《安全环境-环保技术》之水环境中药物的赋存现状及处理技术
污水处理厂新兴污染物赋存及末端控制技术进展
污水处理厂新兴污染物赋存及末端控制技术进展污水处理厂新兴污染物赋存及末端控制技术进展随着城市化进程和工业化水平的提高,污水处理厂面临着越来越多的挑战。
过去,传统的污水处理方法主要着重于COD (化学需氧量)和BOD(生化需氧量)等传统污染物的去除,但随着科技的发展和环境要求的提高,人们对新兴污染物的关注度也越来越高。
新兴污染物是指那些由于人类活动而引入环境中的物质,包括药物、个人护理产品、微塑料和其他有机和无机化合物等。
这些污染物在污水中常常以微量的形式存在,传统的生物处理方法并不能有效去除它们,因此需要新的技术进行末端控制。
首先,针对药物和个人护理产品等有机污染物,活性炭吸附是一种常用的处理方法。
活性炭具有很强的吸附能力,可以有效去除水中的有机污染物。
此外,氧化剂如臭氧和高级氧化技术(如Fenton试剂)也被应用于去除这些污染物。
通过氧化剂的作用,有机污染物可以被分解为无害的物质。
其次,微塑料是近年来备受关注的新兴污染物之一。
微塑料主要来自塑料制品的使用和垃圾填埋场中塑料垃圾的分解。
目前,对于微塑料的处理仍然存在许多挑战。
一种可行的方案是采用物理方法如筛选和过滤等去除微塑料颗粒,但这些方法往往效果有限。
另一种方法是利用生物处理技术来降解微塑料,但目前该技术尚处于实验阶段,尚未实现大规模应用。
最后,对于其他有机和无机污染物,化学氧化和高级氧化技术是常用的末端控制技术。
例如,过氧化氢和二氧化氯等氧化剂可以用于去除含有氰化物、硝酸盐和其他有机化合物的废水。
在高级氧化技术中,紫外光辐射和超声波等也可以用于分解有机污染物。
综上所述,污水处理厂面临着新兴污染物的挑战,需要采用新的技术进行末端控制。
通过活性炭吸附、氧化剂的利用、物理筛选和过滤以及生物处理等方法,可以有效去除污水中的有机和无机新兴污染物。
然而,应该注意到,这些技术仍然需要进一步研究和改进,以满足对水质的更高要求综上所述,去除水中的有机污染物和处理微塑料是目前污水处理厂面临的新兴污染物挑战。
制药废水现状及处理技术研究概述
制药废水现状及处理技术研究概述
一、制药废水现状
制药行业一直是一个繁荣的行业,但其生产过程也产生了巨大的废水排放量。
统计数据表明,在中国,制药行业每年排放的废水量约为6000多万吨,比国内其他行业的废水排放量要高出很多。
这些制药废水中含有重金属、有机物和无机物等有害物质,由于其浓度超标,可以使水体失去水质,引起污染。
此外,制药废水含有大量有害物质,如抗生素、抗菌素等,其存在会对人体健康造成负面影响。
二、处理技术研究
近年来,政府和学术机构对制药废水的处理一直备受重视,相关研究不断深入。
由于制药废水中的有机物质和无机物质的组成复杂,研究者们采用传统的物理、化学和生物处理工艺,或者结合以上几种技术相结合,构建了处理制药废水的多种技术路线。
(1)物理处理技术
物理处理技术是去除制药废水中悬浮物、油污等有机物的有效方法,其中主要包括过滤、吸附和沉淀等工艺。
其中最常用的是过滤处理,常用的过滤材料有活性炭、碳酸钙、石棉等,也可采用球团过滤工艺,将悬浮物分离出来。
(2)化学处理技术
化学处理技术是将制药废水中有害物质如重金属离子、有机物、氨基酸等转变成相对安全的物质。
《2024年水体中抗生素污染及其处理技术研究进展》范文
《水体中抗生素污染及其处理技术研究进展》篇一一、引言随着人类社会的发展,抗生素的广泛使用已经成为一个全球性的问题。
抗生素在水产养殖、医疗、农业等多个领域的应用,使得水体中抗生素污染问题日益严重。
这种污染不仅对生态环境造成威胁,也对人类健康产生潜在影响。
因此,研究水体中抗生素污染及其处理技术,对于保障生态平衡和人类健康具有重要意义。
