
开展新污染物治理试点工程工作计划.docx
12页开展新污染物治理试点工程工作计划一、 开展新污染物治理试点工程聚焦石化、涂料、医药等行业,选取重点企业和工业园区开展新污染物治理试点工程,形成若干有毒有害化学物质绿色替代、新污染物减排以及治理示范技术聚焦饮用水水源,组织开展痕量污染物精准降解技术研发与示范鼓励企业先行先试,减少新污染物的产生和排放加强养殖投入品管理,开展海水养殖用药的监督抽查,依法规范、限制使用抗生素等化学药品二、 新型污染物来源(一)工业污染源工业企业产生的含新型污染物的污水排入水体,进而影响饮用水水质二)给水系统污染源例如双酚A(BPA)、烷基酚、邻苯二甲酸酯类(PAEs)、多环芳烃类(PHAs)等内分泌干扰物会从塑料配水管道溶入水体氯消毒会增加多环芳烃从煤焦油沥青涂层的配水管道浸出的可能性,从而污染饮用水水源三)污水处理系统排水污染由于污水处理厂的常规处理工艺对内分泌干扰物通常不能达到良好的去除,导致痕量的内分泌干扰物排入地表水体,进而污染到饮用水水源四)医院污水医院污水常含有各种药物、放射性核素、溶剂及消毒剂等,造成水源污染五)垃圾填埋场渗滤液由于个人护理产品、含有添加剂的日常用品废弃物等的填埋处理,造成了垃圾填埋场渗滤液中含有各种类型的新型污染物,如果处理不当可能造成水源污染。
三、 新污染物治理现状近年来,我国在包括新污染物在内的化学物质环境管理制度、体制机制、监测与评估、科学研究、人才队伍建设等方面取得了一系列进展制定了与新污染物风险防范相关的一系列法规、规划、标准、政策,从生产、运输、销售、使用、进出口等环节对风险防范做出了规定建立了新物质登记制度、严格限制的有毒化学品进出口环境管理登记制度、优先控制化学物质的环境管控制度、危险化学品登记制度、农药管理制度等构建了国家斯德哥尔摩公约协调机制、危险化学品管理协调机制在有毒有害化学物质淘汰、减排、替代和治理方面,均取得一定进展2001年,国家863项目环境内分泌干扰物的筛选与控制技术立项,标志着新污染物风险防范相关工作的开端同年,我国签署《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》通过制定产品行业标准、产品监测标准、环境质量标准、环境监测标准,将部分内分泌干扰物列入了危险化学品名录、环保综合名录、优先控制化学品名录,开展减排和替代技术示范等手段,截至2020年,已全面或部分淘汰20余种(类)POPs物质,包括部分多溴二苯醚等内分泌干扰物和PFOS等全氟化合物我国开展了POPs履约成效评估监测,抗生素、全氟化合物、微塑料等饮用水水质监测,内分泌干扰物生态风险评估,新型POPs传输机制评估等监测和评估。
针对微塑料,已开始开展海洋和极地监测,并在2020年最新发布的限塑令中要求禁止生产和销售一次性发泡塑料餐具、一次性塑料棉签;禁止生产含塑料微珠的日化产品四、 新污染物治理难点目前,新污染物的特点、可能导致的健康危害以及引发相关疾病的分子机制仍是一个国际性科学难题随着工业快速发展和各类化学品的大量生产使用,一些新污染物对公众健康和生态环境的危害正逐步显现一)新污染物的环境危害或环境风险具有隐蔽性短期危害不明显,长期来看,即使在环境中以较低浓度存在,也可能对人民群众身体健康和生态环境产生较大风险二)新污染物种类繁多,来源广泛我国现有化学物质约4.5万余种,其在生产、加工使用、消费和废弃处置的全过程都可能存在环境排放此外,新污染物还可能来源于无意产生的污染物和环境降解产物三)新污染物的环境风险当前末端处理技术无法有效去除新污染物,尤其是常规废水处理技术对部分未纳入排放标准的新污染物去除率低,可能造成环境直排同时,末端治理无法实现对新污染物的全过程环境风险管控五、 新污染物的分析技术进展(一)POPs样品前处理技术POPs的前处理主要包括提取和净化两个部分样品的提取技术是样品前处理的第一步,主要针对固体和液体两类样品。
