第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应(06环监)

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,*,陈金毅,环 境 化 学,环境与城市建设学院,环 境 化 学,Tel,：,13407139012,Email:clg5998,环境与城市建设学院,主 要 内 容,污染物在多介质多界面环境中的传输,重金属及持久性有机污染物的来源、用途和基本性质,重金属及持久性有机污染物在环境中的基本转化,重金属及持久性有机污染物在环境中的归趋规律与效应,主要内容,第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应,环境与城市建设学院,研 究 方 向,污染物在水,/,气界面的传输,挥发,、大气复氧、水体表面微层的富集,污染物在土壤,/,大气界面的传输,挥发、大气颗粒物的干、湿沉降,污染物在水,/,沉积物界面的传输,沉降、扩散、弥散、吸附、解吸、化学反应、生物作用,第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应,一、研究方向,环境与城市建设学院,污染物在多介质多界面环境中的传输,6-1,污染物在多介质多界面环境中的传输,二、研究方法,通过引用物理化学中逸度的概念来简化污染物在多介质环境中迁移和转化的环境过程。逸度：物质从某一相逸出的倾向。化学物的浓度,C,和逸度,f,之间的联系通过参数,Z,（逸度容量）来建立。,污染物进入环境系统后，在各环境介质（环境单元）之间迁移和转化，最后在各环境介质单元之间达到平衡，可将各环境介质单元近似看作不同的“相”。污染物在各相之间的分配平衡就可以通过逸度与浓度联系起来，进而研究其在各界面之间的传输。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,一、汞,水环境污染物中的重金属主要是指,Hg,、,Cd,、,Cr,、,As,以及,Cu,、,Zn,、,Ni,、,Co,、,Sn,等其中以前四个元素毒性最大,1,、环境汞污染的来源,（,1,）天然因素的释放,天然因素的释放主要来源于,地质源,的自然释放。汞在自然界中分布极广，几乎所有的矿物中都含有汞。自然释放到大气中的主要是元素汞,(Hg,0,),，还有一些二甲基汞、挥发性无机汞化合物等。地球经一系列的自然过程如火山活动、地热活动及地壳放气作用等将汞释放入大气。,另外，水体、土壤、植物表面的自然释放及森林火灾也是大气汞污染的重要来源。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,一、汞,1,、环境汞污染的来源,环境中的汞污染除自然因素释放并因生态环境的改变而引起迁移外，绝大部分是由人为因素所致。近年来许多研究表明，人为汞污染源主要有以下三个方面。,（,2,）人为因素的排放,工业废气、废水、废渣的排放,首先，煤、石油和天然气在燃烧过程中会排放出大量的含汞废气和颗粒态汞尘，这是人为汞污染的重要来源之一,此外，提炼金属汞的工厂,制造汞温度计、气压计、仪表和日光灯的工厂，以及使用含汞催化剂的化工厂等也是人为汞污染的来源之一。,其次，氯碱工业、塑料工业、电子工业、混汞炼金和雷汞生产中排放的含汞废水，也是人为汞污染的主要来源。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,一、汞,1,、环境汞污染的来源,（,2,）人为因素的排放,农业污水灌溉、污泥施肥、施药,随着城市工业的发展与城市化进程的加快,工业废水,(,含汞,),使河水日益受到污染,因此,水资源逐渐匮乏。而对土壤用污水灌溉、污泥施肥及施用含汞农药,则是造成人为汞污染的又一来源。这些来源的汞一部分随风飘移释放到大气中,(,气迁移,),另一部分再经降雨径流,最终转移到水体,(,水迁移,),。,城市垃圾、废物焚烧,在工业垃圾、生活垃圾、医疗废物及含汞污泥等废物焚烧过程中，会将相当数量的汞排放到大气中。因此垃圾焚烧是人为汞污染的另一个主要来源。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,一、汞,2,、环境汞污染的迁移,汞的化合物,(,除,Hg(NO,3,),2,外,),溶解度很小，这种性质直接影响它在环境中的赋存形态和迁移性及其迁移转化规律。汞的天然来源为含汞原矿。在风化作用下，汞以固体微粒等形态进入环境中。,进入,土壤中的汞,可以被植物吸收，也可以挥发进入大气，还可以被降水冲进入地面水和地下水中。,大气中气态和颗粒态的汞,随风飘散，或通过干、湿沉降又可回到地面或水体中。,水体中的汞,主要存在于沉积物中，且水中汞主要被悬浮物吸附，影响吸附的主要环境因素是,pH,及颗粒物含量。在河流底质中，汞主要是与有机质的迁移转化相联系，悬浮态汞是,汞迁移的主要形式,。底泥中的汞可在微生物的作用下转化为甲基汞,(,MeHg,+,),。甲基汞可溶于水，因此又从底泥回到水中。水生物摄入甲基汞，可在体内积累，并通过食物链不断富集。,水俣病,是人体长期食用含有汞和甲基汞的水体污染鱼其造成的。环境中汞在大气、土壤、水之间就是这样不断迁移和转化。