第四讲复合污染物的多介质 跨界面环境行为 、概述 自然环境是由多介质组成的复杂体系,并且存在多种污染 物,而污染物对生态系统的效应,实质上是多种污染物及自然 存在物质相互作用后产生的长周期综合效应。因此,无论阐明 污染物的环境行为,还是寻求控制途径,都将涉及多元复合体 系的多介质环境问题。 1980s认识到环境污染的多介质性质
一、概述 自然环境是由多介质组成的复杂体系，并且存在多种污染 物，而污染物对生态系统的效应，实质上是多种污染物及自然 存在物质相互作用后产生的长周期综合效应。因此，无论阐明 污染物的环境行为，还是寻求控制途径，都将涉及多元复合体 系的多介质环境问题。 1980s’ 认识到环境污染的多介质性质。 第四讲 复合污染物的多介质 跨界面环境行为
人类活动排放的污染物进入环境后,将在传输运动中跨越 各个环境界面,使得在大多数环境介质中都可发现其存在。 1.污染物的跨介质迁移途径 1990 USEPA得出:近20年的经验表明基于个别污染物的 污染和处理的单介质规律已不适用。 污染物防治战略对策的正确设计必须结合其在环境中分配 的多介质分析和通过多种途径对人类和生态受体的暴露评估。 图1表示污染物的跨介质迁移途径
人类活动排放的污染物进入环境后，将在传输运动中跨越 各个环境界面，使得在大多数环境介质中都可发现其存在。 1. 污染物的跨介质迁移途径 1990 USEPA得出：近20年的经验表明基于个别污染物的 污染和处理的单介质规律已不适用。 污染物防治战略对策的正确设计必须结合其在环境中分配 的多介质分析和通过多种途径对人类和生态受体的暴露评估。 图1表示污染物的跨介质迁移途径
空气 输入 颗粒物 输出 脱附 吸附 源排放 个↑ 个 气溶胶形成 风力再悬浮 干沉降 湿沉降 流出 挥发 吸附 水体 土壤 径流 灌溉 悬浮颗粒物 排出吸收 胶体运移 沉积 再悬浮 匚地下水 沉积物 生物相 吸收 L[生物相了 流入 图1污染物的跨介质迁移途径
图1 污染物的跨介质迁移途径
图1说明了化学污染物在大气、地表水、土壤、沉积物 地下水和生物体等多环境介质中的运动情况。实际上每个环境 介质还有更微观的结构,如水体表面微层、土壤和沉积物中的 问隙水、生物体中的不同部位和器官等。 2.污染物通过食物链的运动 化学污染物可通过多种不同途径使人类受到暴露,释放于 种环境介质的污染物还可通过食物链传播进入动物或人体 (图2),这对生态或健康风险评价特别重要
图1说明了化学污染物在大气、地表水、土壤、沉积物、 地下水和生物体等多环境介质中的运动情况。实际上每个环境 介质还有更微观的结构，如水体表面微层、土壤和沉积物中的 间隙水、生物体中的不同部位和器官等。 2. 污染物通过食物链的运动 化学污染物可通过多种不同途径使人类受到暴露，释放于 一种环境介质的污染物还可通过食物链传播进入动物或人体 （图2），这对生态或健康风险评价特别重要
大气(气相和颗粒相) 干/湿沉降 干/湿沉降 多根植物 暴露/多叶植物/果实 水生生物 吸收 吸收 摄取 吸收 土壤 地表水 吸入 摄取 摄取 地下水 动物或人体 图2污染物通过食物链的运动
图2 污染物通过食物链的运动
原则上可通过污染物的传输和归趋模型或现场测量获知它 在各个环境介质中的浓度水平,深入了解支配它在不同环境介 质间运动的复杂物理、化学和生物过程非常关键。而污染物在 环境中的平衡分配和跨环境介质界面转移机制则是最基本的基 础研究内容。 迄今为止,国内外对单污染物的多介质多界面环境行为研 究已取得不少成果,并有相当多的文献报道。但对符合客观实 际的多种污染物共存的复合污染体系的多介质、多界面环境行
原则上可通过污染物的传输和归趋模型或现场测量获知它 在各个环境介质中的浓度水平，深入了解支配它在不同环境介 质间运动的复杂物理、化学和生物过程非常关键。而污染物在 环境中的平衡分配和跨环境介质界面转移机制则是最基本的基 础研究内容。 迄今为止，国内外对单污染物的多介质多界面环境行为研 究已取得不少成果，并有相当多的文献报道。但对符合客观实 际的多种污染物共存的复合污染体系的多介质、多界面环境行
