环境科学导论-第8章课件.ppt

1、第第8 8章章 有毒化学物质污染及其控制技术有毒化学物质污染及其控制技术 Toxic chemicals pollution and control technology2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论12022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第2页页8.1 有毒化学物质概述有毒化学物质概述8.1.1有毒化学有毒化学物质物质有毒化学物质或者称为有毒化学品(Toxic chemicals)指那些接触或进人机体以后，损害机体的组织器官，并能在组织与器官内发生化学或物理化学作用，从而破坏了机体的正常生理功能，引起机体功能性或器质性病理改变的化学物质。有毒化学物质

2、对环境的污染包括：1)人类活动产生的废弃物(包括工业废弃物、生活废弃物、商业废弃物等)，由于处理处置不当，其所含的有毒化学物质经各种途径进入环境。2)化学品生产、排放、流通、使用过程中，些有毒化学品及有毒副产物进入环境。3)一些本来不含毒性或毒性不大的化学品在进入环境后，经历某种反应生成有毒的二次产物。4)环境自身天然释放的有毒化学物质，如亚硝胺、某些重金属等。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第3页页8.1 .2有毒化学物质分类有毒化学物质分类2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第4页页1.根据毒性物质的总效应分为：根据毒性物质的总效应分为：1）诱变

3、剂(Mutagenic agent)2）致病物(Causative agent)3）致畸剂(Teratogens)；2.根据毒性物质的化学性质分成：根据毒性物质的化学性质分成：1）元素有毒物 2）有机有毒物 3）放射性有毒物等3.按毒性物质的来源分为：按毒性物质的来源分为：1）大气污染物 2）水污染物 3）土壤污染物 4）食品添加剂 5）农药污染物 6）溶剂环境优先控制污染物环境优先控制污染物(Priority pollutants)1973年美国职业卫生研究所所列出有毒物质有25043种，据估计已有96000种化学物质进入人类环境。各国从对于如此众多的污染物中优先选择了一些潜在危害性大的有毒

4、污染物作为环境优先控制污染物。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第5页页 在“黑名单”中，共有19类，68种优先控制的污染物，其中优先控制的有毒有机化合物有12类58种，占总数的58.29%，包括10种卤代烯烃类，6种苯系物，4种氯代苯类，1种多氯联苯，7种酚类，6种硝基苯，4种苯胺，7种多环芳烃，3种酞酸酯，8种农药。丙烯腈和两种亚硝胺。8.1.3有毒化学物质进入人体途径有毒化学物质进入人体途径 2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第6页页图图8-1 有毒物进入体内的途径及在体内的转移有毒物进入体内的途径及在体内的转移1)呼吸道是工业生产中毒物进入体

5、内的最重要的途径 2)在工业生产中，毒物经皮肤吸收引起中毒亦比较常见。3)在工业生产中，毒物经消化道吸收多半是由于个人卫生习惯不良，手沾染的毒物随进食、饮水或吸烟等而进入消化道和呼吸道，进入呼吸道的难溶性毒物被清除后，可经由咽部被咽下而进入消化道。8.1.4有毒化学物质在体内的分布有毒化学物质在体内的分布 1)有毒化学物质被吸收后，随血液循环(部分随淋巴液)分布到全身。当在作用点达到一定浓度时，就可发生中毒。2)毒物吸收后受到体内生化过程的作用，其化学结构会发生一定改变，称之为毒物的生物转化。其结果可使毒性降低(解毒作用)或增加(增毒作用)。3)毒物在体内可经转化或不经转化而排出。4)毒物进入

6、体内的总量超过转化和排出总量时，体内的毒物就会逐渐增加，造成毒物的蓄积。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第7页页8.1.5有毒化学物质对人体的中毒有毒化学物质对人体的中毒 2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第8页页 有毒化学物质对人体的危害主要表现为引起中毒(Toxication)。中毒分为急性、亚急性和慢性。有毒物质可以对人体的各个系统产生不同危害。1)呼吸系统(Respiratory System)2)神经系统(Nervous system)3)血液系统(Blood system)4)消化系统(Digestive system)5)循环系统(C

