江西省部分污水處理廠中抗生素的賦存狀況及其研究

摘 要：針對(duì)2024年8月江西省開(kāi)展的新污染物試點(diǎn)監(jiān)測(cè)工作，對(duì)部分污水處理廠中抗生素的賦存水平進(jìn)行了分析。討論了部分污水處理廠中抗生素的賦存狀況和水體中抗生素的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等，并提出了相關(guān)建議，研究結(jié)果供其他單位開(kāi)展新污染物監(jiān)測(cè)工作參考。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；抗生素；賦存狀況

中圖分類(lèi)號(hào)：X830 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）12–00-03

抗生素是一類(lèi)由微生物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物和人工合成的類(lèi)似化合物，能抑制其他微生物的生長(zhǎng)，是治療細(xì)菌感染的特效藥物，并可作為動(dòng)物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面[1-4]。

由于生物機(jī)體對(duì)抗生素的吸收和代謝率較低，大量抗生素隨尿液和糞便排出體外，經(jīng)污水管網(wǎng)的收集進(jìn)入城市污水處理廠[5-8]。雖然城市污水處理廠是抗生素進(jìn)入自然水環(huán)境之前的最后一道屏障，但目前主流的城市污水處理工藝是以去除化學(xué)需氧量（COD）、氮、磷等常規(guī)污染物為主要目的，而并非針對(duì)抗生素。

在2022年，我國(guó)發(fā)布了《新污染物治理行動(dòng)方案》，特別指出要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境介質(zhì)中抗生素的監(jiān)測(cè)和治理[9-16]。因此，城市污水處理廠受納水體中的抗生素生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)是十分值得關(guān)注的問(wèn)題。 然而，由于抗生素種類(lèi)繁多且各地使用情況不盡相同，加之城市污水處理工藝多樣，目前該方面的研究還有待補(bǔ)充。

為貫徹黨中央、國(guó)務(wù)院加強(qiáng)對(duì)新污染物治理的決策部署，落實(shí)《新污染物治理行動(dòng)方案》（國(guó)辦發(fā)〔2022〕15號(hào)），結(jié)合2023年江西省化學(xué)物質(zhì)統(tǒng)計(jì)信息調(diào)查和2024年度江西省化學(xué)物質(zhì)環(huán)境信息統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果，根據(jù)《關(guān)于印發(fā)＜2024年新污染物環(huán)境監(jiān)測(cè)試點(diǎn)工作方案＞的通知》（環(huán)辦監(jiān)測(cè)函〔2024〕175號(hào)）和《江西省生態(tài)環(huán)境廳關(guān)于印發(fā)＜2024年江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)方案gt;的通知》（贛環(huán)監(jiān)測(cè)字〔2024〕208號(hào)）的要求，做好新污染物環(huán)境監(jiān)測(cè)試點(diǎn)工作。

1 基本情況

在南昌市和九江市分別選擇南昌縣生活污水處理廠和江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司作為人口密集區(qū)城鎮(zhèn)生活污水處理廠，開(kāi)展新污染物抗生素監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)試點(diǎn)人口密集區(qū)城鎮(zhèn)生活污水處理廠基本情況見(jiàn)表1。

2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容概況

2.1 監(jiān)測(cè)頻次與時(shí)間

2024年8月9日，對(duì)試點(diǎn)企業(yè)和污水處理廠開(kāi)展了新污染物環(huán)境監(jiān)測(cè)。按照《污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ 91.1—2019）等相關(guān)技術(shù)要求，企業(yè)污水在每個(gè)生產(chǎn)周期采樣頻次為3次，周邊地表水采樣頻次為1次。

2.2 質(zhì)控措施

按規(guī)范開(kāi)展監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制工作，所有斷面（點(diǎn)位）監(jiān)測(cè)分析結(jié)果須經(jīng)過(guò)單位內(nèi)部三級(jí)審核，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可比。

2.2.1 全程序空白

在現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)，將純水帶至現(xiàn)場(chǎng)代替樣品，按照實(shí)際水樣采集方法進(jìn)行采集，作為全程序空白樣品。空白中目標(biāo)化合物的檢出濃度不得超過(guò)方法檢出限或測(cè)定下限。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)室空白

所有實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在分析時(shí)，對(duì)每批樣品或每20個(gè)樣品至少測(cè)定1個(gè)實(shí)驗(yàn)室空白樣品。

2.2.3 平行樣

每20個(gè)樣品或每批次（少于20個(gè)樣品/批）至少分析1個(gè)平行樣，平行雙樣測(cè)定結(jié)果的誤差允許范圍詳見(jiàn)方法標(biāo)準(zhǔn)或作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。

2.2.4 基體加標(biāo)

每20個(gè)樣品或每批次（少于20個(gè)樣品/批）至少分析1個(gè)基體加標(biāo)樣。加標(biāo)回收率范圍詳見(jiàn)方法標(biāo)準(zhǔn)或作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。