,环境与城市建设学院,汞在自然界的循环,汞是一种自然存在的化学元素，汞元素可以通过火山爆发及地壳的风化被自然的释放，自然地在生物圈、水圈、大气圈、和岩石圈间循环，很容易地从一个地区转移至另一个地区，并自然地存在于动植物群落之中，而人类活动，尤其是工业的发展，则加速了汞的排放和汞在全球范围内的循环,6-2,重金属元素,一、汞,重金属元素,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,一、汞,3,、水俣病和汞的甲基化,CH,3,CoB,12,+ Hg,2+,+ H,2,O H,2,OCoB,12,+ CH,3,Hg,+,水合钴氨素,CH,3,HgCH,3,Hg,2+,和CH,3,Hg,+,Co,3+,CH,3,-,B,12,FADH,2,FAD+2H,+,o,3+,Co,+,B,12,B,12,THFA-CH,3,（,1,）水合钴氨素的作用机制,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,一、汞,3,、水俣病和汞的甲基化,2CH,3,HgCl + H,2,S (CH,3,Hg),2,S + 2HCl,(CH,3,Hg),2,S (CH,3,),2,Hg +,HgS,这一,过程可使不饱和的甲基金属完全甲基化,（,2,）汞的完全甲基化,一甲基汞可因氯化物浓度和,pH,值不同而形成氯化甲基汞或氢氧化甲基汞：,CH,3,Hg+ +,Cl,-,CH,3,HgCl,CH,3,HgCl + H,2,O CH,3,HgOH +,Cl,-,+ H,+,(,碱条件下,),(,中性或酸性条件下,)8,但海水中，或氯离子浓度较大，接近于海水浓度时，即使,pH=8,，氯化甲基汞可达,98%,。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,一、汞,4,、,甲基汞脱,甲基化与汞离子还原,CH,3,Hg+ + 2H,CH,4,+ Hg +2H,+,HgCl,2,+ 2H Hg + 2HCl,(,假单胞菌属,),意大利科学家研究出一种可以探明土壤汞污染的“昆虫机器人”。这种机器人“身材”小巧而且效率更高。,机器人长,10,厘米，重,80,克。在制作机器人的过程中，他们主要参考了跳蚤和青蛙的跳跃方式。在探测大面积土地时，采用这种设计的机器人比大型机器人效率更高。在这种机器人的身上还配备有汞探测器，这样就可以定位污染源。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,一、汞,5,、,汞的生物效应,（,1,）汞进入环境后，可通过生物或非生物方式甲基化转化为毒性作用更强的,甲基汞,，对人体造成危害。甲基汞能与许多有机配位体基团结合，如,-COOH,、,-NH,2,、,-SH,、,-OH,等。,（,2,）,汞离子,属于典型的软酸,它与生物分子中的巯基有很强的亲合性，,Hg,与,S,反应是汞产生毒理作用的化学基础。由于巯基广泛地存在于蛋白质中，故几乎所有的蛋白质均可不同程度地与汞成键。,蛋白质：,汞对于蛋白质中的软碱,胱氨酸,中的二硫键和,半胱氨酸,中的巯基具有非常高的亲合力。汞与巯基的这种亲合性发生的特异反应，使,SH,基活性中心部位被封闭，蛋白质的空间构象发生变化，阻碍了蛋白质硫代二硫化物的循环，电子传递受到阻碍，从而,失去蛋白质所应有的活性,。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,一、汞,5,、,汞的生物效应,酶类,：含巯基的酶的活性对汞也十分敏感，与巯基结合的汞不是直接抑制活性部位，而是改变了活性部位周围的构象，使碳酸酐酶的催化活性受到抑制。碳酸酐酶的活性降低，会对人和动物的呼吸作用产生严重影响。汞还可抑制其他许多酶的活性，如细胞色素氧化酶、琥珀酸脱氢酶和乳酸脱氢酶的巯基与汞结合后，导致酶活性降低或丧失，阻碍了正常的物质代谢，这将引起肾功能下降，产生闭尿，造成尿毒症,严重时会导致死亡。,汞与,泛酸硫氢乙胺、辅酶,A,中的,巯基,结合，影响大脑丙酮酸的代谢，从而使脑神经系统受损，引起耳聋、视力障碍、言语困难、行走失调、嘴部和手足痉挛。植物神经系统中蛋白质和酶的活性受到汞的影响后，易引起精神失常、意识障碍。,汞还可以作用于,细胞膜的巯基,，改变细胞膜的功能进而影响细胞功能。同时还会妨害线粒体和溶酶体的功能，产生不正常的染色体，通过胎盘影响胎儿发育。汞也能与核酸中的碱基和磷酸基结合，改变核酸的构象，使,DNA,变性，从而影响细胞的遗传功能。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,1,、,痛痛病事件,痛痛病首先发生在日本富山县神通川流域，因为病人患病后全身非常疼痛，终日喊痛不止，因而取名“痛痛病”。通过十几年的流行病学、临床、病理以及动物实验等方面深入细致的研究工作，证实“痛痛病”是由镉引起的慢性中毒。,症状,：多以疼痛为主，初期从腰背痛开始，然后肩、膝、髋关节痛，逐渐扩至全身。疼痛的性质为刺痛，特点是安静时不痛，活动时加剧，咳嗽或轻微的外伤即可引起病理性骨折，四肢可屈曲变型，重者身长可比健康时缩短,10,30,厘米。最终可因长期卧床，营养不良，消瘦，并发其他合并症而死亡。,镉进入人体后首先使肾脏受损，继而引起骨软化症，在妊娠授乳，内分泌失调，老年化和钙不足等诱因作用下而发病。原因是由于神通川上游某铅锌矿的含镉选矿废水和尾矿渣污染了河水，使其下游用河水灌溉的稻田土壤受到污染，产生了“镉米”，人们长期食用“镉米”和饮用含镉的水而得病。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,2,、,镉的环境分布和污染来源,环境中镉的主要污染来源是：铅锌矿的开采、选矿和冶炼过程中产生的废水和废气；合金钢的生产和加工过程；电镀镉的生产废水，染料、农药、油漆、玻璃、陶瓷、照像材料等生产和加工过程。植物吸收富集于土壤中的镉，可使农作物中镉含量增高。水生动物吸收富集于水中的镉，可使动物体中镉含量升高。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,3,、,镉污染的特点,镉与无机配体形成配合物的稳定性,HS,-,CN,-,P,3,O,10,5-,P,2,O,7,4-,CO,3,2-,OH,-,PO,4,3-,NH,3,SO,4,2-,I,-,Br,-,Cl,-,F,-,镉与有机配体形成配合物的稳定性,巯基乙酸,乙二胺,氨基乙酸,乙二酸,镉与含氧配体形成配合物的稳定性,氨三乙酸盐,水杨酸盐,柠檬酸盐,酞酸盐,草酸盐,酣酸盐,(1),镉配合物的稳定性,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,3,、,镉污染的特点,(2),镉价态的稳定性,氧化性淡水体系：,Cd,2+,海水：,CdCl,x,2-x,pH9,：,CdCO,3,厌氧水体：,CdS,总是保持在,+2,价态，受影响的只是结合基团。