7、irculatory system)6)泌尿系统(Urinary system)8.1.6有毒化学物质引起的人体病变有毒化学物质引起的人体病变 2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第9页页1.化学致突变作用化学致突变作用(Chemical mutagenic effect)化学物质引起生物细胞内DNA发生突变从而引起的遗传特性突变的作用。这种突变可以遗传至后代。诱发突变的化学物质称为化学致突变物。1）基因突变(Gene mutation)化学致突变物的作用下，DNA中碱基对的化学组成和排列顺序发生了变化，它包含碱基对的转换、颠换、插入和缺失四种类型。2）染色体畸变(Chro

8、mosome aberration)化学致突变物的作用下，染色体结构和数目的改变。常见的具有化学致突变作用的有毒物包括：亚硝酸类、苯并a芘、甲醛、苯、砷、铅、烷基汞化合物、甲基硫磷、敌敌畏、百草枯、黄曲霉素B1等。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第10页页2.化学致畸作用化学致畸作用 化学致畸作用(Chemical abnormality)是指化学物质引起人或动物胚胎发育过程中形态结构异常，引起的生育缺陷作用。具有致畸作用的有毒物质称为致畸物。1）突变引起胚胎发育异常 化学品作用于胚胎体细胞会引起胚胎发育异常，造成畸胎。2）胚胎细胞代谢异常 一些化学品可引起细胞膜转运和

9、通透性改变，另一些化学品从胚胎排出的速度较从母体慢而招致蓄积，由此影响所有发育分化过程的酶活性并产生发育过程障碍。3）细胞死亡和增值速度减慢 化学毒物杀死细胞，尤其是正在增值的细胞。致畸物进入胚胎后，常在数小时或数天内引起某些组织的明显坏死，导致这些组织的器官畸形。4）胚胎组织发育过程的不协调 化学致畸物进入胚胎可引起某些组织或某细胞生长发育过程改变，造成各组织细胞之间在时间和空间关系上的紊乱，导致特定的组织和器官的发育异常。目前已确认的对人体有致畸作用的化学品只有25种，但对动物有致畸作用的化学品有800种之多。其中，影响最大的人类致畸物是“反应停”（酞胺哌啶酮），甲基汞、超剂量的维生素D、

10、雌性激素、雄性激素以及用于抗癌的某些化学治疗药物。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第11页页3.化学致癌作用化学致癌作用 体细胞恶性生长的病变称为癌症(Cancer)。化学品致癌作用过程见图8-2。能在动物和人体中引起癌症的化学品叫做致癌物。致癌物根据性质可分为化学性致癌物、物理性致癌物、放射性致癌物和生物性致癌物。化学致癌物的致癌机制非常复杂，仍在研究之中。目前主要有两大学派：1）基因机制学派 认为癌变是基因（DNA）发生改变，即外来致癌因素引起细胞基因改变或外来基因整合到细胞基因中，由于细胞基因改变而导致癌变。2）基因外机制学派 认为基因本身并未发生改变，而是基因调

11、节和表达发生改变，使细胞分化异常。到1978年为止，确定为动物致癌物的化学品达3000种，以后每年都有数以百计新致癌物被发现。目前已确认对人体有致癌作用的化学品只有20余种，如苯并a芘、二甲基亚硝胺、2-萘胺、砷及其化合物、石棉等。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第12页页图图8-2 化学致癌过程化学致癌过程8.1.7有毒化学物质毒性指标有毒化学物质毒性指标(Toxicity index)2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第13页页 1.致死剂量或致死浓度致死剂量或致死浓度 1)LC50或LD50为半致死浓度或半致死剂量 一次染毒后能引起半数动物死

12、亡的浓度或剂量，LC50或LD50是根据急性毒性的实验结果，经数理统计处理后求得，因此它受动物个体差异的影响少，波动范围小，是一种比较准确，稳定的急性毒性指标 2)LC100或LD100为绝对致死浓度或剂量 一次染毒后引起实验动物全部死亡的最低浓度或剂量。3)MLC或MLD最小致死浓度或剂量 一次染毒后引起个别动物死亡的浓度或剂量。4)LC0或LD0最大耐受浓度与剂量 在一次染毒后保持实验动物全部存活的化学毒物的最高浓度或剂量。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第14页页2.C20吸入中毒的可能性系数吸入中毒的可能性系数C20表示在20条件下化学毒物的饱和蒸汽浓度。吸入中

