“在水、气、土三类环境介质中,水体是新污染物迁移转化的核心载体,涉水新污染物治理工作更为关键、研究更为集中,学术成果产出量在三类介质中占比最高。”中国工程院院士、国家新污染物治理专家委员会副主任侯立安表示,水环境是新污染物主要的“汇”与关键暴露介质,水中新污染物防控已成为新污染物治理领域的重中之重。

近日,在第二十届POPs学术年会暨大湾区新污染物治理技术研讨会上,侯立安系统梳理了我国水中新污染物防控技术研究现状,深入剖析了当前面临的核心挑战,并提出了针对性的破解路径,为我国水环境新污染物治理提供了重要的战略指引与技术参考。
水中新污染物治理取得阶段性进展,仍面临多项挑战
我国作为化学品生产和使用大国,党中央、国务院高度重视新污染物治理工作。“十四五”时期,由生态环境部牵头,联合国家发展改革委等15个部门组建部级协调小组,建立了跨部门协调机制,统筹推进全国新污染物治理工作。江苏、浙江等经济发达省份率先开展水质、土壤新污染物监测试点,生态环境部印发了相关技术标准体系框架,先后启动3批共27个涵盖重点流域、重点行业的新污染物治理试点项目。
截至目前,我国已初步构建起覆盖筛查识别、风险评估、管控治理的全链条水中新污染物科技支撑体系,为我国履行国际公约和推进美丽中国建设奠定了坚实基础。
尽管相关治理已取得阶段性进展,但侯立安直言,面向全面保障水环境安全的目标,当前仍面临多项挑战,治理工作任重道远。
监测覆盖不全,数据体系尚未统一。新污染物种类繁多、结构复杂,侯立安指出,在监测与风险评估能力方面,我国尚未建立统一的高通量筛查与常态化监测体系。以微塑料为代表的新污染物,国内尚未形成统一的监测方法标准,检测数据差异显著,未形成权威的全国性监测数据库。
缺乏本土基准,风险评估能力有待加强。我国本土化生态与健康风险评价体系仍未系统构建,现有水质基准在适配本土敏感物种、贴合我国人群真实暴露特征方面存在短板。侯立安特别指出,未来完善数据库时,既要覆盖国家尺度,也要兼顾地域差异,例如粤港澳大湾区这样的重点区域,需要制定贴合本地实际的生态与健康风险地域标准。
常规工艺效能难以应对痕量污染。“新污染物治理时与传统污染物不能截然分开,很多传统工艺可以同步去除新污染物,但有些新污染物,常规水处理技术可能已经‘力不从心’了。”侯立安指出,混凝、沉淀、过滤、消毒等常规水处理工艺主要针对悬浮物和微生物,对溶解态痕量新污染物去除效率有限,部分物质甚至因工艺过程中的二次释放出现“负去除”现象。
特种污染水及高风险点源治理还存在技术瓶颈。例如,医疗机构和畜禽养殖废水中的抗生素、内分泌干扰物等浓度高、组分复杂,现有处理单元对其缺乏针对性,去除效果不稳定;高盐、高毒性工业废水中的新污染物在降解过程中受盐度干扰和生物毒性抑制,常规生化工艺难以奏效。此外,突发水污染事件中新污染物的现场快速检测和应急去除技术储备不足,处置时效性与事故影响控制需求之间存在差距。
跨界协同与全过程管控机制尚未贯通,导致治理效能受限。新污染物与水、气、土、生物间存在复杂的迁移转化关系,单一介质治理往往难以从根本上消除其环境和健康风险。在流域和城市尺度上,污水处理厂、受纳水体、地下水和大气之间的多界面联控机制尚未建立,制约了治理效能的整体提升。
加快膜法深度净化、特种水精准治理等关键技术攻关
面对现实挑战,侯立安提出要加快膜法深度净化、特种水精准治理、跨介质协同防控等关键技术攻关,系统构建“标准引领、监测支撑、技术突破、应急保障、智慧赋能”的水中新污染物防控新格局。
一是完善顶层设计,加快标准体系建设。据悉,美国针对全氟和多氟化合物(PFAS)发布全球首个国家饮用水标准。瑞士对污水处理厂的出水进行新污染物排放控制,将12种典型微量有机污染物列为指示性指标,要求深度处理工艺去除率不低于80%,部分国家也已启动相关标准的制定工作。
侯立安指出,我国水中新污染物管控条款相对分散,虽然已发布《重点管控新污染物清单》实施分类管控,但针对水中新污染物的专项排放标准、健康风险评价标准仍处于空白。他期待“十五五”时期能加快构建水中新污染物专项基础标准体系,借鉴欧盟、美国、日本等发达国家和地区的经验,建立完善的化学品全生命周期管控制度。同时,加快建立全国统一的新污染物高通量筛查与常态化监测网络,建立符合我国国情的生态与健康风险评价体系,为标准制定和风险管控提供科学依据。
二是建立跨介质协同机制,建立跨介质新污染物协同防控技术体系。开展水—气—土多介质界面行为定量模型研究工作,厘清新污染物在不同介质间的迁移转化规律。建立流域尺度上污水处理厂、受纳水体、地下水和大气之间的多界面联控机制,推动新污染物从“单一介质治理”向“多介质协同防控”转变。
三是突破核心技术瓶颈,聚焦新膜材料开发。侯立安特别强调,膜技术在新污染物去除中具有独特优势。反渗透、纳滤等膜法水处理技术可通过物理筛分作用高效拦截痕量新污染物,不依赖化学药剂且去除率高,是应对水中新污染物的重要屏障。要聚焦高性能新膜材料开发与集成工艺优化,针对不同水源水质特征和目标新污染物,研发经济高效的组合处理工艺,提升常规水处理工艺对新污染物的同步去除能力。
四是筑牢应急防线,保障水安全底线。建立健全水中新污染物风险预警与应急保障体系,实现从被动应对向主动防控转变。针对特种污染水及高风险点源,研发专用处理技术和装备,加强突发水污染事件应急技术储备,研发便携式快速检测设备和移动式应急净水装备,提升突发污染事件的快速处置能力。
五是基于大数据的综合利用、主动安全理念及全膜法组合工艺技术的突破,开发前瞻性的“智慧水厂”,系统性削减饮用水中新污染物健康风险,切实保障人民群众喝上安全水、放心水;同时,推动污水排放出水实现新污染物低排放,牢牢守好水环境安全的屏障。
来源:中国环境APP