,(3),迁移：,比汞化合物溶解度大，容易迁移。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,4,、,镉的毒害性,位于罗湖区东门中兴路的深圳捷霸电池有限公司门口，多名男女员工高举纸牌抗议。,（,1,）肾毒性,肾脏是镉最重要的蓄积部位和靶器官，一般认为镉所致的肾损伤是不可逆的。镉所致的肾损伤是由在肝脏形成的镉金属硫蛋白,(MT),复合物,(,Cd,-MT),引起的。,进入人体内的镉，在肝脏中诱导,MT,的合成并与之结合成,Cd,-MT,，该复合物可通过血液运输到肾脏,经肾小球滤过后大部分被肾小管重吸收，通过胞饮作用，,Cd,-MT,进入肾小管细胞溶酶体，降解分离并释放出游离镉产生毒性。镉污染造成的损伤可波及整个肾脏，包括肾单位主要的重吸收部分和滤过部分，而结构和功能的损害与食入剂量有明显的依赖关系。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,4,、,镉的毒害性,（,3,）对生殖系统的影响,镉对人类生殖系统具有明显的毒作用。对男性生育功能可造成一定的影响，可影响附性腺和睾丸细胞的分泌功能，其对男性生育功能也可造成一定的影响。镉对激素水平、男性生育力、精子参数等的影响，流行病学研究的结论不一。镉对女性卵巢影响虽不如睾丸敏感，但镉可引起卵巢病理组织学改变,造成卵泡发育障碍；可干扰排卵、转运和受精过程，引起暂时性不育。,科学家曾作过这样一个实验：他们在猪和白鼠的饲料中加入一定比例的镉，结果所繁殖的小猪和幼鼠,雌性比雄性多得多,。专家认为，人类和哺乳类动物的生殖过程相似，当人体内含镉量过高时，精子的成熟和活动能力都会受到影响。在这种情况下，由于带,X,染色体的精子的生存能力比带,Y,染色体的精子高，因此带,X,染色体的精子与卵子结合形成女胎的机会就会增多。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,4,、,镉的毒害性,（,3,）对生殖系统的影响,在英国威尔斯北部有个叫戴姆维斯的小村，由于近几年在该地出生的婴儿全是女孩子，人们干脆就把这个地方叫做“女儿村”。由于戴姆维斯村水源镉的比例大大超过了实验动物饲料中的比例，怪不得村民所生的婴儿全是女性了。,福建省清流县高坂村，从,1965,年起的二十多年中，全村只生女婴，不见一名男婴降生，成为远近闻名的“女儿村”。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,4,、,镉的毒害性,（,3,）对生殖系统的影响,我国的贵阳市近年被称为“女儿城”。根据贵阳市南明区,1984,年的人口普查结果所示，该区女性人口占总人口,70,。贵阳市为何女性多，目前还是一个难解之谜。,山西省境内的一座大山中有个村庄，十多年来出生的婴儿也全都是女孩，而且这个村的成年妇女个个患有头痛、骨痛等疾病。这一现象让人百思不得其解。有人说这是因为“女儿村”的“风水”不好。,1989,年，高坂村人放弃了饮用多年的井水，安装上自来水管，把山泉水引进各家各户，奇迹出现了，村中降生了,3,男,1,女。有关科研部门对村民原先饮用的井水进行了化验，化验结果表明井水中镉含量较高,。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,4,、,镉的毒害性,（,4,）镉与肿瘤,自,1976,年起人类就开始评估镉的致癌作用。,1987,年镉被,IARC,定为,A,级致癌物，,1993,年被修订为,A,级致癌物，即为人体的致癌毒物。 镉可以引起肺、前列腺和睾丸的肿瘤。在实验动物身上,也可引起皮下注射部位、肝、肾和血液系统的癌变。,其,机理,可能涉及镉通过直接和各种间接途径产生遗传性损伤和通过干扰细胞信号传递系统诱导原癌基因表达以及抑制机体免疫防御功能等许多方面，这些可能机制在镉致癌作用中的联系以及如何相互协同导致癌发生，尚有大量问题有待解决。,（,5,）镉对听觉系统的损害,镉对白鼠听觉系统产生损害作用，由于内耳毛细胞和肾小管上皮细胞功能相似，两种细胞均含丰富的碳酸酐酶，当这种锌依赖的酶的功能受到抑制时，尿中碳酸氢盐的排出量增加，内外淋巴液中氯化物的含量发生改变，从而导致听觉损害。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,二、镉,4,、,镉的毒害性,（,6,）镉的免疫毒性,（,7,）镉毒性研究的其它方面,镉对免疫系统的影响大多表现为免疫抑制，而且与动物种属以及染毒途径、剂量、时间等因素似有一定的关联。镉可使子代,T,淋巴细胞计数、血清溶血素等免疫指标表现出刺激或抑制作用，使淋巴细胞内钙浓度提高，引起,T,淋巴细胞凋亡和损伤；体外试验表明，镉对淋巴细胞,DNA,有损伤作用，各染镉组脾淋巴细胞的,DNA,损伤与对照组有显著性差异,且随镉剂量的升高有加重的趋势。相关分析表明，,DNA,损伤与,T,淋巴细胞的增殖转化功能有显著的相关关系，提示镉可能是通过损伤淋巴细胞的,DNA,而产生免疫毒性作用。,急性或长期吸入氯化镉可引起肺部炎症、支气管炎、肺气肿、肺纤维化乃至肺癌。慢性染镉还可产生血液系统的毒性,表现为贫血、血红蛋白减少,这可能与胃肠道铁吸收的减少和镉对骨髓造血细胞的直接毒性有关。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,三、铬,1,、环境中铬的来源与形态,（,1,）铬污染的来源,铬在自然界中最常见的价态呈现三价和六价，从大气、水、土壤中普遍检测出铬及其化合物的存在。,由于生物链的作用，铬在动植物体内的残留和蓄积也相当高。,工业生产中有关铬的生产和应用是铬污染的主要来源，六价铬的诸多化合物被应用于制革、纺织品生产、印染以及镀铬等行业中，金属加工企业废水中含铬最多，在浸亮废水中铬的浓度达,10 00050 000mg/L,，炼油厂和化工厂循环冷却水中的含铬量也较大，局部地区铬的严重污染常常是由镀铬工艺废水造成的。