持久性有机污染物的生物处理研究进展
持久性有机污染物的生物处理研究进展
黄晨，龙丽珠
河海大学环境科学与工程学院，南京（210098）
E-mail：huangchen0905@https://www.360docs.net/doc/d316488389.html,
摘要：持久性有机污染物(POPs)具有高毒性和低可降解性的特征,通过运用先进的生物修复技术来处理POPs污染得到了广泛的关注。本文总结了国内外利用微生物修复和植物修复技术在去除POPs上的成果，并给出了对未来在此方面研究上的展望。
关键词：持久性有机污染物，生物修复，微生物，植物
中图分类号：X321
1. 引言
持久性有机污染物（POPs)是指具有长期残留物、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,能够在大气环境中长距离迁移并能沉积到地球上,对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。在2001年5月23日, 114个国家和地区在瑞士斯德哥尔摩签署了《有关持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》,宣布在全球范围内采取行动控制和削减12种主要POPs，它们是:艾氏剂（aldrin）、氯丹（chlor-dane）、毒杀芬（toxa-phene）、狄氏剂( dieldrin)、异狄氏剂（endrin)、七氯( hep tachlor)、灭蚁灵(mirex)、六氯苯(HCB )、多氯联苯( PCBs)、二口恶英( PCDDs)、呋喃( PCDFs)、滴滴涕(DDT)[1]。
有机污染物（POPs）一般结构稳定，很难降解，而且容易在生物体内蓄积，通过食物链富集，具有“三致” (致癌、致畸、致突变) 效应，严重影响了生态环境的安全。人类很可能在暴露于大量持久性有机污染物后产生多种多样的反应，在生物化学和生理学方面会产生一些微妙的变化，例如影响脂蛋白脂肪酶和低密度脂蛋白受体、降低脂肪组织和胰腺中葡萄糖转化活性导致糖尿病、诱发多种酶特别是微粒体细胞色素及相关的单氧酶和芳香烃羟基化酶活性、生殖激素周期性的水平和葡萄糖耐量的降低等[2-3]。二恶英类化学物质对机体代谢的影响主要体现在:高脂血症(高甘油三酯和高胆固醇)、进行性衰竭、细胞葡萄糖摄取减少。这些发现和从动物实验中所了解到的情况表明，暴露于持久性有机污染物对人类的新陈代谢、发育和生殖功能等会产生潜在的有害影响[4]。
因此联合国环境规划署(UNEP)、国际化学品安全计划处(IPCS)、政府间化学品安全论坛(IFCS)、组织间化学品妥善管理规划处(IOMC)、联合国欧洲经济委员会(UNECE)、化学品协会国际理事会(ICCA) 等国际组织都积极采取行动参与了POPs 物质的判断基准、筛选程序、性质、危害、归趋等的研究和有关控制政策的制定,旨在减少或消除POPs 的生产和使用,并逐步在全球范围内淘汰POPs。
2. 持久性有机污染物生物去除研究进展
2.1利用微生物处理持久性有机物的研究
传统的污染治理技术，如填埋、回收、高温处理、焚烧等方法的效率低、费用高，易产生有毒有害的中间产物而造成二次污染。而生物修复是指利用生物特别是微生物,将存在于土壤、地下水和海洋等环境中的有毒、有害的污染物降解为二氧化碳和水,或转化为无害物质,从而将污染生态环境修复为正常生态环境的工程技术体系. 目前,污染环境的生物修复成为国内外的研究热点. 接种外源性高效微生物、添加微生物营养盐、提供电子受体、提供共
代谢底物以及提高生物可利用性是促进生物修复的几大措施[5-6]。
国内外学者对利用微生物处理持久性有机污染物进行了大量的实验和实践研究。这些研究主要考虑了以下3大方面：
⑴利用有效菌种降解有机污染物。
实验人员利用从自然环境中通过驯化、筛选、分离得到能够去除特殊污染物的有效菌种。通过从污染现场的分离, 目前已经得到不少能够降解有机污染物的特殊菌种。如广州科研所研制出了具有广谱脱色能力和降解苯胺能力的希瓦氏菌[7]；中科院兰州化物所从土壤中筛选出的“帕氏氢噬胞菌LHJ38”和“类黄氢噬胞菌LHJ39”[8]，对芳香烃类化合物有较强的降解作用。任华峰等人从活性污泥中分离出一株降解对氯苯胺的细菌PCA039 菌株，该菌株能够以对氯苯胺为唯一碳源与氮源生长[9]。美国研究人员发现一种叫G4 的细菌，对高浓度的三氯乙烯(TCE)有分解能力[10]。日本研究人员也获得一种叫M菌的菌株具有类似的降解TCE的效力。在美国, 还获得耐抗生素的拟球菌195 菌株，能专一地使高氯乙烯(如四氯乙烯) 完全转化为无害的乙烯[11]。还有些微生物在清楚化学除草剂方面起到重要作用。下表列举出一些能够降解典型有机污染物的有效果菌种。
表1 一些有机污染物的降解菌中[12-22]
目标污染物降解菌种
1，4-二氧杂氧乙烷Amycolata sp.CB1190
、Bacteroides distasonis 、Bacteroides merade 和pseudomonas
sp1B
硝基苯类化合物 Desulfovibrio
pseudoulealigenes JS45, Rhodobacter capsulatusE1F1
sp1、Bacillussp1 以及光合细菌Rhodospirillum、Rhodopseudomonas 氯苯类化合 Pseudomonas
、Burkholderia sp1 和Comamonas testosterone
dehalogenans
多氯联苯 Desulfitobacterium
多环芳烃白腐真菌Trametes trogii BAFC 463、Phanerochaete chrysosporium、Crinepellissti
pitaria 和Nematoloma flowardii 、分枝杆菌RJ GHII2135 菌株
萘Pseudomonas putida (NAH7)
苯革兰氏阴性G2、黄杆菌属Flavobacterium
BHC 气单胞菌Ⅱ5A 和邻单胞菌Ⅱ5B
芳香化合物R1 palustris CGA001 , Rhodomicrobium vannielii
有机磷农药真菌WZ2I ( Fusarium Lk1ex Fx)
有机氮农药芽孢杆菌、镰孢霉菌、青霉菌、假单胞菌, 诺卡氏菌、曲霉菌、白腐真菌等
⑵通过诱变、质粒转移、原生质融合和基因重组等手段构建细菌。
由于从自然环境中驯化分离特殊菌种非常缓慢，远不能满足生物处理的需要，因此构建高效工程菌种日益受到研究者的重视。闫艳春等[23]用抗性库蚊酯酶基因，引入原核表达载体pRL439，转化大肠杆菌HB101 细胞，获得表达。通过酶切、Southern 杂交鉴定重组质粒，发现该重组质粒pRL2B1表达的酯酶具有高酶活性并能高效降解酯酶的特异性底物a-乙酸萘酯(a-2NA) 和β2乙酸萘酯(β-2NA)。高枫等人[24]以嗜蜡的不动杆菌4-1作为受体菌，经溶菌酶破壁后，用嗜胶的假单胞菌Z17的全DNA 转化，构建具有嗜蜡、嗜胶双重性能的多功能石油降解菌-不动杆菌ZH20。Haugland等将能降解2，4-二氯苯氧乙酸的Alcaligenes eutrophus 质粒JMP134 转移到Pseudomonas putidaAC1100 (该菌株能降解2 ，4 ，52三氯苯氧乙酸) 中，构建了工程菌RHJ1，能同时降解2，4-二氯苯氧乙酸和2，4，5-三氯苯氧乙酸。Krckel 等将Pseudomonasalcaligenes CO (该菌株能降解苯甲酸酯和3-氯苯甲酸酯，但不能降解1，4-二氯苯甲酸酯和甲苯)和Pseudomonas putida1R523 (该菌株能降解甲苯和苯甲酸酯，但不能降解1，
