微塑料污染研究范文

时间:2023-12-27 17:53:57

导语:如何才能写好一篇微塑料污染研究,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

微塑料污染研究

篇1

【关键词】 医疗废物专职人员; 医院感染; 危险因素; 防护措施

中图分类号 R197.3 文献标识码 B 文章编号 1674-6805(2016)9-0159-02

doi:10.14033/ki.cfmr.2016.9.089

医疗废物即医疗机构在开展各类活动时产生的具有毒性、感染性等废弃物,医疗废物的危害是非常大的,在国外,医疗废物被称之为“致命杀手”,我国《国家危险废物名录》中也将医疗废物列为最为危险的废弃物。在各类因素的影响下,我国医院中从事医疗废物处理的工作人员综合素质水平并不高,并未接触过系统、全面的培训,缺乏完善的自我防护意识,在日常工作中,他们也仅仅是按照医院要求来运输、销毁医疗废物。由于医院的科室非常多,产生的医疗废物量也非常大,工作人员为了快速处理好医疗废物,往往忽视了感染的预防。为了避免医疗废物的处理给工作人员带来不良影响,必须要对其感染因素进行系统的分析,采取合理的防护措施,最大限度的保证自身安全。

1 资料与方法

1.1 一般资料

笔者所在医院共有医疗废物专职人员62名,其中男38名,女24名,年龄38~57岁,平均(46.3±5.1)岁,于2014年3月实施系统的感染防护措施,对比实施前后医疗废物专职人员对于相关知识的掌握程度。

1.2 实施措施

1.2.1 做好相关知识的培训工作 各个医院需要根据医疗废物专职人员的工作要求和工作内容开展系统的培训工作,让他们了解疾病的传染途径与防范措施,提升每一位专职人员的防护意识,对于所有的医疗废物要严格对待,避免出现医源性感染。在工作过程中,必须要严格遵守关于《医院消毒技术规范》的相关流程,注意感染防护,降低感染的发生率,避免院内感染出现蔓延。在日常工作中,防护人员也需要定期收集相关的防护知识,加强学习,做好工作总结,不断提升自身的防护能力[1]。

1.2.2 提升职业防护意识 医疗废物专职人员在开展工作时,必须要严格按照要求穿戴防护服,戴好手套、帽子以及口罩,这样,即便是发生意外,也可以将感染率降到最低,若发现这些物品出现破损,需要在第一时间进行更换。对于运输医疗废物的车辆,需要定期进行消毒和清理,在配置消毒剂的过程中,需要多通风换气,穿戴好防护靴以及防护帽,避免消毒剂给自己的皮肤和黏膜带来损伤。在使用消毒剂时,必须要佩戴好口罩,使用完毕后及时将盖子盖上。在进行紫外线照射工作时,要尽量避免灯体直射,特别是要注意保护好眼睛,在更换灯管时必须要按照要求佩戴好墨镜,注意室内通风,保持空气清新,避免化学因素与物理因素对人体产生损害。

1.2.3 注重洗手 在日常工作中,需要严格按照《手卫生规范》的要求来洗手,将卫生管理制度深刻的落实到实处,而医院则需要为医疗废物专职人员配备好卫生设施,加强相关知识的宣传和教育,帮助专职人员掌握更多的卫生知识。让他们意识到,洗手是降低感染率的最有效措施,充分洗手可以有效去除手部细菌,在完成各项操作之后,都需要使用流动水仔细洗手2 min,洗手要严格遵循相关的方法,同时,还要避免受到二次污染[2]。

1.2.4 建立医护人员健康档案 医疗废物处理专职工作人员必须维护自身健康,不能患有急慢性传染病。为此每年定期进行健康查体一次,接种乙型肝炎疫苗,加强职业健康教育,提高工作人员免疫力与抗病毒能力。建立意外伤害的报告制度,建立登记手册,及时分析伤害原因,以减少伤害的重复发生。

1.3 观察指标

对比管理措施实施后,医疗废物专职人员对于相关知识的掌握程度,总分为100分,90分以上为优秀,80~90分为合格,80分以下为不合格。

1.4 统计学处理

采用SPSS 12.0软件对所得数据进行统计分析,计数资料以率(%)表示,比较采用字2检验,P

2 结果

结果显示,管理模式实施后,医疗废物专职人员相关知识掌握程度得到了显著的提升,实施前后比较差异有统计学意义(P

3 讨论

医疗废物专职人员医院感染的危险因素是一个不容忽视的问题,这主要由几个原因引起。

3.1 工作人员因素

医疗废物专职人员自身因素对于感染有着直接的影响,在职业结构的影响下,我国医疗机构从事医疗废物处理的工作人员综合水平并不高,缺乏接受新知识的能力,一般情况下,他们只接受短期的培训就直接上岗,不了解医院感染的深层次知识,缺乏系统的职业感染防控知识水平,自我防护意识差[3]。部分工作人员还简单的认为,其工作只是将医疗废物简单的收集和处理,不了解怎样用护具来保护自己的人身安全,为了方便工作还会随意改变工作流程,以上因素都可能给他们的人身安全带来影响。

3.2 化学因素

在处理污染医疗器械时,往往需要使用含氯消毒剂以及戊二醛,这些试剂具有一定的刺激性、挥发性以及腐蚀性,医疗废物工作人员在处理医疗废物时,常常需要使用这些试剂,必定会吸入这些消毒剂,很容易损伤他们的黏膜。此外,这些试剂在挥发到空气中后,很容易导致工作人员出现支气管炎等一系列的呼吸系统疾病,对于眼睛也有着一定的刺激性[4]。

3.3 生物因素

在医疗废物中,有相当多的一部分属于感染性废物,这些是由于手术、血液等因素产生的病理性废物,其中残留着大量的病原微生物,在处理这些废弃物的过程中,工作人员不仅需要接触患者的引流液、血液和体液,还会接触到针头、刀片、缝合针等,很多病毒会通过这些器械传染给人体,这不仅是导致医疗废物专职人员感染的高危因素,也严重影响着他们的身心健康。

3.4 物理因素

在采用紫外线进行照射时,如果人体皮肤或者眼睛接触到,很可能引起结膜炎、角膜炎、皮肤红斑以及过敏性皮炎[5]。在进行操作时,污染医疗废弃物都会导致医疗废物专职人员手部与皮肤位置细菌数量增加,如果稍不注意,手与皮肤就会成为细菌的传播媒介,引发一系列的感染。

3.5 工作环境影响

患者体液、尿液与血液在扩散到空气中后,很容易形成气溶胶,污染了回收间的环境,此外空气也是传播疾病的重要媒介,长期在受到污染的场所中工作,医疗废物专职人员也会出现巨大的心理压力。这不仅在一定程度上影响医疗防护的质量,也会影响到医疗废物专职人员的生活质量[6]。

总之,医疗废物的管理部门涉及到院办、医务部、护理部、后保部、感染办、保洁公司等。人员涉及到医务人员、患者及家属、保洁员等,院感办起着举足轻重的作用。如何扮演好自己的角色,协调相关部门,督导各级人员落实医疗废物的各项制度措施,考验着院感专职人员的智慧[7-8]。按要求掌握国家关于医疗废物相关法律、法规、规章和有关规范性文件的规定,熟悉本机构制定的医疗废物管理的规章制度、工作流程和各项工作要求;不断加强自身业务和管理能力的培养和提高,日常监管中,既讲原则,又要结合医院的具体情况。

参考文献

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篇2

塑化剂种类很多,最常使用的是DEHP(邻苯二甲酸酯的一种,也称DOP),它是一种被广泛使用的增塑剂,在塑料加工过程添加这种物质,可以使塑料柔韧性增强,容易加工,但这种物质不允许添加到食品中。由于它有增稠、保留香味、改善口感等作用,且成本低廉,不法商家用其代替相对昂贵的棕榈油,与阿拉伯胶、乳化剂及其他多种食品添加物混合制成有毒的“起云剂”,从而通过食品进入人体。

塑化剂是种对人体有持续性危害的有机污染物。国际研究表明,体内长期积累高剂量DEHP,会给生殖系统、免疫系统、消化系统带来慢性危害,可干扰内分泌,造成小孩性别错乱,使男性生殖器变短小、性征不明显、量和数量减少等。台湾报道指出,有在怀孕期间每天都喝珍珠奶茶的台湾妇女称,其8个月大的男婴,生殖器只有1厘米长,不及同龄男婴的三分之一,怀疑是食用含塑化剂食品所致。因此,长期摄取“塑化剂”对男性的影响较女性大。

应对:不要用塑料容器装含油食物

塑化剂对人体的危害程度与浓度密切相关。事实上,我们日常生活使用的塑料容器都会溶出DEHP,但因为浓度低,它们对人体的影响是微乎其微的。专家表示,在台湾部分食品饮料DEHP浓度尚未公布前,专家无法判断这些食品对人体健康的危害程度。

专家指出,塑料产品出现100多年,已渗透到食品生产领域的许多环节,要完全与塑料绝缘是不现实的,但可从细节上减少伤害。由于塑化剂易溶于油脂,请不要用塑料容器盛装含油的食物,尽量减少保鲜膜的使用,使用时特别要注意将其与油脂隔开。此外,高温也会促使塑化剂析出,因此,不要用微波炉加热塑料饭盒。应从生活细节上抵制塑化剂。同时,DEHP还含有类似女性激素的成分,小朋友应尽量少喝含糖果汁、饮料,多喝开水:成人如果平常一两天就有喝一瓶塑料瓶装果汁、饮料的习惯,建议打算要孩子的时候,一定要先检查身体,

大陆清查台湾遭塑化剂污染产品

台湾爆发“塑化剂”污染事件后,相关部门证实台湾产含致癌塑化剂DEHP的部分产品已输往大陆。6月3日,国家药监局通知,要求各地暂停生产销售并下架含

“邻苯二甲酸酯”(与中国台湾地区检出的塑化剂DEHP同属“塑化剂类”)的两种保健食品:协和牌灵芝孢子粉片和美中清素牌的多种氨基酸片。国家质检总局6月14日更新了暂停进口台湾食品及食品添加剂生产企业的名单,截至目前,所有“染毒产品”一共971种,所有问题产品都被禁止进口。

(6月14日,综合媒体报道)

方便面或遭塑化剂污染

华南农业大学食品学院副教授柳春红与其同事进行实验检测的结果显示,受包装中的塑化剂溶出影响,市售方便面和方便米粉存在不同程度的塑化剂污染。在他们随机购买的样品中,作为样品的方便面、方便米粉中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2一乙基己基)酯(DEHP)的检出率均超过一半。以上两种物质是方便面类食品塑料包装中最常用的两种塑化剂,添加了这两种塑化剂的塑料,一般不能用来包装富脂类食品,塑料包装材料中的邻苯二甲酸酯类容易从塑料中溶出,污染食品。

(6月3日《新快报》报道)

儿童玩具检出有毒望化剂

一家国际环保机构公布的抽样调查结果显示,国内市场大量存在的塑料玩具含危害儿童健康的邻苯二甲酸酯,检出率高达70%。科学家认为,邻苯二甲酸酯可能影响胎儿和婴幼儿体内的荷尔蒙分泌,引发激素失调,有可能导致儿童性早熟。

篇3

【摘要】

本文介绍了环境中邻苯二甲酸酯类化合物分析方法的研究进展,对大气、水体、土壤、植物、食品和塑料产品中的邻苯二甲酸酯的样品的预处理方法和检测技术作了综述,并提出了检测中存在的问题和研究前景。

【关键词】 邻苯二甲酸酯;样品前处理;气相色谱法;液相色谱法

Abstract:The analysis methods of phthalate esters in environment were reviewed.The pretreatment technology and determination methods of different samples in water,soil,air and so on were compared in this paper.Furthermore,the problems in determination and research prospect were mentioned in this paper.

