劉 莎

（山東省環(huán)科院環(huán)境科技有限公司，濟(jì)南 250013）

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，各種污染相繼出現(xiàn)，對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展帶來(lái)非常嚴(yán)重的危害。其中最常見(jiàn)的污染就是持久性有機(jī)污染。這種污染物傳播途徑廣泛且難以分解，在通過(guò)生物體傳播的過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)大量積累的情況，對(duì)人的生命健康和生態(tài)環(huán)境都產(chǎn)生了巨大的危害。鑒于環(huán)境安全和生存需要，人們要對(duì)環(huán)境中存在的持久性有機(jī)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，并根據(jù)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀提出有效的防治措施和治理方法。

1 持久性有機(jī)污染物

《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》中對(duì)持久性有機(jī)污染物的定義是存在于或堆積于動(dòng)植物體內(nèi)的、在自然環(huán)境中長(zhǎng)期循環(huán)的對(duì)人類(lèi)有害的化學(xué)物質(zhì)。持久性有機(jī)污染物（POPs），具有高毒性、持久性、生物積累性、遠(yuǎn)距離遷移性，可以在大氣、水、土壤環(huán)境中留存，對(duì)人類(lèi)的生命健康和自然生態(tài)都造成了一定的不良影響。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）已將持久性有機(jī)污染物（POPs）視為世界面臨的最大環(huán)境挑戰(zhàn)之一。

持久性有機(jī)污染物被發(fā)現(xiàn)大量存在于殺蟲(chóng)劑、工業(yè)化學(xué)品之中，包括艾氏劑、滴滴涕（DDT）、毒殺芬、苯并呋喃等，這些物質(zhì)對(duì)人體健康和自然環(huán)境都會(huì)造成不可挽回的危害。相關(guān)國(guó)際公約要求減少16種持久性有機(jī)污染物的排放，同時(shí)禁止一部分會(huì)產(chǎn)生有機(jī)污染物的物質(zhì)的生產(chǎn)[1]。

2 中國(guó)持久性有機(jī)污染物的存在情況和監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

2.1 持久性有機(jī)污染物的現(xiàn)狀

為了了解我國(guó)水環(huán)境中的持久性有機(jī)污染物的存在狀況，人們對(duì)產(chǎn)生和可能產(chǎn)生持久性有機(jī)污染物的地方進(jìn)行實(shí)時(shí)勘測(cè)，并分析其對(duì)環(huán)境的影響，這對(duì)提出有效的治理措施起到非常關(guān)鍵的作用。

水環(huán)境研究發(fā)現(xiàn)，持久性有機(jī)污染物在我國(guó)水體中的殘留是非常嚴(yán)重的[2]。華南地區(qū)的地下水源存在大量的有機(jī)氯污染物，我國(guó)黃浦江等水體的多氯有機(jī)物的濃度遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家。有調(diào)查表明，持久性有機(jī)污染物已經(jīng)污染了高原湖泊，我國(guó)西藏的錯(cuò)那湖也檢測(cè)到有機(jī)氯成分。中國(guó)沿海地區(qū)也檢測(cè)出多氯聯(lián)苯的存在。持久性有機(jī)污染物嚴(yán)重危害我國(guó)的水系統(tǒng)，尤其是南方地區(qū)，水體經(jīng)常出現(xiàn)有機(jī)氯含量超標(biāo)現(xiàn)象，原因是南方降水豐富且水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，導(dǎo)致水中含氯量增多。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，很多南方水體不僅含有大量有機(jī)氯，還含有苯類(lèi)有機(jī)物，如多氯聯(lián)苯。

2.2 含氯有機(jī)農(nóng)藥

很多含氯有機(jī)農(nóng)藥屬于持久性有機(jī)污染物，如艾氏劑、氯丹、滴滴涕、異狄氏劑、六氯苯、滅蟻靈、多氯聯(lián)苯、毒殺芬。

艾氏劑能夠去除白蟻等害蟲(chóng)，但是會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)造成傷害，還會(huì)危害人體健康，甚至可能致癌，已被部分國(guó)家禁止生產(chǎn)使用。異狄氏劑作為棉花的殺蟲(chóng)藥劑，會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)造成危害，同樣被禁止生產(chǎn)使用，但國(guó)內(nèi)某些水域仍然可以檢測(cè)到，仍有存留。滴滴涕作為殺蟲(chóng)劑，還可以預(yù)防瘧疾等傳播疾病，但會(huì)對(duì)生物的生殖系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)造成危害，具有致癌性，已經(jīng)被大多數(shù)國(guó)家禁止生產(chǎn)和使用。由于滴滴涕作為殺蟲(chóng)劑具有較好的效果和較高的性價(jià)比，中國(guó)仍將其大量應(yīng)用在農(nóng)業(yè)種植上。由于地區(qū)差異，滴滴涕在南方的使用量比北方多。因此，南方水體中大量檢測(cè)到此類(lèi)有機(jī)氯農(nóng)藥。

