國內外典型新興環境污染物的進展研究

王 文

鹽城市響水生態環境局

1 引言

已有很多文獻報道了環境中新興污染物的存在，并且它們在環境中的存在對生態系統構成了重大風險。根據美國環境保護署的標準，新興污染物被歸類為由于新發現的污染物而進入人類和動物的污染物。這些污染物尚無可用于調節其在環境中存在的準則或立法干預措施。人類活動（例如個人護理，醫療保健和工業運營）需要使用會產生或產生廢物的化學物質。廢物中的污染物通常很難降解。因此，它們傾向于在環境中積累，最終對活生物體構成危害。因此，這種污染物需要立法干預。新興污染物包括藥品與個人護理用品、內分泌干擾物等。內分泌干擾物被稱為一類化學物質，具有異源生物和外源性起源，同時模仿或抑制動物和人類內分泌系統的自然作用，例如合成，分泌，轉運和結合。它們維持生物物種的穩態，繁殖，代謝，發育或行為。各種類型的天然和合成化合物已被確定為內分泌干擾物。但是，顯示內分泌干擾物行為的化學物質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物。然而，新興污染物的常見場所是污水處理廠，它們接收來自人類活動和工業排放的廢水。這些有機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，為保護環境做出積極的貢獻。

2 樣品制備技術

很難對復雜基質中的新興污染物進行直接分析，因為在某些樣品中它們的濃度低且與樣品基質有關。因此，由于缺乏關于它們的信息，因此很難預測它們在環境中的運輸。為了使研究人員克服這種困境，需要仔細檢查樣品制備步驟。樣品制備可能包括過濾，pH 調節，萃取，凈化和預濃縮程序，以確保發現合適濃度水平的分析物。當前，樣品制備正在朝著環境友好，低成本，小型化，自動化和簡單化的方向發展。樣品制備技術主要包括固相萃取，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

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，無機和固體顆粒，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。膜工藝的一個缺點是污染物被轉移到精礦流中而不被破壞，因此，精礦需要進一步處理和處置。這可以通過以下優勢得到補償：操作簡便，適應現有的處理設施，模塊化設計，非常小的化學要求，低能耗。由于其孔徑小，最適合去除雙酚類物質的膜工藝為：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合膜，大大提高了的去除率，從而證明了MF 技術在被PPCP 污染的水處理中的潛力。三氯生（TCS），對乙酰氨基酚（AAP）和布洛芬（IBU）的去除率從10%上升到95%，隨著芳香環數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 高級氧化工藝

高級氧化工藝的產生基于羥基自由基的產生，羥基自由基是最強的氧化劑之一（氧化電位2.8V），可用于多種用途的新型污染物的去除/破壞。羥基自由基的產生可通過多種途徑實現，這些途徑允許根據污染物的具體特征和必要的處理目標選擇適當的高級氧化工藝。可以通過考慮將羥基自由基生成化學，電化學，聲化學和光化學過程的方法對高級氧化工藝進行分類，高級氧化工藝與其他過程的組合也經常使用。根據反應物如何接觸，高級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載催化劑，粘土，碳材料；而在非均相過程中，反應物的吸附和催化劑表面活性位處產物的解吸也非常重要。

王春暉采用非均相芬頓法對雙酚A 廢水進行了細致的研究，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60min，雙酚A 的去除率達到90%以上。

3.3 活性炭吸附

吸附是重要的新興環境污染物工藝，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，內表面積，孔徑分布，表面化學和操作參數。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境污染物的最佳技術之一。

4 結束語

典型新興環境污染物的特點是環境持久性和對人類健康的威脅，它們的存在會產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進行去除。本文總結了膜工藝、高級氧化工藝、活性炭吸附工藝，希望以此提高人們對城市環境中新興污染物的污染現狀、污染物環境行為的認識。