Key words:phthalate esters;sample pretreatment;gas chromatography;high performance liquid chromatography

1 前言

邻苯二甲酸酯(Phthalic Acid Esters,简称PAEs,别名酞酸酯)是一类重要的有机化合物质,常见的有邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)和邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)。PAEs主要用作塑料的增塑剂,增大产品的可塑性和提高产品的强度,也可用作农药载体,驱虫剂、化妆品、香味品、剂和去泡剂的生产原料。近年来,随着工业生产和塑料制品的使用,邻苯二甲酸酯不断进入环境,普遍存在于土壤、底泥、水体、生物、空气及大气降尘物等环境样品中,成为环境中无所不在的污染物。

PAEs对人类的危害是多种多样的,比如致癌性、致畸性以及免疫抑制性,其中尤以造成人体生殖功能异常最为引人注目。他们在人体和动物体内,发挥着类似雌性激素的作用,干扰内分泌,使男子量和数量减少,运动能力低下,形态异常等,现已将其归为环境雌激素类物。

PAEs在环境样品中含量较低,并且基质复杂,所以分析测定困难。邻苯二甲酸酯的测定,通常采用气相色谱法(GC)或液相色谱法(HPLC)完成,分析测定的工作重点是环境样品的前处理。本文对近十年来报道的各种环境样品中邻苯二甲酸酯类化合物的样品前处理技术及检测技术作总结回顾,比较不同的样品预处理技术和检测方法。

2 样品的采集和前处理

2.1 大气

PAEs对大气的污染主要来源于喷涂涂料、塑料垃圾的焚烧和农用薄膜中增塑剂的挥发,其中,增塑剂对大气污染已引起人们重视。PAEs主要以气溶胶的形式存在于空气中,采集方法有液体吸收法和固体吸附法。甲醇、二氯甲烷和正己烷均有较好的吸收效果,但二氯甲烷比甲醇易挥发,在采样过程中容易损失,而甲醇吸收液可以直接进样,故常采用甲醇作吸收液[1]。常用的固体吸附剂有颗粒状吸附剂、纤维状滤料等。玻璃纤维滤膜能耐高温(400~500℃),可通过加热去除滤膜上存在的有机杂质,减少对有机化合物采集和分析的干扰,并且通气阻力小,采样效率高,能简单地用有机溶剂浸泡的方法来提取采集在上面的被测物质,因此是采集固态和液态的气溶胶的最适材料[2]。固相吸附离子交换树脂如:XAD-2是最有效的采集半挥发性气态有机物的方法,因此在滤膜末端连接固相吸附离子交换树脂可以采集到大气中总的PAEs[3]。

大气颗粒物样品收集后,采用索氏提取或超声提取初步富集分离。由于索氏提取时间长,使用的溶剂量大,操作繁琐,大多数采用超声提取的方法。近年来,微波辅助萃取技术(MAE)受到大家关注。微波辅助萃取技术(MAE)是利用微波加热的特性对物质中的目标成分进行选择性萃取的方法。通过调节微波加热的参数,可有效加热目标成分,以利于目标化合物的萃取和分离。此方法可以同时萃取多种有机物,操作简便快速,成本低[4]。

由于大气基质复杂,在测定前必须对待测组分进行有效的预分离,最常用的预分离方法是双柱层析、微型硅胶柱层析法。王西奎,王筱梅等[5]分别用氧化铝和硅胶装填的双柱分离大气样品中邻苯二甲酸酯,建立了双柱层析预分离法。双柱法溶剂用量大、操作繁锁、易造成空白污染,精密度欠佳。由于层析柱柱效与填料粒径平方成反比,王西奎等[6]利用小粒径硅胶(10~40 mm)作为层析柱填料,建立了大气中痕量邻苯二甲酸酯的微型硅胶柱层析预分离方法,得到较高的分离效率,并使前处理操作简便。

2.2 水样品

地表水和地下水中的PAEs的来源主要通过两大途径:直接途径是含有该类化合物工业废水的排放,固体废弃物的堆放和雨水淋洗以及PVC塑料的缓慢释放;间接途径是该类化合物排入大气,通过干沉降或雨水淋洗而转入水环境中。PAEs在水中不易溶解,在水环境中浓度一般只有1O-9数量级,因此,监测水中这类物质必须经过预富集处理。目前,国内外对PAEs的预富集方法主要有液-液萃取(LLE)、固相柱萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、固相膜萃取(SME)、棒吸附萃取法(SBSE)等。

LLE是经典的富集方法[7],它用有机溶剂从水样中一次或多次萃取有机物PAEs,浓缩、定容、分析。但该方法尚存在一些问题,需消耗大量的有机溶剂,并且费时,同时大量应用有机溶剂又导致新的环境污染或增加处理废水的操作和成本,而且由于分析痕量有机污染物要求使用高纯度溶剂,造成分析成本较高。现在已经逐渐被更加有效的、多功能的固相萃取技术所取代。

固相萃取法(Solid Phase Extraction,SPE)采用高效、高选择性的固定相,利用吸附剂对大体积水样中的有机污染物加以富集,具有溶剂用量少、分析时间少,回收率高、易于自动化,还可用于SPE-GC-MSE、SPE-LC-MSE在线分析。林兴桃等[8]建立了以亲水-亲脂平衡的HLB(Hydrophilicand Lipophilic Balance)固相萃取柱萃取水中有机污染物的方法,确定固相萃取的优化条件为:洗脱剂组成为V(甲醇):V(乙醚)=1∶19,洗脱速率为1.0 ml/min。检出DEP、BB、DBP和DEHP4种邻苯二甲酸酯类环境激素。L.Brossa等[9]建立了利用聚苯乙烯-二乙烯基苯多聚体(Polystyrene-pinyl Benzene,PSDVB)为固相萃取柱,在线SPE-GC-MS(固相萃取-气相色谱-质谱)联用检测水体中PAEs的新方法。

固相微萃取技术是在固相萃取的基础上发展起来的崭新的萃取分离技术,该装置类似进样器,利用暴露于样品的纤维涂层对目标化合物进行吸附,然后用一定的方式解吸,从而可对化合物进行分离分析。SPME集采样、萃取和富集于一体,其优点是:不需有机溶剂,样品需要量少,易于自动化;适用范围广,气体、固体和液体样品以及环境、生物和食物样品都可采用;可直接用于环境水样的采样。但缺点是价格比较昂贵,分析成本较高。王超英等[10]研究了固相微萃取(SPME)/高效液相色谱(HPLC)联用测定环境中痕量邻苯二甲酸酯的分析方法,比较了5种不同类型涂层对5种邻苯二甲酸酯的萃取效果,采用3因素3水平正交实验设计对SPME的条件如萃取时间,离子强度,解吸时间等进行了优化。Penalver A等[11]做了萃取头选择实验,比较了五种萃取头对水样中六种邻苯二甲酸酯的萃取情况,进行了SPME条件优化,确定65(m PDMS/DVB为邻苯二甲酸酯的最佳萃取头。

固相膜萃取是继固相柱萃取后发展起来的一种新的萃取技术。由于薄膜介质截面积大传质速率快,因而可以使用较大流量;膜状介质的吸附剂的粒径较小且分布均匀,会使表面积增大并能改善传质过程。因此它可以萃取较大体积的水样,并获得较高的富集倍数,能测到水中μg/L、ng/L级的污染物。戴树桂等[12]以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)4种化合物为代表,以C18键合硅胶膜为介质,研究了环境水样中该类化合物固相膜萃取,并以实际水样为介质,比较了固相膜萃取与液-液萃取的富集效果。固相膜萃取富集水中PAEs化合物的效果与液-液萃取相同,但溶剂用量少得多,且省时省力,因此固相膜萃取优于液-液萃取。李碧芳[13]采用湿法制膜技术制备了聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯(PDMS/DVB)新型固相微萃取膜,以扫描电镜、红外光谱和热重分析等手段对自制膜的性能进行表征。考察了吸附条件、解吸条件的影响,并用于珠江水和湖水中邻苯二甲酸酯类化合物的分离富集,回收率79.6%~112.4%,RSD 12.5%~23.8%。与固相微萃取纤维相比,固相微萃取膜制作成本低、使用方便、吸附容量大,是一种有发展前景的样品前处理新技术。

SBSE是用涂渍聚二甲基硅氧烷(PDMS)的搅拌棒对水样进行预处理,脱附进样。脱附方式有热脱附装置及用程序升温进样技术(PTV)。由于搅拌棒上的PDMS较SPME上的含量高,因此具有更高的回收率和灵敏度。Pefialver等建立了SBSE和大体积进样GC-MS测定水样中环境激素的方法,分析灵敏度高,对PAEs的检出限可达10 ng/L。

2.3 土壤、生物样品、食品及其包装材料

PAEs进入自然环境,经淋溶、挥发和沉降等过程,在土壤、水体和大气等环境介质中迁移、转化,并在土壤、沉积物中累积,并且可以进入生物体,在生物体内蓄积,造成极大的危害。在食品包装方面,PAEs作为软质塑料的增塑剂应用特别多,各种塑料盒,塑料袋都含有PAEs。PAEs与塑料基质之间没有形成化学共价键,因而在接触到包装食品中所含的水、油脂等时,便会溶出,污染食品。