13、毒的可能性系数除了与毒物的绝对毒性有关外，还与毒物的饱和蒸气压(挥发性)有密切关系。在毒性相等的条件下 饱和蒸汽压愈高，此系数的值也愈大。吸入中毒的危险性也愈大。3.蓄积系数K多次染毒引起某种效应(如死亡)的总剂量，与一次染毒时所得相同效应的剂量间的比值称为蓄积系数K。（8-1）K值愈小，表示蓄积作用愈强，K5为轻度蓄积。4.阈浓度或阈剂量 只引起群体中极少数个体出现最轻毒效应的最小浓度(或剂量)称为阈浓度或阈剂量)Lim。它又可分为急性阈浓度和慢性阈浓度，是评价毒物毒性，制定最高容许浓度的重要依据。（8-1）)1()(5050LDnLDK8.2 典型有毒化学物质典型有毒化学物质的污染的污染8

14、.2.1重金属污染重金属污染 重金属污染（Heavy metal pollution）是指由于人们的生产和生活活动造成的重金属对大气、水体、土壤、生物等造成的环境污染。1.汞（汞（Hg）汞离子及有机汞离子可与多种配位体（如Cl、OH等）发生配位反应生成Hg2，S2和含有巯基的蛋白质对汞的亲合力最强，生成的配位化合物稳定性最强：（8-2）当水体中无S2和含巯基的有机物存在时，汞离子主要与腐殖质螯合，此外汞离子和有机汞离子亦能发生水解反应，生成相应的羟基化合物：（8-3）（8-4）2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第15页页 水体底泥中的汞，无论以何种状态存在，都会直接或间接

15、地在微生物的作用下转化为一甲基汞（Hg-CH3）和二甲基汞（CH3HgCH3），甲基汞具有脂溶性，能通过食物链进行富集。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第16页页 2.镉（镉（Cd）镉(Cadmium)主要以硫化物形式存在于锌、铅、铜矿中，天然淡水中的镉主要同有机物呈配位状态存在，海水中的镉主要以CdCl2的胶体状态存在。水体的镉污染主要来自铅锌矿的选矿废水和电镀、碱性电池等工业废水排入地面水或渗入地下水引起的。金属镉本身无毒，但它的化合物毒性很大。大气中的镉主要存在于颗粒物和气溶胶中。水体中的Cd2可与OH、Cl、SO42等无机配体配位，也可能与腐殖质等有机物配体配位

16、。水体中的悬浮物和水底沉积物对镉的亲和力较强，因此，镉在悬浮物和水底沉积物中含量较高，占水体镉总含量的90以上。在自然界中镉常与锌、铅共生。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积于肝、肾中。其中，肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。镉还是一种三致（致癌、致畸、致突变）物质。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第17页页 3.铬铬(Cr)铬(Chromium)是一种人体微量元素，缺乏时对人体健康会造成一些不良影响。铬污染主要来源于含铬矿石的加工、重金属表面处理、皮革鞣制、印刷、

17、耐火材料、燃料、化工等行业。在铬污染中，排人大气的量最大，水次之，铬渣居第3位。铬的化合物常见的价态有三价和六价。在水体中六价铬般以两种阴离子形式存在。受水中pH值、有机物、氧化还原物质、温度及硬度等条件影响，三价格和六价铬的化合物可以互相转化。三价铬大多数被悬浮物和底泥吸附转入固相，迁移能力弱；六价铬在碱性溶液中呈溶解态，迁移能力强，但也有一部分可生成沉淀于底泥。土壤三价铬是主要存在形式，但也存在三价铬和六价铬的转化。吸收入植物的铬以三价为存在形式，不同植物的种类和品种对铬的吸收差异极大。铬的毒性与其存在价态有关，通常认为六价铬的毒性比三价铬高100倍。三价铬更易被人体吸收而且在体内蓄积。同