2.2.5 外部控制

參加中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站組織開(kāi)展的能力驗(yàn)證。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析評(píng)價(jià)

3.1 試點(diǎn)城鎮(zhèn)生活污水處理廠

在南昌市和九江市分別選擇南昌縣生活污水處理廠和江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司作為人口密集區(qū)城鎮(zhèn)生活污水處理廠開(kāi)展新污染物監(jiān)測(cè)。污水處理廠進(jìn)、出口監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目共有33項(xiàng)抗生素。南昌縣生活污水處理廠進(jìn)口濃度檢出的項(xiàng)目共8項(xiàng)抗生素，監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

南昌縣生活污水處理廠出口濃度較高的化合物有氧氟沙星。污水處理廠處理效率在90%以上的化合物有林可霉素、克林霉素、頭孢噻肟。周邊地表水對(duì)照斷面和控制斷面的污水出口濃度變化不顯著，表明該企業(yè)污水中已監(jiān)測(cè)化合物的含量較低，對(duì)周邊地表水的影響較為有限。江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司進(jìn)口濃度檢出的項(xiàng)目共14項(xiàng)抗生素，具體監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司出口濃度較高的化合物為羅紅霉素、克拉霉素、阿奇霉素。污水處理廠處理效率在90%以上的化合物有磺胺噻唑、磺胺對(duì)甲氧嘧啶、氧氟沙星、林可霉素、頭孢噻肟。周邊地表水的對(duì)照斷面和控制斷面顯示，污水出口的濃度變化不大，這表明該企業(yè)污水中已監(jiān)測(cè)的化合物含量較低，對(duì)周邊地表水的影響較小。

根據(jù)以上兩家城鎮(zhèn)生活污水處理廠的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，試點(diǎn)的兩家污水處理廠進(jìn)口監(jiān)測(cè)的化合物檢出率均低于50%，江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司較南昌縣生活污水處理廠進(jìn)口檢出的抗生素多6項(xiàng)。污水處理廠處理效率在90%以上的化合物有林可霉素、頭孢噻肟。進(jìn)、出口污水已監(jiān)測(cè)的化合物濃度值均較低，對(duì)周邊地表水的影響較小。

3.2 質(zhì)控結(jié)果

此次監(jiān)測(cè)按規(guī)范開(kāi)展監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制工作，開(kāi)展了全程序空白、現(xiàn)場(chǎng)平行、實(shí)驗(yàn)室空白、實(shí)驗(yàn)室平行、加標(biāo)回收、質(zhì)控樣等分析測(cè)試，質(zhì)控結(jié)果均合格。

4 存在的問(wèn)題

第一，檢出率低，反映環(huán)境問(wèn)題不全面。當(dāng)前，抗生素檢出率較低，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果無(wú)法充分反映主要環(huán)境問(wèn)題。為此，建議在試點(diǎn)監(jiān)測(cè)前深入調(diào)查重點(diǎn)行業(yè)的新污染物情況，明確其種類(lèi)、產(chǎn)生環(huán)節(jié)及治污工序，以精準(zhǔn)摸清新污染物來(lái)源。

第二，監(jiān)測(cè)能力不足，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失。新污染物的監(jiān)測(cè)能力尚顯薄弱，多數(shù)項(xiàng)目缺乏統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)難度大。針對(duì)此問(wèn)題，建議國(guó)家加強(qiáng)對(duì)地方的指導(dǎo)，組織新污染物的技術(shù)培訓(xùn)和交流活動(dòng)，以提升地方監(jiān)測(cè)水平。

第三，新污染物法治體系尚不健全。新污染物尚無(wú)專(zhuān)門(mén)的法律法規(guī)，大部分新污染物尚未建立完善的環(huán)境管理法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，在監(jiān)管過(guò)程中缺乏法律依據(jù)，影響了監(jiān)管力度。

第四，新污染物監(jiān)測(cè)體系尚不完善。新污染物種類(lèi)繁多、新增頻繁、來(lái)源廣泛、濃度較低，且許多新污染物缺乏完善的監(jiān)測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。尤其是在“十四五”期間，需對(duì)首批優(yōu)先評(píng)估化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行加密監(jiān)測(cè)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，然而省市級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力有限，難以同步開(kāi)展高頻次、大范圍的新污染物加密監(jiān)測(cè)。當(dāng)前，新污染物的識(shí)別、監(jiān)測(cè)及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力仍有待進(jìn)一步提升。

第五，新污染治理保障體系不完善。各級(jí)生態(tài)環(huán)境部門(mén)專(zhuān)職負(fù)責(zé)新污染物工作的人員力量不足，新污染物治理未納入中央專(zhuān)項(xiàng)財(cái)政資金預(yù)算，地方經(jīng)費(fèi)緊張，制約了新污染物治理工作的開(kāi)展。