土壤、生物样品、食品及其包装材料样品的前处理技术与大气样品差不多,通常采用索氏提取或超声提取等方法初步富集分离后,再用硅胶-氧化铝双柱层析或微型硅胶柱层析进行预分离。曾锋等[14]建立了硅胶-氧化铝层析柱净化分离,GC-MS、GC-FID定性定量分析沉积物样品邻苯二甲酸酯类有机污染物的方法。

3 测定方法

目前,PAEs分析检测方法主要有气相色谱法(GC)、液相色谱法(LC)、红外光谱法(IR)和薄层色谱法(TLC),其中应用最为普遍的是带有质谱检测器(MSD)的气相色谱法。随着高效液相色谱仪和液-质联用仪的推广使用,对HPLC和LC-MS的研究也越来越多。

3.1 气相色谱法(GC)

GC法主要用DPX-35型毛细管柱或DB-17HT熔融石英毛细管柱分离PAEs化合物,对大多数化合物有较好的分离,能够满足分析的要求,但对于碳原子数较多的异构体化合物(如邻苯二甲酸二异壬酯DINP、二异癸酯DIDP等)分离效果较差,峰形重叠,检出限较高,影响了准确的定性和定量。

气相色谱仪的检测器应用最为普遍的是质谱检测器(MSD),质谱仪则具有灵敏度高、定性能力强的特点,尤其是采用选择离子方式(SIM)更是提高了灵敏度,降低了检出限[15]。曾凡刚等[16]用GC-MS对邻苯二甲酸酯类进行定性、定量分析,检出限1.0 pg~10 pg。除质谱外气相色谱的检测器还有带有火焰离子化检测器(FID)、电子捕获(ECD)。对于一些极性化合物,如直接用GC和GC-MS分析,很容易出现脱尾峰,检测的重复性和灵敏性都较差,因此在进行GC和GC-MS分析前,需进行衍生化步骤,以提高分析的敏感性和选择性。周益奇[17]利用壬基酚与N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)之的衍生化反应。发展了气相色谱-质谱同时测定水中壬基酚和邻苯二甲酸酯类化合物的方法,能够准确测定11种壬基酚同分异构体及4种邻苯二甲酸酯。回收率达到78.9%±24.5%;具有较高的灵敏度。方法检出限达到(1.9~5.5)×10-4μg/L。

3.2 液相色谱法(LC)

近年来,液相色谱和液相色谱-质谱方法也逐渐得到应用和发展。HPIC-UV法多采用C8或C18色谱柱,以甲醇-水或乙腈-水作为流动相进行反相梯度洗脱;电喷雾离子化LC-MS技术在PAEs的测定中可通过特征离子对C6-C10异构体混合物进行定量,解决了GC-MS法分离异构体混合物时出现的分辨率较低,异构体基团间保留时间重叠的问题。孙震[18]采用液相-电喷雾质谱(HPLC-ESIMS)法对聚氯乙烯玩具中的六种邻苯二甲酸酯类增塑剂(DEHP、DNOP、BBP、DBP、DINP和DIDP)进行了测定,能较准确地测定PVC中DINP和DIDP。对于一些极性化合物的检测,液相色谱可以直接测定,不需经过衍生化的过程,这样就使得样品的预处理更加简单。

3.3 傅立叶变换红外光谱法-ATR技术

王成云[19]利用傅立叶变换红外光谱法-ATR技术测定样品的红外光谱,采用偏最小二乘法对所测红外光谱进行分析,建立了一种无损快速分析方法,定量地测定聚氯乙烯塑料中多种邻苯二甲酸酯类增塑剂的含量。该方法测量精密度的变异系数小于6%,测量准确度的变异系数小于3%。该方法不受基体的干扰,简单快速,适合于流水线的质量控制,但采用红外光谱法来定量测定DINP和DIDP的含量时,测定的是DINP中各同分异构体的总和。

4 存在问题及研究前景

环境样品中PAEs的分析测定主要存在三个方面的问题。①PAEs存在的广泛性使得测定的基质复杂多样,为样品的前处理带来一定的困难,因此样品前处理过程仍然是分析PAEs的“瓶颈”步骤。建立高通量的样品预处理技术和在线同时处理、分离和检测的方法,将是分析和检测中预处理方法发展的一个趋势。②碳原子数较多地异构体混合物的分离检测仍然是PAEs分析的难点,目前对于高分子量的异构体混合物分析涉及的还很少(如DINP,DIDP),为了将多种结构相近的有机化合物及异构体分别测定,传统的低分辨色谱(GC、LC)、色质联用技术(GC-MS、LC-MS)等已不能满足具有多种异构体化合物监测的需要,因此高分辨色谱-高分辨质谱(HRGCPLC-HRMS)是未来发展的一个趋势,而多级质谱(MS-MS)联用仪能达到更高的灵敏度,且其选择性也非常好,因此色谱与高分辨质谱及多级MS-MS联用技术将是未来监测和分析环境中PAEs最有力的手段之一。③多组分同时与在线分析可以大大降低检验投入,同时可以大幅度增加对PAEs的监控能力,因此是未来的发展的重要方向。

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篇4

【关键词】绿色化学技术;环境污染;治理;应用

引言

在二十一世纪,如何有效预防环境污染,确保生态环境持久平衡发展,是人类面临的重大难题,生态环境的破坏已经达到了难以恢复的程度。针对我国当前国情,应当适当放慢经济增长速度,将环境治理作为国家政府工作的重点。绿色化学是一门新型的化学种类,对污染物的处理基本实现了零排放,零污染,实现了废物的最少排放。就目前形式来看,绿色化学技术有着十分广阔的发展前景,国家政府需要加大研究力度,将绿色化学技术在全社会范围内广泛推广开来。

1 绿色化学技术简介

绿色化学是指在设计研究过程中没有或者只有尽可能小的环境负作用的、且在技术上、经济上具有着很强可行性的化学品或者化学过程的学科,通俗具体地讲,绿色化学就是利用化学的技术方法来减少消灭那些对人类健康、环境安全和生态过程有害的产物。所以绿色化学又叫做环境无害化学、清洁化学或环境友好化学。绿色化学是实现污染预防的基本和重要的科学手段,包括合成、催化、分析等许多化学领域的内容。绿色化学的主要目标是实现有毒有害物质的零产生,零使用,是一门能够在源头上阻止污染的化学门类。

2 绿色化学技术的种类

总的概括,绿色化学技术主要包括以下几种类型:

(1)生物技术。生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程,其最大特点在于能充分利用生物质资源,节约能源,实现清洁生产,并且实现一般化工技术难以实现的化工过程。

(2)膜技术。膜技术通常包括膜分离技术和膜催化技术。膜分离技术包含微滤、超滤、渗析、电渗析、纳滤和反渗透、渗透蒸发、液膜等。膜分离技术具有成本低、能耗少、效率高、无污染、可回收有用物质等优点;膜催化反应可以“超平衡”地进行,提高反应的选择性和原料的转化率,节省资源,减少污染。

(3)催化技术。催化剂是化学工艺的基础,是使许多化学反应实现工业应用的关键,酶的催化效率通常比无机化学催化剂高成百上千被,酶催化反应温和,控制比较容易,且环境污染小。

(4)高级氧化技术。高级氧化技术主要包括紫外线法、H2O2/Fe2+法、O3/H2O2法等,将有机污染物进行氧化分解,完全转化为水和二氧化碳。

(5)超声波降解技术。超声波使液相分子瞬间爆炸,产生强大的冲击力,使所有的有机物在空化气泡内发生化学键断裂、高温分解或自由基反应而使废水中的有机污染物降解。

(6)等离子体技术。等离子体由最清洁的高能粒子组成,不会造成环境污染,对生态系统无不良影响,加上等离子体反应迅速,反应完全,使原料的转化率大大提高。

(7)微波技术。微波技术能够大大加快化学反应速率,缩短反应时间,而且操作简单方便,产率很高。

3 绿色化学技术的特点

绿色化学技术的特点主要表现在以下几个方面:

(1)绿色化学技术从源头上有效防止了污染,最大限度的减少了污染的排放,甚至实现了零排放,采用的是无毒无害的原材料。

(2)绿色化学技术需要在无毒、安全无害的反应条件下进行化学反应,对反应条件的要求比较高。

(3)绿色化学反应所产生的物质对于自然环境是无污染的,能够有效地提高资源能源的循环利用效率。

4 绿色化学技术在环境污染治理中的应用

4.1 绿色化学技术在大气污染治理中的应用

大气中的SO2 主要来自煤中含硫物经燃烧产生的产物,绿色化的煤炭生物脱硫技术是今后脱硫技术的发展方向。常用煤炭生物脱硫方法有生物浸出法、表面处理浮选法和微生物絮凝法等。将煤炭生物技术与非生物乳化技术相结合,提出煤炭脱硫的生物非生物综合新技术,可缩短脱硫时间。在微生物菌种方面在基础研究方面,一方面在采用驯化传统菌种,另一方面还积极研究利用遗传学技术,对脱硫微生物进行改良。

4.2 绿色化学技术在固体废弃物污染治理中的应用

当前我国城市固体垃圾的处理主要是以无害化填埋和焚烧的方式来进行,无害化填埋对于土地资源来说是一个十分巨大的浪费,而且会严重污染土壤环境,而焚烧则会产生大量的有害气体,如果不能处理好,将会造成对环境的二次污染。当前通过采用固体废弃物电力气化技术,能够有效解决固体废弃物污染问题,而且运行成本较低,能够节约大量的资金,还能够实现循环利用。

针对白色污染问题,通过燃烧等方法的处理会造成对空气环境的污染,将绿色化学技术应用到塑料生产过程中,改善塑料结构,实现可降解生物塑料的生产是未来发展趋势。

4.3 绿色化学技术在水污染治理中的应用

工业污水和城市生活污水是最重要的水环境污染源之一,利用绿色化学理念,实现对污水的零排处理,是未来的发展趋势,当前我国自主研发的热水锅炉零排污技术在对污水处理的过程中有效地避免了可再生废盐水、煮炉水、冲洗水等废水的排放,实现了废水处理零排放。在对化学实验废液进行处理时,利用绿色化学技术,能够对废液进行有效中和,产生易处理、无污染的生成物,有效地减少了对环境的污染。农业生产中农药化肥对于自然水体的污染也十分地严重,通过采用新型的绿色农药,比如生物农药、光活化农药、现代化学农药等,在保证使用效果的前提下能够有效地减少环境污染,改善当前农业生产环境。

5 结束语

针对当前我国环境污染日益严重的状况,需要采取必要的治理措施,来改善自然环境,绿色化学技术以其独特的优势,在未来环境污染治理中会有很广阔的发展前景。

参考文献:

[1]李春喜,王京刚,王子镐,魏晖,张朝军;超声波技术在污水处理中的应用与研究进展[J].环境污染治理技术与设备,2001(02).