18、价铬的不同化合物其毒性也不相同。如六价铬呈阴离子状态存在时,毒性大。此外，现在已公认铬有致癌作用。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第18页页 4.铅（铅（Pb）铅(Plumbum)污染主要来源于蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀工业。进人大气的铅大部分经雨水进入海洋，其余部分散落地面。环境中的铅有二价和四价两种价态，分为无机铅、有机铅（烷基铅）两大类，其中，烷基铅毒性较强。人体摄入铅后，主要效应与4个组织系统相关：血液、神经、肠胃和肾。急件铅中毒通常表现为肠胃效应。在剧烈的爆发性腹痛后，出现厌食、消化不良和便秘。慢性铅中毒可引起慢性脑综合症，具有呕吐、嗜睡、昏迷、运动

19、失调、活动过度等神经病学症状。铅中毒后对中枢神经系统和周围神经系统产生不良影响也是常见的，特别是对幼儿的智力发育和行为有极其不良的影响。铅进入人体后阻断了血红素生物合成途径。四乙基铅有诱发肺癌的作用。铅的致突变作用也被确定。还发现大量接触铅的妇女有不孕、死胎、流产率增高等现象。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第19页页 5.砷（砷（As）砷(Arsenic)多以化合物的形式存在，三价和五价两种价态较为常见，其中三价砷的毒性强于五价。按化合物性质分为无机砷和有机砷，无机砷毒性强于有机砷。进入水体的砷可和水中的物质发生氧化还原、配位体交换、沉淀与吸附以及生物化学等作用，构成

20、砷在水中的循环。砷在土壤中迁移转化决定于土壤的理化性质和砷的存在形态，它们影响土壤对易溶性和难溶性砷化合物相互转化的能力。砷在人体和动物体内的生化作用及其毒性，主要由于砷与酶蛋白质中的疏基、蛋白质物质的胱氨酸、半胱氨酸含硫的氨基有很强的亲和力，由于三价砷的亲和力比五价砷大，所以三价砷毒性比五价砷大60倍。据许多砷慢性中毒的流行病调查资料表明，在慢性砷中毒的人群中常常伴随有皮肤癌、肝癌、肾癌和肺癌的发病率显著升高。砷化合物对胚胎发育也有一定影响。二甲基砷酸钠和砷酸钠有致畸作用，是很强的致畸剂。8.2.2非金属污染非金属污染 2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第20页页 常见

21、的有毒非金属有氰、氟、氯、硫、氮化物、磷化物、硒和硼等。1.氟（氟（F）及氟化物）及氟化物 过量的氟对人体和动物都会产生严重的毒害作用，造成氟骨病。氟还会影响内分泌功能，影响中枢神经系统，破坏条件反射。儿童发育迟缓，造成机能降低，白血球减少。高浓度氟污染（主要是氟化氢）可刺激皮肤和粘膜，引起皮肤灼伤、皮炎及呼吸道炎症。2.氰化物（氰化物（CN）常见的氰化物是氰化钠、氰化钾、氰化氢，这几种简单的氰化物都能溶于水，可统称氰化物，三者都有剧毒。氰化物的毒性主要由其在体内释放的氰根离子在体内能很快与细胞色素氧化酶中的三价铁离子结合，抑制该酶活性，使组织不能利用氧。氰化物对人体的危害分为急性中毒和慢性影

22、响两方面。氰化物所致的急性中毒分为轻、中、重三级。3.光化学氧化剂（光化学氧化剂（Photochemical oxidants）大气中除氧以外那些具有光氧化性的全部污染物。通常指能氧化碘化钾析出碘的物质，主要包括臭氧、少量的过氧乙酰硝酸酯以及过氧化氢等。8.2.3有毒有机物污染有毒有机物污染 2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第21页页 一般有毒有害有机污染物主要包括链状烃类、苯和低取代芳烃及杂环化合物、醛、酮、醋、酸、酯、酚类等。1.苯和低取代芳烃及杂环化合物苯和低取代芳烃及杂环化合物 苯(Benzene)、甲苯(Methylbenzene)、二甲苯(Xylene)和苯