4-二氯苯甲酸酯和3-氯苯甲酸酯) 进行原生质融合，得到能降解4 种污染物的融合体工程菌CB129，且产生了双亲所没有的新性状(能降解1 ，4-二氯苯甲酸酯)。也有研究者[25]从美国密执安州地下土壤中找到一种专一性降解TCE的脱卤拟球菌，其脱卤功能是该菌产生脱氯酶作用的结果，若找到这种酶基因建构“脱卤工程菌”的话，那么它有可能更有效直接用于脱除高氯乙烯污染物。
2.2 利用植物处理持久性有机污染物
对于被持久性有机污染物污染的土壤和沉积物以往最常用的处理方法是焚化处理,这种方法不仅费用昂贵,而且对当地的生态资源破坏严重。植物修复作为直接利用绿色植物系统通过转移、降解或保持的方式修复污染的土壤、沉积物、水和空气的一种新兴技术，不仅具有美学价值,价格低廉,仅需太阳能驱动，能够去除大部分的环境污染物，且对于浅层轻度污染的区域非常有效。其目标物包括石油、炸药、残留农药、氯代溶剂、多环芳烃、垃圾填埋场地的沥出物以及工业副产品等污染物。
植物修复有机物污染环境的机理很复杂，经历的过程有可能包括吸附、吸收、转移、降解、挥发等[26-28]。表2-2列出了几种植物修复的类型及其修复原理。植物根际的微生物群落和根系相互作用，提供了复杂的、动态的微环境，对有机污染物的去毒化有着很大的潜力。已有的实验室和温室研究表明，具有发达根系(根须) 的植物能够促进根际菌群对除草剂、杀虫剂、表面活性剂和石油产品等有机污染物的吸附、降解。
表2 植物修复类型和原理
类型去除污染物原理
植物提取应用可积累污染物的植物将土壤中的金属或有机物富集于植物可收获的部分
植物降解应用植物或植物与微生物共同作用降解有机污染物
植物挥发应用植物挥发污染物
植物固定应用植物降低环境中污染物的生物有效性
根际过滤应用植物根系吸附和吸收水中或废水中污染物
植物激活利用植物分泌物激活微生物的降解行为
通过多年国内外研究人员的研究，对部分典型有机污染物植物修复技术的研究已经取得了很大的研究成果。
2.2.1多环芳烃(PAHs)
已有的生物修复(一般指微生物修复) 的研究表明，种类繁多的细菌、真菌和藻类以及它们的纯化的酶可以代谢PAHs，但事实上由于吸附动力学、可降解PAHs的微生物群落、电子受体竞争能力等方面的限制,土壤中的PAHs降解非常缓慢[29]。如果在污染土壤中种植植物，植物根系以及植物自身可以对PAHs的吸附、降解起到复杂的促进作用。Wet2zel[30]等人的研究着重于根际菌群对芘和蒽的降解，对比试验表明，虽然种植苜蓿的土壤中PAHs 降解的修复效果与未种植植物的土壤相比并无显著差异，但降解速率要明显快得多。Liste[31] 等人选用田间农作物、园艺农作物和树苗3类共9 种不同的植物进行研究，结果表明它们均可促进芘的降解。种植植物8周后的土壤中芘消失了74 %，而未种植植物的土壤中芘最多也只消失了40 %。Andy[32]等人比较了12 种草对多年污染的粘土中PAHs的吸附和代谢，从草的茎、叶组织中未检测到PAHs，PAHs主要集中在根部，因此，植物修复PAHs实际污染土壤时，我们不必担心食草动物的健康风险以及对食物链造成的影响。PAHs染料在工业上有着
广泛的用途，主要包括聚合染料、含氮染料、蒽醌和三芳基甲烷，它们自身有毒且易转化为致癌和致基因突变物。我国在20世纪80年代已经能够较好地利用凤眼莲处理针织印染废水，并有研究证明，凤眼莲净化印染废水过程中根系微生态系统起着很好的协同作用[33-34]。
我国学者自20 世纪90 年代以来亦开展了一些PAHs 污染土壤的修复工作。初期研究集中物法降解PAHs，近年来也开展了土壤与植物中PAHs 行为及植物对微生物的激活作用机理的研究,以便寻求修复污染土壤的植物与微生物结合的方法[35]。
2.2.2 杀虫剂与除草剂
有机氯农药施用于农田造成土壤污染的同时，也对农田灌溉水和地下水造成污染，从而引起地表水域的污染。由于水生植物具有大面积的富脂性表皮，所以用于吸收亲脂性的有机氯农药完全是可行的。此外，对于特定污染区域人为构建的湿地修复系统，也使得水生植物对农药的修复能力的研究成为备受关注的热点。Lytle[36] 等人研究不同浓度的除草剂、杀虫剂（阿特拉津、异丙甲草胺、氯乐灵)对某些河口地区的水生植物体内抗败血酸(维生素C) 及脱氢抗败血酸水平的影响，表明可以采用特定的水生植物作为生物监测指示物，指示环绕农田的海岸缓冲地带的除草剂污染状况。杀虫剂DDT 及其代谢物是典型的持久性污染物，已有不少植物用于杀虫剂的吸收和代谢研究，但多数强调根区微生物的作用。实际上，无菌的植物本身是可以吸附和代谢有机氯化合物的。Gurrison [37]等人对放射线杀菌的水系统中的水生植物伊乐藻和陆地植物野葛进行研究，它们将o , p’- DDT和其对映物o , p’- DDT 降解为DDD 的半衰期为1 -3 d。进一步的研究表明，无菌条件下水生植物鹦鹉毛、浮萍、伊乐藻在6 d 内可以富集全部水环境中的DDT，并能将1 % -13 %的DDT 降解为DDD 和DDE。我国也有研究者开始研究杂草对DDT 的吸收及富集作用，但由于起步较晚取得的成果有限。
2.2.3 硝基芳香化合物
环境中的硝基芳香化合物污染主要来源于炸药工业。大多数的植物修复研究集中于TNT 的降解产物如2-氨基-4，6-DNT ( 2-amino-4 , 6-DNT , 2-AD-NT)，4-ADNT 或它们的同类物。而对那些转化为环烷烃和单氧酶催化的羟基化作用在内的氧化产物却研究得很少，尽管它们占到了所有产物的40 %以上[38]。Bhadra [39]等人利用水生植物系统修复TNT 污染的水体，修复结果表明，TNT 降解产物以如下六种为主：2-ADNT ( 4.4 %)，2-氨基-4，6-二硝基-苯甲酸(8. 1 %) ，2-N-乙酰氨-4，6-二氯-苯甲醛(7. 8 %)，2，4-二氯-6-羟基-甲苯(15. 6 %) ，以及两种双核代谢物(5. 6 %)。美国衣阿华州军火工厂的一项全面修复工程利用构建的湿地，每天能够去除0. 019 mg/ L 的TNT。用于修复的植物包括3 种水生植物(眼子菜、葛、金鱼藻) 以及种植在湿地周边的杨树。尽管植物生物量大，能够进行有效的修复，但与细菌相比，单位生物量的效率却要低。French[40]等人将这两者结合，利用表达了除氮酶(季戊四醇还原酶) 基因的改良烟草，可在含有0. 05 mmol/ L 的TNT 的环境中正常生长，而0. 025 mmol/ L 却可使野生的烟草致死。基因改良的烟草能够对TNT 除氮，生成二硝基和一硝基芳香化合物。
3. 小结和展望
持久性有机污染物( POPs)具有普遍的憎水性，生物可利用性低成了POPs难被生物降解的重要因素。随着结构的复杂化，,比如我们实验室主要的研究对象高分子量的PAHs，其亲脂性逐渐增强而愈发难被降解，已报道的降解基因和降解途径的信息比结构简单的PAHs要少，用基因工程手段来改造也就无从谈起。对于这类污染物的生物修复，提高它们的生物可利用性显得尤为重要。自然界的微生物进化虽然没有人为的定向进化来得快，但它所产生的基因
多样性决不是后者可以比拟的。由于大部分的微生物在目前的实验室条件无法生长，限制我们对微生物基因多样性的认识和利用，不依赖培养的基因克隆技术成为我们发掘有利基因的重要手段。
在植物方面虽然预测或控制生物和物理化学条件从而提高稳定的根际菌群生物降解污染物的能力，在目前仍然不能完全实现，但研究植物与根际菌群的相互作用、探索提高降解能力的植物却是可行的。要深刻了解植物修复的原理从而进一步更好地利用植物，必然要求我们对植物生理学、分子生物学有更进一步的理解。目前已有一些前沿研究着眼于利用植物、菌类或动物的基因改良植物,以利于植物对特定污染物的修复。国内对POPs 的植物修复的研究刚刚起步，除了PAHs 和DDT 方面的研究外，其他方面几乎全是空白。然而国内的POPs 污染却不容乐观。因此，在国内开展植物修复的机理研究,探索有效修复有机物污染的环境的植物，是必要的，同时也是紧迫的。