近年來(lái)，各種有毒有害的有機(jī)氯農(nóng)藥已被國(guó)家禁止生產(chǎn)和使用，但仍有落后的鄉(xiāng)鎮(zhèn)使用。另外，早年大量使用農(nóng)藥，已對(duì)水環(huán)境和土壤環(huán)境造成嚴(yán)重的傷害。目前，中國(guó)有關(guān)持久性有機(jī)污染物（POPs）的標(biāo)準(zhǔn)中，有機(jī)氯農(nóng)藥污染物主要集中在滴滴涕和六六六，其他污染物如艾氏劑、異狄氏劑等均未涉及，并且多氯聯(lián)苯和二噁英類(lèi)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)也很不全面。

2.3 中國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展

近年來(lái)，我國(guó)在持久性有機(jī)污染物（POPs）監(jiān)測(cè)方面取得了巨大的進(jìn)步，在相關(guān)部門(mén)的支持下，開(kāi)展了一系列POPs監(jiān)測(cè)技術(shù)研發(fā)的科研項(xiàng)目，突破了許多痕量監(jiān)測(cè)方面的技術(shù)難題，也制定了相關(guān)POPs監(jiān)測(cè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)條例。環(huán)境監(jiān)測(cè)站配備了更多先進(jìn)設(shè)備，極大地提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，擴(kuò)大了檢測(cè)范圍，已經(jīng)能夠檢測(cè)出大部分有機(jī)氯農(nóng)藥物質(zhì)，包括艾氏劑、異狄氏劑等，整體提高了對(duì)持久性有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)能力。同時(shí)，加大對(duì)監(jiān)測(cè)人員的培訓(xùn)力度，設(shè)立實(shí)驗(yàn)室，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的樣品進(jìn)行收集和處理，以便制定污染防治措施。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)全面開(kāi)展水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，積極推動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)，對(duì)于持久性有機(jī)污染物高風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域，加大監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置力度，有效推進(jìn)環(huán)境治理。

但是，我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)還局限于重點(diǎn)污染排放源的監(jiān)測(cè)。《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》新增列了多種持久性有機(jī)污染物，對(duì)我國(guó)POPs監(jiān)測(cè)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新又提出了新要求[3]。人們要大力研發(fā)持久性有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)技術(shù)，持續(xù)監(jiān)測(cè)我國(guó)水環(huán)境和人體中POPs的變化趨勢(shì)。

3 持久性有機(jī)污染物的治理方法

3.1 持久性有機(jī)污染物的一般治理辦法

現(xiàn)階段，中國(guó)持久性有機(jī)污染物覆蓋范圍較廣，人們要積極采取干預(yù)手段，降低其環(huán)境危壞，避免危害人體健康。持久性有機(jī)污染物的富集和濃縮可以采用物理方法，常見(jiàn)的有吸收法、萃取法以及蒸餾法。物理方法較為簡(jiǎn)單，但只能使污染物發(fā)生形態(tài)變化，不能從根本上解決污染問(wèn)題。物理法常用做預(yù)處理手段，與其他處理方法聯(lián)合使用。

化學(xué)方法在持久性有機(jī)污染物的處理方面也有較多的應(yīng)用，常見(jiàn)的有超聲波氧化法、光催化氧化法、紫外光解技術(shù)等。微波、放射性射線和電化學(xué)等可處理二噁英、多氯聯(lián)苯、五氯苯酚等持久性有機(jī)污染物，效果十分顯著。此外，人們可以通過(guò)生物循環(huán)將持久性有機(jī)污染物分解為水、二氧化碳等無(wú)害物質(zhì)。對(duì)于含氯、含苯的有機(jī)物，人們可以利用等離子高溫分解技術(shù)、紅外脫毒技術(shù)、超臨界水氧化技術(shù)、高溫過(guò)燃燒技術(shù)等熱處理技術(shù)進(jìn)行無(wú)害化處理。

