海洋中有机锡污染及其检测和治理方法的进展研究

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1、海洋中有机锡污染及其检测和治理方法的进展研究材料101李庆宏孙祥，轮机084王洋qh_leebron@sina.com摘要：有机锡的污染已经引起了广泛的关注。作为一篇综合性论文，本文着重于对有机锡的性质、对海洋生物及人体的危害、在世界各地海洋的分布情况进行概括总结及有机锡常用的分析、检测手段、分离去除方法进行了相关的梳理总结，并在实验室开展了紫外光降解以及基于TiO2光催化的有机锡污染物的降解动力学研究，提出未来进一步优化实验工艺参数，发展流动式光催化降解有机锡化合物污染的新想法。关键词：有机锡性质污染分析方法紫外光解TiO2光催化1.1有机锡的组成成分及

2、种类锡元素在元素周期表第五周期，Ⅳa族。其核外电子排布为[Kr]4d105s25p2，其价层的4个价层电子与碳（C）元素一样，形成分子时以SP3杂化轨道成键。在自然界中，Sn（Ⅱ）的金属化合物很少，绝大多数是Sn（Ⅳ）的衍生物，在有机锡化合物中，Sn4+与三个C原子以共价键连接，其通式为RnSnX4-nR代表烷基或芳香基，X则代表阴离子或共价基团，在生产生活中，常见的有机锡有三丁基锡（TBT）、三苯基锡（TPT）、TBT与TPT的分解产物以一丁基锡（MBT）、二丁基锡（DBT）、一苯基锡（MPT）、二苯基锡（DPT）及各类有机锡化合物的衍生物为主。1.2有

3、机锡的性质由于有机锡的通式为RnSnX4-nR（n﹤4），R基代表的是烷基或芳香基，其在有机锡化合物中主要影响其毒性，当n=3时，该化合物的毒性最大，n=1、2时毒性居次。当n=4时，毒性就大大减小，甚至无毒。X基团影响其物理性质，如溶解性、密度之类。自然界中不同种类的动物、植物在有机锡的作用下所表现出来的行为和应激反应都不一样，所以不能片面地断定有机锡毒性在自然界中的大小，因此当前自然科学对有机锡的研究也仅仅是隔离出特定物种，在人为设定的浓度下所表现出来的行为和种群影响。1.3有机锡的用途全球锡产量的百分之十到百分之二十用于合成有机锡化合物，TBT、TP

4、T是19世纪所发现的新光谱杀虫剂，将其混入油漆中可用于船只的防污剂，以防止海洋附着生物在船只上的附着。将甲基锡和乙基锡用作聚氯乙烯（PVC）的稳定剂，以避免光照或受热后PVC的降解、变脆和褪色。TBT的衍生物具有较高的抑菌效果，因此常常用来作为消毒剂，如三丁基苯甲酸锡和甲醛的混合物就可以一直革兰氏阳性菌的生长繁殖。另外有机锡及有机锡的衍生物在药物方面也有很大的影响力。所以自20世纪中期，有机锡被广泛应用于人类生产生活，交通运输等方面。当然，物极必反。当人们还沉浸在有机锡给他们节省了大笔经济支出的同时，他们似乎忽视了他们带给自然的是认为因素进入环境最毒的化学

5、药剂之一—有机锡。2有机锡在海洋中的污染现状2.1有机锡的危害2.1.1有机锡对海洋生物的危害由于海洋生物对有机锡具有很强的富集作用，所以海水中的微量有机锡也会对海洋生物造成很大的伤害。-性畸变有机锡化合物能导致海产腹足类雌性个体产生雄性特征，严重时能导致雌性个体生殖失败，从而使幼体数目减少，最终导致种群的衰退或灭绝。-干扰钙代谢有机锡能干扰贝壳类生物的钙代谢，使贝壳畸形加重，降低其经济价值，曾经是贝壳类养殖业陷入瘫痪。-抑制Na+/H-交换TBT能一直肾上腺激素的分泌，诱导Na+/H-的交换。这就影响到血液内氧气的运输，使鱼类处于缺氧状态，而鱼类在压迫状

6、态下，这种情况会变得更糟。此外，TPT能破坏藻类叶绿体光合片层的网状结构，使线粒体发生水肿，内脊局部瓦解。是植物的能量交换功能出现障碍[1]。2.1.2人类受食物链的累积危害有机锡在海洋生物的富集效果很强，由于食物链的传导和累积作用，有机锡对人体的危害主要体现在免疫危害和神经危害。据数据表明，有机锡中毒能够使任内脾脏萎缩，影响淋巴细胞的分裂，导致细胞周期的减少，引起染色体的变异。当人三丁基锡（TBT）中毒时会促进谷氨酸的释放，进而激活谷氨酸受体，而过多地激活谷氨酸受体，则会引起Ca2+大量流失，其结果则会导致神经细胞的死亡。谷氨酸的兴奋性毒性很可能会引起老

7、年痴呆，帕金森病等神经系统病。2.2.有机锡在海洋环境中的分布情况2.2.1海水中有机锡的分布情况据资料显示，浓度数量级在10-9的有机锡环境中就可使某些鱼虾蟹产生急性中毒，即使在浓度低于10-9也可以使某系生物产生非致命的中毒效应。近几年来的环境调查中，全球海水的有机锡污染也是比较严重的。在全球方面，据近年来的资料统计分析[2]，具体如下表所示：世界著名码头、港口TBT含量(ug/l)巴林码头8.35伦敦蒂彻马什码头3.94美国巴尔的摩港口4.75澳大利亚科克本湾码头1.35中国香港西贡港口1.00马来群岛巴生港0.28新西兰图图卡卡港口0.32墨西哥恩

8、塞纳达港口0.47由此表可知：船舶出动频繁的的港口，码头，其TBT