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Advances of Studies on Biodegradation of Persistent
Organic Pollutants
Huang Chen，Long Lizhu
College of Environmental Science and Engineering，Hohai University，Nanjin（210098）
Abstract
Due to the potential toxicity and poor degradation of POPs, advanced bioremediation, a novel effectively removing technique to POPs in various contaminated environmental media including water, sediments and soils, was more and more concerned by public. In this paper it summarizes the productions which used to disposal the pollution of the Persistent Organic Pollutants with the plants and microorganism. And the trends in the development of this research aspect were also discussed．Keywords：Persistent Organic Pollutants，bioremediation，microorganism treatment，phytoremediation 作者简介：黄晨，男，1983年生，硕士研究生，主要研究方向水体污染物生态修复技术。
持久性有机污染物及其危害
持久性有机污染物及其危害 环境监测与评价1001汪文 【摘要】：持久性有机污染物（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。本文介绍了POPs的定义、性质、特点，分析了POPs的来源及其危害。还举出了持久性污染的例子。 【关键词】：持久性有机污染物POPs, 特性，危害 POPs的定义 POPs是指通过各种环境介质（大气、水、生物体等）能够长距离迁移并长期存在于环境，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。【1】POPs的性质 POPs物质具有抗光解性、化学分解和生物降解性，例如，二恶英系列物质其在气相中的半衰期为8～400天, 水相中为166天到2119年, 在土壤和沉积物中约17年到273 年。这是最主要的性质之一。其次就是，POPs 物质在低浓度时也会对生物体造成伤害，例如，二恶英类物质中最毒者的毒性相当于氰化钾的1000倍以上，号称是世界上最毒的化合物之一，每人每日能容忍的二恶英摄入量为每公斤体重1pg ，二恶英中的2,3,7,8-TCDD 只需几十皮克就足以使豚鼠毙命，连续数天施以每公斤体重若干皮克的喂量能使孕猴流产。【2】POPs物质还具有生物放大效应，POPs也可以通过生物链逐渐积聚成高浓度，从而造成更大的危害。 POPs还具有很大的流动性，POPs可以通过风和水流传播到很远的距离。POPs物质一般是半挥发性物质，在室温下就能挥发进入大气层。因此，它们能从水体或土壤中以蒸气形式进入大气环境或者附在大气中的颗粒物上，由于其具持久性，所以能在大气环境中远距离迁移而不会全部被降解，但半挥发性又使得它们不会永久停留在大气层中，它们会在一定条件下又沉降下来，然后又在某些条件下挥发。 POPs的特点 POPs的特点之一——收放性：它的特点是通过食物链可以逐级的放大，
第三章污染物的毒害作用及机理 思考题
第三章污染物毒害作用及机理思考题 一、简答题 1、简述生物对污染物吸收、富集和污染物对生物毒害的关系。 第一，生物对污染物的吸收---生物对污染物的富集---污染物对生物的毒害作用，总的来说是这样一个过程。 第二，生物对污染物的吸收。（1）植物，叶片气孔对大气污染物的粘附和吸收；植物的根和叶对水溶性的污染物的吸收。（2）动物，通过呼吸道、消化道、皮肤等途径将少量的污染物吸收，通过体内肺泡的吞噬，肠道粘膜的吸收等。（3）微生物，吸收污染物的主要方式是沉淀作用和络合作用，将有毒的污染物转化为微毒害或无毒化合物。 第三，在吸收的基础上，当达到一定数量无法转化时就会富集。（1）生物体内凡是能与污染物形成稳定结合的物质，都能增加生物富集，从而消除或缓解毒害作用。（2)不同器官对污染物的富集有很大差异，不同物种对污染物的吸收积累状况也不同。（3）生物体内污染物的富集量与环境中污染物的浓度成正相关，同时也受作用时间的影响。（4）生物体内对污染物的富集作用是随着食物链的营养级的增加，富集量逐渐增多，污染物在体内的含量也就越来越多。 第四，污染物对生物的毒害作用必须建立在生物体吸收和富集污染物的基础上。 2、生物为什么会受污染物毒害，在什么情况下才会发生毒害 在对重金属毒害机制进行深入研究后，必须深入到分子水平才能解决受害的内部机制。郁建栓从生物活性点位、重金属对生物毒性效应的分子机制，以及技术离子对生物大分子活性点位的竞争及其与金属生物毒性的关系方面对此进行了综述。 第一种解释是生物活性位点。生物活性位点是生物大分子中具有生物活性的基团和物质。当污染物（重金属）和生物大分子上的活性位点结合，也可以和其他非活性位点结合后，在一定的情况下对生物产生毒性。 第二种解释是重金属对生物毒性效应的分子机制的解释。当污染物（毒金属离子）进入生物体后，取代生物大分子活性点位上原有的金属，也可以结合在该分子的其他位置。当有毒金属离子与生物大分子上的活性点位或非活性点位结合后，可以改变生物大分子正常的
《生物的适应性和多样性》点评稿
《生物的适应性和多样性》评课稿 东湖镇中陈志海 李燕老师上的这节课符合新课改理念。整个课堂上，李燕老师让学生在现实生活的情境中，通过主动的发现问题、体验感悟、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能和态度，体现了与接受式学习本质不同的创新性学习方式特征。主要亮点如下： 1．主体性。在教学过程中，把学生作为活动的主体，以学生的主体活动为中心来展开教学，体现了以学生为本的教育主体观。李老师以“数青蛙”来导入新课，大大地激发了学生的学习兴趣，课堂气氛非常热烈。让学生在积极主动的参与过程中以自己的经验和知识为基础，经过积极的探索和发现、亲身的体验与实践，建构了新的认知结构。 2．互动性。探究的过程是师生、生生互动的过程。学生通过探究活动，来获取知识，培养能力。而教师和学生之间、学生和学生之间的交流、合作，在这一过程中也显得尤为重要。在探究过程中，学生间的交互学习（对话、协商与合作等）有助于他们发现问题，形成假设并进行验证，并有助于他们用多重的观点来看待知识和信息，有助于他们更加深入地探究问题。 3．过程性。科学探究关注学生探究的过程，追求探究过程和探究结果的和谐统一。注重在学习过程潜在的教育因素，尽可能地让学生经历一个完整的知识的发现、形式、应用和发展的过程，让学生在这个过程中充分感受隐含在知识的发生过程中前人的智慧能力和科学方法。它强调让学生尽可能地像科学家那样，发现问题、解决问题，经历一个完整的科学研究过程，体验发现知识、再创知识的创新过程。