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,三、铬,1,、环境中铬的来源与形态,（,2,）铬在环境中的分布,土壤中的铬主要是三价铬和六价铬,六价铬通常以,CrO,4,2-,和,Cr,2,O,7,2-,形式存在,一般被土壤胶体吸附较弱，具有较高的活性，对植物的毒害作用较强；而三价铬最稳定，主要以,Cr(H,2,O),6,3+,、,Cr(H,2,O),2+,、,CrO,2,-,形式存在，极易被土壤胶体吸附或形成沉淀,其活性较差，对植物的毒害作用相对较轻。,铬在水体中的形态受水体,pH,值、有机物、氧化还原性物质、温度等条件的影响而不同，铬的不同价态化合物可相互转化。 一般情况下，水体中的六价铬是以,CrO,4,2-,和,HCr,2,O,7,-,，,HCrO,4,-,3,种阴离子形式存在，其钠、钾、铵盐均溶于水,三价铬常以,Cr(OH),2+,、,Cr(OH),2,+,等阳离子形式存在，其碳酸盐、氢氧化盐均难溶于水。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,三、铬,2,、铬在环境中的迁移和转化,环境中的铬在自然界中的迁移主要是通过大气,(,气溶胶和粉尘,),、水和生物链来完成的。在大气中，铬的化合物主要表现为尘埃颗粒，它们最终会降落到地面和水中，含铬工业废水的排放也是铬迁移扩散的主要途径。由于铬的累积性和生物链浓缩富集的特点，使散布在大气、水体和土壤中的铬被动植物吸收后，转移并积存到生物体内。农作物从被污染的水体和土壤中吸取大量的铬，如用含铬废水灌溉和河水灌溉相比胡萝卜的含铬量高,10,倍，白菜高,4,倍，水生生物对铬的富集倍数更高，如鱼类为,2000,倍左右。,进入人体的铬主要蓄积在肺、肝、肾、脾及内分泌腺中，代谢和被清除的速度缓慢,职业接触铬的工人胃分泌物、血、胆汁中均能检出铬。铬进入血液后,主要与血浆中的铁球蛋白、白蛋白、,-,球蛋白结合，,15min,内有,50%,的六价铬可透过细胞膜进入血细胞与血红蛋白结合，降低对氧的输送。铬的代谢主要从肾排出，少量经粪便排出，人体肠胃对铬的吸收较差，如从饮食中每天摄入,200290g,铬，则在粪便中排出量,6378g,，尿中排出,100160g,。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,三、铬,3,、铬的毒性和生物效应,（,1,）铬对人体健康的影响,铬是人体必须的微量元素之一,具有调节人体内糖和胆固醇代谢的作用。铬含量太少时,会引起人体血管内壁脂肪的沉积,使本来具有弹性的正常血管逐渐硬化,是导致动脉硬化的一个重要因素。不同价态铬的毒性是不同的,研究各种价态铬的毒性及其对生物的损伤,对防治铬污染,减轻或消除铬污染对人体健康的损伤有着重要意义。,Cr,3+,对人体健康的影响,Cr,3+,是铬最稳定的氧化态,在胃肠道不易吸收,在皮肤表层与蛋白质结合为稳定络合物,毒性不大。研究发现,胰岛素合成、分泌、运转、与受体结合的任何一个环节都无不需要铬,通过葡萄糖耐量因子影响糖代谢。,GTF,可在肝脏合成,由铬化合物、氨基酸构成的复合物是胰岛素在哺乳动物组织中发挥最佳功能所必需的,它把胰岛素与反应细胞结合到受体上,以促进胰岛素作用或改善胰岛素的敏感性。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,三、铬,3,、铬的毒性和生物效应,Cr,6+,对人体的健康影响,Cr,6+,的毒性比,Cr,3+,大,100,倍，它,能与核酸结合,对呼吸道、消化道有刺激、致癌和诱变作用。吸入,含,Cr,6+,化合物,的粉尘,或烟雾，可,引起急性呼吸道刺激,能引起过敏性哮喘。人,口服,Cr,6+,化合物致死剂量约为,1.51.6g,，口服,时可刺激或,腐蚀消化道，有,频繁呕吐、血便、脱水等症状出现。,Cr,6+,在红细胞内还原,为,Cr,3+,，使,谷胱甘肽还原酶活性受到抑制,血红蛋白变性影响,氧运输，出现,口唇、,指甲青紫，呼吸困难，血压下降，无尿,等肾功能衰竭,的表现，很快,陷入休克、昏迷。人群调查和动物,实验表明，长期,暴露,于铬，特别是,生产铬酸盐的工人的肿瘤发病率比,常人高。,Cr,6+,还具有,诱变作用，被,碳酸盐、硫酸盐或磷酸盐载体转运,入细胞，进入,细胞内,的,Cr,6+,在,细胞核附近还原,成,Cr,3+,，因此,可以在核酸上分离,出,Cr,3+,。,9,种,Cr,6+,的,诱变,试验表明，它,在细胞水平多,呈阳性，职业性,接触铬酸盐的工人末稍血细胞中的微核异常数显著高于,对照人群，且,与接触水平,呈正相关，而,8,种,Cr,3+,的,诱变,测试发现，它,对细菌诱变试验几乎均,为阴性，说明,Cr,3+,没有,诱变作用。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,三、铬,3,、铬的毒性和生物效应,（,2,）铬对其他生物的影响,对温血动物的影响,铬化合物对温血动物亦有毒害作用,有人曾用狗做了一次性摄入重铬酸钾,2.3mg/kg,的急性试验，结果致狗死亡。大剂量饲喂小鼠的研究表明,六价铬会对小鼠的繁殖产生影响,造成每窝仔鼠数量减少和胎鼠体重下降。,0.10.5mg/kg,重铬酸钾加入地鼠胚细胞培养物中,会引起染色体畸变。,对水生生物的影响,鱼类对铬的忍受能力较强，水环境中六价铬对鱼类的,L,C50,为,3050mg/L,，三价铬对鱼类,L,C50,为,117mg/L,。在水中的铬以离子状态存在，其活性远大于在土壤中, Cr,6+,的毒性明显大于,Cr,3+,；根的受害程度比叶严重。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,三、铬,3,、铬的毒性和生物效应,对农作物的影响,低浓度铬对数种农作物的生长,有刺激作用，如,三价铬浓度,0.5mg/L,的培养液能刺激,玉米生长，,1550mg/L,时则抑制此类植物的生长。