对于固体或半固体样品,常用的提取方法有索氏提取、微波辅助萃取(MAE)、加速溶剂萃取(ASE等传统的索氏提取仍然是提取固体样品中痕量POPs最常用的方法,国际标准方法EU/CENEN-1048(欧盟)、JISK0311(日本)和USEPA161都推荐采用索氏提取与索氏提取相比,微波辅助萃取和加速溶剂萃取技术实现了自动化,大大节约了人力与时间成本,并且所需的有机溶剂较少,一般为10~50mL,是一种绿色环保的提取方式,但是这两种萃取方式需要配置精密昂贵的仪器,并且在提取过程中温度不能太高,如高溴代多溴联苯醚(PBDEs)的提取温度不能超过300℃,否则易发生脱溴反应,导致在实际应用时受限对于液体样品,常用的提取方法有液液萃取(LLE)、固相萃取(SPE)等,但这两种方法需使用大量有机溶剂,并且存在大量干扰物质,如用于提取PBDEs时有很多多氯联苯(PCBs)、多氯萘(PCNs)和其他含溴化合物的干扰物质存在近年来,新的提取技术不断出现,如液相微提取(LPME)、分散液液微萃取(DLLME)、单滴微萃取(SDME)、中空纤维液相微萃取(HF-LPME)和固化悬浮有机液滴微萃取(SFOME)。
这些技术作为液液萃取的替代手段,克服了液液萃取提取过程中费时费力、需大量有机溶剂的缺点,回收率较高(可达90%以上),目标物得到了有效的提取与分离,减少了仪器分析过程中的基质效应,都是快速、简便、高效的提取技术但其不足之处在于,为了获得满意的提取效果,需要极其复杂的优化过程为了克服固相萃取需要使用大量有机溶剂的缺点,衍生出一系列无需有机溶剂或只需少量有机溶剂的提取技术,如填充吸附微量萃取(MEPS)、基质固相分散萃取(MSPD)、磁性固相基质分散萃取(MMSPD)、搅拌棒吸附萃取(SBSE)和固相微萃取(SPME),但这些技术也存在成本高、易交叉污染等缺点样品的净化处理过程直接影响着分析的准确度和灵敏度,总的来说,净化过程主要包括除去待测样品中目标物以外的脂类物质、硫化物和测定过程的干扰物质等一般而言,样品中的脂类物质用浓硫酸或凝胶渗透色层柱(GPC)去除,而硫化物通常在提取过程中加入还原铜或叔丁基醇、亚硫酸盐去除进一步的净化步骤可利用多层复合层析柱相合或固相萃取柱加以解决,在洗脱过程中常用的洗脱溶剂有弱极性正己烷、丙酮、二氯甲烷、甲苯或其混合溶剂二)POPs仪器分析技术目前环境介质中POPs的主流检测技术为色谱法,根据目标物的性质,常见的检测方法有气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)、气相色谱-质谱(GC-MS)、高分辨气相色谱-高分辨质谱(HRGC-HRMS)、全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)、液相色谱-质谱(LC-MS)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)等。
对于POPs,如多溴联苯醚(PBDEs)、短链氯化石蜡(SCCPs)、全氟化合物(PFCs)等,这些同系物数量众多,结构相似,组分十分复杂,并且由于分析仪器和标准物质的局限性,对其分离检测造成了极大的困扰三)PPCPs样品前处理技术PPCPs分析采集的环境样品包括水样、底泥及水生生物,并且要进行及时预处理不同的样品预处理步骤不完全相同,水样主要经过固相萃取或固相微萃取固相萃取方法基于固液分离萃取原理,具有有机溶剂使用量少、简单快速、分离效率高、重复性好等优点,已广泛应用于环境介质中新型污染物的分析固相微萃取技术的主要原理是使用一根具有交联二甲基硅醚聚合物材料涂层的开口毛细管柱捕集被分析物底泥样品的处理包括风干、研碎、抽提、浓缩、分离、净化等,而生物样品还需冷冻干燥,固体样品一般采用索氏抽提、超声萃取和加速溶剂萃取进行提取四)PPCPs的仪器分析技术PPCPs的残留分析始于20世纪90年代,衍生后的气相色谱是当时最主要的分析手段,然而大多数抗生素类、激素类和神经类药物具有较强极性、低挥发性以及遇热不稳定性,并不适合用GC-MS析近年来,HPLC-MS特别是LC-MS/MS成为环境介质中PPCPs的主要分析方法,应用LC-MS分析PPCPs及其代谢产物的最大问题是缺少标准物质和难以获得可检索的数据库,LC-MS/MS成为主流的分析手段。