4．超越性。学生探究的过程就是一个不断超越现实的过程。它打破了传统教学在统一规定下的教学模式，为学生提供了能够大胆创新、实现自我超越的学习环境。学生在探究学习的过程中，能够超越现实，大胆地怀疑，提出问题；大胆地猜疑，进行假设猜测；大胆地质疑尝试，探讨解决问题的方案。能够超越课本，不被教材内容要求所禁锢，汲取教材以外的知识信息。能够敢于超越教师，善于创造性地学习，不被教师的教学要求框架禁锢。能够敢于超越自我，以永不满足的进取精神和强烈的创新欲望，向自我挑战，不断超越自己。 5、合理性。李老师合理利用多媒体，用生动、形象、直观的课件来突破本节中的重难点。在培养学生的情感态度价值观做得很好。整节课让人听得舒服，体现了民主、尊重、和谐的课堂氛围。仪态教学确实很稳重。注重与现实生活的联系，体现了人文素养，从而培养了学生的能力。讲解技能过硬。虽然现在倡导探究性学习，但是最基本的讲解还是必要的，缺乏不了的。培养学生获取信息的能力。 不足之处在于：在关于“蝎子白天为什么要躲到数厘米深的沙子里面”的实验设计方面，李老师给学生讨论的时间不充分，没有给学生足够的发言机会。在进行开展练习使用温度计实验操作方面，能力目标中培养学生实验动手的能力体现不足。本节课中演示实验属于较简单的实验，可提前布置学生在家先做一做，再让学生到课堂上来展开讨论，让他们谈谈实验成功或失败的地方。这样不仅提高了学生的实验动手能力，完成教学中的能力目标；而且能有效进行师生互动，激发学生学习的积极性。
生物肥料的现状及发展
生物肥料的现状及发展 摘要: 本文主要综述我国生物肥料的发展历史，分析了生物肥料的现状：发展生物肥料具有减少环境污染、改善作物品质等重要意义，同时也介绍了生物肥料的种类和生物肥料存在的问题。通过分析本人认为我国的生物肥料具有广阔的市场发展前景。 关键词: 生物肥料化肥农业发展 1 引言 随着农业生产的发展，肥料的施用量将日益增加。从目前的肥料分类来看，肥料主要包括有机肥料、生物肥料和无机肥料（俗称化肥）。凡以有机物质作为肥料的均称为有机肥料，通常所指的有机肥料主要是指农村中就地取材，就地积制，就地施用的一切自然肥料，所以又叫农家肥料。有机肥料在农业的发展过程中也有举足轻重的地位。生物肥料实际上是利用微生物的有关性质，如对氮素的固定、对土壤中有机质和矿物态养分的分解、对作物生长的刺激等作用，提供作物生长所需要的氮素养分或提高土壤中难利用矿物态养分的有效性，从而促进作物对养分的吸收和生长，提高其产量和品质。无机肥料又称化学肥料，这类肥料的特点是所含营养成分比较单纯，大多数是一种化肥仅含一二种肥分。施入水中易被分解，很快见效，因此又称其为"速效肥料"。包括有氮肥、磷肥、钾肥和钙肥等。无机肥料为农业生产的发展、人类的生存做出了巨大的贡献，无机肥料不但是现在也是将来现代农业生产必不可少的重要的农业生产资料。目前，我国已成为世界第一的肥料生产、使用和进口大国，我国每年的化肥消耗量已超过3000万吨，但长期施用化肥，也给人类带来了一些负面影响，主要表现在对环境的污染，大量施用化肥造成湖、河、水库水体富营养化的程度日益严重，地下水的硝酸盐浓度也急剧增高，严重影响人民群众的生活。近几年来，随着人民环保意识的不断增强，绿色食品和生态农业的发展，开始考虑适当减少化肥用量，增加有机肥料和生物肥料的用量。 可见化肥和农药的大量应用对于人类而言利弊并存，为兴利除弊，科学家提出了“生态农业”，逐步实现在农田里少使用或不使用化肥和化学杀虫剂，而使用有机生物肥料和采用微生物方法防治病虫害。作为无公害的生态农业措施之一的生物肥料应用技术越来越受到重视，用它生产出的粮食、蔬菜等农产品，也深受广大消费者的欢迎。 2 生物肥料的发展历史 生物肥料在我国生产和应用已有50多年历史，经历了几起几落的发展过程，但从总体速度来看是较慢的。50年代大力推广应用大豆、绿肥根际固氮菌。当时全国各地差不多每个县都有菌肥厂。这个时期的生物肥料生产只求产量，不顾及质量，持续时间很短。六十年代末至七十年代初，全国许多地方又恢复生物肥料生产和推广细菌肥料，大部分采用发酵生产。与50年代相比，质量有了提高，但后来许多地方用炉灰渣替代草炭作吸附剂，产品质量下降，农民就不愿意使用
浅谈中国持久性有机污染物(POPs)污染现状及其防治
中国持久性有机污染物（POPs）污染现状及其防治研究进展 摘要：介绍了持久性有机污染物的定义、特性、种类和危害，分析了典型持久性有机污染物在中国水体、大气、土壤等介质中的污染状况，阐述了对被持久性有机污染物污染的介质进行生物修复、焚烧、物理和化学处理技术及进展，并对中国在此领域发展方向进行了展望。 关键词：持久性有机污染物；污染现状；防治 1 引言 早在1962年，美国的Rachel Carson[1]在《寂静的春天》(silent spring)一书中描述了由于农药的使用使得鸟类和其他动物种群数量大量减少的事实后，人们逐渐意识到并承认持久性有机污染物(POPs)对环境可能造成的严重污染及对生物体造成的极大危害。1966年，斯德哥尔摩大学确认PCB(多氯联苯Poly chlorinated Biphenyls，简称PCBs)在白尾海雕体内的富集现象。随后，1968年日本发生米糠油事件而导致上千人中毒；荷兰在1963～1989年期间多次发生二噁英污染事故；1972年，美国密苏里小镇发生二噁英扩散事件，造成大量鸟和动物死亡，致使十几年后该镇2万多居民被迫迁移；1976年7月，意大利伊克摩萨化工公司发生爆炸而泄露出2kg二噁英，导致附近城镇家禽大量死亡，许多孩子面颊上出现水泡，700多人被迫搬迁；1979年，中国台湾发生因食用受多氯联苯污染的米糠油而导致上千人中毒的事件；1999年，德国、法国、比利时、荷兰相继发生因动物饲料被二噁英污染，导致畜禽类产品及乳制品含高浓度二噁英，致使欧洲食品行业的大崩溃[2]。1996年，西奥科尔伯恩在《失去的未来》(Our Stolen Future)再次提到农药污染对生物激素和人类健康的影响[3-4]。鉴于POPs对环境和人类的严重危害，从1998年以来，世界各国政府举办了一系列的谈判和协商，并于2001年5月23日达成共识，包括中国在内的90个国家的环境部长或高级官员在瑞典斯德哥尔摩代表各自政府签署了《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》(简称《斯德哥尔摩公约》)。《斯德哥尔摩公约》于2004年5月17日正式生效。从而拉开了人类向POPs宣战的序幕[5]。 2 持久性有机污染物的定义、特性、危害和种类 2.1持久性有机污染物的定义 持久性有机污染物是指具有持久性、生物蓄积性、半挥发性和毒性，能在大气中远距离迁移并能沉积回地球，对人类健康和环境具有严重危害的有机化合物[5]。 2.2持久性有机污染物的特性 根据POPs的定义，国际上公认POPs具有下列6个重要的特性：（1）能在环境中持久地存在；（2）能蓄积在食物链中对有较高营养等级的生物造成影响；
持久性有机污染物-DDT
持久性有机污染物-DDT 持久性有机污染物，是指具有高毒性，进入环境后难以降解，可生物积累，能通过空气、水和迁徙物种进行长距离越境迁移并沉积到远离其排放地点的地区，随后在那里的陆地生态系统和水域生态系统中积累起来，对当地环境和生物体造成严重负面影响的天然或人工合成的有机物。英文全称为Persistent Organic Pollutants，缩写为POPs。 (1)环境持久性： (2)生物累积性： (3)长距离迁移能力： (4)高毒性： 首批被《斯德哥尔摩公约》列入全球控制的POPs有12种(类)，被称为“肮脏的一打Dirty Dozen)。可以分为三类：①有机氯农药； ②工业化学品；③非故意排放副产品。 其中曾用于防治棉田后期害虫、果树和蔬菜害虫．具有触杀、胃毒作用。目前用于防治蚊蝇传播的疾病的DDT属于第一类DDT化学名2,2-双（对氯苯基）-1,1,1-三氯乙烷 分子式：C14H9C15分子量：354．49 状态：固 密度：1．6 g／ml 外观：无味至略有芳香味的无色晶体或白色粉末 熔点：109。C