本文将对水体中抗生素污染的现状、处理方法及技术进展进行详细介绍。
二、水体中抗生素污染的现状1. 污染来源水体中抗生素的来源广泛,主要包括水产养殖、医疗废水、农业用药等。
其中,水产养殖业是水体中抗生素污染的主要来源之一。
此外,医疗废水中含有大量未被利用的抗生素,也是水体中抗生素污染的重要来源。
2. 污染影响水体中抗生素的积累会对生态环境产生严重影响。
首先,抗生素会破坏水生生态系统的平衡,影响水生生物的生长和繁殖。
其次,抗生素还可能与其他污染物相互作用,产生有毒的代谢产物。
此外,抗生素的残留还可能通过食物链进入人体,对人类健康产生潜在威胁。
三、水体中抗生素的处理技术1. 物理法物理法主要包括吸附法、膜分离法等。
吸附法利用活性炭、生物炭等吸附剂吸附水中的抗生素。
膜分离法则是利用不同孔径的膜将水中的抗生素与杂质分离。
这些方法操作简便,但处理效果受水质、抗生素种类和浓度等因素影响。
2. 化学法化学法主要包括氧化法、光催化降解法等。
氧化法通过氧化剂将水中的抗生素分解为低毒或无毒的化合物。
光催化降解法则利用光催化剂在光照条件下催化降解水中的抗生素。
这些方法处理效果好,但可能产生二次污染物,需进一步研究优化。
3. 生物法生物法是利用微生物降解水中的抗生素。
常见的生物处理方法包括活性污泥法、生物膜法等。
这些方法具有处理效果好、无二次污染等优点,但需要较长的处理时间和适宜的环境条件。
四、水体中抗生素处理技术的研究进展1. 新型吸附材料的研究与应用近年来,研究者们致力于开发新型吸附材料以提高吸附效率和降低处理成本。
《2024年水中抗生素污染现状及检测技术研究进展》范文
《水中抗生素污染现状及检测技术研究进展》篇一一、引言随着现代医疗的进步和人口的增长,抗生素的使用量不断攀升。
然而,这一医疗进步的背后也带来了严重的环境问题,特别是水体中抗生素的污染问题日益凸显。
水体中的抗生素残留不仅对生态环境造成破坏,还可能通过食物链对人类健康构成潜在威胁。
因此,了解水中抗生素的污染现状及研究有效的检测技术显得尤为重要。
本文将就水中抗生素的污染现状及检测技术研究进展进行详细阐述。
二、水中抗生素的污染现状(一)抗生素在水体中的来源水体中的抗生素主要来源于医院、制药厂、家庭和农业养殖业等。
这些地方排放的废水中往往含有大量的抗生素残留,直接或间接地进入自然水体。
(二)抗生素污染的危害水体中的抗生素残留会破坏水生生态系统的平衡,影响水生生物的生长和繁殖。
此外,这些抗生素还可能通过食物链进入人体,对人类健康构成潜在威胁。
长期摄入低剂量的抗生素可能导致耐药性细菌的滋生,使人类面临“超级细菌”的威胁。
(三)我国水中抗生素污染现状我国是世界上最大的抗生素生产国和使用国,因此水体中的抗生素污染问题尤为严重。
江河湖泊、地下水等水体均存在不同程度的抗生素污染问题。
其中,养殖业排放的废水是水体中抗生素的主要来源之一。
三、水中抗生素检测技术研究进展(一)常规检测方法目前,常见的抗生素检测方法包括紫外-可见光谱法、荧光法、色谱法等。
这些方法在实验室条件下可获得较高的准确度和灵敏度,但操作复杂、成本较高,不适用于现场快速检测。
(二)新型检测技术1. 生物传感器技术:生物传感器技术是一种新型的检测技术,具有快速、灵敏、成本低等优点。
该技术利用生物识别元件(如酶、抗体等)与被测物发生特异性反应,产生可检测的信号,实现对水中抗生素的快速检测。
目前,已有多项研究将生物传感器技术应用于水体中抗生素的检测。
2. 微纳制造技术:微纳制造技术可制备出具有高比表面积和良好吸附性能的纳米材料,如纳米多孔材料、纳米磁性材料等。
这些材料可用于吸附水中的抗生素,实现对水中抗生素的高效去除和富集,同时便于后续的检测和分析。
废水中药品及个人护理用品(PPCPs)的去除技术研究进展
