积物浓度增
加时, 六氯苯的降解
率并没有太大改变,
而其降解量在成比例
的增长.
②当pH低时，降解率也低.
③当超声波辐射与光催
化相结合时，降解率提
高
④当表面活性剂的质
量分数提高到%
时，降解率提高.
Thank you
for
your advices!