沸点：260。C DDT最为知名的毒性可能是其使得鸟类的蛋壳变薄的效应，特别是猛禽。它对于鸟类数量的影响使得很多国家在1970年代禁用了DDT。至少34个国家已经禁用了DDT，另有许多国家严格限制了它的使用。 DDT可能是POPs中最为声名狼藉的一种，二战期间曾在部队与平民中广泛用于防止疟疾、伤寒及其他由昆虫传染的疾病。二战之后，DDT 仍被继续用于控制疾病并在多种农业作物中广泛使用，特别是棉花作物。其稳定性、持续性(50％可在土壤中残留10—15年)以及广泛的应用意味着DDT的残留物在世界各地都可能发现。现在DDT残留物甚至已在北极地区被发现。 目前，DDT毒性影响最显著的是鸟类蛋壳变薄，特别是食肉类猛禽。由于DDT对鸟类数量的影响，70年代DDT在许多国家都被禁止。DDT在34个国家禁止使用，另外34个国家严格控制使用。尽管如此，在世界各地的食品中都曾发现含有DDT。虽然在过去的20年间，其残留物在驯养动物中已呈现出直线下降，但食物中所含DDT仍为最大的危害源。DDT对人类的短期影响已被控制，但其对人类的长期暴露会对人类健康造成长期影响。DDT已在母乳中发现，对婴儿的健康
土壤有机物污染及其治理技术
土壤有机物污染及其治理技术 发表时间：2019-01-15T11:20:58.943Z 来源：《防护工程》2018年第30期作者：冯朋远 [导读] 土壤作为人类赖以生存的基础是一种有限的自然资源，面对土壤污染，应坚持预防为主 冯朋远 山东省环科士壤生态发展中心山东济南 250000 摘要：土壤作为人类赖以生存的基础是一种有限的自然资源，面对土壤污染，应坚持预防为主，防治结合的策略，根据我国发展现状，建立相适宜的土壤污染治理理论体系和技术体系。由于土壤污染自身的特点很难引起公众关注，所以在预防和治理土壤污染的同时还应加强土壤污染科普与宣传，充分利用舆论导向作用，加强公众参与力度，提高全社会保护土壤环境的意识和责任，使土壤污染防治成为一种自觉行为。 关键词：土壤有机物污染；治理技术 引言 尽管国内外已经开发出几十种物化和生物方法用于治理石油污染的土壤，但由于污染物和土壤本身性质的多样性使得每一种治理方法只能用于特定的治理场地。因此整合各种土壤治理技术，提高治理效率，减少土壤的二次污染是我们需要关注的问题。 1.土壤污染的主要来源 1.1重金属污染 土壤中重金属来源于各种各样的渠道，其中包括大气沉降、污水灌溉、工业固体废物堆放不当、采矿活动和使用农药和化肥等。污染物中包含具有生物毒性的金属如：Hg、Cd、Pb、Cr、As等；也包含只对特定生物具有毒性的金属，如：Zn，Cu，Ni，Sn，V等。随着经济的发展土壤中重金属的种类和含量不断增加，重金属不易被降解，在食物链中易累积严重威胁着人类身体健康，成为学者和大众关注的问题。治理重金属污染土壤的主要方法有：物理法、化学法（化学浸出、化学固定、电动力治理、vitrifytechnology）、生物治理法（植物吸收、微生物降解、动物吸收降解）。 1.2有机物污染 土壤中有机污染物（HOCs）常包含石油烃、多氯联苯、多环芳烃（PAHs）、多氯二苯和一些难以降解的农药。有机物的疏水性使其具有潜在的毒性，致癌性，生物有效性弱，易在食物链中积累，土壤中的有机污染然成为关注的热点。合成有机化合物种类的多样性及用途的广泛性，使得有机物污染来源广泛，如食品的生产和保鲜、工业制造，以及人类和动物医疗保健均有大量有机污染物产生，这迫使研究者在土壤有机污染治理上做了大量工作，接下来将简要介绍土壤中有机污染物治理方法。 2.土壤有机物治理方法介绍 2.1物理化学治理方法 溶剂清洗土壤是一种用单一溶剂或多种溶剂混合物萃取土壤中的有机污染物非原位修复法。常采用溶剂有：水与其他溶剂的混合溶液、共溶剂、表面活性剂。近年来溶剂的无毒性和生物有效性成为众多学者关注的问题，大量研究提出用环糊精（CDs）和植物油等作为无毒萃取溶剂。土壤清洗——水＋有机溶剂/共溶剂。水与有机溶剂共同作用萃取土壤中的 PAHs 等污染物，学者已经做出大量研究，常采用一种或多种有机溶剂与去离子水混合萃取或清洗土壤中的污染物，文献中提到的有机溶剂有：乙醇、丙醇、三氯甲烷、环己烷、戊烷、丙酮、甲苯、石油醚等。 2.1.1溶剂清洗 2.1.2土壤淋洗（SoilFlushing） 土壤淋洗是在受污染的土地上，通过添加萃取剂提高土壤中非水相有机污染物的流动性，加强污染物从土壤中脱附原位治理技术。土壤性质，污染物性质及饱和度严格制约该治理方法的有效性。土壤淋洗效果的差异性主要取决于选取萃取剂的不一样，必须根据实际污染情况选取。也有研究者用电动力和表面活性剂辅助土壤淋洗治理，这样取得较好的治理效果。 2.2化学氧化 化学氧化可用于治理有机物污染的土壤。氧化剂从常见的Fenton试剂与臭氧到不常见的过氧酸、高锰酸钾、过氧化氢和活性过硫酸钾钠。Flotronetal.在研究Fenton试剂解吸和降解土壤中的荧蒽时，虽然对污染物有很好的降解作用，但是在该过程中产生具有极强毒性的副产物。Kawaharaetal.用Fenton试剂处理杂酚油污染的土壤，结果发现有机物种类反而增多。这表明Fenton试剂有可能只是初步治理，将难降解的污染物转化成分子量较小的化合物。 2.3光催化降解 光催化降解是在光照条件下利用光催化剂促进土壤中有机物的氧化反应。该项技术已广泛用于废水处理，也有学者将其应用于饱和烃污染土壤治理。Zhangetal.在使用紫外光照射下用TiO2作光催化剂降解土壤中的菲、蒽等有机物，发现该方法促进了有机物的降解。在过程中尽管产生了TiO2的多种衍生物，但对有机物的降解没有影响，土壤的pH在酸性条件下有利于对有机物的降解。 2.4电动力治理 电动力原位治理技术是在土壤两端添加电极产生低直流电，让污染物（重金属，放射性核素和部分有机污染物）移动至相反电极。在污染物移动的过程中电渗流起主要作用，因此需要提供溶解剂。常用的溶解剂有：表面活性剂（3%Tween80，lgepalCA-720），共溶剂（20%n-butylamine），环糊精（10%HPCD）；实验所用的电压是在2.0VCD/cm的周期性电压范围内。R.E.Saicheket.al在研究中发现阳极的pH影响荧蒽在高岭土中的溶解和迁移，两端电极的pH是电动力治理中需要关注的因素。 2.5微生物治理法 由于微生物治理成本低廉，在废水处理上受到广泛关注。土壤的物理化学性质，微生物条件将影响污染物的生物降解。微生物降解有机污染物的三种途径：有氧降解、无氧降解、厌氧降解。一些合成的化学物质生物可利用性差只有特定的微生物菌落和酶才对其起作用。
有机肥利用现状
有机肥料利用现状 摘要：有机肥含有丰富的有机质、氨基酸、蛋白质等有机养分，同时也含有氮、磷、钾等无机养分，在我国农业发展过程中一直发挥着重要的作用。20世纪中期以来，由于化肥的大量施用，人们一度对有机肥重视不够，施用面积和施用量逐渐减少，导致土壤肥力和农产品品质下降，施肥效益递减。随着市场经济的发展和人们对绿色食品需求的不断提高，对农产品品质也有了更高的要求，因此，有机肥的施用引起了人们的广泛关注。因为大量的研究表明，施用有机肥不但可以提高作物产量，培肥地力，更能改善农产品品质提高肥料利用率，节约资源，保护生态环境，是实现农业可持续发展的重要途径。为全面了解新形势下我国有机肥资源及其利用现状，促进我国现代农业的可持续发展，全国农业技术推广服务中心在30个省(区、市)以及新疆生产建设兵团开展了农作物秸秆、绿肥、规模化养殖场畜禽粪便、商品有机肥和农家肥5类有机肥资源及利用情况调研，根据有机肥资源的统计方法分析了有机肥利用中存在的问题，并提出了促进有机肥发展和利用的建议。 关键词：有机肥；分类；利用现状；问题；对策 1有机肥料种类划分依据 有机肥料是农村中就地取材、就地积制的自然有机物肥料的总称。有机肥料来源极为广泛，品种繁多，几乎一切含有机物质，并能提供多种养分的物料，都可称为有机肥料。我国素有积制和施用有机肥的传统习惯，在农业生产中充分利用各种有机废弃物进行物质和能量循环的一系列措旎，举世闻名。 在实践中广大农民长期积累了“养、种、积、造”有机肥料的经验和划分有机肥料种类的方法，农业科技工作者也作了大量的研究工作。我国著名的肥料学家彭家元教授曾经指出：“肥料之分类以性质、给源、有机质之有无或效能之迅速等作为分类标准均可”，至今，全国还没有一个统一的有机肥料分类标准。为此，1990年农业部首次在11个省(区)开展有机肥料调查研究。为提高调查数据有效性，可利用性和可比性，又利于全国汇总，在吸取前人的成果和实践经验的基础上，按照有机肥料资源、特性及积制方法，全国有机肥料可分为：粪尿类、堆沤肥类、秸秆肥类、绿肥类、土杂肥类、饼肥类、海肥类、腐殖酸类、农用城镇废弃物、沼气肥等10大类，每一类又分为若干个品种。 2有机肥利用现状 2.1农家肥利用情况 一是堆沤肥。主要是农户在高温季节利用杂草、废弃物和作物秸秆积制的堆沤肥。二是厩肥(不含沼渣、沼液肥)。三是沼渣和沼液。主要以猪、牛、鸡等畜禽养殖的粪便和养殖场的废弃物作为沼气池原料，沼气是主要产品，沼渣、沼液是优质的有机肥料。沼渣可做底肥或追肥。沼液用作叶面肥喷施。沼气肥是现在农业生产中的无公害有机肥料，兼治害虫，肥效显著，受到农民的欢迎。四是土