为,因其研究的复杂性、高难度,缺乏成熟的研究方法学经验 以致在这方面的研究报道尚为鲜见,急待环境科学工作者开拓 探索。 3.我国的复合污染问题 随着我国经济的快速发展,城市化规模不断扩大,乡镇企 业遍地开花,加之公众的环境意识差,人为污染严重和管理不 善等原因,先污染后治理或边污染边治理的现象非常普遍,使 得我国的复合污染问题非常严重
为，因其研究的复杂性、高难度，缺乏成熟的研究方法学经验， 以致在这方面的研究报道尚为鲜见，急待环境科学工作者开拓 探索。 3. 我国的复合污染问题 随着我国经济的快速发展，城市化规模不断扩大，乡镇企 业遍地开花，加之公众的环境意识差，人为污染严重和管理不 善等原因，先污染后治理或边污染边治理的现象非常普遍，使 得我国的复合污染问题非常严重
例如:在城市大气污染方面,常常是煤烟型和光化学烟 雾叠加,在北方地区还有沙尘暴;在水污染方面,工业废水、 生活污水往往不达标排放,在地表水体中“同流合污”;在土 壤污染方面,农药、化肥的大量使用,污水灌溉仍然存在,加 之固体废弃物进入土壤。由此可见,无论大气、水体还是土壤 都面临着组成和结构十分复杂的复合污染问题
例如：在城市大气污染方面，常常是煤烟型和光化学烟 雾叠加，在北方地区还有沙尘暴；在水污染方面，工业废水、 生活污水往往不达标排放，在地表水体中“同流合污”；在土 壤污染方面，农药、化肥的大量使用，污水灌溉仍然存在，加 之固体废弃物进入土壤。由此可见，无论大气、水体还是土壤， 都面临着组成和结构十分复杂的复合污染问题
二、国内外研究现状和最新进展 1980s~1990发表很多典型污染物在多介质环境中行为的 研究,如DDT、三氯乙烯、三氯甲烷、苯、苯并(a)芘、二恶英 铅等,这些工作都限于单一污染物的研究。 进入21世纪随着科技进步和研究手段的发展,国内外环境 科学界都对复合污染问题给予极大关注。2002年,英国伦敦大 学的科学家在EST上首次报道了在无观察效应浓度下具有雌激 素性质的化学品,当多种化学品混合在一起时可产生明显效应 的现象
二、国内外研究现状和最新进展 1980s’~1990s’ 发表很多典型污染物在多介质环境中行为的 研究，如DDT、三氯乙烯、三氯甲烷、苯、苯并(a)芘、二恶英、 铅等，这些工作都限于单一污染物的研究。 进入21世纪 随着科技进步和研究手段的发展，国内外环境 科学界都对复合污染问题给予极大关注。 2002年，英国伦敦大 学的科学家在EST上首次报道了在无观察效应浓度下具有雌激 素性质的化学品，当多种化学品混合在一起时可产生明显效应 的现象
他们采用酵母雌激素筛选法,研究了8种与环境相关的化学 品的雌激素效应。这些化合物包括羟基化的PCBs、二苯(甲 酮、 parabens、双酚A、天然植物雌激素染料木黄酮、以及4, ,7-三羟基异黄酮等。研究表明:传统的集中于观察单一物质 效应的方法具有局限性,对雌激素性质的化学品来说,不考虑 联合作用可能性的风险评价,几乎可以肯定会低估其风险 近来发现除草剂阿特拉津可使两栖动物蛙类雌性化,加州 大学伯克利分校的发展内分泌学家 hayes把蝌蚪暴露于低剂量
他们采用酵母雌激素筛选法，研究了8种与环境相关的化学 品的雌激素效应。这些化合物包括羟基化的PCBs、二苯（甲） 酮、parabenes、双酚A、天然植物雌激素染料木黄酮、以及4, 5, 7-三羟基异黄酮等。研究表明：传统的集中于观察单一物质 效应的方法具有局限性，对雌激素性质的化学品来说，不考虑 联合作用可能性的风险评价，几乎可以肯定会低估其风险。 近来发现除草剂阿特拉津可使两栖动物蛙类雌性化，加州 大学伯克利分校的发展内分泌学家Hayes把蝌蚪暴露于低剂量