3.2 水環(huán)境中的光降解

在水環(huán)境中，POPs的降解主要分為兩種形式，即光降解和生物降解。但是，生物降解的效果并不理想，因此持久性有機(jī)污染物在水環(huán)境中主要發(fā)生光降解[4]。水環(huán)境中的持久性有機(jī)污染物能吸收太陽(yáng)光，由于自身腐殖質(zhì)等吸光物質(zhì)的催化或敏化作用，它會(huì)發(fā)生光降解反應(yīng)。光降解可分為直接光降解和間接光降解。

有機(jī)污染物的直接光降解是指污染物在吸收光子后本身發(fā)生光分解。研究表明，當(dāng)用313 nm和366 nm的光照射水溶液中的多環(huán)芳烴（PAHs）時(shí)，PAHs分子結(jié)構(gòu)被破壞，這說(shuō)明多環(huán)芳烴分子在光照下可以發(fā)生直接光降解[5]。但直接光降解的速度緩慢，效率較低。持久性有機(jī)污染物的間接光降解，是指污染物本身與來(lái)自其他組分或自由基的激發(fā)態(tài)反應(yīng)來(lái)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的有機(jī)基團(tuán)與活性自由基發(fā)生氧化降解反應(yīng)，最終污染物完全礦化成CO2和H2O。間接光解是天然水體中POPs光降解的主要途徑，又可細(xì)分為光敏化降解和光催化降解。

光催化氧化技術(shù)是一種綠色水處理技術(shù)，它能夠徹底降解廢水中的有機(jī)污染物。光催化氧化是由易于吸收光子能量的中間產(chǎn)物如半導(dǎo)體吸收光能形成激發(fā)態(tài)，然后誘導(dǎo)反應(yīng)物分子的氧化過(guò)程[6]。光催化氧化通常需要催化劑，光催化劑在光源的照射下產(chǎn)生催化作用，使周?chē)乃肿?、氧氣激發(fā)成極具活性的·OH自由基和·O2-自由基，把大分子有機(jī)物氧化成H2O和CO2等小分子無(wú)機(jī)物。光催化氧化降解可以在常溫常壓下氧化分解持久性有機(jī)物，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有影響的副產(chǎn)物，同時(shí)利用太陽(yáng)光作為光源進(jìn)行光降解處理，可以節(jié)省能源，并且無(wú)二次污染。光催化氧化處理技術(shù)具有多種優(yōu)點(diǎn)，在治理持久性有機(jī)污染物方面具有良好的前景。

段文慧等詳述了氧化石墨烯-二氧化鈦（GOTiO2）光催化復(fù)合有機(jī)膜的原理、制備方法及其在持久性有機(jī)污染物治理方面的應(yīng)用，為減少持久性有機(jī)污染物的環(huán)境危害提供了新思路[7]。GO-TiO2光催化復(fù)合分離膜在可見(jiàn)光下可以有效去除水中二氯苯、諾氟沙星、布洛芬、亞甲基藍(lán)等難生物降解有機(jī)物。張磊等利用TiO2、In2O3、ZnO等不同種類(lèi)的納米結(jié)構(gòu)材料作為光催化劑，通過(guò)光催化降解，有效地降解了水中的持久性有機(jī)污染物[8]。其間討論了反應(yīng)機(jī)理，羥基自由基具有非常高的氧化電位，可將絕大部分POPs氧化。該研究證明光催化氧化技術(shù)可以有效降解水中的POPs，它是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)可靠且對(duì)環(huán)境無(wú)害的新處理方式。

4 結(jié)語(yǔ)

持久性有機(jī)污染物（POPs）在環(huán)境的存在會(huì)對(duì)生態(tài)安全和人體健康產(chǎn)生巨大的危害，而且污染物本身具有長(zhǎng)期殘留性、高毒性、生物蓄積性和長(zhǎng)距離遷移性，其污染的嚴(yán)重性和復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)污染物。持久性有機(jī)污染物種類(lèi)繁多，其在水環(huán)境中的濃度往往較低，難以實(shí)施集中治理和徹底去除。目前，我國(guó)持久性有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)和處理已取得初步成效，但是要徹底解決POPs的危害，人們必須禁止POPs的生產(chǎn)和使用，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品來(lái)替代它。值得注意的是，部分水體和土壤環(huán)境已經(jīng)被嚴(yán)重污染，人們必須加大監(jiān)測(cè)力度，實(shí)施科學(xué)治理。因此，人們要積極研發(fā)測(cè)定和治理POPs的新方法和新設(shè)備，以便有效治理POPs污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。