《探究环境污染对生物的影响》说课稿
《探究环境污染对生物的影响》说课内容 一、说教材内容 (一)教材分析 《探究环境污染对生物的影响》这一节内容并不是向学生介绍多少有关环境污染的知识，而是特别注重体现技能方面的目标。在了解了人类活动对生物圈正、反两方面的影响后，通过学生亲自动手去探究并确认人类活动造成的污染对生物确实有很大的影响。既培养了学生探究和解决问题的能力，又增强了学生保护生态环境的意识，使其深刻体会到“保护环境，人人有责”的重要性和必要性！同时，又为下一节的拟定保护生态环境计划奠定了意识基础。 (二)教学目标 知识目标：以酸雨或废电池为例，说明人类的破坏性活动造成的环境污染对生物的危害。能力目标：设计并完成酸雨或废电池对生物的影响的探究实验。培养学生的科学探究、创新实践、发散思维、合作交流等多种能力。 情感目标：提高环保意识，增强关心爱护生物圈的情感。 (三)教学重难点 重点：通过本节的学习，使学生确认人类活动造成的污染对生物确实有很大的影响，认识到环境保护的重要性，并将这种认识转变成真正的行动。 难点：设计并完成酸雨或废电池对生物的影响的探究实验。 二、说教学方法和学法指导 通过前一节课的铺垫学生已有一定的理性认识，但初一学生的逻辑思维能力较差，故通过本节课的亲自探究实验可使理性认识上升到感性认识，所以教学方法为：探究解决式与启发式相结合，观察法与讨论法相结合。根据学生课下收集的有关环境污染图片、资料，有关酸雨和废电池的成因、危害的图片、资料，循序渐进的引导各小组初步拟定本组探究方案并指导生实施方案。通过观看录像、观察图片加强感性认识，通过感性认识的量变上升到理性认识的高度。 三、说教学过程 (一)新课导入： 复习探究的一般过程，根据自己的设计和教师所举的例证，分析归纳出探究的一般过程。举例指导并帮助学生归纳探究的一般过程，导入新课。 （二）确定探究主题、制定探究方案 各小组成员根据本组的探究兴趣，确定探究主题，并从教师提供的多种供选用的材料用具中，自主选择本组所需的材料用具，同时对本小组感兴趣的探究主题初步制定探究计划，通过教师的探究提示，各组将探究计划补充和完善。 （三）初步实施探究方案 各小组成员分工合作，初步实施探究方案。教师以多媒体提示课后的管理、记录等工作，以保证探究过程的连续性和完整性。
生物的适应性和多样性
生物的适应性和多样性》说课稿 一,说教材: 1,教材的地位和作用 《生物的适应性和多样性》是浙教版《科学》七年级上册第二章《观察生物》的最后一节.本节课要完成的教学内容有:生物对环境的适应性和如何保护生物的多样性.本内容是学生学习了生物和非生物,常见生物以及生物体的结构层次性的基础上,再认识"生物的适应性和多样性".该内容既是第一章中温度的测量,科学探究和本章前几节内容的整合,也为学生继续学习生物多样性中的"遗传"的多样性,"生态系统"的多样性以及可持续发展等内容打下基础.其中生物具有适应性,多样性是贯穿整节课的两条主线.因而本节课具有以下特点:(1),学习内容紧密联系生产和社会,贴近学生生活.从周围的生物,日常生活中的事例引入,让学生关注身边的事物,重视学习内容在现实生活中的应用,体现了科学,技术与社会的联系.(2),本节课的内容安排注重初一学生的认知特点.学生在前面几节的学习对"生物对环境的适应性,生物的多样性"的内容已有认知基础,并在生活中的观察建立了生物个体的组成与群体组成的层次性概念同时熟悉了温度计的使用方法和科学探究的方法.但是,学生对于探究实验的设计,探究结论的得出,保护生物多样性的重要意义等内容,还是有一定的难度.因而,教材内容遵循由近及远,由表及里,由浅入深的原则,在适应性和多样性方面对本章内容进行了总结与深化.(3),本节课注重落实《科学课程标准》提出的关于学生应该培养科学探究能力的要求.根据学生的认知能力,有意识地设置了具有探究性质的教学活动:探究蝎子在沙里藏身的原因,同时通过以图代文,读表分析,讨论思考等方式,引导学生在探究过程中寻找答案,获得可得性知识,从而培养了学生的观察,实验,分析,概括等能力,并培养了科学精神,树立科学态度.因而,本节教材无论在知识上还是在能力培养上都起了重要作用. 2,教学目标: 知识目标 1,初步建立生物能适应环境而生存的理念 2,探究蝎子在沙里藏身,植物向光的理由 3,初步了解生物多样性――"种"的多样性 技能目标 1,练习使用温度计 情感目标 1,体验保护生物多样性和可持续发展的重要意义 2,体验热爱生命,保护环境资源的情感,体验合作学习的乐趣 3,教学重点和难点 重点:沙土加热的实验,探究蝎子埋在沙里的理由 各种生物的适应性,保护生物的多样性,获得可持续发展的观念 难点:沙土加热实验,探究生物适应的理由 二,说教法: 教学方法是为了完成教学任务而采取的手段,它要求符合科学特点,符合教材内容和教学目的,因而在本节课我选择以下教学方法. 1,直观教学法:本节教材中,保护色,警戒色,拟态是动物典型的形态适应性特征,学生有较多的感性认识,但又很抽象.我通过直观形象的实验,图片及多媒体辅助教学软件,化抽象为具体,化静为动,化看不见为看见,使学生更好地从感性认识上升为理性认识.同时,在生物多样性的教学中,我配合有关录像片和图片资料讲授我国生物多样性面临严重威胁以及造成这种威胁的主要原因,使学生深刻感受保护生物多样性和可持续发展的重要意义,从而自觉投入到保护生物多样性的行动中去. 2,探究教学法:探究"蝎子埋在沙里的理由"是本节课的重点和难点.在教学过程中我做到创设问题情境,让学生自己主动提出探究问题,产生强烈探究的欲望,并通过开放性的,探究性的实验的设计,为学生提供了广阔的探究空间,把学生带入一个主动学习,主动探究的空间,使学生有一种主动投入心力去学习的愿望,让学生在观察,猜想,验证,归纳,概括的学习活动中,培养了科学思维方法及观察思考,实验动手能力,在学习的过程中体验到探究的乐趣. 3,观察讨论法:使学生在观察中发现问题,在谈话中交流看法,在讨论中形成结论,加深学生对知识的理解和掌握,进一步强化学生的综合能力. 三,说学法: 教学是教师与学生交流的过程,教师既要传授知识,更要教给学生学习知识的方法. 1,自主学习:课前提议学生进行植物向光性实验,鼓励利用网络查找和收集生物多样性的有关数据,
持久性有机污染物常识
持久性有机污染物常识 一、什么是持久性有机污染物？ 1、定义 持久性有机污染物，英文缩写为POPs，是指具有高毒性，进入环境后难以降解，可生物积累，能通过空气、水和迁徙物种进行长距离越境迁移并沉积到远离其排放地点的地区，随后在那里的陆地生态系统和水域生态系统中积累起来，对当地环境和生物体造成严重负面影响的天然或人工合成的有机物。 2、性质 国际上公认POPs具有下列4个重要的特性:(1)环境持久性:由于POPs对生物降解、光解、化学分解作用有较高的抵抗能力，它们难于被分解。(2)生物累积性:由于其具有低水溶性、高脂溶性的特点，它能在生物体脂肪组织中进行生物积累，在动物和人体内达到中毒的浓度。(3)远距离迁移能力:能通过蒸发作用在大气环境中远距离迁移，导致全球范围的污染传播。(4)高毒性:POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应。 3、种类 首批列入《斯德哥尔摩公约》受控名单的12种