若铬与镍,协同作用时，含,铬仅,2.0mg/L,即对作物产生危害。,（,3,）铬化合物对水体自净作用的影响,铬的化合物对水体中的植物区系和动物区系有致死作用，从而抑制水体的自净作用。铬对废水处理也有不良影响，如铬浓度,1mg/L,时可影响沉淀池及生物滤池的工作，减弱生物滤池对有机物的氧化和氨氮的硝化作用；若浓度为,2mg/L,时，能严重影响废水的生物处理；阻碍活性污泥的形成。此外，铬化合物还影响水体的感观指标，使水体出现异味和混浊。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,1,、,砷在环境中的来源与污染,（,1,）砷的天然来源,砷主要存在于各种含砷矿藏，其中雄黄矿、雌黄矿、砷黄铁矿、砷华矿等含,砷量最高，是提炼砷的主要原料。其次砷还伴生于多种矿中，例如金、银、铜、,汞、铅、镍、锑、钴、铁等。因此，含砷矿附近的地下水中含砷量有可能超过正,常范围。例如加拿大某矿脉的十公里以外有一口,5.8,米深的电机井，井水含砷量,约,10ppm(As,2,O,3,),，用户在两年内出现了亚急性和慢性中毒事故。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,1,、,砷在环境中的来源与污染,（,2,）砷的人为来源,开采、焙烧、冶炼含砷矿，以及生产含砷产品的过程中，产生大量的含砷“三废”。,含砷粉尘污染了大气，继而沉降到地面污染地面水、土壤、植物、农作物、食物；废水、废渣可直接污染土壤和水体。,使用砷化物和含砷制品而造成污染,。例如曾经由于用砷酸钙杀灭钉螺，被雨水冲刷而污染附近井水，引起了居民中毒。又如磷肥生产过程中需要用大量粗制硫酸，其中含有较高的砷杂质，因此周围环境受到了大量含坤粉尘的污染。,食品生产过程中使用了含砷杂质的化合物，可直接污染食品。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,2,、,砷在环境中的迁移和转化,（,1,）砷在环境中的分布,砷在岩石圈的分布,自然砷及砷的金属互化物；,As,3+,简单硫化物和氧化物；,As,5+,形成的砷酸根络阴离子，与,Fe,、,Cu,、,Pb,、,Zn,等重金属形成的矿物。,As,与,S,形成含硫盐阴离子，并与,Fe,、,Cu,、,Pb,、,Zn,形成含硫盐矿物。,As,可以阴离子的形式替代矿物中的,S,2-,离子。,但砷还可以类质同相的形式进入磷酸盐、硫酸盐和硅酸盐。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,2,、,砷在环境中的迁移和转化,砷在土壤中的分布,平均含量一般为,5ppm,或,6ppm,，但变化范围较大，从小于,0.1ppm,到上万个,ppm,。,影响因素：,土壤母岩、土壤母质中粘粒的多少及气候条件、水分状况等都可以影响土壤中砷的含量。,分布特征：,青藏高原区,西南区,华北区蒙新区,华南区,东北区。,土壤砷的特点：,部分可溶性砷和粘土颗粒吸附的砷进入水体，绝大部分通过理化作用滞留在土壤中，部分通过生物吸收进入生物体内。,（,1,）砷在环境中的分布,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,2,、,砷在环境中的迁移和转化,砷在土壤中的分布,存在形式：,难溶性,砷酸盐,；,包裹在其它金属的难溶盐中；,吸附在土壤粘粒和其它金属难溶盐的沉淀界面中；,土壤颗粒的晶体结构中。,（,1,）砷在环境中的分布,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,2,、,砷在环境中的迁移和转化,砷在水圈中的分布,As,在海水中的平均浓度为,0.003g/L,，但各海区中的分布是不均匀的。,垂直分布规律性,：表层和中层的砷浓度低，深层和低层砷浓度高。,在未受污染的湖水中砷的浓度通常在,1-10g/L,，但在硫化物矿化区可高达,100-5000g/L,。,淡水中砷的平均浓度被认为,1.5-2g/L,，温泉、地下水、大气和降水中也含有一定的砷。在水体的不同深度，砷的存在形式不同。,水体中的砷浓度取决于,pH,、,Eh,、围岩、光致转化作用、沉积物的化学组成等因素。而大气和降水中砷的含量则与污染状况有关。,As,在水体中主要以不同形式的砷酸和亚砷酸聚合体（,H,2,AsO,4,-,、,HAsO,4,2-,、,H,3,AsO,3,和,H,2,AsO,3,）出现。,（,1,）砷在环境中的分布,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,2,、,砷在环境中的迁移和转化,植物体中的砷主要来自土壤和水体,。,陆生植物的砷含量多数少于,1ppm,（干重）而海洋植物和海藻则要比陆生植物明显偏高。不同地域的植物砷含量可以相差很大。但最近也有研究者发现某些特殊植物中的砷含量可以高达数千,ppm,。,动物体中的砷含量与其生活环境紧密相关,。,通常海洋动物体中的砷含量高于陆地或淡水动物体的含量。正常人体内砷的平均浓度为,5ppb,，但也有资料认为是,0.1ppb,。,（,1,）砷在环境中的分布,砷在生物体中的分布,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,2,、,砷在环境中的迁移和转化,（,2,）砷的迁移与转化,砷以不同的形态存在于环境中，它们在不同的条件下通过发生生物转化和非生物转化形成砷的循环。这些转化主要有三种形式：,在酶或非酶催化下,As(),和,As(),的简单氧化还原反应；,生物甲基化产生甲基砷；,生物合成复杂的有机砷化合物,。,砷通过理化作用和生物作用形成完整的循环体系，其中砷的生物循环在砷的总循环中占有相当重要的地位。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,2,、,砷在环境中的迁移和转化,（,2,）砷的迁移与转化,砷与汞一样可以甲基化。