[科普中国]-"卤代脂肪族化合物

简介

卤代脂肪族化合物是一组直链碳、氢化合物中的众多氢原子被肉素原子取代的化合物。卤代脂肪是有效的溶剂和脱油脂剂，广泛用于制造业和服务行业，其范围从汽车制造到干洗行业。一些高卤代的代表物，如四氯乙烯，好氧微生物对它几乎无法袭击，但却容易被一些特殊的厌氧微生物所降解。事实上，一些最近的研究表明，某些厌氧微生物可以完全地将四氯乙烯脱氯为相对无毒的容易被好氧微生物分解的化合物乙烯。

卤代脂肪族化合物的污染危害该类化合物是指脂肪烃上特定的氢原子由氯、氟或溴原子所取代的化合物，如四氯乙烯（PCE）、三氯乙烯（TCE）和四氯化碳（CT），该类溶剂的不合理使用或处置曾造成严重的环境污染问题。大多数的卤代烃会抑制中枢神经系统，个别化合物会显示出特殊的毒性效应：氯乙烯是致癌物，与氯乙烯接触会对中枢神经系统、呼吸系统、肝脏、血液和淋巴系统造成影响。PCE、TCE比水重，如果溢漏到地表的量超过其剩余饱和度，就能向下迁移经过包气带而进入含水层，可作为溶解相随地下水流迁移。1

特点卤代脂肪族化合物具有较小的分子，当摄入、吸入足够数量或经皮肤大量接触时，都可能引起某种程度的肝损伤。其中某些卤代脂烃是较强的损肝毒物。动物实验中用几种卤代脂肪烃严重污染的水给予小鼠摄入，可导致较轻的肝损伤。研究发现，被污染的水源经氯化作用可形成氯仿、溴仿（即三溴甲烷）、一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷等化合物，但通常在水中发现的卤代脂肪族化合物大部分是直接污染的结果。2

原理当脂肪族中的卤代程度减少时，好氧代谢作用的程度随之增加。与甲烷、甲苯或酚一起供给系统一些好氧微生物时，卤代程度较低的乙烯可以通过共代谢作用降解。于是，对高卤代脂肪族化合物的常用的处理原理是通过厌氧化处理脱氯，然后利用好氧共代谢方法使生物降解过程进行完全。然而，对在有卤代脂肪类污染物污染的生物修复现场完成厌氧/好氧的常规程序目前还没有转入商业化规模的阶段。3

这类暴露涉及饮用水的污染以及室内游泳池的管理人员和游泳者的接触。此外，卤代脂肪族化合物的这类环境性暴露，理论上具有致癌风险。

厌氧条件下的微生物降解厌氧条件下卤代脂肪组化合物的微生物降解过程称为还原性脱卤作用，卤原子从分子中逐个脱去并被氢原子取代。在卤代脂肪族化合物降解过程中，一个卤原子与氢的还原脱除占重要地位。

一般来说，溴取代物和碘取代物比氯取代物易于脱卤，氟取代物比氯取代物难于脱卤。饱和化合物比不饱和化合物的还原性脱卤敏感。在下水污泥和厌氧地下水的产甲烷菌混合培养中，卤代脂肪族化合物，包括四氯化碳、氯仿、三氯乙烷和四氯乙烯可以被还原脱氨。4