[2]颜海波,孙兴富.电解和臭氧技术在染料废水处理中的实践[J].环境科学与管理,2006(07)

篇5

[关键词]果实品质 套袋

套袋技术是我国果树生产中广泛应用的提高果实品质的栽培措施,由于套袋栽培技术能够改变果实生长发育的微域环境,具有控制病虫危害,降低化学农药污染,并可使果实着色均匀艳丽等特点而广泛应用于几乎所有果树,特别是在苹果、梨、桃、葡萄、枇杷等果树上应用较多,套袋栽培技术是生产优质无公害果品、提高果实品质的有效途径之一。

蔬菜套袋栽培技术是一项可以有效降低农药残留、提高蔬菜商品价值的保护性生产技术,具有投资小、易操作,效益好等特点,可有效防止蔬菜生产中因喷施农药及蚜虫、白粉虱等排泄物而造成的果实污染,并可减轻病虫害侵染,对发展无公害蔬菜生产具有积极的作用。近年来,在果实内在品质形成的机制以及套袋对果实品质的影响方面的研究取得了一些进展,现综述如下。

一、不同果袋材料在不同蔬菜上的应用研究

不同果袋材料对不同蔬菜果实生长发育和品质的影响不同。陈志杰等研究了聚乙烯膜袋和灰白纸袋对不同蔬菜的套袋效果,结果表明聚乙烯膜袋对黄瓜、番茄、西葫芦、茄子套均有显著增产效果且降低了农药残留量,但其效果比灰白袋要好,灰白袋对番茄没有增产效果。赵英等以“东圣一号”番茄品种为试材研究不同果袋对番茄果实生长发育和品质的影响,表明不同栽培季节应选用不同聚乙烯塑料薄膜袋果袋对番茄果实进行套袋,冬春季节应首选白膜袋,次选紫膜袋,春夏季节应首选紫膜袋,次选白膜袋;秋冬季节首红膜袋,次选白膜袋。选用的果袋大小以长30Cm宽25cm为宜,袋体底部两端及中间应有长1.5cm左右的渗水孔,在袋体顶部的中间应适当开口并扎口袋,袋体上开设一些通气孔有利于通风换气降低袋内相对湿度。目前茄子套袋栽培中使用较多的为具有防水、防晒、防菌、防虫性能的红色纸袋和聚乙烯膜袋,但对两者的对比实验还未见报道,王仪岚等研究了不同颜色的聚乙烯膜袋对茄子果实农药残留量及产量和品质的影响,表明紫色聚乙烯膜袋效果最好。高艳明等在不同套袋方式对长茄生育和品质的影响试验中研究发现正反套袋都会增加长茄的长度、直径、单果重且反套袋比正套袋对于长茄的品质影响更好。综上所述,番茄套袋应根据不同栽培季节选用不同颜色的聚乙烯膜,茄子套袋应选用紫色聚乙烯膜进行反套袋,但聚乙烯膜与纸袋在茄子套袋中的效果比较还需做进一步研究。

二、不同茄果类蔬菜套袋时间的研究

不同的茄果类蔬菜具有不同的套袋时间,套袋的时间不当有可能导致袋内果实多种细菌性病害甚至果实腐烂,套袋过早有可能使幼嫩果柄受损伤导致生理落果影响果实的生长发育,套袋过晚会影响果型并增加了套袋的难度,影响其产量和品质。

套袋栽培在番茄上的应用应在番茄幼果直径为1.5~2.5厘米时对其进行疏花疏果,确定所留的果实后进行多果套袋,开花坐果后较为适宜。套袋时应先进行疏果,摘除畸形果,每穗保留3~5个果,用塑料套袋将保留果套好,再用细铁丝或曲别针固定,每袋只套一个果。

番茄在生长开花坐果后经过疏花疏果确定所留的果实后进行套袋。袋的大小为长220mm,宽200mm厚度0.008mm无色透明的聚乙烯薄膜袋(亦可多果套袋,多果套袋的缺点是果实之间易感染病虫害),将薄膜袋套在果上,然后将薄膜袋口在果柄部用线绳扎在一起,但不能过紧,以免影响果柄横向生长,同时可保持一定的通气性或用橡皮筋将袋口套住,橡皮筋具有一定的松紧度可以随果柄的增长而扩大,套袋后,待达到上市标准,果实带袋上市。

番茄套袋后可促进果体生长,并使果实色泽新鲜,单果套袋后比套袋前果体横向平均增长14mm,竖向平均增长12.8mm,对照(果不套袋)果体横向平均增长13.2mm,竖向平均增长10.8mm,转红时间处理比对照提前5~7天。

田间系统研究了不同袋型的套袋效果及不同果实类蔬菜最佳套袋的时期.室内测定分析了套袋果实蔬菜的营养物含量及农药残留量.结果表明:黄瓜、番茄、西葫芦、茄子套膜袋均有显著的增产效果,分别为16.4%、11.6%、10.1%、13.7%.套纸袋除番茄外亦均有明显增产效果.套膜袋Vc含量增加22.0%~152.9%.畸形瓜(果)降低11.5%一32.3%,袋体有效阻隔了化学农药对果实类蔬菜直接接触污染.套膜袋黄瓜、番茄、茄子、西葫芦中农药残留量分别降低83,3%、84.5%、79.7%、85.7%,套纸袋依次降低73.2%、79,9%、70.9%、83.1%.套袋栽培协调了病虫防治与绿色食品蔬菜生产的矛盾。

以‘Harvest’硬肉番茄为试材,研究了4种材质果袋内微环境的变化以及对硬肉番茄果实生长发育、商品品质和病害的影响。结果表明:不同材质的袋内相对湿度和温度均比对照有不同程度的提高,袋内光照强度较对照显著减弱;白膜袋和白纸贴膜袋处理的果实果径增长率、单果重有显著增加;果实固形物含量、果实硬度均无显著变化;套袋促进了番茄果实的提早成熟,着色级数提高,果实表面光洁无污垢。综合比较,白纸贴膜袋处理的果实综合评价指数高于其他3种材质的果袋,在番茄果径为2-3cm时套袋最为适宜,果实生长发育最快。

果袋长30~35cm,宽28cm,果袋底部和两侧封口顶部开口,在果袋的两侧留有2排各4对通气孔,各排距离封底4cm,距袋两侧3cm,每个通气孔直径8mm,孔间距20mm。

番茄果实套袋采用规格为190毫米×160毫米×0.0015毫米的无色透明聚乙烯袋最好。

以中杂九号番茄为试材,试验分析了番茄果穗套袋对袋内微环境、果实发育及品质的影响。结果表明,套袋对番茄果实发育影响不大;套袋后果实微环境温度升高2.3℃,光照减弱11.1%,成熟果实表面洁净,无农药、泥水和尘埃污染,维生素C含量提高7.93%,可溶性糖含量提高8.20%,但套袋果实可溶性蛋白质含量显著降低,果实表面锈斑率和裂果率增加。

膜袋可选用0.00]~0.005mm厚的聚乙烯转光无滴透气微膜制作的专用袋,膜口预留约10mm宽绑扎带;纸袋选用柔韧性好、透气性强的食品包装纸或果品套袋专用纸,袋的一端为套入口,另一端有渗水孔。黄瓜袋体长30~32cm,直径7~7.5cm,西葫芦袋体长20—25cm,直径15~16cm;茄子袋体长为18~20cm,直径10~12cm;番茄袋规格为12×15cm。生产中进行果菜套袋时一般要求冬季、早春弱光下选用膜袋,春季强光高温下选用纸袋。

茄子套袋一般选择具有防水、防晒、防菌、防虫性能的红色纸袋,以提高果面光洁度。套袋时期选在茄子瞪眼期,套袋时间应在晴天上午8时以后到下午5时以前进行。套袋方法:套袋前将整捆纸袋放于潮湿处,达到潮润柔韧,使用方便;在套袋过程中,尽量让幼果在袋内悬空,捆扎不要过紧,否则影响其生长。

正套袋为袋口朝上扎紧袋底部右下方留出气口反套袋为袋口朝下,上部挖洞套在长紫圆茄上,下部不扎口。本试验利用聚乙烯塑料袋对长茄进行正套袋和反套袋,结果表明正反套袋对长茄的长度、直径、单果重都会增加,反套袋对其品质较对照都明显增加,尤其瞪眼期套袋效果更为显著,长紫圆茄瞪眼期为其最佳套袋时期,从套袋方式来看反套袋比正套袋对于长茄的品质影响较好。

选择果型端正、长势良好的幼果进行套袋,去除病虫果、畸形果。套纸袋时,先将袋体和通气孔撑开,手执袋口下2-3cm处,然后将果袋套在果实上,折全袋口,于丝口上方从连接处撕开将捆扎丝沿袋口旋转一周,扎紧袋口,捆扎时应往意把幼果放在袋子的中央,使袋体保持宽松状态,以利于果实生长发育。套微膜袋时,先把袋子吹鼓,将果放入袋中央,套口紧贴果台,左手捏住袋口的一边和果柄,右手把袋口折皱起来,用膜袋预留的绑扎带扎紧袋口。注意套袋时不能捏伤幼果或果柄。

套袋可以显著降低茄子的农药残留,提高茄子的产量,改善茄子的光洁度等外观品质;套袋处理极显著降低茄子的硬度和纤维素含量;套袋处理茄子果实的坐果率、商品率、含水量、可溶性糖、vc、蛋白质和维生素P含量处理和对照之间差异不显著;不同袋子对花青素含量的影响不同,套紫色聚乙烯塑料薄膜袋的茄子花青素含量与对照无显著差异,其它处理花青素的含量显著低于对照。因此,应选用紫色聚乙烯塑料薄膜作为茄子套袋材料。

茄子单果套袋后比套袋前,横向平均增长27.9mm、竖向平均增长44.4mm,对照(不套袋)横向平均增长29.1,竖向平均增长42,说明果实套袋后不影响其生长,并可起到促进作用。

篇6

2010年6月,家住合肥的王女士在百盛超市内购买了康师傅茉莉清茶的瓶装饮料,打开后却发现瓶盖内壁布满了黑色的霉类物质。厂家对此的解释是“以前也遇到过这样的问题,可能是在超市仓库受潮所致”。

2011年12月,可口可乐旗下美汁源果粒奶优中毒事件被警方初步认定系“投毒案”。受害者家属说:“案发以来,我们先后到不同的商店买过同款商品。在比对时发现,导致中毒的饮料瓶口与瓶盖处存有较为明显的黄色污渍。这与我们后来购买的产品有明显的区别。”此案件至今尘埃未定。

“饮料瓶口”、“霉变、细菌”、“中毒”,这些看似无关的词汇,却在上述饮料瓶口污染事件中形成了一定的逻辑联系。问题究竟源自何处呢?一位饮料生产及包装行业的业内人士给出了答案:“都是由于封口结构存在缺陷而导致的。”

非密封,易污染,忧!