废水中药品及个人护理用品(PPCPs)的去除技术研究进展废水中药品及个人护理用品(PPCPs)的去除技术研究进展引言:随着工业化和城市化的快速发展,人类活动产生的废水中含有大量的药品及个人护理用品(PPCPs)。
这些化合物对环境和人体健康构成潜在风险。
为了净化废水和保护环境健康,研究人员开展了各种技术研究,以去除废水中的药品及个人护理用品。
本文旨在综述各种技术在该领域的研究进展,并提出未来的研究方向。
一、废水中药品及个人护理用品的来源和潜在危害1. 药品和个人护理用品的种类和用途目前市场上常见的药品和个人护理用品包括抗生素、镇痛剂、激素、抗癌药物、香水、洗发水、洗衣粉等。
这些物质广泛应用于医疗、家庭、美容等方面。
2. PPCPs的进入环境途径PPCPs通过多种途径进入废水系统,其中包括人类排泄、医疗废物的处理、药物生产和使用过程中的泄漏和废水排放,以及家居和农业用水系统中的直接释放。
3. PPCPs对环境和人体健康的潜在影响研究表明,PPCPs在环境中的存在可能导致水体中的生态系统失衡,对水生生物和陆地生态系统产生毒性效应。
此外,长期暴露于PPCPs可能对人体健康产生不良影响,如内分泌干扰、细胞毒性、致突变性等。
二、常用的废水处理技术及其去除效果1. 活性炭吸附技术活性炭是一种具有强吸附性能的材料,广泛用于废水处理和水质净化领域。
研究表明,活性炭对药品和个人护理用品具有较好的去除效果。
2. 生物降解技术生物降解技术利用微生物降解废水中的有机物。
生物降解技术可通过使用具有降解能力的微生物、调节环境条件等方式去除废水中的药品和个人护理用品。
3. 高级氧化技术高级氧化技术利用自由基或氧化剂,在氧化、还原等化学反应中去除水中的有机污染物。
典型的高级氧化技术包括过氧化氢、紫外光催化氧化、臭氧氧化等。
研究表明,高级氧化技术对PPCPs的去除效果显著。
4. 光催化技术光催化技术通过利用半导体材料吸收太阳光能,产生电子-空穴对,从而引发光催化反应。
制药有机废水处理现状及发展趋势
制药有机废水处理现状及发展趋势摘要:伴随着逐渐升温的国民经济,现阶段我国国民对于健康以及医疗的重视程度前所未有,故对药品的需求量较大,而药品在生产制造以及研发过程中均会伴随着大量制药废水的产生,在药品使用极为广泛的今天,制药废水的排放量也逐渐增加。
制药废水有着有机物含量较高,毒性大等特点,如果不能及时对现阶段的制药废水进行处理,就势必会对周边环境产生严重的影响,影响我国绿水青山就是金山银山的生态理念,甚至还会在潜移默化中降低我国的人民整体健康水平,危害制药厂周边的人民群众生命财产安全。
为进一步降低制药废水对于我国生态环境的影响,推动我国进一步迈向社会主义现代化,对制药废水处理分析是必要的。
关键词:制药;有机废水;处理现状;趋势前言:制药废水是一种高浓度、高毒害、高色度、难降解的有机废水,难以处理。
本文阐述了制药废水的分类、特征、危害以及一些常用处理技术如混凝沉淀法、铁碳法、臭氧氧化法、Fenton法、活性污泥法的工作机理及优缺点,并展望了制药有机废水处理技术的发展前景。
1制药废水的种类制药废水的有效处理对于现阶段生态化建设具有重要意义,针对我国当前的医疗药品生产体系,制药废水从定义上可以大概分为以下几类:一是抗生素类生产废水,这类废水主要是从抗生素类药品生产制造过程中所排放,从抗生素类药品的生产原料以及制造工艺不难了解,这类废水的有机物含量极高,具有较强的溶解性,而且多数还会带有一定的颜色或气味,对于植物以及土壤等环境具有较强的毒性。
二是化学合成类生产废水,这类废水中的污染物的主要产生环节有工艺废水,冲洗废水,厂区生活废水,辅助过程废水等。
因为在化学合成药品的过程中,其反应周期较长,反应环节较多,且最终所形成的化学结构只占其原材料的1~2成,其他的辅助性原材料会产生大量的消耗,进而导致大量化学合成类废水的产生。
