新兴污染物课件.ppt

Company Logo * * PPCPs的概念最早由Daughton于1999年提出，涵盖所有人用与兽用的医药品(包括处方类和非处方类药物以及生物制剂)、诊断剂、保健品，廖香、化妆品、遮光剂、消毒剂和其它在PPCPs生产制造中添加的组分如赋形剂、防腐剂等。目前大约有4 500种医药品广泛用于人类或动物的疾病预防与治疗等领域，例如抗生素、止痛剂、抗癫痈药物、降血压、降脂剂、抗癌剂、抗抑郁药等。随着现代医学技术的发展，医药品的销售和使用量也在逐年增加。美国从2000年到2006年，医药品年销售增长率达到了8. 5%，接近其人口年增长率(1. 2%)的7倍。而全球个人护理品的年生产超过1 x 106吨，如德国早在1993年的产量即大于553 000吨。 但尽管PPCPs产量巨大，但到目前为止，对其认识还十分有限。 * 药品及个人护理品（PPCPs）的污染来源 人体或动物用药是PPCPs最主要的来源。 医药品经人体或动物摄入后，只有少部分发生代谢，大部分以原形最终通过尿液或粪便进入污水中;个人护理品则伴随沐浴、游泳等活动进入排污管后汇入生活污水;此外，一些不用和过期的药物则通过厕所丢弃等方式最终也会汇入到城市生活污水中。 * PPCPs制造业产生的环境排放也不容忽视。 因为缺乏先进快捷的监测手段和严格的排放标准，生产过程中的大量PPCPs伴随着废水、废渣等排入环境中。尤其是发展中国家，承担着世界上大多数PPCPs或其原料的生产，如2003年中国青霉素和土霉素的产量分别占到世界总产量的60%和65 %，而强力霉素和头抱菌素等抗生素的产量均排在世界第一位。 PPCPS特性 不同于传统持久性有机污染物(POPS)“难降解”“生物积累”和“全球循环”的特性，大多数PPCPs的极性强、易溶于水以及较弱的挥发性阻止了它像POPS一样“全球蒸发”行为的发生，因而意味着PPCPs在环境中的分布将主要通过水相传递和食物链扩散。 * 尽管PPCP的半衰期短，浓度低，然而人类活动连续的输入使环境中PPCPs呈现出一种“持续存在”的状态。因此科学家们将该类物质称为“虚拟持久性化学物质”。 药品及个人护理品（PPCPs）的生物毒性 1）对微生物的生态毒性 例如四环素对微藻的危害主要体现在抑制蛋白质合成和叶绿体的生成最终造成对微藻生长的抑制。叶绿素含量减少会导致藻细胞的光和作用能力下降，减弱新陈代谢强度，从而使细胞的繁殖能力下降。土壤中残留的抗生素类药物也会给土壤微生物的多样性有影响，但对不同种类微生物产生的影响大小有差异，影响顺序一般为细菌＞放线菌＞真菌。 尽管PPCPs是为了促进人体或动物的某特定生理反应而设计，但是人们对PPCPs的环境影响，尤其是直接暴露于PPCPs的水生生物的潜在影响却所知甚少。PPCPs的生态和健康危害方面目前最关注的是抗生素和固醇类激素两大类物质。前者主要引起微生物的选择压力和抗药病原菌的选择性存活，后者则主要通过干扰内分泌系统最后影响生物的发育和繁殖。类似于内分泌干扰物。 * 2）PPCPs对植物的生态毒性多项研究表明，抗生素可通过抑制叶绿体及酶的活性，从而对植物生长产生抑制作用，影响植物发芽率及根伸长，这可能与抗生素在植物根部的蓄积有关。 * 3）PPCPs对动物及人类的生态毒性 目前针对PPCPs对不同类型动物的生态毒理学研究较为普遍。Sanderson等（2004）采用QSARs和现有的水生生态毒理学实验数据，对226种抗生素的生态毒性进行了评价，结果表明：16%的抗生素对大型蚤具有剧毒性，44%为具有危害性，几乎1/3的抗生素对鱼类具有毒性，大于50% 的抗生素对鱼类有毒害作用。 PPCPs在环境中的迁移转化 大部分PPCPs极性强、难挥发，从而阻止了它们从水体环境的逃逸，因而水环境成为PPCPs类物质一个主要的储存“库”。随着PPCPs长期源源不断地输入，水生生物将会遭受PPCPs类物质的永久性暴露，部分具有生物积累性的物质还可能通过食物链传递。与此同时，地表水体和土壤、沉积物中的PPCPs还有可能通过渗透作用与径流进入地下水，进而威胁到人类的饮用水环境。 * PPCPs的种类繁多、浓度低、理化性质各异，而环境介质又十分复杂，建立高灵敏、高特异性多组分同步分析方法成为PPCPs研究领域的一个关键。 初期90年代-衍生后的气象色谱法（GC） 目前-高效液相色谱-质谱(HPLC-MS）、飞行时间质谱(TOF-MS )等 PPCPs研究方法 * PPCPS治理研究现状 Diaz-Cruz等总结了PPCP在STP中的基本变化规律: 去除效率取决于物质本身的性质、环境条件和STP的具体工艺过程，部分物质受到季节变换的影响。 * PPCPS研究展望 （1）在仪器检测方面，需要开发更有效的样品纯化