为清楚了解饮料在生产、流通过程中,瓶口如何在“不经意间”被污染了,我们不妨走进一家饮料生产企业的车间,追溯源头。

“洗瓶”是饮料生产企业重要的生产环节,即一台漏斗式的设备上堆放大量的空饮料瓶,在经过高温消毒后进入无菌灌装室。灌装完成后,盛满液体的饮料瓶进入下一个工序,此工序的传输带两侧有一段3~5厘米喷水装置,经过处理后的水从两侧小孔喷射出来,对瓶口进行清洗。当饮料瓶离开灌装室时,一瓶封盖成品饮料已经完整地呈现在面前,整个流程快速而有序。

根据上述生产过程以及饮料的流通链,饮料界内部人士对于瓶口污染给出了两个可能的原因:一是灌装过程中,因饮料溢出且未在瓶口清洗环节中处理干净,导致瓶口部位残留饮料发生霉变;二是饮料出厂后,在运输、储藏等过程中,污染物进入瓶口处的螺旋部位。而后者是造成所有问题的根源。

据调查,在饮料界有一个“公开的秘密”,即目前塑料饮料瓶的封口结构,并不能保护瓶口螺纹部分的卫生,因为瓶口螺纹部分是非密封保护的。

针对此,有人做了这样的实验。

首先,准备一瓶未开封的瓶装饮料,一只装满清水的水桶,一瓶黑墨水。将墨水倒入水桶中,均匀搅拌,再把未开封的饮料放入水桶中。1分钟后,将饮料从桶中取出,擦拭干净瓶体外部的墨水,摆放在桌上。打开饮料后会发现,在密封完好的饮料瓶瓶口螺纹部分均已沾上墨水。实验说明,瓶口部分只是被瓶盖遮住了而已,其间仍能够进入空气和水。

但为何墨水仅存在于瓶口处,未进入瓶体内的饮料呢?实验还在继续。将瓶盖沿直径方向一切为二,并将切开后的二分之一瓶盖重新扣在瓶口螺纹处,原因一目了然:瓶盖仅有瓶口顶部与瓶盖胶垫处一处密封,这层密封是为了保护瓶装饮料不受外界污染;瓶盖螺纹与瓶口螺纹部分存在较大的缝隙,瓶盖与瓶颈处没有任何密封保护的措施。就是这难以发现的缝隙,让墨水“悄悄地”浸了进去。

许多业界人士表示,由于饮料瓶盖与瓶嘴之间的“螺旋部位”不密封,将直接导致瓶口部分易在流通、销售过程中受到尘埃、病菌的污染。所以,目前市场上旋盖式塑料瓶饮料事实上都存在着严重的卫生安全隐患,不适宜用口部对着瓶口直接饮用。

改技术,除问题,难!

既然已经认识到螺纹结构的非密封性是“罪魁祸首”,是饮料食品安全的薄弱环节,但为何饮料行业迟迟不攻坚解决呢?其间有着“三宗罪”。

第一宗罪:担心成本提高,生产企业并无强烈动力解决问题

“饮料螺旋部位非密封,我们也知道存在安全隐患。”业内人士坦露实情的同时,也表达了自己的苦衷。国内采用的是国际通行的饮料包装标准,在其他企业不进行改造的情况下,企业单独进行技术改造,只会增加成本。行业改革的“大气候”缺失,靠“单打独斗”进行瓶口技术改造的企业倍感心有余而力不足。

经了解,在中小饮料生产企业,一条普通的自动化生产线每天生产20万个瓶坯(瓶装饮料的原始瓶体)。如果要修改瓶盖,每个瓶盖的成本将上涨5厘钱。“小本生意能省则省”,在这种想法的驱动下,中小企业老板愿意改进模具的意识微乎其微。对于大型饮料生产企业而言,瓶坯与瓶盖的生产设备一体化,一台机器造价高达千万元人民币。若要改动一个小小的瓶盖设计,则需要重新购进一台千万元的机器,这对精打细算的生产商们而言,着实觉得“不划算”。

再加之,近年来石油价格的上涨带动了塑料制品价格上升,对瓶盖的技术改造也要增加原材料的使用量。在市场竞争激烈的情况下,没有一个企业敢于冒险增加成本来进行技术改造。因此,生产商宁愿以赔偿几箱饮料的“小牺牲”给“受害”顾客,也不愿以增加成本的“大代价”来解决瓶口处的安全隐患。

第二宗罪:标准缺失,规范空白

目前,我国出台的饮料产品卫生标准,包括聚酯饮料瓶卫生标准、饮料瓶盖垫片密封卫生标准以及饮料内溶物卫生标准等。但对饮料瓶口与瓶嘴螺纹处的卫生标准却始终缺失。另外,在《食品容器及包装材料用聚对苯二甲酸乙二醇酯成型品卫生标准》中,也未明确提出密封状态应包括饮料包装的哪些部分。不仅国内如此,在国际上确实也没有标准要求饮料瓶的螺旋部位必须是密封的,许多国际饮料巨头全球统一的饮料包装也如出一辙。

多项塑料制品国家相关标准起草人之一、中国轻工业塑料加工应用研究所专家陈家琪说:“在国家的相关规定中,主要是检测饮料漏不漏,也就是瓶盖和瓶身的结合部位是否密封,并不会检查螺纹这个地方。”“现在食品的外包装只要求密封度的标准。只要内溶物细菌不超标,就没人在意你用什么方法去包装,即使包装瓶体有问题,那也是规范的空白。”这是一位经营饮料包装行业多年的生产者的坦述。标准的缺失、规范的空白,都使得生产商很难自觉去考虑运输流通中会出现在瓶口螺纹处的二次污染、尘埃污染、冷冻液污染等问题。“既然没有政府的卫生标准来规范,也就只能从道德层面上进行补偿了。所以我们并不担心这一位置出现问题的饮料,需要我们承担何种责任。”有饮料生产企业如是表示。

第三宗罪:消费者不知情,饮用习惯使然

篇7

引言

农用地膜覆盖技术在应对农业自然灾害、扩大农作物的种植区域以及提高作物产量等方面的效果显著[1]。同时,随着塑料地膜的大面积推广应用,塑料残留物对环境的危害也日益加剧。因此,研发利于推广应用的可降解地膜对促进农业的可持续发展具有重要的作用。目前,可完全降解的塑料主要以淀粉、纤维素、糖和有机酸的一种或几种为基本原料,经过物理、化学或生物学方法加工而成的。受原材料成本、膜材料价格以及推广应用的影响,农用地膜仍然较多采用纤维素或淀粉为基本原料,包括淀粉基地膜和纸地膜等。其中,纸地膜以造纸工艺为基础,以植物纤维为基本原料,在植物纸浆的基础上,通过添加湿强剂、防腐剂和透明剂等化学助剂,采用常规造纸工艺抄制出原纸,然后对其进行加工处理,使纸张具有农用地膜所要求的机械强度和透光、透水、保温、增温、保墒性或其他增肥和除草功能[2-4]。

1助剂选择及工艺

1.1纤维类型及制浆方法

纤维素属于多羟基葡萄糖聚合物,是无水葡萄糖残基通过β-1和4苷键连接而成的立体规整性高分子。从化学结构上看,天然纤维素高分子内含有许多亲水性的羟基集团;从物理构造上,纤维素又是一种纤维状、多毛细管的高分子聚合物,具有多孔和大表面积的特性,因此纤维素具有一定的亲和吸附性[5]。目前,在造纸工艺中所选择的纤维素原料类型较多,包括杂草纤维如龙须草、荻、苇,农业秸秆纤维如玉米秆、棉秆[6]等,也有采用麻类[7-9]、木材、废纸等纤维素原料[10-11]。不同类型的纤维直接影响最终产品的性能和价格,如草纤维和农业秸秆纤维,不但来源丰富而且价格便宜,但是纤维强度较低,不利于提高增强纸地膜的机械强度,不利于机械化操作。麻类纤维的纤维长度和强度均好于普通秸秆纤维,但是原材料来源和成本是限制其推广应用的基本因素。在造纸工艺中,制浆方法包括化学浆法、机械制浆和生物制浆等。其中,较多采用化学浆法,包括烧碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法等[10,12],为减少在生产过程中采用强酸、强碱而产生的污染,专利200710123115.5[6]采用“浸渍氧化催解”法制浆,生产过程中不用高温高压蒸煮,不用强碱,用无机和有机盐以及有机溶剂配制而成的浸渍剂,使用0.4~0.6MPa的氧压,制成浆的纤维不受破坏,木质素得到改性,胶体灰分得到分解,生产过程不产生黑液,无污染;机械制浆包括磨石磨木浆、盘磨机械浆和热磨机械浆等,在生产过程中不添加任何化学物质,采用揉搓、挤压、自然爆破撕裂获得,无污染物产生[13];生物制浆技术在纸浆过程中,添加一定量的生物制剂,通过微生物酶降解非纤维素,以获得纯纤维素纤维用作造纸原料,工艺辅料减少,产生的工业废水易处理[14]。

1.2化学助剂选择

1.2.1制浆添加剂

制浆工艺中添加化学助剂的主要目的是提高得浆率,改善纸浆的物理强度、柔韧性,提高透明度,增强其防腐和抗分解能力。在目前纸基地膜的加工处理中,除使用部分已经加工好的具有良好韧性及较薄的白纸,如拷贝纸、美浓纸等薄型白纸[15]以外,一般都需要对纸浆进行处理,例如为提高得率,一般会添加一定量的蒽醌(0.05%)[10,12];为增加纸基地膜的干湿强度、干裂断长和撕裂指数等基本指标,在打浆过程中一般会添加湿强剂或其他合成纤维素。例如在打浆度52~58°SR的条件下,周景辉和朱宏伟[2]通过试验确定了聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)、羟甲基纤维素(CMC)、水溶性聚乙烯醇纤维(PVA)和聚丙烯纤维的用量,用量比例分别为1.5%,0.1%,1%和5%。结果表明,纸基地膜的各项指标满足地膜覆盖的要求,可替代塑料地膜。为提高纸浆的透明度,打浆时采用次氯酸盐和过氧化氢的一种或混合为漂白剂,一般加入量为植物纤维原料量的1.5%~12%[10];为了提高纤维的柔软性和强度,在打浆过程中可以加入1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)作为纤维的润涨剂,当打浆度达到53°SR时,加入1%的水溶性聚乙烯醇(PVA),以增强其吸湿性;为了提高纸基地膜的抗降解程度,在纸浆中加入5%~8%的防水剂,4%~6%的增强剂[6]或0.05%~1.5%的8-羟基喹啉酮用以增强其防腐作用[10]。