MS/MS检测器的选择性反应监测模式使分析的灵敏度和选择性得到了提高,从而使检测限低至ng/L级此外,LC-MS/MS可以同时分析不同结构的PPCPs,但分析中的最大问题就是基质效应,在富集和浓缩样品中目标物PPCPs时往往有共存干扰物质存在,这些干扰物质会影响仪器的分析精度、灵敏度和方法检出限,造成测定结果不准确由于PPCPs种类繁多,而目标物质往往是有限的,因此,如何从复杂环境介质中准确识别和定量更多种类的PPCPs物质是面临的一大难题自2001年以来,高分辨率质谱在未知物和非靶标筛查、鉴定与定量中一直扮演着重要的角色五)DBPs的前处理技术DBPs为亲水性物质,须将其分离后才可进样采用适当的前处理技术将样品萃取、浓缩并去除干扰物质,是准确检测DBPs的前提样品浓缩的方法包括固相萃取、固相微萃取、液液提取、吹扫捕集(挥发性DBPs)、XAD树脂萃取(较大数量的水)等六)DBPs的仪器分析技术美国EPA发布了一系列关于DBPs的标准方法,包括EPA502.2、EPA524.2和EPA551.1针对三卤甲烷和其他挥发性消毒副产物,如卤代醛、卤代乙腈、卤化氰(CNX)、卤代酮、卤代酰胺和卤代硝基甲烷(HNMs)等。
EPA552.1、EPA552.2和EPA552.3用于分析卤代乙酸三卤甲烷的分析测定多采用GC-MS或GC-ECD卤代乙酸的检测方法分为两类:一类为衍生后用气相色谱进行分析,EPA552.1、EPA552.2和EPA552.3均采用此方法,它具有灵敏度高、准确性好、检测限低等优点,但存在衍生试剂对人体有害、操作过程繁琐等缺点,使其应用受到一定的限制另一类为直接进样测定法,应用最多的是液相色谱法分析卤代乙腈多采用EPA551.1中推荐的GC-ECD方法饮用水中的卤代呋喃酮浓度很低,通常只有ng/L级,且具有热不稳定性,检测比较困难,一般采用衍生试剂进行衍生化,再用GC-MS检测中国也制定了一系列测定DBPs的标准方法,这些标准方法均包含在国家标准GB/T5750.10—2006中总而言之,POPs、PPCPs、DBPs等新型有机污染物不断地在世界各地的环境介质中检出,有关新型有机污染物在环境中的含量水平与时空分布特征一直是研究热点,它不但具有理论意义,而且为根本上控制环境污染和治理具有指导意义但目前而言,新型环境污染物的分析检测技术还不完善,即便是现有的较为成熟的分析方法也有一定的发展空间。
开发更有效的和针对性强的样品纯化方法并结合更准确、灵敏的仪器分析技术是新型有机污染物环境分析领域发展的必然趋势六、 新污染物的危害随着大量化学品进入生产和使用,新污染物种类越来越多仅就一些常见新污染物进行分析,就足见其危害之大全氟类化合物代表性产物有全氟辛烷磺酸和全氟辛酸,大量应用于化工、纺织、涂料、皮革、合成洗涤剂、炊具制造、纸制食品包装材料等诸多与人们日常生活息息相关的产品中研究表明,这两类物质具有导致神经行为缺陷、生殖发育障碍、器官损伤、代谢紊乱以及各种激素分泌失调等多种症状的毒性,乳腺、睾丸、胰和肝肿瘤与其有关溴化阻燃剂广泛应用于电器线路板、建筑材料、泡沫、室内装潢、家具、汽车内层、装饰织物纤维等各种产品中,遇热后容易挥发到周围空气中并随着食物链富集和放大,具有内分泌干扰毒性、发育神经毒性和免疫毒性,可致癌、致畸和致突变内分泌干扰物又称环境激素,用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、农药等精细化工产品,具有生殖和发育毒性,干扰生物体的内分泌活动,造成致癌、生殖缺陷、神经行为异常等,能导致雄体雌化、生殖能力下降直至种群灭绝饮用水消毒副产物饮用水消毒副产物特别是氯化消毒副产物,大。









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