砷化合物可在厌氧细菌作用下被还原，然后与甲基作用，生成毒性很大的易挥发的二甲基胂和三甲基胂。,二甲基胂和三甲基胂虽然毒性很强，但在环境中易氧化为毒性较低的二甲基胂酸。,环境与城市建设学院,重金属元素,6-2,重金属元素,四、砷,2,、,砷在环境中的迁移和转化,（,3,）砷的毒性与生物效应,砷的毒性与价态、存在形式相关，毒性顺序如下：,AsH,3,As,3+,As,5+,RAsX,As,砷对生物体具有有益和有害的双重生物学作用，同时砷还是一种,无阈值的促癌物质,。,与许多金属或类金属相似，砷的甲基化广泛存在于生物界。砷甲基化是砷代谢的重要环节。,环境与城市建设学院,有机污染物,6-3,有机污染物,一、持久性有机污染物,1,、,POPs,的特性和来源,（,1,）,POPs,的特性,持久性,POPs,在环境中对于正常的生物降解、光解和化学分解作用有较强的抵抗能力，因此它们一旦排到环境中，可以在大气、水体、土壤和底泥等环境中长久存在，这是,POPs,在全球迁移循环的主要原因。,具有远距离传输的特性,POPs,具有半挥发性，易于从各种介质中挥发到大气中，而且在气相中又很难发生降解反应，所以它们会在大气环境中不断地挥发、沉降、再挥发，经过多次这样的过程，许多在热温带地区使用和排放的,POPs,物质便在较偏远的极地地区积累下来，极地成为了全球,POPs,的“汇”。,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,一、持久性有机污染物,1,、,POPs,的特性和来源,（,1,）,POPs,的特性,具有生物蓄积性,POPs,是亲脂疏水性物质，即水溶性小而脂溶性大，易于进入并贮存在脂肪中。而且会在食物链中传递和积累，最终流向高级生物体内，研究发现生物放大作用可使最高级的哺食者体内的,POPs,浓度比环境中的浓度高很多个数量级，如多氯联苯浓度能增大,7,万倍之多。,具有毒性,POPs,一般都具有毒性，对人和生物体易造成有害或有毒效应，其毒害效应包括致癌性、生殖毒性、神经毒性、内分泌干扰等作用。最新的研究表明，,POPs,能造成婴儿和儿童免疫功能降低，大脑发育异常，神经功能损坏。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,一、持久性有机污染物,1,、,POPs,的特性和来源,（,2,）,POPs,的来源,农药是,POPs,的一个非常重要来源,，虽然现在许多发达国家已不断减少具有持久性和生物富集性化学品的使用，但许多发展中国家，尤其是热带地区的国家，还在大量使用这类农药。,POPs,还来源于工业生产过程,中，有些,POPs,是作为工业产品在使用过程中释放到环境中，有些则是由于不恰当的处置、事故或老化的设备泄露等非故意释放的。研究表明，,PCBs,在,19701980,年间虽然已被许多国家禁止使用,但据估计现在仍有,120,万,t,的,PCBs,在环境中存在。,POPs,还来源于燃料燃烧等过程中产生的副产品,，如,PCDDs,和,PCDFs,等。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,一、持久性有机污染物,2,、,POPs在区域或全球的迁移和循环,（,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，德国每天从空气中沉积落地的颗粒物中的二噁英浓度在,536Pg TEQ/m,3,(TEQ,为总毒性当量,),；台湾南部农村大气,PCBs,浓度为,2.50ng/m,3,台湾南部城市大气,PCBs,浓度为,4.51ng/m,3,，台湾南部工业区大气,PCBs,浓度为,5.91ng/m,3,。,（,2,） 水体,/,沉积物中的持久性有机污染物。,水和沉积物是,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,PCDD/Fs,。我国西藏南迦巴瓦峰表层沉积物、东海岸三个出海口的沉积物、太湖湖区表层沉积物、广东大亚湾表层沉积物、大连湾表层沉积物、珠江三角洲地区河流表层沉积物、珠江澳门河口沉积物均不同程度地受到,POPs,的污染。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,一、持久性有机污染物,2,、,POPs在区域或全球的迁移和循环,（,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,。,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,4.04g/kg,DDT,达,2.70g/kg,普遍高于其它地块，表现出污灌的显著影响，无污水灌溉的旱地污染较轻。,对我国生产的各类食品中调查表明，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；目前无论海洋生物还是陆地物种，无论是低等的浮游生物或动物,还是人类自身，都遭受到,POPs,的污染和威胁。,2000,年对广州和香港经济较为发达地区的研究表明，母乳中六六六、,DDT,残留量仍显著高于美国、德国、瑞典和西班牙等发达国家。,（,4,）生物中的持久性有机污染物。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,二、有机卤代物,1,、卤代烃（自学）,（,1,）,PCBs,的结构与性质,2,、多氯联苯,PCBs,是一类以联苯为原料在金属催化剂作用下，高温氯化生成的氯代芳烃，分子式为,(C,12,H,10,),n,Cl,n,，根据氯原子取代数和取代位置的不同共有,209,种同类物，,PCBs,具有良好的化学惰性、抗热性、不可燃性、低蒸气压和高介电常数等优点,因此曾被作为热交换剂、润滑剂、变压器和电容器内的绝缘介质、增塑剂、石蜡扩充剂、粘合剂、有机稀释剂、除尘剂、杀虫剂、切割油、压敏复写纸以及阻燃剂等重要的化工产品，广泛应用于电力工业、塑料加工业、化工和印刷等领域。