1.2.2涂布助剂

在制造出一定规格的原纸基础上,为使纸基地膜的基本性能达到普通塑料地膜所要求的机械性能、透水性、保温、保湿和抗分解的能力,通常在纸张表层涂布一定量化学助剂。涂布方法通常采用浸泡、滚涂、喷涂、刷涂等技术方法,涂布助剂类型相对较多。例如,段蕴华等[10]在纸张表面涂布有机硅油、聚丙烯酸乙二酸丙三酯、石蜡系聚合物、生物胶等化学助剂,以提高纸基地膜的防水性能、撕裂指数等。刘正初等[14]选择醇酸清漆和200#汽油的混合液(8:2)作为涂布剂,其中醇酸清漆是由动植物油炼制而成,可以被微生物分解,不会产生二次污染。楮全慧[6]在纸张表面施加1.5%的壳聚糖湿强剂(20℃,pH=7),纸的强度可以增加40%左右。同时,为制造复合多功能地膜,徐华[11]在纸基地膜的表面喷淋不干胶,然后涂布一层粘虫剂,用来防止爬虫和飞虫侵入,同时需要额外的薄膜对粘虫剂进行保护。段蕴华等[9]在涂布液中添加肥料或除草剂,制作出具有肥效或除草功能的纸基地膜。

1.2.3生产工艺特征

纸基地膜生产过程一般采用常规抄纸、分切原纸、涂布助剂、烘干等基本加工工艺,其中涂布采用的方法包括浸渍、滚筒式单面涂布、喷涂、刷涂等涂布方法[10,15-16]。另外,专利(01127449.2)在两层纤维原纸中间喷涂麦饭石(长石质饭状安山岩,粒度为100~6000目粉末),经压榨合成,压光打孔,切割成能够改良土壤的纸地膜,而且因为麦饭石能够释放多种养分,因此该纸基地膜具有改良土壤的作用[17]。为了提高普通纸的伸长率,韩绍娟等[18]提出了一种物理方法,即在造纸生产工艺上增加一个后烘缸(生产工艺类似于皱纹纸),后烘缸的温度控制在95~105℃,压力为2个大气压,能够增加普通纸的伸长率,生产的纸基地膜有利于机械铺设,同时地膜的透气率有一定的改善。

2田间效果验证

与塑料地膜相比,纸基地膜具有一定的透气性,主要因为在纸膜浸涂过程中,由于涂料液的粘度以及各种浸渍阻力、溶剂挥发等因素的影响,纸页内部的纤维孔隙不可能被完全填充,从而保留一定的空隙。其次,纤维本身具有一定的颜色和较低的透明度,在不进行处理的条件下,纸基地膜的透明度较低。纸地膜覆盖的土壤,由于其较高的透气性增大了夜间长波辐射的热量散失[19]。同时,透明度降低了白天太阳辐射的透射,导致纸地膜的平均地温略低于塑料地膜。然而,虽然太阳辐射的透射率降低,由于纸基地膜本身可以吸收更多的太阳辐射,并以热传导的形式将热量传导给土壤,因此纸基地膜覆盖的土壤温度仅略低于塑料地膜覆盖的土壤温度。研究结果表明,最终的作物产量要高于塑料地膜,表现出了较好的经济价值和环保价值。傅玉全[20]使用丹江口第一造纸厂生产的纸地膜,主要技术指标为:原纸定量35±5g/m2,原纸断裂长(纵横平均)3600~3700m,原纸湿强度20%,涂布量8~10g/m2,透明度65%~70%。与裸地栽培的对照试验结果表明,作物的光合作用有明显改善,土壤温度增加,土壤含水量状况较好,具有抑制杂草和增产的优势。同时,与普通塑料薄膜相比除雨天保温效果略差外,其增产效果好,抑制杂草能力强,可以有效防止土壤板结。而且,纸基地膜60天基本降解,不但减少农田污染,而且可以增加土壤有机质。另外,纸基地膜的纤维素材料具有一定的吸湿性能,不但具有调节土壤湿度的作用,而且空气湿度也有一定的调节作用,可以有效抑制大棚中因过度潮湿而带来的菌核病和灰霉病等病害的发生和传播。因此,与普通塑料地膜相比,纸地膜能够更好地协调保水性与透气性之间的矛盾,具有较好的保温效果,具有抑制杂草、减少“白色污染”和提高土壤质量的作用,有利于降低空气环境的相对湿度,降低病虫害的发生概率,从而提高作物的光合作用,有利于作物的持续增产。

3存在问题

1)田间试验结果表明,与露天及普通塑料地膜相比,纸地膜具有减少“白色污染”、改良土壤微环境、培肥土壤、改善植物光合作用、提高作物产量和品质的优势。但是,目前田间的实际应用仍然较少,这与纸地膜的干湿强度和断裂强度较低有直接关系,这使得纸地膜在人工或机械铺设过程中,容易破碎,从而不利于机械化作业。2)纸地膜成本较高是限制大规模推广应用的重要原因[4,20]。目前也有研究表明,纸地膜的成本可以有效降低,如专利00125308.5[11]采用较为低廉的普通农作物秸秆纤维,可以降低成本,使其成本低于聚乙烯地膜成本,从而有利于纸地膜的推广应用。3)纸地膜受到太阳辐射、风力侵蚀、降雨侵蚀及微生物分解等一系列破坏作用,容易发生分解、破碎,纸地膜持续时间较短[3],影响了保温保湿的效果。4)与塑料地膜生产中各项指标和标准体系相比,纸地膜的各项指标体系尚没有建立,不利于纸地膜的生产和推广。

篇8

关键词:原水工程 微污染原水 生物接触氧化 试运行

0 前言

东江-深圳供水工程是向香港、深圳和东莞乡镇供应原水的跨流域大型引水工程。从工程建成投产的1965年初至1998年底,已累计向香港供水108.35亿m3 ,向深圳市供水27.52亿m3,为香港的繁荣稳定和深圳特区经济的高速发展作出了重要贡献。

80年代初期,东深供水水质仍保持了东江原水的较高质量水平。进入90年代以后,随着流域经济从过去以农业为主逐渐转变为以三来一补的工业为主,外来人口急剧增加,污水排放量逐年递增,东深工程原水的污染速度加快。面对水质日益恶化,近年来东深局会同有关科研院所开展了多项采用生物措施改善供水水质的科研项目,并进行实地考察。试验研究和现场调研结果表明,采用生物接触氧化工艺处理微污染原水是切实可行的,是适用于处理东深原水微污染要求的。

1997年广东省计委、建委先后组织和通过了该工程的项目可行性研究和初步设计评审,经省政府批准,决定兴建东深供水原水生物硝化工程。1998年1月5日工程正式开工,经过全体建设者日以继夜的奋战,工程于1998年12月28日通过省水利厅组织的验收,实现了当年开工、当年建成、当年投产的建设目标。

1 生物硝化工程概况

本工程位于深圳水库库尾,设计处理规模为400万m3/d,即设计流量为46.3m3/s,按生物处理池24h运行,流量为16.7万m3/h。工艺流程如下:

东深原水经沉砂区去除大的砂粒,再由粗格栅拦截大的漂浮物,细格栅拦截小的漂浮物及悬浮物后,进入该工艺的主体--生物处理池,使有机污染物和氨氮因氧化作用而得到降解。详见东深供水原水生物处理工程工艺流程(图1)。

生物处理池最大外形尺寸为316.5m×200m,面积约6.33万m2,属砼和钢筋砼结构,设6条宽25m,长27m过水廊道,生物池底坡降采用2.5‰,进出水口分别设进水闸门和出水闸门,处理池顶垂直于廊道隔墙设三座人行桥,在处理池的中央隔墙顶设61m×10m鼓风机房一座。详见东深供水原水生物处理工程总平面布置图(图2)。

泄洪闸及填筑坝并排设在生物处理池右侧,总长188m,其中水闸总长41m,宽60.2m,分5 孔,每孔净宽10m,高6.5m。变电站配电厂房布置在生物池的左岸,长46.64m宽19.0m。

生物处理池工艺部分主要设计参数:

水力停留时间:55.40min;

填料接触时间:39.3min;

有效水深:3.8m;

填料高度:3.0m;

气水比:1∶1。

本工程填料支架采用固定式不锈钢支架,为便于安装和管理,支架由多种构件拼装成一个方阵,每个方阵尺寸为:长×宽×高=12.0m×25.0m×3.7m,每条廊道安装20个,6条廊道120个方阵,共安装不锈钢1400t。

根据东深原水工艺优化试验,YDT弹性立体填料挂膜、脱膜容易,使用寿命长,处理效果好,运输和安装也较为方便,因此综合填料比表面积、价格和试验结果,确定本工程选用 YDT弹性立体填料。填料在现场加工后,安装在不锈钢支架上,填料体积占生物池体积的71.1%,共安装填料10.7万m3。

曝气方式采用穿孔管曝气。曝气管道系统中的主干管及干管布置在地面上或隔墙中,采用钢制管道,其防腐要求为埋管部分涂沥青漆及两层以上沥青玻璃丝布,外露部分涂环氧防锈底漆和面漆,干膜厚度不少于250μm。管道布置形式为在生物池的每条廊道内布置一套穿孔曝气系统,DN50穿孔曝气管相邻水平间距为0.7m。其穿孔管孔口同侧孔距为200mm,异侧孔距100mm。曝气支管采用ABS工程塑料管。

鼓风机采用丹麦HVTURBO公司生产的6台KA44SVGL225型机组,每台电机功率为550kW,设计单机风量为555.6m3/min,6台机组总装机容量为3300kW。

2 生物硝化工程运行情况

2.1 工艺启动过程

自1998年11月24日生物池通水以来,东深供水原水生物处理工程已进入工艺启动试运行阶段,从11月24日至12月1日,基本处理完与连续过水及均匀曝气密切相关的工程有关问题,1 2月2日完成6条生物池的曝气均匀性的初步调试。12月1日开始对已过水曝气的处理池进、出水进行现场人工采样与监测,共采样8个点,每天对水温、DO、pH、NH3-N、NO3-N、CODMn、SS、浊度等8个项目进行监测。

