國(guó)內(nèi)外典型新興環(huán)境污染物的進(jìn)展研究

王 文

鹽城市響水生態(tài)環(huán)境局

1 引言

已有很多文獻(xiàn)報(bào)道了環(huán)境中新興污染物的存在，并且它們?cè)诃h(huán)境中的存在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了重大風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署的標(biāo)準(zhǔn)，新興污染物被歸類為由于新發(fā)現(xiàn)的污染物而進(jìn)入人類和動(dòng)物的污染物。這些污染物尚無可用于調(diào)節(jié)其在環(huán)境中存在的準(zhǔn)則或立法干預(yù)措施。人類活動(dòng)（例如個(gè)人護(hù)理，醫(yī)療保健和工業(yè)運(yùn)營(yíng)）需要使用會(huì)產(chǎn)生或產(chǎn)生廢物的化學(xué)物質(zhì)。廢物中的污染物通常很難降解。因此，它們傾向于在環(huán)境中積累，最終對(duì)活生物體構(gòu)成危害。因此，這種污染物需要立法干預(yù)。新興污染物包括藥品與個(gè)人護(hù)理用品、內(nèi)分泌干擾物等。內(nèi)分泌干擾物被稱為一類化學(xué)物質(zhì)，具有異源生物和外源性起源，同時(shí)模仿或抑制動(dòng)物和人類內(nèi)分泌系統(tǒng)的自然作用，例如合成，分泌，轉(zhuǎn)運(yùn)和結(jié)合。它們維持生物物種的穩(wěn)態(tài)，繁殖，代謝，發(fā)育或行為。各種類型的天然和合成化合物已被確定為內(nèi)分泌干擾物。但是，顯示內(nèi)分泌干擾物行為的化學(xué)物質(zhì)的定義和范圍存在很大差異。

在過去的幾十年中，廣泛的研究證明了地下水，暴雨廢水，飲用水，地表水，植物和廢水中存在新興污染物及其代謝產(chǎn)物。然而，新興污染物的常見場(chǎng)所是污水處理廠，它們接收來自人類活動(dòng)和工業(yè)排放的廢水。這些有機(jī)污染物的跡象在市政污水處理廠和其他污染物中最為明顯，這些污染物將污染物擴(kuò)散到各種水源中，例如河流，水壩，湖泊和海洋。因此，非常有必要研究此類污染物的處理工藝，為保護(hù)環(huán)境做出積極的貢獻(xiàn)。

2 樣品制備技術(shù)

很難對(duì)復(fù)雜基質(zhì)中的新興污染物進(jìn)行直接分析，因?yàn)樵谀承悠分兴鼈兊臐舛鹊颓遗c樣品基質(zhì)有關(guān)。因此，由于缺乏關(guān)于它們的信息，因此很難預(yù)測(cè)它們?cè)诃h(huán)境中的運(yùn)輸。為了使研究人員克服這種困境，需要仔細(xì)檢查樣品制備步驟。樣品制備可能包括過濾，pH 調(diào)節(jié)，萃取，凈化和預(yù)濃縮程序，以確保發(fā)現(xiàn)合適濃度水平的分析物。當(dāng)前，樣品制備正在朝著環(huán)境友好，低成本，小型化，自動(dòng)化和簡(jiǎn)單化的方向發(fā)展。樣品制備技術(shù)主要包括固相萃取，固相微萃取，微波輔助萃取，液-液萃取，液相微萃取，加壓液體萃取和攪拌棒吸附萃取法等。

3 處理技術(shù)