三是中成药类生产废水,这类生产废水中含有大量的天然有机污染物,污染物种类繁多,中成药废水的来源主要有车间洗药,泡药废水,清洗废水等等,这类废水中含有着大量天然有机糖类,纤维素,蛋白质等,这类废水中的有机物若要经过专门的处理会转变为大量的无机盐,但若未经过严格的处理,就势必会对生态环境产生严重的影响。
残留药物在环境中的影响及监测方法
残留药物在环境中的影响及监测方法概述:为了人类和动物的健康,药物在使用后必须经过代谢或排泄,以避免对机体产生不良影响。
然而,一些残留药物会进入环境中,对水体、土壤和生态系统造成负面影响。
本文将探讨残留药物对环境的影响,并介绍相关的监测方法。
一、残留药物对水体的影响1. 水污染:许多人和动物排泄出的药物代谢产物进入污水系统,并最终流入河流、湖泊和海洋。
这些残留药物污染水源地,对鱼类、藻类和其他水生生物造成毒性效应。
2. 抗菌素抗性问题:长期暴露于含有抗菌素残留的水体中,微生物容易产生抗菌素耐受性基因,并通过基因传递导致抗菌素抗性问题。
二、残留药物对土壤的影响1. 土壤微生物失调:一些残留药物如农业用途中常使用的杀虫剂和除草剂,会直接或间接地抑制土壤中的生物活性。
这影响土壤微生物群落的平衡,对土壤生态系统产生深远影响。
2. 食物链传递:农业用药残留在土壤中,经由作物吸收进入植物体内,再通过食物链传递给饮食中的动物或人类。
残留药物在食物链中积累可能对人体健康造成潜在威胁。
三、环境监测方法1. 水体监测方法:水体中残留药物的监测通常采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)。
该技术具有高灵敏度和选择性,可以准确检测多种残留药物,并鉴定它们的代谢产物。
2. 土壤监测方法:土壤样品中残留药物的分析常采用固相微萃取(SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)。
这种方法不仅可提高样品前处理效率,还能检测出更低浓度水平下的残留药物。
3. 生物监测方法:生物监测是通过检测水生生物或土壤中的生物指标来评估环境中残留药物的影响。
例如,使用鳃、肝脏或血液样本进行生物监测,可以确定药物对鱼类等水生动物的毒性效应。
结论:残留药物对环境造成一定程度的负面影响,费用高昂且时间耗费大的问题也给相关机构带来了巨大挑战。
因此,加强对残留药物在环境中的监测非常重要。
使用现代化的分析技术和合理选择适当的监测方法,能够及时发现并控制残留药物对环境和人类健康带来的潜在威胁。
农药企业废水处理现状及对策分析
农药企业废水处理现状及对策分析近年来,随着人类经济社会的快速发展,化学农药的产量与使用量也在不断增加。
同时,产生的农药废水也日益增多,并对周围的环境、人类健康和生态系统造成极大的危害。
农药企业废水处理已成为一个亟待解决的问题,本文将分析农药企业废水处理现状及其对策。
一、农药企业废水处理现状1.农药废水的来源农药废水主要来自于制药、农业生产和研究等方面,如农药生产过程中的残留液、生产污水、清洗废水、废气、废渣等。
致毒性较强的有机物和部分无机物,如氨氮、氰化物、重金属等,是农药废水的主要成分,这些物质可导致土壤和水体的污染,严重影响生态系统的平衡和稳定。
2.处理技术传统的农药废水处理方法包括化学法、物理法和生物法等。
其中,化学法主要通过氧化还原反应、沉淀、吸附等方式进行处理,物理法则是通过筛分、过滤和离心等方式将农药和废水分离,生物法则是靠微生物将有机物转化为无害物质进行处理。
但这些方法存在某些缺点,如处理成本高、操作复杂、处理效果不理想等。
3.存在的问题目前,农药企业废水处理存在的问题主要有以下几个方面:(1)高昂的处理成本:农药废水是复杂的有机污染物,使得废水处理设备的运行成本较高。