23、乙烯(Phenylethylene)中毒作用一般是由于吸人蒸汽所致。苯属中等毒类，急性中毒主要对中抠神经系统有毒害，慢性中毒主要对造血组织及神经系统有损害。苯乙烯属低毒类物质，主要为刺激和麻醉作用，其毒性低于苯，刺激作用略高于苯。慢性影响可能对血液和肝有轻度损害作用。2.酚酚(Phenol)酚类对微生物虽具有一定毒害作用，但在适当条件下仍可微生物被分解。酚类化合物的毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应，形成不溶性蛋白质，而使细胞失去活性，低浓度时使细胞变形，高浓度时使蛋白质凝固，前者对局部损害虽不如后者，但由于其渗透力强，因而后果同样严重。酚类化合物可继续向深部组织渗透，侵犯神经中枢，引起

24、脊髓刺激，进而导致全身中毒。高浓度酚可引起急性中毒，以至昏迷死亡，低浓度可引起蓄积性慢性中毒。8.2.4持久性有机污染物持久性有机污染物2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第22页页 1.艾氏剂（艾氏剂（Aldrin）一种高毒性的农药，尤其对于水生生物和鸟类更具毒害。它在环境中持久存在，并且产生生物累积。在环境中它一般缓慢降解生成狄氏剂（也是一种农药）。2.氯丹（氯丹（Chlordane）一种强持久性的有机氯杀虫剂曾被广泛使用。3.狄氏剂与异狄氏剂狄氏剂与异狄氏剂 一种特效的杀虫剂，用于防治蚊、蝇、非蠊、羊毛蠹虫、白蚁、蝗蝻，以及地下害虫、棉作物害虫、森林害虫等。持久性有机

25、污染物（Persistent Organic Pollutants，简称POPs）指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。它具备四种特性：高毒、持久、生物积累性、远距离迁移性，而位于生物链顶端的人类，则把这些毒性放大到了7万倍。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第23页页 4.七氯七氯(Heptachlor)主要用于杀死土壤中的昆虫和白蚁，也广泛用于杀死棉花害虫、蝗虫、农作物害虫及携带疟疾的蚊子，具有一定的熏蒸作用，因此可用于土壤和种子。5.灭蚁灵灭蚁灵 一种高度稳定的杀虫剂（商业品名是“Dichloride）”，还用

26、于塑料、橡胶、油漆、纸张和电器的阻燃膜。6.毒杀芬（毒杀芬（Toxaphene）一种由超过175179种组分组成的混合物，它是由莰烯氯化而得到的。毒杀芬是为非内吸性触杀和胃毒杀虫剂，并具有一定的杀螨活性。7.滴滴涕（滴滴涕（DDT）人们比较熟悉的有机氯化物农药。它的药效持久，属于高残留农药。在人们使用它除灭农作物或林业病虫的同时，飞鸟、河鱼等动物也被杀害。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第24页页 8.二噁英（二噁英（Dioxin）氯代二苯并二噁英（简称PCDDs）和氯代二苯并呋喃（简称PCDFs）通常总称为氯代二噁英或二噁英类。它们是三环氯代芳香化合物，具有相似的物化

27、性质和生物效应。环境污染主要归结于前述二噁碤的初级来源，而人体暴露则归结于污染的饮用水、空气和食品等二级污染源。氯代二噁英属于全球性污染物质，人类不可避免地暴露于微量氯代二噁英污染的空气中。在焚烧炉内焚烧城市固体废物或野外焚烧垃圾是这两类污染物发生的主要大气污染源。二噁英主要引起人体免疫系统损害，这是因为受到破坏的胸腺导致细胞免疫力的改变。此效应对儿童的影响更大；对生殖系统和神经系统的影响也较大，造成流产、不育、新生儿畸形；也是目前所知最具致癌力的物质。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第25页页 9.多氯联苯（多氯联苯（Polychlorinatedbiphenyls

28、Toxaphene，PCB）多氯联苯(简称PCB)是一组由多个氯原子取代联苯不同位置而形成的氯代芳烃类化合物。多氯联苯是种稳定的有机物质，具有化学惰性、难溶于水、强绝缘性、不燃性和耐热性、与塑料的良好混合性等特点而广泛应用于绝缘油、热介质、特殊润滑油，可塑剂，涂料及复写纸等的制造中。进入人体的多氯联苯主要积累在脂肪组织及各种脏器中。10.苯并苯并a芘（芘（Benzo(a)pyrene）苯并a芘是多环芳烃（PAHs)中的一种，是一种强致癌污染物，易溶于苯，稍溶于醇，不溶于水。在多环芳烃类化合物中，有许多致癌物，其中以苯并芘a致癌性最强。苯并a芘进入到机体与控制细胞分裂、生长、繁殖的核酸分子结合，