2.1.1 工艺条件的控制

在试运行阶段,工艺启动过程的主要任务是培养生物膜。通过控制生物池过水流量为320 万m3/d(即13.33万m3/h)和各池的水位能保证淹没池体前、后端的填料和支架,以及通过大、小阀门调节使曝气均匀等措施,维持良好的工艺条件保证生物池发挥正常处理功能。

从1998年12月12日开始,生物处理池基本能够按照试运行程序中规定的工艺条件稳定运行。

2.1.2 工艺启动过程运行状况分析

本工程工艺启动过程采用自然接种方式,通过培养驯化,使填料挂膜,形成系统的生物硝化能力。启动过程完成的主要标志是处理系统形成稳定的氨氮去除率和硝酸盐生成率。

由于本工程试运行处于冬季,低水温的环境条件对工艺启动过程是不利的,另外工艺启动工程中,机电设备等还处于调试状态,水量、气量和水位等工艺运行条件的波动对填料的挂膜也有一定程度的影响。

2.1.3 生物硝化效果的变化

本工程采用生物接触氧化工艺处理微污染原水中的氨氮,硝化是该工艺最主要的生化过程,故下面分析主要围绕氨氮去除效果。为简化数据分析,将6条处理池作为一个处理系统,考察工艺启动过程中整个处理系统运行状态的变化,下面的统计数据均采用6条生物池的总体平均值。

2.1.3.1 氨氮去除效果的变化

1998年12月1日~27日,处理系统氨氮去除率的历时变化如表1和图3所示。

篇9

Pollution, by definition, is something introduced into the environment that harmfully disrupts it. While nature sometimes produces its own damaging contaminants1)―wildfires send up billows of smoke and ash, volcanoes belch2) noxious gases―humans are responsible for the lion’s share3) of the pollution plaguing the planet today.

Wherever we go, we seem to have a knack4) for leaving our rubbish and waste behind. Visit even the most remote outpost on the planet and you will witness this first hand5). Still, the world is a big place. Might there be some last holdouts free from the taint of our pollution? Answering that question works best if we break down the environment into6) four realms―the sky, land, freshwater and ocean.

Sky and Land

Air pollution comes in many forms. Smog is mostly composed of particulate matter7) and ozone. And its impact on human health and the environment can be severe. In India alone, ozone pollution causes crop losses equivalent to $1.2 billion per year. In terms of human health, outdoor air pollution costs an estimated one million lives per year, while air pollution produced in homes―usually a by-product of cooking fires―kills around two million people annually.

When carbon monoxide, nitrogen dioxide and other primary pollutants (those that are injected directly into the atmosphere) find their way high into the atmosphere, they often get transformed through chemical reactions into what scientists refer to as secondary pollutants. Some of these pollutants can linger for months. Others, like methane8), are less reactive and may circulate the globe for years until they are eventually broken down or find their way to the ground via snow or rain.

Pollution expelled into the air gets transported vast distances by winds and atmospheric currents. For instance, Indonesia has recently been clearing large tracts of forest with fire to create new palm oil plantations―and Singapore now contends with significant haze9) problems due to its neighbour’s slash-and-burn tendencies. Smoke pollution can travel even further than that, however: Fires used for farming in South America and southern Africa are a major source of air pollution for the entire southern hemisphere. On occasions, pollution emitted from one source region can find its way around the globe more than once.

So based on what we know about atmospheric currents and pollution distribution, it’s safe to say that there are no places on the planet guaranteed to be fully free from air pollution. And therefore that goes for the land surface too.

That said, however, there are places where the air is cleaner. In general, the Southern Hemisphere’s air is better than the Northern Hemisphere’s, just by virtue of10) the fact that fewer people live there. While pollution does move around the world, there is less mixing between the hemispheres due to barrier-like wind patterns. The South Pole, therefore, probably contains the cleanest air on Earth given its remoteness. But as Helen ApSimon, a professor of air pollution studies points out, there’s still a massive pollution-caused hole in the ozone layer hovering over Antarctica, and deposits of black carbon can be readily spotted on that continent’s snow.

Water

Air pollution, unfortunately, also affects water, and therefore cancels out hope that perfectly clean freshwater bodies exist. But while pollution from the air does settle in water, it’s actually pollution from land that acts as the primary contaminant for freshwater resources. Chemicals, fertilisers11) and waste seep into groundwater and wash into lakes, streams and rivers, often winding up12) in the ocean. The result is dead zones―swathes13) of fresh or saltwater devoid of life. Dead zones occur when nutrient loads from land cause massive microbial14) blooms, which in turn deplete the water of oxygen. These tubs of death are found all over the world, but the Gulf of Mexico’s Mississippi River Delta is perhaps the most infamous example.

Raw sewage15) and industrial waste are primary culprits wreaking havoc16) on freshwater. In many countries, “sanitation” refers only to removing waste from homes―not treating it before returning it to the environment. By some estimates, 80% of wastewater generated in developing countries is discharged directly into local waterways. That figure can be worse on a case-to-case basis: New Delhi dumps 99% of its wastewater into the Yamuna River, for example, while Mexico City pumps all of its liquid refuse17) into the Mezquital Valley. That is the main source of pollution all over the world.

According to Asit Biswas18)’s research, none of South Asia’s 1.65 billion people have access to clean, safe tap water; more than half of China’s rivers and lakes are too polluted to drink; and 72% of samples collected from Pakistan’s water supply system were found to be unfit for human consumption.

As with the air, freshwater bodies furthest from humans are probably also the cleanest. Canada’s far northern lakes and rivers, along with the Arctic and Antarctic’s freshwater are likely candidates for least-polluted bodies of water. Glacial layers that formed prior to the Industrial Revolution as well as sub-glacier lakes trapped far below the surface could in fact be pristine. Antarctica’s Lake Vostok, for instance, is buried under ice that is 400,000 years old. But these water bodies are clean because humans cannot physically get to them―other than by using drills.

Ocean

Even the oceans, which remain largely unexplored and occupy a whopping19) 70% of the Earth’s surface, have not escaped our pollution’s reaches. Today, an estimated 60%~80% of marine pollution originates from land, reaching the water through harbours, dirty beaches and polluted waterways that drain into the sea. Of that pollution, plastic is the most pervasive20). That’s because most plastic takes centuries―perhaps even longer―to completely disappear.

Surprisingly, some of the remotest places in the ocean are also some of the most polluted, thanks to the patterns of the currents. Midway Atoll, a speck21) of land in the middle of the North Pacific, for example, is uninhabited save22) for scientists who visit for a few weeks at a time. But it’s covered in washed up debris, which often fatally finds its way into the digestive system of seabirds living there.

Likewise, the deep sea was once thought to be largely cut off from the human world, but the more we explore, the more we are coming to terms with the fact that that is not the case. “I’ve done a lot of work on the bottom of the ocean with submarines and ROVs [remote operated vehicles], and there’s human debris everywhere,” says Lisa Levin, a biological oceanographer at Scripps Institution of Oceanography in San Diego, California. “It brings home23) the fact that human beings are an integral part of marine ecosystems now.”

On the deep-sea floor, the most readily identifiable pollution tends to be cans and bottles, though discarded fishing gear, ropes, metal objects, military ammunition24) and even old shoes regularly turn up, too. The diversity of garbage represents the fact that, historically, “people used the ocean as a dumping ground,” Levin says. In addition to the things we can see, much more is likely buried under the sediment25), she adds, while other forms of pollution cannot be spotted by the human eye, such as microplastic―former bottles and bags that have broken down into ever smaller particles. Those tiny plastic pieces fill the ocean and “are probably impossible to ever clean up,” says Jenni Brandon, a graduate student in biological oceanography at the Scripps Institution.

Plastic pollution is not the only man-made waste contaminating the ocean, however. Oil spills regularly occur all over the world, even if the majority of them escape the notice of Western media. Persistent chemicals such as polychlorinated biphenyls (PCBs) also leach into the water from land, and then travel up the marine food chain.

And not all marine pollution is physical. Noise pollution caused by things like ship engine noise and sonar26) is becoming an increasing problem that has been implicated in whale, dolphin and squid deaths. “There are some places that don’t have physical debris―or at least where we haven’t found physical debris,” Brandon says. “But it would be hard to find anywhere that hasn’t had any human impacts.”

Some human impacts on the marine realm can also be completely unexpected. In 2007, for example, several amphipod crustaceans scooped up from water 11 km below the surface of the Pacific Ocean turned out to have cow DNA within their guts. “How do you get cow to the bottom of the Kermadec Trench?” Levin says. “I’m sure it was just a ship dumping its leftovers.”

While a burger for lunch may or may not harm those trench-dwelling creatures, it does demonstrate just how deeply our influence on the planet reaches. Whether our contaminants take the form of a discarded lunch, human excrement27) or billions of metric tonnes of airborne pollutants, we’re left with an unfortunate but clear answer: There probably is no place on Earth without pollution. In other words, as Biswas says, “We human beings have done a wonderful job of contaminating the environment around us.”