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,二、有机卤代物,1,、卤代烃（自学）,（,2,）,PCBs,的来源与分布,2,、多氯联苯,世界上的,PCBs,自生产以来估计有一半以上已进入垃圾堆放场或被填埋,它们相当稳定，而且释放很慢，其余的大部分则通过下列途径进入环境：,随工业废水进入河流和沿岸水体；,从密封系统渗漏或在垃圾场堆放；,由于焚化含,PCBs,的物质而释放到大气中。,进入环境中的,PCBs,由于受气候、生物、水文地质等因素的影响，在不同的环境介质间发生一系列的迁移转化，最终的贮存所主要是土壤、河流和沿岸水体的底泥。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,二、有机卤代物,（,3,）,PCBs,的迁移与转化,PCBs,污染最初是在赤道至中纬度地区，然而目前在北极和其它遥远地区都发现了,PCBs,的“足迹”，这其中大气传输的作用不可轻视。大气沉降水体中,PCBs,的主要来源。,PCBs,在大气中的损失途径主要有两种：,一是直接光解和与,OH,、,NO,3,等自由基以及,O,3,作用,。这其中尤以,OH,基的作用最为显著。,PCBs,各同类物的耗损要受到环境因素和其理化性质的影响。估计全世界每年约有,0.6%,的,PCBs,由于,OH,基反应而消失。,大气净化,PCBs,的另一重要途径是,雨水冲洗和干、湿沉降,。通过这一过程实现了污染物从大气向水体或土壤的转移。气态和颗粒束缚的,PCBs,都可以通过干、湿沉降过程或雨水淋洗到达地球表面。,PCBs,的亨利常数比较低，湿沉降别无选择地成为其主要去除机理。研究表明：雨水中只有,9%,的,PCBs,处于真正溶解状态，而,80%,是束缚在亚微颗粒上的吸附态，因此，亚微颗粒对雨水冲刷清洗,PCBs,具有重要作用。,PCBs,在大气中的转移,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,二、有机卤代物,（,3,）,PCBs,的迁移与转化,PCBs,在土壤中的迁移,土壤中的,PCBs,主要来源于颗粒沉降，有少量来源于污泥作肥料，填埋场的渗漏以及在农药配方中使用的,PCBs,等。,PCBs,的挥发速率随着温度的升高而升高，但随着土壤中粘土含量和联苯氯化程度的增加而降低。通过对经污泥改良后的实验田中,PCBs,的持久性和最终归趋进行的研究表明，生物降解和可逆吸附都不能造成,PCBs,的明显减少，只有挥发过程最有可能是引起,PCBs,损失的主要途径，尤其对高氯取代的联苯更是如此。,PCBs,在土壤中的迁移性很弱。随着土壤深度的增加，,PCBs,含量迅速降低。,PCBs,主要通过大气沉降和随工业、城市废水向河、湖、沿岸水体的排放等方式进入水体。由于,PCBs,是一种疏水性化合物，从而决定了其在水中的主要存在方式，除一小部分溶解外，大部分的,PCBs,都是附着在悬浮颗粒物上，并且最终将依照颗粒大小以一定的速度沉降到底泥中，然后随之沉积下去。因此底泥中的,PCBs,含量一般要较上面的水体高一、两个数量级以上。,PCBs,在水中的迁移,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,二、有机卤代物,（,3,）,PCBs,的迁移与转化,PCBs,在环境中的生物转化,PCBs,是一类稳定化合物，一般不易被生物降解，尤其是高氯取代的异构体。但在优势菌种和其它环境适宜条件下，,PCBs,的生物降解不但可以发生而且速率也会大幅度提高。有关,PCBs,的生物降解在实验室进行得较多，它也是近几年的研究热点。,Cl,原子数,4),的,PCBs,在有氧条件下则一般被认为是持久性的。但,Flanagan,等人在受,PCBs,污染的底泥中检出代谢中间产物氯苯甲酸，充分证明了环境中,PCBs,有氧降解的存在。,PCBs,的生物转化由于受光、温度、菌种、酸碱度、化学物质及其它物理过程的影响，速度很缓慢，相对其它转化过程几乎可以忽略不计，因此,PCBs,的污染难以从根本上消除，它的污染会给整个生态环境带来长期影响。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,二、有机卤代物,（,4,）,PCBs,的毒性与效应,浮游生物是鱼类等水生动物的食料，因其含有叶绿素，故也是地球上氧气和碳水化合物的来源之一。如果其生长受到抑制，极有可能打乱局部水域的生态平衡。众多研究结果表明，,PCB,对藻类生长、细胞成份，光合能力均可产生影响，但淡水藻、海水藻对,PCB,的抗性不一。,对藻类及一些水生植物的作用,多氯联苯对鱼类的作用较为明显。研究结果表明,:,多氯联苯对鱼的作用是蓄积性的，并且随着氯化程度的增加而毒性降低,;,此外，幼鱼比成年色对,PCBs,为敏感。,PCB,对水生无脊推动物也有毒性作用。当,PCB,浓度为,0.1lmg/L,时完全抑制牡砺壳的生长，,PCBs,氯化程度增加，对各种钩虾假椎实螺的毒性降低。,对鱼和水生无脊推动物的作用,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,二、有机卤代物,（,4,）,PCBs,的毒性与效应,对动物的作用,不同组织器官对,PCB,积蓄能力不同。研究发现，鸟类各组织器官对,PCB,积累随年龄增加而不断增高。高浓度,PCB,引起动物死亡。低浓度,PCB,对动物的繁殖功能产生阻碍作用，能改变实验鼠的肝、脾、肾上腺和辜丸的功能。,通过各种途径进入人体内的,PCB,，主要积累在脂肪组织及各种脏器中。 当人体接触积累一定量的,PCB,后即产生毒害作用，如从事生产和使用多氯联苯的工人常出现皮肤色素沉着、肝脏萎缩、激素活力异常等职业病。,1968,年发生的震惊中外“米糠油”事件是,PCB,对人产生明显中毒作用的最早报导。受害人由于食用混有,PCB,的米糠油，几个月后眼皮发肿，手掌出汗，肝功能下降，咳嗽不止，有的医治无效而死。该事件导致,13000,人受害。 