POPs分为3类: 一类是有意生产—有机氯杀虫剂:滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀芬；二类是有意生产—工业化学品:六氯苯和多氯联苯；三类是无意排放—工业生产过程或燃烧生产的副产品:二恶英(多氯二苯并－对－二恶英)、呋喃(多氯二苯并呋喃)。 二、持久性有机污染物有哪些危害？ POPs之所以成为当前全球环境保护的热点，正是由于其能够对野生动物和人体健康造成不可逆转的严重危害，典型地包括： 1、对免疫系统的危害 POPs会抑制免疫系统的正常反应、影响巨噬细胞的活性、降低生物体的病毒抵抗能力。研究表明，海豚的T细胞淋巴球增殖能力的降低和体内富集的滴滴涕等杀虫剂类POPs显著相关，海豹食用了被PCBs 污染的鱼会导致维生素A和甲状腺激素的缺乏而易感染细菌。一项对因纽特人的研究发现，母乳喂养和奶粉喂养婴儿的健康T细胞和受感染T细胞的比率与母乳的喂养时间及母乳中杀虫剂类POPs的含量相关。 2、对内分泌系统的危害 多种POPs被证实为潜在的内分泌干扰物质，
持久性有机污染物(POPs)对人类健康的危害及其治理技术进展5
?综 述? 收稿日期:2002211201 基金项目:广东省环保基金资助项目(粤环1999216) 作者简介:徐科峰(1977-),男,浙江仙居人,博士研究生,从事化学与 环境工程方面的研究。 持久性有机污染物(POPs )对人类健康的危害 及其治理技术进展 徐科峰1,李 忠1,何 莼1,奚红霞1,赵月春2 (11华南理工大学化学工程研究所,广东 广州 510640;21华南农业大学理学院应用化学系,广东 广州 510640) 摘要:大部分持久有机污染物persistent organic pollutants (POPs )具有致癌性、致突变和致畸变作用,对人类健康造成严重危 害。本文阐述了POPs 的各种性质、对人类健康的危害、主要的污染来源、国内外面临的污染现状及其处理和销毁技术进展,着重阐述了对被POPs 污染的土壤进行物理、化学和生物修复的技术,以及关于废气、污染土壤和水中二恶英类物质的治理技术。 关 键 词:持久有机污染物;性质;二恶英;治理技术 中图分类号:X50311 文献标识码:A 文章编号:100123644(2003)0420029206 H ealth H azard of Persistent Organic Pollutants (POPs)and Its Progress in T reatment T echnologies XU Ke 2feng 1,L I Zhong 1,HE Chun 1,XI Hong 2xia 1,Zhao Yue 2chun 2 (11Institute of Chem.Eng.,South China U niversity of Technology ,Guangz hou 510640,China ; 21Depart ment of A pplied Chemist ry ,South China U niversity of A griculture ,Guangz hou 510640,China ) Abstract :Persistent organic pollutants (POPs )are one of hots pots in scientific researches ,and now POPs have became one of world 2 wide problems.In this paper the properties and the hazard to human πs health of 12POPs on UN EP control list are described.POPs are semi 2volatile ,toxic ,bioaccumulative and persistent in the environment.At the same time ,main sources of POPs are described .Treat 2ment technologies of POPs are reviewed.Es pecially ,physical ,chemical ,and biological remediations of soils contaminated by organochlorine pesticides and the treatment technologies for dioxins contamination of waste gases ,soils and water are em phasized. K ey w ords :Persistent organic pollutants (POPs );properties ;dioxins ;treatment technology 1 前 言 持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants ), 简称POPs ,指的是持久存在于环境中,具有很长的半衰期,且能通过食物网积聚,并对人类健康及环境造成不利影响的有机化学物质。目前世界上POPs 物质大概有几千种,大都为某一系列物或者是某一族化学物[1]。一般将POPs 分成三类[2]:杀虫剂、工业用化学药品及工业过程和固体废弃物燃烧过程中产生的副产物。持久性有机污染物(POPs )给人类和环境带来的危害已经成为全球性问题。为了解决这一问题,联合国环境规划署和瑞典政府于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 的代表签署了旨在禁止和/或限制使用12类持久性有机污染物的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》,这是联合国环境规划署首批公布的目前迫切需要进行控制和治理的POPs 物质。本文将介绍这12种物质的有关性质、毒性及其危害,并阐述了国内外POPs 的污染起因、现状和治理技术进展。 2 POPs 的性质 一般可以将POPs 的性质简单概括如下[3,4]:211 高毒性 POPs 物质在低浓度时也会对生物体造成伤害,例如,二恶英类物质中最毒者的毒性相当于氰化钾的1000倍以上,号称是世界上最毒的化合物之一,每人每日能容忍的二恶英摄入量为每公斤体重1pg ,二恶英中的2,3,7,8-TCDD 只需几十皮克就足以使豚鼠毙命,连续数天施以每公斤体重若干皮克的喂量能使孕猴流产。POPs 物质还具有生物放大效应,即使是
7.2.7生物的适应性和多样性