29、使核酸分子结构改变，影响生物合成和细胞的正常功能，促进细胞的异常分裂和生长。8.2.5环境内分泌干扰素污染环境内分泌干扰素污染 环境内分泌干扰素（Endocrine Disruptor Compounds）或内分泌活性化合物（Endocrine Active Compounds）是指那些能干扰合成、分泌、迁移、键合、活动或消除体内荷尔蒙的外来物质。这类有害化学物质多数是由于人类活动而释放到环境中的，它们在动物和人体内发挥着类似雌性激素的作用，能干扰体内荷尔蒙，故又称为环境荷尔蒙（Environmental Hormone）。它们可能引起内分泌系统或相关的免疫系统、神经系统出现各种异常现象，如生

30、殖率下降、性器官发育异常、器官畸变或出现肿瘤癌变、免疫系统受损或神经活动异常等。目前，对环境内分泌干扰素的分析研究已成为环境工作者研究的热点。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第26页页8.2.6霉变污染（霉变污染（Mildew pollution)霉变指食物在微生物的作用下，降低或失去食用价值，甚至产生毒素(Mycotoxin)的变化过程。黄曲霉素（Aflatoxin）是霉变污染过程中产生的重要毒素之一，可引起急性中毒。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第27页页2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第28页页 毒性极强毒性极强

31、黄曲霉毒素进入体内后，主要在肝细胞内质网微粒体混合功能氧化酶系的作用下进行代谢。黄曲霉毒素没有经过代谢活化是无致癌性的，因此黄曲霉毒素被称为前致癌物。黄曲霉毒素毒性远远高于氰化物、砷化物和有机农药的毒性，其中以B1毒性最大，被世界卫生组织划定为1类致癌物，毒性比砒霜大68倍，仅次于肉毒霉素，是目前已知霉菌中毒性最强的。当人摄入量大时，可发生急性中毒，出现急性肝炎、出血性坏死、肝细胞脂肪变性和胆管增生。当微量持续摄入，可造成慢性中毒，生长障碍，引起纤维性病变，致使纤维组织增生。AFT的致癌力也居首位，是目前已知最强致癌物之一。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第29页页 临

32、床特征临床特征 食物中所污染的主要是黄曲霉毒素B1，其毒性一般认为有三种临床特征；急性中毒、慢性中毒和致癌性：1）急性中毒：它是一种剧毒物质，毒性比KCN大10倍，比砒霜大68倍，仅次肉毒霉素，是目前已知霉菌中毒性最强的。它的毒害作用，无论对任何动物，主要变化是肝脏，呈急性肝炎、出血性坏死、肝细胞脂肪变性和胆管增生。脾脏和胰脏也有轻度的病变。2）慢性中毒：长期摄入小剂量的黄曲霉毒素则造成慢性中毒。其主要变化特征为肝脏出现慢性损伤，如肝实质细胞变性、肝硬化等。出现动物生长发育迟缓，体重减轻，母畜不孕或产仔少等系列症状。致癌性：AFT是目前所知致癌性最强的化学物质。其致癌特点是：A 致癌范围广，能

33、诱发鱼类、禽类，各种实验动物、家畜及灵长类等多种动物的实验肿瘤；B 致癌强度大，其致癌能力比六六六大1万倍；C 可诱发多种癌，AFT主要诱发肝癌，还可诱发胃癌、肾癌、泪腺癌、直肠癌、乳腺癌，卵巢及小肠等部位的肿瘤，还可出现畸胎。8.3 有毒化学物质污染有毒化学物质污染的控制技术的控制技术8.3.1强化监督管理强化监督管理 1976年，联合国环境规划署(United nations environment programme,UNEP)设立了“潜在有毒化学品国际登记中心”，负责搜集有毒化学品对人体健康影响的资料，对潜在的有毒化学品进行鉴定。提出有关控制有毒化学品的政策、措施和标准方面的对策。中国