(2)技术水平较低:目前,大部分农药企业废水处理设备为中低档次的处理装备,缺乏更为先进的废水处理技术。
(3)监管不到位:部分农药企业存在违规排污行为,对废水污染的控制和管理不力。
二、农药企业废水处理对策1.技术升级技术升级是农药企业废水处理的重要手段之一。
将更高效、更节能、更环保的设备投入使用,可以有效减少处理成本,在提升处理效果的同时更加环保。
2.加强监管监管措施应当到位,对于没有符合要求的企业,应当及时予以处罚,加大对违规企业的监督力度,防止企业滥用化学药剂进行污染。
同时,要求企业加强管控,完善治污措施,达到规范企业排污、减少污染的目的。
3.提倡可持续产业提倡可持续农业产业,推广有机农业,减少化学农药的使用,直接从源头上控制农药废水的产生。
《2024年水体中抗生素污染及其处理技术研究进展》范文
《水体中抗生素污染及其处理技术研究进展》篇一一、引言随着现代医药工业的快速发展和人类生活水平的提高,抗生素的使用量逐年增加。
然而,抗生素的广泛使用和滥用导致了水体中抗生素污染问题日益严重。
水体中的抗生素污染不仅对生态环境造成严重影响,还可能对人类健康构成潜在威胁。
因此,研究水体中抗生素污染及其处理技术具有重要意义。
本文将就水体中抗生素污染的现状、来源、危害及处理技术研究进展进行综述。
二、水体中抗生素污染的现状及来源1. 现状:水体中抗生素污染已成为全球关注的环境问题。
研究表明,各类水体(如河流、湖泊、地下水等)均存在不同程度的抗生素污染。
2. 来源:水体中抗生素的主要来源包括医药制造、养殖业、医院和家庭等。
其中,养殖业和家庭使用是水体中抗生素污染的主要来源。
三、水体中抗生素污染的危害1. 对生态环境的影响:抗生素可破坏水生生态系统的平衡,影响微生物群落结构,降低生物多样性。
2. 对人类健康的影响:水体中的抗生素可能通过饮水、食物链等途径进入人体,长期摄入可能对人体健康产生潜在威胁。
四、水体中抗生素处理技术研究进展1. 物理法:包括吸附法、膜分离法、混凝沉淀法等。
吸附法利用吸附剂吸附水中的抗生素,如活性炭、生物炭等。
膜分离法通过不同孔径的膜对抗生素进行分离,如纳滤、反渗透等。
这些方法对去除水中的抗生素有一定效果,但存在处理成本高、易造成二次污染等问题。
2. 化学法:包括氧化还原法、光催化法等。
氧化还原法通过加入氧化剂或还原剂将抗生素分解为低毒或无毒物质。
光催化法利用光催化剂在光照条件下催化降解抗生素。
这些方法具有一定的处理效果,但可能产生新的污染物,需进一步研究。
3. 生物法:包括生物降解法、生物吸附法和微生物燃料电池等。
生物降解法利用微生物将抗生素转化为无害物质。
生物吸附法利用某些生物体(如藻类、细菌等)吸附水中的抗生素。
微生物燃料电池可以通过微生物的作用将有机物转化为电能,同时实现有机物降解和能源回收。
环境保护水污染治理技术的现状和发展趋势
环境保护水污染治理技术的现状和发展趋势近年来,环境污染问题已经引起了广泛的关注和重视。
水污染是其中的重要问题之一。
为了保护环境和可持续发展,人们积极致力于研究和开发水污染治理技术。
本文将探讨环境保护水污染治理技术的现状和发展趋势。
一、传统水污染治理技术的现状传统的水污染治理技术主要包括物理、化学和生物方法。
物理方法主要是利用过滤和沉淀等手段去除水体中的固态污染物。
化学方法则利用化学反应去除水体中的有机和无机污染物。
生物方法则利用微生物处理污水,达到净化水体的目的。
这些传统的水污染治理技术在一定程度上能够解决水污染问题,但存在着一些局限性。
例如,物理方法对颗粒较大的污染物较为有效,但对于微小颗粒和胶体等污染物的去除效果欠佳;化学方法在处理特定有机物和油污时效果较好,但对于持久性有机污染物的去除效果不佳;生物方法在处理生活污水时较为有效,但对于工业废水和高浓度有机污染物的治理存在一定困难。