3.1 膜工藝

膜工藝通過半滲透性材料有效地從表面和海水或廢水中去除了各種有機(jī)，無機(jī)和固體顆粒，這些半滲透性材料可以分離水（滲透物）和濃縮物（保留在膜表面）。膜是由不同的材料制成的，它們具有特定的特性（孔徑，表面電荷和疏水性），這些特性決定了可以保留哪種類型的污染物。膜工藝的一個(gè)缺點(diǎn)是污染物被轉(zhuǎn)移到精礦流中而不被破壞，因此，精礦需要進(jìn)一步處理和處置。這可以通過以下優(yōu)勢(shì)得到補(bǔ)償：操作簡(jiǎn)便，適應(yīng)現(xiàn)有的處理設(shè)施，模塊化設(shè)計(jì)，非常小的化學(xué)要求，低能耗。由于其孔徑小，最適合去除雙酚類物質(zhì)的膜工藝為：UF，NF和RO。

王義飛等人使用在PVDF 膜表面上裝有單壁和多壁碳納米管的復(fù)合膜，大大提高了的去除率，從而證明了MF 技術(shù)在被PPCP 污染的水處理中的潛力。三氯生（TCS），對(duì)乙酰氨基酚（AAP）和布洛芬（IBU）的去除率從10%上升到95%，隨著芳香環(huán)數(shù)量的增加以及填料比表面積的增加而增加。溶液pH 從4 到10的變化也影響了PPCP的去除率，最高可達(dá)70%，并且由于減少了靜電排斥，中性PPCP的去除率高于離子去除率。這些膜去除PPCP的能力可能是由于有利的PPCP-CNT相互作用。

3.2 高級(jí)氧化工藝

高級(jí)氧化工藝的產(chǎn)生基于羥基自由基的產(chǎn)生，羥基自由基是最強(qiáng)的氧化劑之一（氧化電位2.8V），可用于多種用途的新型污染物的去除/破壞。羥基自由基的產(chǎn)生可通過多種途徑實(shí)現(xiàn)，這些途徑允許根據(jù)污染物的具體特征和必要的處理目標(biāo)選擇適當(dāng)?shù)母呒?jí)氧化工藝?？梢酝ㄟ^考慮將羥基自由基生成化學(xué)，電化學(xué)，聲化學(xué)和光化學(xué)過程的方法對(duì)高級(jí)氧化工藝進(jìn)行分類，高級(jí)氧化工藝與其他過程的組合也經(jīng)常使用。根據(jù)反應(yīng)物如何接觸，高級(jí)氧化工藝可以是均相或異相過程。在非均相過程中，使用催化劑如金屬負(fù)載催化劑，粘土，碳材料；而在非均相過程中，反應(yīng)物的吸附和催化劑表面活性位處產(chǎn)物的解吸也非常重要。

王春暉采用非均相芬頓法對(duì)雙酚A 廢水進(jìn)行了細(xì)致的研究，考察了pH值、催化劑用量、溫度、H2O2濃度等影響因素，最終以雙酚A 去除率為目標(biāo)確定了最佳工藝條件范圍，即pH 值為4～5，催化劑用量為4g/L，H2O2濃度為0.05mol/L，溫度30℃～40℃，在此條件下反應(yīng)60min，雙酚A 的去除率達(dá)到90%以上。

3.3 活性炭吸附

吸附是重要的新興環(huán)境污染物工藝，如果吸附劑具有高孔隙率和比表面積，易于操作和再生，則該方法高效且具有成本效益。吸附劑的去除能力取決于密度，孔隙率，外表面積，內(nèi)表面積，孔徑分布，表面化學(xué)和操作參數(shù)。各種研究表明，顆粒狀或粉末狀活性炭吸附是從地表水中去除新興環(huán)境污染物的最佳技術(shù)之一。

4 結(jié)束語

典型新興環(huán)境污染物的特點(diǎn)是環(huán)境持久性和對(duì)人類健康的威脅，它們的存在會(huì)產(chǎn)生生物蓄積性和難降解特性，可能影響水生生物群。因此，要選擇合理有效的工藝和技術(shù)進(jìn)行去除。本文總結(jié)了膜工藝、高級(jí)氧化工藝、活性炭吸附工藝，希望以此提高人們對(duì)城市環(huán)境中新興污染物的污染現(xiàn)狀、污染物環(huán)境行為的認(rèn)識(shí)。