进入孕妇或乳母体内的,PGB,，有,40%,将通过脐带或乳汁进入胎儿或婴儿体内,(,女性体内,PCB,含量一般较男性为低可能与此有关,),，故,PCB,还会对胎儿产生毒害作用。,对人休的作用,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,三、多环芳烃,1,、多环芳烃的结构与性质,环境中的多环芳烃主要来源于煤、石油、木材、有机高分子化合物、烟草和其它碳氢化合物的不完全燃烧，所以多环芳烃类物质在环境中无处不在。多环芳烃在环境中稳定、持久而且具有生物积累效应和放大效应，有一些还具有较强的致癌性、致突变性和致畸性。,多环芳烃,(polycyclic aromatic hydrocarbons,，,PAHs,),是指两个或两个以上的苯环以链状、角状或串状排列组成的稠环化合物。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,三、多环芳烃,2,、,PAHs,的来源与分布,环境中的多环芳烃的来源有天然源和人为源。,（,1,）天然源,：包括陆地和水生植物、微生物的生物合成，森林、草原的天然火灾，火山活动。,（,2,）人为源,：主要是各种矿物燃料,(,煤、石油、天然气等,),、木材、纸以及其他含碳氢化合物的不完全燃烧或在还原气氛下热解形成的有机物。人类活动特别是化石燃料的不完全燃烧产生的多环芳烃是环境中多环芳烃的主要来源。多环芳烃的人为污染源很多，主要是由各种矿物燃料,(,如煤、石油、天然气等,),、木材、纸以及其它含碳氢化合物的不完全燃烧或在还原条件下热解形成的。随着全球工业的快速发展，越来越多的多环芳烃进入到环境中。,调查结果表明，目前国内外各种环境介质都普遍受到了多环芳烃的污染。在大气、河流、湖泊、海洋、地下水、土壤和沉积物中都发现了多环芳烃污染，有些地方甚至含量很高。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,三、多环芳烃,3,、多环芳烃在环境中的迁移、转化,PAHs,及其衍生物大多吸附在粒径小于,5m,的颗粒物上。,PAHs,的化学降解是研究热点，特别是它在煤烟粒中的光化学降解具有意义。最近研究表明，,PHAs,光降解速度常数随光强，温度和湿度的升高而增大。在夏季的光强和高水蒸气浓度条件下，,PAHs,在数小时内几乎可全部降解；而在冬季低光强和低水蒸气浓度条件下，,PAHs,降解速率很小，可在大气中停留数日，因而可传输较远的距离。光化学降解机理目前尚不很清楚，可能是,OH,自由基对,PAHs,分子的撞击至致,PAHs,光化学反应。,（,1,）大气,PAHs,光化学降解和转化,对于,PAHs,进八水环境后的行为及归宿，进行深入探讨的不多。多环芳烃在天然水体中自净机理研究表明，它在沉积物、悬浮物中的吸附是探制其迁移，转化及归宿的重要过程，关于吸附于底泥后，在底泥中产生化学反应的能力研究的少、因此,PAHs,的转化和解吸过程是否造成二次污染目前还不太清楚。,（,2,）水体中,PAHs,的自净,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,三、多环芳烃,3,、多环芳烃在环境中的迁移、转化,（,3,）土壤中,PAHs,的迁移和转化,PAHs,进入土壤，由于土壤是矿物质和有机物复合体的团粒结构混合物，它可有效地吸附有机物。除吸附作用外，,PAHs,还会在土壤中产生化学反应，在矿物质的引发下产生转化。由于土壤含有过渡金属。电子可能由芳烃的兀电子富电中心传递到矿物表面的电子接受体点位,(,过渡金属,),。这种不完全的电子转移导致生成由有机物的矿物点位共享的带电铬合物。完成电子转移将生成自由基阳离子，它可进行链反应产生高子量的聚合物。齐聚合产物的毒性比原先单体物小。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,三、多环芳烃,3,、多环芳烃的危害,（,1,）化学致癌作用,化学致癌是指化学物质引起正常细胞发生转化并发展成肿瘤的过程。化学致癌物可分为直接致癌物和间接致癌物，多环芳烃属于后者。多环芳烃是最早发现且为数最多的一类化学致癌物，目前已对,2000,多种化合物做了实验，发现有致癌作用的达,500,多种，其中,200,多种为多环芳烃及其衍生物。,多环芳烃在环境中的存在虽然是微量的，但其不断地生成、迁移、转化和降解，并通过呼吸道、皮肤、消化道进入人体，极大地威胁着人类的健康。多环芳烃的危害主要表现在它们的化学致癌作用、光致毒效应以及对微生物生长的抑制作用。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,三、多环芳烃,3,、多环芳烃的危害,（,1,）化学致癌作用,具有致癌性的多环芳烃都含有菲环的结构，可视为菲的衍生物，它们显著的特点在于菲的,9,，,10,双键，此键具有高电子密度，似乎有关多环芳烃的致癌性均与此键有关。若致癌性多环芳烃代谢产物的环氧化合物，正好包括此键，则易于与细胞内的,DNA,、,RNA,等物质结合而起致癌作用。将此键称为,K,区,，许多具有致癌性的多环芳烃都具有活性的,K,区。如果结构适当改变，使,K,区消失，其致癌作用也可随之消失。多环芳烃有时还具有一个,L,区,，它含有两个具有最高自由价的碳原子，即蒽环中位的两个碳原子，此时即使该多环芳烃的,K,区足以致癌，但活性高的,L,区有时也可使其失去致癌性。因此，,根据,K,区和,L,区理论，多环芳烃必须具有一个活性高的,K,区和一个活性低的,L,区才具有致癌作用,。,有机污染物,环境与城市建设学院,6-3,有机污染物,三、多环芳烃,3,、多环芳烃的危害,（,2,）多环芳烃的光致毒效应,研究表明，多环芳烃的真正危险在于它们暴露于太阳光中紫外光辐射时的光致毒效应。科学家将多环芳烃的光致毒效应定义为紫外光的照射对多环芳烃毒性所具有的显著的影响。,有试验表明，同时暴露于多环芳烃和紫外照射下会加速具有损伤细胞组成能力的自由基形成，破坏细胞膜损伤,DNA,，从而引起人体细胞遗传信息发生突变。,在好氧条件下，多环芳烃的光致毒作用将使多环芳烃光化学氧化形成内过氧化