单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,计算机在环境科学与工程中的应用,计算机在环境科学与工程中的应用,1,（优选）计算机在环境科学与工程中的应用,（优选）计算机在环境科学与工程中的应用,2,POPs种类及来源,1,POPs特性及污染现状,2,POPs的微生物降解,3,POPs检测技术,4,POPs种类及来源1POPs特性及污染现状2POPs的微生物,3,美国越战,“,橙剂,”,事件,上世纪60年代至70年代，美国曾在越南战争中大量使用一种被称为橙剂(Agent Orange)的脱叶剂,导致了美国历史上最大规模的战争环境健康影响调查,确认橙剂中含有的二恶英杂质具有潜在的急性、亚急性和长期毒性;而对越南饱受脱叶剂危害地区的事后调查,更发现大量流产、死胎、新生儿畸形等案例。
美国越战“橙剂”事件 上世纪60年代至7,4,日本米糠油事件,1968 年,日本福冈和长崎地区发生米糠油中毒事件,出现大量,“,油症,”,皮肤病患者,是因为人们吃了被多氯联苯(PCBs)和二恶英污染的食用油日本米糠油事件 1968 年,5,台湾米糠油事件,11 年后台湾再次发生2 000人的米糠油中毒事件,原因是在米糠油脱色除味处理中采用日本生产的PCBs 混合液作为导热剂,因渗漏使米糠油受到PCBs 和二恶英的污染,在,“,油症,”,患者的组织和血液样品中检出了高浓度的二恶英台湾米糠油事件,6,意大利二恶英事件,1976 年,意大利Seveso 一家化工厂发生爆炸事故,居民暴露在高剂量的二恶英之中,主要健康问题是出现氯痤疮(chloracne),意大利二恶英事件 1976 年,7,比利时污染鸡事件,1999 年,比利时,“,污染鸡,”,事件极大地冲击了比利时、德国、法国、荷兰等国的畜牧业和食品出口贸易,引起了消费者的极大恐慌经大规模检测和调查证实,比利时的动物饲料在生产过程中使用了含二恶英的脂肪原料此次二恶英污染事件所造成的直接经济损失高达数10 亿欧元,在世界范围内造成了强烈反响,提高了公众对环境二恶英的关注程度。
比利时污染鸡事件1999 年,比利时“污染鸡,8,计算机在环境科学与工程中的应用培训课程课件,9,计算机在环境科学与工程中的应用培训课程课件,10,50 ng/m3，台湾南部城市大气PCBs 质量浓度为4.,一、杀虫剂类，主要为艾氏剂（aldrin）、狄氏剂（dieldrin）、异狄氏剂（Endrin）、氯丹（chlordane）、七氯（heptachlor）、灭蚁灵(mirex)、毒杀芬(toxaphene)、滴滴涕(DDT)和六氯苯（HCB）；,持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants,简称POPs)：是指在环境中难以分解，能够在环境中长期存在，可以通过各种传输途径而进行全球尺度的迁移扩散，通过食物链在生物体内累积放大，对人体和环境产生毒性影响的一类有机污染物1968 年,日本福冈和长崎地区发生米糠油中毒事件,出现大量“油症”皮肤病患者,是因为人们吃了被多氯联苯(PCBs)和二恶英污染的食用油人类合成的化学品有700万种，约有10余万种进入环境1991 年对中国生产的各类食品中六六六、DDT 残留量调查表明，禁用10 年后DDT 在食物中的残留水平高于六六六，蛋、乳制品及植物油等脂类农产品中有机氯农药总量仍很高，水产品中残留量也高达57 g/kg。
高浓度的二恶英可致畸，引起人的肝、肾损伤及出血和还原脱氯（reduction dehydrogenation）1968 年,日本福冈和长崎地区发生米糠油中毒事件,出现大量“油症”皮肤病患者,是因为人们吃了被多氯联苯(PCBs)和二恶英污染的食用油来源于印染和助剂工业向环境释放的一些化学物质的污染POPs 在土壤中的污染,当二恶英达到109ngkg时，易发生癌症，超过8倍时发生率更高Mulchandani等将脂蛋白(Lpp)的信号序列的前九个氨基酸连到外膜蛋白(OmpA)的跨膜区，构建成LppOmpA基因融合系统，将OPH展示定位到Ecoli的表面表面表达OPH的细胞可有效水解对硫磷和对氧磷，而不受细胞膜扩散限制，比胞内同样OPH表达水平的细胞水解活性高7倍低水溶性、高脂溶性的特点，导致POPs从周围媒介中富集到生物体内，并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度利用基因工程技术定点改造OPH产生的突变体H254R、H257L、H254RH257L的每个活性位点只含有一个金属离子，改变后的酶对内吸磷(PS健)的水解作用提高了230倍首先是化合物在微生物细胞膜表面的吸附，这是一个动态平衡；,1981 年2 月5 日,美国纽约州1 座18 层的办公大楼发生变压器火灾,变压器的冷却剂中含有PCBs（多氯联苯）类物质,对大楼的封锁和清理虽然历时1 年、耗资2 千万美元仍未能达到办公使用要求。
1997 年6 月16日,韩国政府强制关闭3 家国有大型垃圾焚烧处理厂,原因二恶英排放严重超标50 ng/m3，台湾南部城市大气PCBs 质量浓度为4.1,11,什么是POPs？,持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants,简称POPs)：是指在环境中难以分解，能够在环境中长期存在，可以通过各种传输途径而进行全球尺度的迁移扩散，通过食物链在生物体内累积放大，对人体和环境产生毒性影响的一类有机污染物人类合成的化学品有700万种，约有10余万种进入环境什么是POPs？持久性有机污染物（Persistent Or,12,POPs,的种类（,kinds,）,联合国环境规划署,(UNEP),和瑞典政府于,2001,年,5,月,23,日在瑞典的斯德哥尔摩联合主持召开全权代表会议，包括中国在内的,90,个国家的代表签署了关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约首批列入公约控制的,POPs,的,12,种可分三类：,POPs的种类（kinds）联合国环,13,一、杀虫剂类，主要为艾氏剂（,aldrin,）,、狄氏剂（,dieldrin,）,、异狄氏剂（,Endrin,）,、氯丹（,chlordane,）、七氯（,heptachlor,）,、灭蚁灵,(mirex),、毒杀芬,(toxaphene),、滴滴涕,(DDT),和六氯苯（,HCB,）；,二、工业化学品类，主要为六氯苯,(HCB),和多氯联苯,(PCBs),；,三,、,副产品类，主要是二噁英类,(PCDDs),和呋喃类,(PCDFs),。