5 對(duì)策和建議

第一，深入調(diào)查重點(diǎn)行業(yè)的新污染物，全面摸清其來(lái)源，為后續(xù)的監(jiān)測(cè)與治理工作提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

第二，加快完善新污染物監(jiān)測(cè)體系，提升監(jiān)測(cè)技術(shù)水平，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。

第三，采取分步實(shí)施策略，優(yōu)先開(kāi)展優(yōu)評(píng)物質(zhì)的加密監(jiān)測(cè)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估試點(diǎn)，逐步摸清部分新污染物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并探索建立科學(xué)的新污染物管理機(jī)制。同時(shí)，強(qiáng)化培訓(xùn)與指導(dǎo)，不斷提升各級(jí)生態(tài)環(huán)境部門(mén)，尤其是基層部門(mén)管理人員在新污染物監(jiān)測(cè)、監(jiān)管和執(zhí)法方面的能力。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)試點(diǎn)監(jiān)測(cè)、能力驗(yàn)證考核，提高新污染物監(jiān)測(cè)水平。一方面，將初步掌握省內(nèi)典型區(qū)域新污染物環(huán)境賦存情況，為新污染物管控提供科學(xué)依據(jù)；另一方面，通過(guò)對(duì)分中心技術(shù)人員的實(shí)訓(xùn)，加快構(gòu)建全省新污染物監(jiān)測(cè)能力網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步提升全省新污染物監(jiān)測(cè)技術(shù)能力。由此逐步理清工作關(guān)系，發(fā)揮示范效應(yīng)，為形成省內(nèi)新污染物監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)化運(yùn)行模式、積累工作經(jīng)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)，為落實(shí)國(guó)家和省級(jí)新污染物治理工作提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1] J Ashbolt N， Amézquita A， Backhaus T， et al.抗生素耐藥性環(huán)境中產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移的人類(lèi)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（HHRA）[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2014，31（2）：151-157.

[2] 方夢(mèng)月，宋文華，徐澤宇，等.污水處理中抗生素抗性基因的研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn)分析[J].工業(yè)水處理，2024，44（10）：92-99.

[3] 李俊誼，孫喆，強(qiáng)志民，等.城鎮(zhèn)污水處理廠抗生素抗性基因的環(huán)境傳播途徑與機(jī)制[J].給水排水，2024，60（5）：153-160.

[4] 唐濤濤，趙志勇，王胤，等.鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理廠抗生素污染水平及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J/OL].環(huán)境科學(xué)，1-14[2024-05-06].https：//doi.org/10.13227/j.hjkx.202401189.

[5] 李菲菲，蘇志國(guó)，曹豐，等.污水處理廠廢水排放對(duì)近?？股匚廴镜呢暙I(xiàn)：以杭州灣為例[J].環(huán)境工程，2024，42（4）：1-8.

[6] 董亞榮，張桂芹，伊麗麗，等.氟喹諾酮類(lèi)抗生素在污水處理廠中去除途徑研究[J].河北環(huán)境工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2023，33 （6）：77-81.

[7] 楊唐，王旭一，隋心，等.污水處理過(guò)程逸散的生物氣溶膠抗生素抗性分析[J].環(huán)境科學(xué)，2024，45（8）：4512-4519.

[8] 李哲，徐洪波，曲健，等.沈陽(yáng)市污水處理廠出水中典型抗生素污染特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2023 （25）：87-91.

[9] 姚麗君，莫凌，莊僖，等.海南省典型飲用水源地水體與沉積物中抗生素的殘留及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào)，2022， 17（5）：349-361.

[10] 劉玉學(xué)，李彭，王拯.我國(guó)污水處理廠中典型抗生素的分布及處理研究[J].中國(guó)給水排水，2023，39（10）：23-30.

[11] 柳林妹，滕彥國(guó)，楊光，等.人工濕地去除污水中抗生素及其抗性基因研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程，2022，40（12）：270-280.

[12] 張冰，趙琳，陳坦.城市污水處理廠抗生素抗性基因研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)，2023，13（4）：1384-1394.

[13] 王欣婷，黃寧，李光瑩，等.污水中喹諾酮類(lèi)抗生素分布及與環(huán)境變量的相關(guān)性研究[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2022， 14（5）：126-132.

[14] 王依琳，張蕊，張強(qiáng)英，等.污水中抗生素的分布、來(lái)源及去除研究進(jìn)展[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2022，15（3）：36-41.

[15] 原培坤，吳語(yǔ)，馬佑，等.污水處理廠出水中常見(jiàn)抗生素光降解去除規(guī)律研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染與防治，2022，44（3）：

392-398.

[16] 梁張岐，李國(guó)鴻，黃雅夢(mèng)，等.城市污水生物處理過(guò)程中結(jié)合型和游離型胞外抗生素抗性基因的產(chǎn)生特征[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào)，2021，16（5）：70-78.

收稿日期：2024-09-22

作者簡(jiǎn)介：肖南嬌（1982—），女，安徽潛山人，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。