国内外典型新兴环境污染物的进展研究

2020-02-28王文

绿色环保建材 2020年2期

王文

盐城市响水生态环境局

1 引言

已有很多文献报道了环境中新兴污染物的存在，并且它们在环境中的存在对生态系统构成了重大风险。根据美国环境保护署的标准，新兴污染物被归类为由于新发现的污染物而进入人类和动物的污染物。这些污染物尚无可用于调节其在环境中存在的准则或立法干预措施。人类活动（例如个人护理，医疗保健和工业运营）需要使用会产生或产生废物的化学物质。废物中的污染物通常很难降解。因此，它们倾向于在环境中积累，最终对活生物体构成危害。因此，这种污染物需要立法干预。新兴污染物包括药品与个人护理用品、内分泌干扰物等。内分泌干扰物被称为一类化学物质，具有异源生物和外源性起源，同时模仿或抑制动物和人类内分泌系统的自然作用，例如合成，分泌，转运和结合。它们维持生物物种的稳态，繁殖，代谢，发育或行为。各种类型的天然和合成化合物已被确定为内分泌干扰物。但是，显示内分泌干扰物行为的化学物质的定义和范围存在很大差异。

在过去的几十年中，广泛的研究证明了地下水，暴雨废水，饮用水，地表水，植物和废水中存在新兴污染物及其代谢产物。然而，新兴污染物的常见场所是污水处理厂，它们接收来自人类活动和工业排放的废水。这些有机污染物的迹象在市政污水处理厂和其他污染物中最为明显，这些污染物将污染物扩散到各种水源中，例如河流，水坝，湖泊和海洋。因此，非常有必要研究此类污染物的处理工艺，为保护环境做出积极的贡献。

2 样品制备技术

很难对复杂基质中的新兴污染物进行直接分析，因为在某些样品中它们的浓度低且与样品基质有关。因此，由于缺乏关于它们的信息，因此很难预测它们在环境中的运输。为了使研究人员克服这种困境，需要仔细检查样品制备步骤。样品制备可能包括过滤，pH 调节，萃取，净化和预浓缩程序，以确保发现合适浓度水平的分析物。当前，样品制备正在朝着环境友好，低成本，小型化，自动化和简单化的方向发展。样品制备技术主要包括固相萃取，固相微萃取，微波辅助萃取，液-液萃取，液相微萃取，加压液体萃取和搅拌棒吸附萃取法等。

3 处理技术

3.1 膜工艺

膜工艺通过半渗透性材料有效地从表面和海水或废水中去除了各种有机，无机和固体颗粒，这些半渗透性材料可以分离水（渗透物）和浓缩物（保留在膜表面）。膜是由不同的材料制成的，它们具有特定的特性（孔径，表面电荷和疏水性），这些特性决定了可以保留哪种类型的污染物。膜工艺的一个缺点是污染物被转移到精矿流中而不被破坏，因此，精矿需要进一步处理和处置。这可以通过以下优势得到补偿：操作简便，适应现有的处理设施，模块化设计，非常小的化学要求，低能耗。由于其孔径小，最适合去除双酚类物质的膜工艺为：UF，NF和RO。

王义飞等人使用在PVDF 膜表面上装有单壁和多壁碳纳米管的复合膜，大大提高了的去除率，从而证明了MF 技术在被PPCP 污染的水处理中的潜力。三氯生（TCS），对乙酰氨基酚（AAP）和布洛芬（IBU）的去除率从10%上升到95%，随着芳香环数量的增加以及填料比表面积的增加而增加。溶液pH 从4 到10的变化也影响了PPCP的去除率，最高可达70%，并且由于减少了静电排斥，中性PPCP的去除率高于离子去除率。这些膜去除PPCP的能力可能是由于有利的PPCP-CNT相互作用。

3.2 高级氧化工艺

高级氧化工艺的产生基于羟基自由基的产生，羟基自由基是最强的氧化剂之一（氧化电位2.8V），可用于多种用途的新型污染物的去除/破坏。羟基自由基的产生可通过多种途径实现，这些途径允许根据污染物的具体特征和必要的处理目标选择适当的高级氧化工艺。可以通过考虑将羟基自由基生成化学，电化学，声化学和光化学过程的方法对高级氧化工艺进行分类，高级氧化工艺与其他过程的组合也经常使用。根据反应物如何接触，高级氧化工艺可以是均相或异相过程。在非均相过程中，使用催化剂如金属负载催化剂，粘土，碳材料；而在非均相过程中，反应物的吸附和催化剂表面活性位处产物的解吸也非常重要。

王春晖采用非均相芬顿法对双酚A 废水进行了细致的研究，考察了pH值、催化剂用量、温度、H2O2浓度等影响因素，最终以双酚A 去除率为目标确定了最佳工艺条件范围，即pH 值为4～5，催化剂用量为4g/L，H2O2浓度为0.05mol/L，温度30℃～40℃，在此条件下反应60min，双酚A 的去除率达到90%以上。