2.7 生物的多样性 姓名：日期： 一、生物对环境的适应 1．植物对环境的适应 植物对环境的适应表现在多个方面，对水分、温度、光照等都表现出不同的适应特征。如沙漠地区的植物根深而叶小或变成刺，以适应干旱环境；热带地区的植物，阔叶常绿、板状根适应多雨高温坏境。 2．动物对环境的适应。 （1）保护色：动物身体的颜色与周围环境的颜色极为一致，有利于隐藏自己，便于捕食或逃避敌害。如变色龙、青蛙的体色。 （2）拟态：动物身体的形状与周围物体的形状极为相似。如竹节虫的形状像细竹枝就是典型的拟态。 （3）警戒色：是指某些有恶臭和毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹。这是动物在进化过程中形成的，可以使敌害易于识别，避免自身遭到攻击。 另外，动物在防御方面还有静止不动（假死）、转移攻击部位、释放化学物质等适应性行为。 二、保护生物的多样性 1．生物之间互相对方提供必要的生活条件，如桃树为蜜蜂提供密源食物，蜜蜂为桃树传粉以便繁殖。 2．食物链关系：一种生物的生存为另一种生物提供食物，协同进化，如，草→羊→狼，任何一方数量的增减都会影响到其他生物的生存。所以任何一种生物的存在都是具有一定意义的。 3．物种的诞生与灭绝是一种自然规律，人类无法改变这个规律，但人类的不合理开发和利用，加速了物种的灭绝速度，给人类造成了不可挽回的损失。 4．我国特有的动植物资源。 动物资源：大熊猫、扬子鳄等。 植物资源：珙桐、银杏、银杉、水杉、桫椤等。 注意：一个物种就是一个基因库，一个物种的灭绝，也就意味着一个基因库的丢失，这种损失是无法估量的。善待生物，也就是善待我们人类自己。 【作业部分】 1．青蛙背部皮肤是色，腹部是色，这种颜色与其生活环境的颜色大致相同，称为，有利于青蛙捕捉昆虫和逃避敌害，这是一种对的适应。你还知道其他具有保护色的动物吗？举两个例子：。
生物法处理有机污染物的方法概述及最新进展[文献综述]
毕业论文文献综述 环境工程 生物法处理有机污染物的方法概述及最新进展 1、前言 现代工业生产规模的发展和扩大，生产过程中产生的大量有害物质对自然环境的污染日益加剧，工业生产过程中废水排放量剧增，尤其是石油、化工、农药、印染、医药、味精、造纸等行业。工业废水的抗光解、抗生物降解、抗氧化能力增强，具有毒性强、可生化性差、污染物组分复杂、含量高等特点，严重污染环境，造成地面水体恶化，对人类健康和生存环境的危害也日益的普遍和严重[1]。随着人类环境意识的增强，对污染物排放的限制标准也越来越高，迫切需要新的方法来处理这些难降解的有机废水[2]。生物法在处理某些污染物过程中会转化成有毒的代谢产物，而这些有毒物质对微生物降解有抑制作用，并且生物法处理有机污染物需时较长。化学处理方法一般成本较高，容易产生二次污染。 2、主体 生物法作为一种新型的气态污染物的净化工艺，与传统的物理化学净化方法相比，具有投资低、运行费用低、无二次污染等优点[3]。 2.1有机污染物的分类 有机物及评价指标分为易生物降解和难生物降解二类1、易生物降解有机物自然界中存在的蛋白质、碳水化合物、脂肪等（好氧微生物）CO2+H2O+合成新细胞（厌氧微生物）脂肪酸、醇、沼气常用COD, BOD, TOD,TOC表示有机物2.难生物降解有机物大多为人工合成有机物，例如：塑料、合成橡胶、合成洗涤剂、有机农药等。主要特征：稳定，不易被微生物降解-----例如白色污染，多有害健康-------例如“三致”物质，常用COD, TOD, TOC表示。 2.2 处理方法 2.2.1 污水的微生物处理方法 生物膜电极法
张雪娜，黄卫民，高宇，王璇等人发现膜电极法作为一种新颖的水处理技术，不仅在脱硝方面显示其优点，而且也可用于有机污染物的处理。但有机物结构影响其降解效果，并具有不同的降解途径。(1)生物膜电极方法降解对氨基二甲基苯胺降解效率高，生物膜电极的作用可能是使阴极表面的细菌以阴极电解水产生的氢和水中有机物为电子供体，在生长代谢过程中使有机物被逐渐降解。(2)生物膜电极方法降解苯酚，其降解效果优于微生物法和电化学法，可能遵守厌氧环境下的降解规律。(3)生物膜电极方法几乎可以完全降解2，4-二氯苯酚，但相对困难。脱氯是其降解的主要过程[2]。 需氧生物处理法 洪飞宇，李德生，韩丹等人采用曝气微电解、催化电氧化等高级氧化技术和生物法处理含强有机溶剂的制膜废水，旨在找到一种能更好地处理含强有机溶剂废水的方法。结果表明，曝气微电解和催化电氧化技术去除强有机溶剂的最佳pH 值分别为(2～3)、(5—6)，最佳水力停留时间分别为120、(90～120)min；高级氧化技术可大大提高废水的可生化性，将B/C值从0.30提高到0.55左右；高级氧化生物法组合工艺不仅具有很强的抗冲击负荷能力，且处理效果很好，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级排放标准[4]。 臭氧生物法处理 戴启洲，蔡少卿，王家德等人针对制药废水的水质特点，通过臭氧预处理将制药中间体大分子氧化为小分子后，采用絮凝沉淀兼氧一好氧生物处理工艺，可取得良好的处理效果。介绍了废水处理系统的组成、各个处理单元的设计参数及运行操作方式。调试运行结果显示，出水水质可达到《污水综合排放标准》(GB 8978一1996)的一级标准[5]。 固定化微生物法处理PTA废水 为了提高扬子石化水厂阿A废水的处理效率，金啸采用固定化微生物的方法来处理PTA废水。通过对人工配水和实际PrrA废水的试验，考察盯A废水处理中的容积负荷、溶解氧、pH值等因素对COD、TA、TOC去除率的影响，得出了固定化微生物法处理竹A废水的最佳运行条件：容积负荷为7．5 kg[CoD]／(m3.d)，
我国生物有机肥的发展现状及展望
我国生物有机肥的发展现状及展望 1 生物有机肥的生产应用现状 与普通有机肥相比，生物有机肥生产的技术含量相对较高，除了在腐熟过程中要加入促进有机物料腐熟、分解的生物菌剂，以实现定向腐熟、除臭等目的外，在产品中还需加入具有特定功能的微生物，以提升产品的作用效果。目前，我国从管理上将生物有机肥纳入微生物肥料范畴，实施比有机肥更为严格的管理措施，以促进生物有机肥 的健康发展。 1.1 企业数量及生产规模 生物有机肥在短短的几年间得到了快速的发展。目前在农业部获得产品登记证的生产企业达120多家，年产量200万t以上，已具备一定的生产规模，正在成为农资产品市场的一个新亮点。这些企业的生产起点也较高，年设计生产能力多是中型(2万～3万t)，或是大型企业(3万～5万t)，也有部分超大型(5万t以上)生产企业，主要是利用附近养殖场的畜禽粪便或农作物秸秆等作为原材料，同时也包括一些发酵工业的下脚料、生活垃圾等。但据凋查了解，这些企业的实际生产能力还远远没有达到设计生产能力.主要原因是产品的市场销售 存在比较大的困难。 1.2 生产工艺和技术 在农业部获得登记的生物有机肥生产企业，基本上以从事微生物肥料生产为主，这些企业利用原有的菌剂生产技术，通过购买一些必要的发酵设备，开始了生物有机肥的生产。在发酵生产工艺上，多采
用槽式堆置发酵法，其他的发酵方法。如平地堆置发酵法、发酵槽发酵法、密封仓式发酵法、塔式发酵法等在生产中也得到了应用。在发酵、腐熟过程中物料的水分、C/N比、温度等的调节及腐熟剂的使用是生产工艺的关键，特别是菌剂的应用直接影响着物料发酵的周期及腐熟程度。经过腐熟的物料基本实现了产品的无害化，从而也有利于后处理过程中所加入功能菌的存活。在发酵物料的后处理方面，大多数企业加入功能菌剂进行复配、定形，产品剂型以粉剂为主。此外，有1/3的产品在后处理过程中采用了造粒技术，多数以圆盘造粒为主，但也有采用滚筒造粒或挤压造粒的。颗粒产品克服了粉剂产品外观差、层次低的缺点，提高了产品的商品性，但同时也提高了企业的生产成本，并对有效菌的存活产生了一定的影响。 1.3 菌种种类与使用 微生物菌种是微生物肥料产品的核心，对生物有机肥而言也是如此。在生产过程中。一般有2个环节涉及到微生物的使用：一是在腐熟过程中加入促进物料分解、腐熟兼具除臭功能的腐熟菌剂，其多由复合菌系组成，常见菌种有光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌、青霉、木霉、根霉等；二是在物料腐熟后加入的功能菌，一般以同氮菌、溶磷菌、硅酸盐细菌、乳酸菌、假单胞菌、芽孢杆菌、放线菌等为主，在产品中发挥特定的肥料效应。因此，对生物有机肥企业来说，微生物菌种的筛选、使用是企业的核心技术，只有掌握了这一关键生产技术，才能加快物料的分解、腐熟，以及保证产品的应用效果。 1.4 质检技术与产品质量