34、于1979年也参加了这个组织。目前许多国家都建立了有毒化学品的登记制度，颁发了有毒化学品的控制法规，确定了从化学品在生产、销售、运输、使用、贮存、废弃六个环节上实行全过程控制和管理等方面的细则，制订了严格的标准。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第30页页8.3.2加强毒性鉴定加强毒性鉴定 为了强化有毒化学物质的管理工作，应建立新化学品的毒性检测机构，对投产的或进口的新化学物质进行生物分解性、生物蓄积性和致突变性试验，鉴定其毒性大小。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第31页页8.3.3采取综合防治措施采取综合防治措施 1.改革工艺流程，从根本上消除

35、污染危害改革工艺流程，从根本上消除污染危害 2.开展综合利用，积极治理开展综合利用，积极治理“三废三废”(1)焚化处理（Incineration treatment）(2)降解处理(Degradation treatment)(3)安全土地掩埋处理(Safe landfill disposal land)3.利用环境自然净化能力利用环境自然净化能力 改革工艺流程从根本上消除污染危害，积极治理“三废”和利用环境自然净化能力降低和控制环境中有毒化学物质的浓度。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第32页页8.3.4物理处理物理处理 物理处理(Physical treatment

36、)有毒化学物质是利用各种物理场的作用进行溶液氧化还原反应或将溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。1.处理重金属废水的电解法处理重金属废水的电解法 电解是利用直流电进行溶液氧化还原反应的过程。例如电解含氰废水时，氰在阳极被氧化成氰酸盐、二氧化碳和氮气等物质。消除危害，具反应是：废水中的污染物质也可以在阴极上直接还原，例如将由高价的有毒Cr+6还原为毒性小的Cr+3：或在阴极直接还原析出金属，如：2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第33页页 2.处理重金属废水的电渗析法处理重金属废水的电渗析法 电渗析是在直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性

37、（即阳膜只允许阳离子子通过，阴膜只允许阴离子通过)，而使溶液中的粒子与水分离的一种物理化学过程。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第34页页 图图8-3 电渗析系统电渗析系统 在废水处理中，根据工艺特点，电渗析操作有两种类型，一种是由阳膜和阴膜交替排列而成的普通电渗析工艺，主要用于从废水中单纯分离污染物离子，或者把废水中的污染物离子和非电解质污染物分离开，再用其他方法处理；另一种是由复合膜与阳膜构成的特殊电渗析工艺，利用复合膜中的极化反应和极室中的电极反应以产生H+和OH-离子，从废水中制取酸和碱。8.3.5化学处理化学处理 化学处理(Chemical treatment

38、)是利用化学反应的作用将有毒化学物质分解成无毒物质，主要方法有：化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和吸附法等。1.处理重金属离子废水的化学沉淀法处理重金属离子废水的化学沉淀法 化学沉淀法(Chemical precipitation)是指向废水中投加沉淀剂，使之与废水中的重金属离子发生沉淀反应，形成难溶的固体，然后进行固液分离，从而将其从废水中去除的一种方法。常用的化学沉淀剂有：OH-、S2-、CO2-3等。相应的方法有：氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和碳酸盐沉淀法。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第35页页2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第36页

39、页 2.氧化还原法氧化还原法 化学氧化(Chemical oxidation)是指利用了强氧化剂氧化分解废水中的污染物质，使其转变为无毒无害的或毒性较小的新物质的方法,常用的氧化法有氯氧化法、空气氧化法和臭氧氧化法等。化学还原(Chemical reduction)是指利用了还原剂还原废水中的有毒物质，使其转变为无毒的或毒性较小的新物质的方法。常用的还原法有金属还原法、硼氢化钠法、硫酸亚铁法和亚硫酸氢钠法等，常用的氧化还原法一般分为药剂氧化法和药剂还原法。(1)药剂氧化法 投加化学氧化剂，将废水中的有毒物质氧化为无毒或低毒物质的处的方法，叫药剂氧化法。(2)药剂还原法 投加化学还原剂，将废水中

