生物电化学技术降解疏水性新兴污染物的研究进展
2021-12-28张钤崔敏华陈蕾吴平刘和
张钤,崔敏华,2,3,陈蕾,吴平,刘和,2,3
(1 江南大学环境与土木工程学院,江苏 无锡 214122;2 江苏省厌氧生物技术重点实验室,江苏 无锡 214122;3 江苏省水处理技术与材料协同创新中心,江苏 苏州 215009)
疏水性新兴污染物(hydrophobic emerging contaminants,HECs)来源广泛、种类多样。药物及个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs) 和 内 分 泌 干 扰 物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)中的许多污染物都属于HECs[1-3]。近年来,HECs消费量和排放量不断增加,且鉴于HECs 具有辛醇-水分配系数高(lgKow>1)、剂量效应低和半衰期长等性质,导致其在环境中(例如生活污水、地表水、地下水和底泥)的检出范围、检出频率及检出浓度均呈快速上升趋势[4]。研究表明,HECs具有潜在的健康风险和环境危害。例如,Westerhoff 等[5]证实了EDCs 在纳克水平下便可降低人体免疫力,造成内分泌紊乱等危害。生活污水中含量较高的几类HECs 如抗癫痫药物卡马西平(carbamazepine,CBZ)和抗炎药双氯芬酸(diclofenac,DCF)等也具有潜在的内分泌干扰毒性,这类物质可中断生物体的生长代谢过程,从而导致种群数量下降[6]。抗生素类HECs(如红霉素,erythromycin,ETM)的滥用造成了高耐药性微生物菌株的转移风险[7]。有机磷阻燃剂(organophosphorus flame retardants,OPFR)对人类也表现出溶血、潜在致癌、神经毒性和生殖毒性等效应。因此,HECs 在环境生态领域的危害、分布和降解过程亟需关注。
目前,传统污水处理工艺难以实现HECs 的完全降解[8]。一方面,HECs对污水处理厂生物处理阶段的微生物有一定的毒性和抑制作用;另一方面,HECs 主要通过吸附作用由水相转移至污泥相中,并经过雨水的冲刷及生物富集等方式流入到附近的环境介质中,从而持续对生态系统造成危害。……