污染,就其定义而言,是指某些物质进入环境并对其造成有害的破坏。大自然有时会自发生成破坏性污染物,比如野火会产生滚滚的浓烟和灰烬,火山会喷射出有毒的气体。然而,对当今全球蔓延的大部分污染负有责任的都是人类。

无论走到哪里,我们似乎都习惯于留下垃圾和废弃物。即使前往地球上最偏远的边区村落,你都能亲眼看到这一点。然而,地球是一个广袤之地,是否还有未被人类污染的最后阵地呢?要想完满地回答这个问题,我们可以将环境划分为四个领域―天空、陆地、淡水和海洋。

天空和陆地

空气污染的形式多种多样。灰霾主要由颗粒物和臭氧组成,会对人类健康和环境产生严重的影响。仅在印度,臭氧污染每年给农作物造成的损失就相当于12亿美元。就人类健康而言,室外空气污染预计每年导致一百万人丧生,而主要由烹饪用火引起的室内空气污染每年会导致约两百万人丧生。

当一氧化碳、二氧化氮和其他原生污染物(指那些直接排放到大气中的污染物)进入高空大气的时候,它们通常会经过化学反应转化成科学家们所说的次生污染物。这类污染物中,有一些可以在空中停留几个月,而像甲烷等另一些不易发生反应的污染物则有可能会在地球上循环流通多年,直到最终被分解,或通过雪或雨落到地面。

排放到空气中的污染物可以被风和气流带到很远的地方。例如,印度尼西亚最近一直在火烧大片森林,以开辟新的棕榈油种植园,而新加坡目前全力应对的严重烟霾问题就源于与它相邻的印度尼西亚这种刀耕火种的态势。然而,烟尘污染传播的距离更远:南美洲和非洲南部为耕作而燃烧的大火就是整个南半球空气污染的主要来源。有时,某污染发源地排放的污染物会不止一次地扩散到全球。

那么,基于我们对气流和污染传播的了解,我们可以有把握地说,这个星球上没有任何地方可以保证完全没有空气污染。由此说来,陆地表面的情况也是如此。

不过,就算这样,还是有些地方的空气更洁净些。大体来说,南半球的空气质量要优于北半球,原因就在于那里的人口更少。虽然污染会在全球流动,但由于像屏障似的风带的存在,南北半球之间很少交互污染。因此,鉴于南极远离人烟,那里很可能拥有地球上最洁净的空气。但是,正如从事空气污染研究的海伦・艾普西蒙教授指出的那样,悬浮在南极洲上空的臭氧层中仍有一个由污染造成的巨大的臭氧空洞,在那片陆地的积雪上很容易看到黑碳沉积物。

淡水

很不幸,空气污染也会波及淡水,所以别指望有绝对干净的淡水水体存在了。不过,尽管空气中的污染物的确会融入淡水中,但淡水资源的首要污染源实际上是陆地。化学物质、肥料和废水会渗入地下水,被冲入湖泊、溪流和河流中,最终通常会以汇入海洋而告终。污染的结果就是出现死亡水域―无生命存在的淡水或咸水区域。死亡水域之所以会出现,是因为大量来自陆地的营养性污染物引起微生物的大量繁殖,从而耗尽了水域中的氧气。这些盆状死亡水域遍布全球,但墨西哥湾的密西西比河三角洲或许是最为臭名昭著的例子。

未经处理的污水和工业废水是造成淡水严重污染的罪魁祸首。在许多国家,“环境卫生”仅指将垃圾从家里清除出去―不做任何处理就让其返回到环境中。根据一些估算,发展中国家产生的80%的污水都被直接排放到了当地水道中。就个案来说,数据可能更糟糕。例如,新德里将99%的废水排入了亚穆纳河,而墨西哥城将其所有液态垃圾倒进了梅兹奎塔尔河谷。这就是全球的主要污染源。

根据阿西特.比斯瓦斯的研究,南亚的16.5亿人中无人能喝到干净、安全的自来水;中国半数以上的河流和湖泊因污染严重而无法饮用;巴基斯坦供水系统的采样中有72%经测试发现不适合人类饮用。

和空气一样,距离人类最远的淡水水体很可能也是最干净的。加拿大最北端的湖泊和河流以及北极和南极的淡水很可能就属于污染最少的淡水水体之列。事实上,工业革命之前形成的冰层和深埋于冰面以下的冰下湖可能都是纯净的。例如,南极洲的福斯多克湖被埋在冰层下长达40万年。但是,这些水体纯净的原因是人类无法真正接触到它们―除非使用钻孔机。

海洋

海洋覆盖了地球表面的70%之多,其绝大部分区域尚未被人类勘探,即便如此,它也未能逃过人类的污染。目前,预计有60%~80%的海洋污染源于陆地,污染物通过港口、肮脏的海滩以及与海洋相通的水道进入海域。塑料制品在海洋污染中最为普遍,因为绝大多数塑料制品需要几百年―甚至可能需要更长的时间―才能完全消失。

不可思议的是,因为洋流模式的影响,海洋中某些最为偏远的地方也是污染最严重的一些地方。例如,中途岛环礁是北太平洋中部的一个小岛,那里没有居民居住,只有科学家会前往调研,每次调研持续几周。但是岛上覆盖着被冲上岸的垃圾。这些垃圾通常会进入当地海鸟的消化系统中,具有致命的作用。

同样,人们曾认为深海的大部分区域都与人类世界隔绝,但是我们探测得越深入,我们就越是不得不接受一个现实:事实并非如此。“我曾利用潜水艇和水下机器人(遥控操作装置)对海底做了大量的研究,发现那里到处都是人类的垃圾,”加州圣迭哥市斯克利普斯海洋研究所的海洋生物学家丽莎・莱文说道,“这清楚地表明,人类目前已经是海洋生态系统中一个不可分割的组成部分了。”

在深海的海床上,最容易识别的污染物往往是金属罐和瓶子,不过废弃渔具、绳子、金属物体、军事装备甚至旧鞋子也会不时地出现。莱文说,垃圾的多样性表明,从历史上看,“人们都把海洋当做了倾倒垃圾的场所”。除了我们可以看到的这些东西,可能还有更多污染物被埋在沉积物的下面,她补充说道,而还有一些形式的污染是人类肉眼无法看到的,比如微塑料,它是由被丢弃的瓶子和袋子分解而成的更小的颗粒。那些微小的塑料碎片遍布海洋,并且“可能永远无法清除干净”,斯克利普斯研究所海洋生物学专业研究生詹尼・布兰登说。

然而,塑料污染并不是污染海洋的唯一人造垃圾。石油泄漏事故在世界各地经常发生,尽管其中大部分事故都逃过了西方媒体的关注。多氯联苯等持久性化学物质也会从陆地流入海洋,随后往上进入海洋食物链。

海洋污染并不都是有形的。由轮船发动机和声呐造成的噪音污染已成为一个日益严重的问题,鲸鱼、海豚和鱿鱼的死亡可能都与此有关。“有些地方确实没有有形的垃圾―或者至少是我们没在那里发现有形垃圾,”布兰登说,“但是我们很难找到一个未受人类影响的地方。”

人类对海洋领域的某些影响也可能完全出人意料。例如,在2007年,人们在太平洋水下11公里处捞出很多端足目甲壳动物,结果发现它们的内脏中竟含有奶牛的DNA。“人类是如何把奶牛带到克马德克海沟的底部呢?”莱文说,“我敢肯定这是轮船倾倒残羹剩菜引起的。”

午餐吃的汉堡也许不一定会伤害到那些生存在海沟里的生物,但这的确表明了我们对地球的影响有多深。无论我们的污染物是以丢弃的午餐、人类排泄物还是以数十亿吨的空气污染物的形式存在,我们都面临一个不幸而明确的回答:地球上可能已经没有未被污染的地方了。换言之,正如比斯瓦斯所说:“在污染周遭环境方面,我们人类真是成绩卓著。”

17. refuse [?refju?s] n. 废料,废物;垃圾

18. Asit Biswas:阿西特.比斯瓦斯,印度环境学家,因专注于水资源管理研究而闻名,是第三世界水管理中心的创始人。

19. whopping [?w?p??] adj. 巨大的,庞大的

20. pervasive [p?(r)?ve?s?v] adj. 遍布的;流行的,普遍的

21. speck [spek] n. 一点点

22. save [se?v] prep. 除……之外

23. bring home:以强调的形式清楚地显示(或证实),(向……)活生生地揭示

24. ammunition [??mj??n??(?)n] n. 军事装备

25. sediment [?sed?m?nt] n. 沉积物

篇10

苯胺又称为氨基苯,是苯环中一个氢原子被氨基取代生成的化合物。苯胺常温条件下是无色或微黄色的油状液体。接触空气和光线后变黑,有强烈刺激性气味,微溶于水,易溶于乙醇、苯、乙醚、氯仿等有机溶剂。苯胺在有机合成和化工产品领域用途十分广泛。苯胺是染料工业中最重要的中间体之一,用于多种有机颜料的合成;在农药工业中是多种杀虫剂的生产原料;是橡胶助剂生产的重要原料,用于制造系列防老剂和促进剂;还可作为医用磺胺药的原料,也用于香料、塑料、清漆、胶片等产品的生产。

苯胺可以经过皮肤、消化道和呼吸道进人体。其急性毒性实验结果属于中等毒性,大鼠经口的半数致死剂量为442mg/kg。短时间摄入较大剂量苯胺可以导致急性中毒。由于苯胺将人体红细胞中血红蛋白的二价铁氧化为三价铁,突出表现为高铁血蛋白血症,使人体红细胞失去携氧能力,患者出现不同程度的紫绀,严重者会因为缺氧而死亡。苯胺能引起红细胞内珠蛋白变性,使红细胞膜脆性增加,细胞易于崩解,可在中毒4天左右发生溶血性贫血:中毒后2~7天发生中毒性肝病。

苯胺容易挥发到空气中形成蒸气,进入水体的苯胺,由于分子结构非常稳定,容易导致持久的环境污染。苯胺在常温条件下是油状液体,土壤对其有良好的吸收作用,混入土壤中的苯胺在短时间内很难分解,半衰期在350天左右,且目前缺乏有效的治理办法。苯胺在氧含量充足的水体中可降解,半衰期为5~25天;进入水体的苯胺,使水体和底泥的物理、化学性质和生物种群发生变化,造成水质恶化,从而影响水资源的有效利用,给人体健康带来潜在的危害并破坏生态环境。当水中排入大量苯胺时,水面会出现漂浮污染物,并有刺激性气味,伴随出现鱼虾等水生生物死亡,如果没有大量水源的补充和稀释,污染水系的生态平衡会被破坏并且短时间难以恢复。

关于水体中的低浓度苯胺,一旦被人体摄入,会产生何种健康损害,尚缺乏科学研究证据加以证实。有研究者认为,藻类结构简单,生长繁殖速度快,生活周期短,对环境反应灵敏,且同高等生物有相似的物理化学特性和酶作用过程。近年来,我国科技工作者以水生态毒理学研究方法,观察苯胺对水生藻类的毒性效应,发现不同种类的淡水藻类,在每升水中1~70mg苯胺的浓度作用条件下,苯胺不但可以抑制藻类生长,还能够破坏其细胞形态与结构。国内研究人员采用植物细胞核畸变技术,研究了苯胺对大蒜根尖细胞的遗传毒性效应,当苯胺溶液浓度为1m/g时,大蒜根尖细胞分裂指数降为对照的84%,反映出显著的抑制作用;当苯胺溶液浓度达3mg/g以上时,则抑制作用极为显著。由于苯胺能抑制大蒜根尖细胞有丝分裂,具有直接和间接的DNA损伤作用,能引发较高频率的细胞核畸变,表现出一定的遗传毒性,研究者认为可以为苯胺环境污染的质量评估提供技术参考。

鉴于在人类与动物实验领域,都缺乏低剂量苯胺接触后致畸、致癌等方面的长期危害效应研究资料,苯胺泄漏的实际危害,连同工业发展过程中其他的苯胺环境排放现象,对人类的具体危害结果还有待进一步的研究和探讨。