一、杀虫剂类，主要为艾氏剂（aldrin）、狄氏剂（di,14,计算机在环境科学与工程中的应用培训课程课件,15,计算机在环境科学与工程中的应用培训课程课件,16,人生活在二恶英存在的环境，易发生癌症，在某些特定人群中如液压油、润滑剂和增塑剂及农用塑料制品等的使用联合国环境规划署(UNEP)和瑞典政府于2001年5月23日在瑞典的斯德哥尔摩联合主持召开全权代表会议，包括中国在内的90个国家的代表签署了关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约POPs的特性(properties),自20世纪80年代可以从黄杆Flavobacterium sp.,三、副产品类，主要是二噁英类(PCDDs)和呋喃类(PCDFs)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462 g/kg 的上千倍POPs的生物降解性(Biodegradability),1988 年调查的中国土壤有机氯农药的残留状况，呈现南方中原北方空间格局，南北差距较为显著，平均残留水平南方相当于北方的3.,不同种类的微生物，其降解芳香族类化合物的途径不尽相同，好氧微生物与厌氧微生物降解芳香化合物的代谢途径就完全不同3 ngTEQ/m3（深圳），100 ngTEQ/m3（重庆）。
研究表明，有机氯类污染物在华北地区地下水中普遍检出；,有机磷农药(organophosphorus pesticide)的微生物降解,有机磷农药(organophosphorus pesticide)的微生物降解,2%，平均残留20 g/kg热稳定性（800度以上才会被降解，1000度以上才能破坏其结构）,和还原脱氯（reduction dehydrogenation）POPs的特性(properties),汽油和柴油引擎汽车的尾气颗粒物中都存在POPsPOPs,的来源,(source),来源于印染和助剂工业向环境释放的一些化学物质的污染如液压油、润滑剂和增塑剂及农用塑料制品等的使用化学农药和化肥的污染，如广泛使用的各类杀虫剂、杀菌剂、除草剂、化肥制剂等农业生产中大量使用的激素，如植物生长调节剂、饲料添加剂等都可产生污染来源于金属冶炼、垃圾的焚烧和废水的排放，如二恶英,(PCDDs,和,PCDFs,的统称,),主要来源于垃圾的焚烧人生活在二恶英存在的环境，易发生癌症，在某些特定人群中PO,17,POPs,的特性,(properties),持久性一般在水中的半衰期大于,2,个月，在土壤中的半衰期大于,6,个月。
生物积蓄性低水溶性、高脂溶性的特点，导致,POPs,从周围媒介中富集到生物体内，并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度POPs,所具有的半挥发性使得它们能够以蒸汽形式存在或者吸附在大气颗粒上，便于在大气环境中做远距离的迁移，同时这一适度挥发性又使得它们不会永久停留在大气中，能够重新沉降到地球上POPs,大都具有“三致,(,致癌、致畸、致突变,),”效应POPs的特性(properties)持久性一般在水中的半,18,POPs,对人体的危害,(Hazard),研究表明，持久性有机污染物（,POPs,）对肝、肾等脏器和神经系统、内分泌系统、生殖系统等有急性和慢性毒性，具有致癌性、生殖毒性、神经毒性、内分泌干扰特性等，并且由于有持久性，这种危害一般都会持续一段时间POPs对人体的危害(Hazard)研,19,POPs,在中国的污染现状（,Pollution Status in China,）,中国是一个农业大国，在,20,世纪,60,80,年代大量生产和使用的农药主要是有机氯农药，斯德哥尔摩公约中所列的九种用作杀虫剂的,POPs,中，滴滴涕、七氯、氯丹、毒杀芬和六氯苯等五种产品在中国曾大规模生产过，而且滴滴涕、氯丹、灭蚁灵和六氯苯目前仍在少量生产和使用。
POPs在中国的污染现状（Pollution Status,20,1.,POPs,在土壤中的污染,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中国农业土壤在禁用,DDT,和六六六,20,年后，一些地区最高残留量仍在,1 mg/kg,以上1988,年调查的中国土壤有机氯农药的残留状况，呈现南方,中原,北方空间格局，南北差距较为显著，平均残留水平南方相当于北方的,3.3,倍南方和中原地区菜地中残留量均高于农田，南方尤为突出1.POPs 在土壤中的污染,21,2.POPs,在水体中的污染,研究表明，有机氯类污染物在华北地区地下水中普遍检出；辽河中下游水体中多氯有机物浓度高于国外相应的浓度，沉积物中多氯有机物浓度与国外部分水体沉积物中的多氯有机物浓度基本相当；中国东海岸,3,个出海口的沉积物中也存在,POPs,；珠江主干广州河段沉积物总,DDT,的含量均明显高于全球近岸表层沉积物中总,DDT,的含量范围（,0.1 g/kg,44 g/kg),；香港维多利亚港和海岸线的沉积物也存在。
