硝基苯类有机污染物在环境巾的来源与归趋行为研究

【摘 要】硝基苯是一种应用广泛的化学原料，主要存在于工业废水中，有机质土壤对其也有一定的吸附，我国环保部已将其列入优先污染物名单。人体可通过呼吸道吸入或皮肤吸收而产生毒性作用，硝基苯可引起神经系统症状、贫血和肝脏疾患。深度了解其来源与归趋行为，有利于控制其污染及提出有效防治措施。

【关键词】硝基苯；有机污染物；环境安全

1 硝基苯类有机物的性质和特点

硝基苯是一种广泛应用的化工原料，常见的硝基苯类化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯及二硝基氯苯等。该类化合物均难溶于水，易溶于乙醇、乙醚及其它有机溶剂。应用于印染、国防、塑料、医药与农药工业。全世界每年排入环境中的硝基苯超过10000t，成为常见的有毒污染物。美国环保局及我国环保部均将其列入优先污染物名单。排入水体后，可影响水的感官性状。人体可通过呼吸道吸入或皮肤吸收而产生毒性作用，可引起神经系统症状、贫血，可破坏人体的肝脏和呼吸系统，由于其毒性强、分布广，硝基苯可直接作用于肝细胞导致肝实质病变，引起中毒性肝病，肝脏脂肪变性，严重者可发生亚急性肝坏死。急性硝基苯中毒的神经系统症状较明显，严重者可有高热，并有多汗，缓脉，初期血压升高，瞳孔扩大等植物神经系统紊乱症状。慢性中毒可有神经衰弱综合症，慢性溶血时，可出现贫血、黄疸。吸入硝基苯后，由于它的氧化作用，使血红蛋白变成氧化血红蛋白（即高铁血红蛋白），大大阻止了血红蛋白的输送氧的作用，因而呈现呼吸急促和皮肤苍白的现象。症状严重的患者会因呼吸衰竭而死亡。硝基苯在水中具有极高的稳定性，由于起密度大于水，进入水体后回沉入水底，长时间保持不变。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成水体污染会持续相当长的时间。

2 环境污染趋势和研究现状

目前硝基苯对人类、动物和细菌的毒性效应国内外的科技工作者已进行了大量研究，对于难降解有机污染物的处理方法主要有物化处理法和生物处理法，在生物降解吸附方面研究较多，而主要针对的也是水体中的硝基苯类污染物，但有关天然土壤中硝基苯的环境行为的报道较少。

2.1 工业废水中的硝基苯类污染物

2.1.1 物化法处理硝基苯类污染物

含高浓度有毒强致癌物质的硝基苯类化合物的工业废水，尚还含有很高盐量或具有很强的酸碱性，一般难以直接用生物法处理，而采用物化预处理手段非常有效。它既可以降低硝基苯废水的浓度，又可以改善其生物降解性，为后续的生物处理创造条件。目前物化法处理技术主要包括化学氧化法、吸附法、萃取法和电化学法等。

2.1.2 生物法讲解硝基苯的研究现状

有关采用生物法寻找降解硝基苯的菌株来处理硝基苯类废水国内外都进行了大量的研究。有效菌株的获得主要有两个方面，一是，从污染现场或处理设施中筛选分离得到，在长期受到难降解有机物污染的现场，经过长时间的诱导以及缓慢的自然驯化和选择过程，常存在有少量有效降解菌株，通过筛选分离即可得到。在这一方面研究人员通过现场分离已得到了不少难降解有机物的高效降解微生物。二是，利用分子生物学技术构建工程菌。利用基因改良，原生质体融合等技术构建和改良基因工程菌。建设高效降解菌株库，构建系统进化树，从分子生物学水平探讨降解代谢途径的起源与进化，极大地丰富了微生物资源，并促进了微生物资源的利用。

2.2 土壤中的硝基苯类污染物

随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重，污染程度在加剧，面积在逐年扩大。重金属污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解，并可经水、植物等介质最终影响人类健康。目前我国土壤的有机污染十分严重，且对农产品和人体健康的影响已开始显现。如我国从1959年起在长江中下游地区用五氯酚钠防治血吸虫病，其中的杂质二英已造成区域性二英类污染，洞庭湖、鄱阳湖底泥中的二英含量很高。有机氯农药[7]已禁用了近20年，土壤中的残留量已大大降低，但检出率仍很高。广州蔬菜土壤中六六六的检出率为99%，DDT检出率为100%。太湖流域农田土壤中六六六、DDT检出率仍达100%。同时，随着城市化和工业化进程的加快，城市和工业区附近的土壤有机污染日益加剧。由于土壤是植物和一些生物的营养来源，所以土壤中的有机污染物会通过食物链发生传递和迁移，目前动物和人类自身都遭受有机污染物的污染和威胁。在有机污染物沿食物链传递和迁移的过程中，含量逐级增加，其富集系数在各营养级中均可达到惊人的程度。

针对这些问题专家学者们就各种硝基苯的环境行为做了相对较多的研究，有硝基苯还原羰化反应制备氨基甲酸酯选择性的研究，一种硝基苯硝基还原酶及其编码基因与应用，硝基苯类污染物还原分析的系统误差等等。其他化合物的吸附研究有螯合有机金属化合物的吸附方法与氧化铝基吸附剂，一种亲水的酚羟基修饰聚苯乙烯树脂对酚类化合物的吸附热力学。

3 研究硝基苯等有机污染物在环境中的来源与归趋行为的意义

硝基苯等有机污染物在环境中的行为的研究是当今环境科学基础研究的主题，本文系统的总结了硝基苯类在废水和土壤中的来源与发展趋势。研究了国内外科研人员对此类污染物的处理方法及研究现状。同时探讨了土壤有机质对吸附的影响。近年来，国内外环境污染事故频发，随着人口的迅速增长和生产力的发展，科学技术的突飞猛进，工业及生活排放的废弃物不断地增多，从而使大气、水质、土壤污染日益严重，自然生态平衡受到了猛烈的冲击和破坏，维护生态平衡，保护环境是关系到人类生存、社会发展的根本性问题。因此通过对相关污染物环境行为的研究与预。可以了解其在土壤环境中的存在状况和迁移转化规律，以便控制其污染及提出有效防治措施。研究结论不仅将为污染控制、防止与治理提供理论依据，也可为系统地分析和规划环境奠定基础。

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