40、的有毒物质还原为无毒或低毒物质的处理方法叫药剂还原法。药剂还原法主要用于处理废水中的Cr+6、Cd2+和Hg2+等重金属离子。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第37页页 3.处理重金属废水的离子树脂交换法处理重金属废水的离子树脂交换法 一般把具有离于交换能力的物质称为离子交换体（Ion exchange body）。离子交换体分为有机和无机两类。方钠石(Na3Al6Si6Cl2)即为一种无机交换体，人工合成的泡沸石和菱沸石(CaAlSi168H2O)、片沸石(CaOAl2O3SiO25H2O)、方沸石(Na2A12O34Si6O22H2O)以及高岭土、海绿砂等都是具有吸

41、附作用的无机交换体。有机离子交换体又有碳质和树脂交换体之分。碳质离子交换体如磺化煤为煤粉经硫酸处理而得到的产物，是一种阳离子交换剂。离子交换树脂则是由单体聚合或缩聚而成的人造树脂(母体)经化学处理，引入活性基因而成的产物。因活性基团的交换性能不同，可分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。离子交换树脂的离子交换作用较为理想，广泛用于各种领域。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第38页页 4.处理重金属废水的吸附法处理重金属废水的吸附法 吸附法（Adsorption）是利用多孔性的固体物质，使水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。具有吸附能力的多孔性固体物质称为吸附剂

42、，水中被吸附的物质则称为吸附质。根据固体表面吸附能力的不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附两种类型。常用的吸附剂有活性炭、沸石、活性白土、硅藻土、腐殖质、焦炭和木屑等。（1）活性炭吸附法 活性炭（Activated carbon）是目前废水处理中普遍采用的吸附剂。其中粒状活性炭因工艺简单、操作方便、用量最大，国内多用柱状煤质炭。（2）腐殖酸树脂吸附法 腐殖酸（Humic acid）类物质可用于处理工业废水，尤其是重金属离子废水及放射性废水，除去其中的离子。（3）麦饭石吸附法 麦饭石（Medical stone）的矿物组成主要有石英、长石、黑云母、磁铁石、高岭石和蒙托石等，主要化学组成为SiO2

43、63.14、Al2O3 13.82、Fe2O3 4.69、CaO 2.24、MgO 2.02、K2O 5.08、Na2O 2.24。麦饭石对重金属离子的吸附作用主要表现为离子交换和表面络合吸附。8.3.6生物处理生物处理 生物处理法（Biological treatment）是在人工创造的有利于微生物生命活动的环境中，使微生物大量繁殖，提高微生物氧化分解、富集和转化污染物的一种水处理方法。微生物对金属离子同时有静电吸附、酶的催化转化、螯合或络合、絮凝和包藏共沉淀等作用，以及对pH的缓冲作用、使得金属离子沉集而废水净化。2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第39页页8.3.7

44、有毒有机物的污染控制有毒有机物的污染控制 对有毒化学物质造成的污染有很多处理方法，常用的有化学法、物理法和生物法等。这些方法的有效性和经济性取决于有毒化学物质在环境中的化学形态、初浓度、其它存在组分的性质和含量、处理深度等。1.多环芳烃 2.二噁英 3.甲醛 4.氰化物 5.苯、甲苯及氯代烃2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第40页页8.3.8农药污染控制对策和措施农药污染控制对策和措施2022年8月4日22时07分环境科学导论环境科学导论第第41页页 1.积极贯彻病虫草害综合防治的方针积极贯彻病虫草害综合防治的方针 （1）农业防治方法 （2）生物防治方法 （3）化学防治方法 （4）物理防治方法 2.选择使用高效、低毒、低残留农药选择使用高效、低毒、低残留农药 (1)选择安全和较安全级农药 (2)选用高效农药。3.合理安全使用农药合理安全使用农药 (1)进行预测预报，做到适时防治 (2)严格遵守相关规定，做到安全用药 (3)进行科学防治，减缓抗性发展 4.加强农药管理加强农药管理 实施对农药生产、经营和使用的监督管理，可以保证病虫草鼠害的防治效果，避免或减轻作物受到药害，也可在很大程度上减少生产性和非生产性农药中毒事件，并减轻农药对生态环境的污染程度。