综述:全球环境基质中氯化石蜡的出现与修复:水平、趋势及未来展望

【字体: 时间:2025年10月08日 来源:Critical Reviews in Environmental Science and Technology 13.2

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  本综述系统梳理了短链(SCCPs)和中链氯化石蜡(MCCPs)在全球多介质环境中的分布特征与污染水平(大气10?3–103?ng/m3、水体10–103?ng/L、沉积物/土壤1–106?ng/g dw),评估了热解/光催化/微生物降解等修复技术的机制与局限,为推进《斯德哥尔摩公约》实施提供科学支撑。

  
全球污染分布与特征
氯化石蜡(Chlorinated Paraffins, CPs)作为工业添加剂和阻燃剂,其短链(SCCPs)和中链(MCCPs)同系物因高毒性和持久性已成为全球性环境问题。研究表明,工业排放与产品使用导致CPs广泛存在于大气、水体、沉积物及土壤中。大气中平均浓度范围为10?3–103?ng/m3,水体中为10–103?ng/L,沉积物中为1–105?ng/g dw,土壤中则高达1–106?ng/g dw。值得注意的是,长链氯化石蜡(LCCPs)的监测数据仍极度匮乏。长期大气监测数据既印证了法规管控的有效性,也揭示了因大气远距离传输导致的环境响应延迟现象。
环境迁移规律
CPs在环境中的迁移行为显著受碳链长度和氯化度影响。低氯代短链同系物更易通过大气扩散进行全球分布,而高氯代长链化合物则倾向于吸附在颗粒物上并沉积于土壤或沉积物中。这种迁移特性导致CPs在极地等偏远地区仍有检出,证实了其持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs)的特性。
降解修复技术进展
当前CPs治理技术主要包含热解法(pyrolysis)、光解(photolysis)、光催化(photocatalysis)、微生物降解(microbial degradation)及植物修复(phytoremediation)。热解技术在高温下可有效断裂C-Cl键,但可能产生二噁英等剧毒副产物。紫外光解与光催化氧化虽能降解水体中的CPs,但实际环境应用受限于水体浊度及光照条件。微生物降解依赖特定菌群的脱卤酶活性,其对高氯代同系物的处理效率仍待提升。植物修复则主要针对土壤污染,通过植物吸收转化CPs,但修复周期较长且受化合物生物有效性制约。
技术挑战与策略展望
现有降解技术普遍面临副产物生成与实验室向现场应用转化难的核心挑战。例如热解过程中产生的氯苯类副产物,以及光催化中电子-空穴对复合导致的效率损失。研究提出需针对不同污染介质(如水体/土壤)和同系物特征(链长/氯化度)定制修复方案:对于大气扩散型污染需强化源头控制,对于沉积物高浓度污染可耦合微生物-电化学技术。通过系统关联污染特征与处理技术,该综述为推进《斯德哥尔摩公约》(Stockholm Convention)中CPs管控提供了靶向治理策略。
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