二、新型水污染治理技术的发展趋势为了克服传统水污染治理技术的局限性,科学家们不断探索和开发新型的水污染治理技术。
以下是几种具有潜力的发展趋势:1. 高级氧化技术:高级氧化技术是指利用高能量物质产生的自由基对污染物进行氧化分解的技术。
这种技术具有高度选择性和高效率的特点,能够有效降解有机污染物,并且对水体中的微量有害物质也具有良好的处理效果。
2. 膜技术:膜技术是一种利用微孔膜或渗透性膜进行分离和净化的技术。
不同的膜可以选择性地去除水中的溶解性物质、胶体、微生物等。
膜技术具有高效、经济、节能等优点,被广泛应用于水污染治理领域。
3. 生物电化学技术:生物电化学技术是将电化学和生物化学方法相结合的一种新型治理技术。
通过利用微生物在电极表面的新陈代谢过程,实现有机物和无机物的高效降解。
这种技术具有高效、节能、环保等特点,已经成为研究的热点之一。
4. 纳米技术:纳米技术在水污染治理领域也展现出巨大的潜力。
纳米颗粒具有较大的比表面积和高度的反应活性,可以用于吸附、催化和脱除水体中的污染物。
我国制药废水处理技术的研究及应用现状
在医疗机构废水处理中,由于废水中含有大量的细菌和病毒,因此需要采用高 效消毒技术。常见的消毒技术包括紫外线消毒、臭氧消毒和氯化消毒等。
在药物研发机构废水处理中,由于废水中的药物活性成分需要得到回收和再利 用,因此可以采用离子交换、沉淀分离和萃取等物理处理方法进行回收和分离。
存在的问题
目前,制药废水处理技术存在以下问题:
物理处理法是通过物理手段分离废水中的悬浮物、沉淀物、重金属离子等物质, 从而达到净化废水的目的。物理处理法的优点是处理效率高、操作简单,但需 要定期更换滤料,且容易造成二次污染。
制药废水处理应用
制药废水处理技术广泛应用于制药行业废水处理、医疗机构废水处理和药物研 发机构废水处理等领域。
在制药行业废水处理中,化学处理法适用于处理含有高浓度有机污染物的废水, 如抗生素类药品生产废水。生物处理法则适用于处理低浓度有机污染物的废水, 如化学制药和生物制药废水。
制药废水处理技术
制药废水处理技术主要包括化学处理法、生物处理法和物理处理法。
化学处理法是通过添加化学药剂,使废水中的有机污染物与药剂发生化学反应, 从而达到净化废水的目的。化学处理法的优点是处理效率高、操作简单,但处 理成本较高,且容易产生二次污染。
生物处理法是利用微生物的分解作用净化废水中的有机污染物。生物处理法的 优点是处理效率高、成本低,但处理时间较长,且对水质和环境因素较为敏感。
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背景
制药行业是典型的高污染行业,随着环保意识的不断提高,制药废水处理技术 的研究越来越受到。制药废水处理技术主要包括化学处理、物理处理、生物处 理等方法,每种方法都有其优缺点和适用范围。此外,随着新技术的不断涌现, 制药废水处理技术的研究也在不断深入。
现状
在我国,制药废水处理技术的应用已经逐渐普及,但同时也存在一些问题和挑 战。一方面,部分制药企业对于废水处理技术的重视程度不够,导致废水处理 效果不理想;另一方面,由于制药废水的成分复杂,处理难度较大,因此需要 不断研究和优化现有的处理技术。
水环境中农药污染控制与治理技术
水环境中农药污染控制与治理技术在水环境中,农药污染对生态环境和人类健康产生了严重影响。
因此,研究和应用农药污染控制与治理技术至关重要。
本文将探讨水环境中农药污染的危害、污染控制与治理技术的分类和应用。
一、农药污染的危害水环境中的农药污染主要来源于农业生产活动。
农药在施用过程中可能会通过径流和渗漏进入水体,或者通过雨水的冲刷进入河流、湖泊和地下水。
农药污染对水生生物的生长和繁殖造成了重大影响,甚至对人类的健康和生活产生负面影响。
农药污染可导致水生生物的生态系统崩溃。
某些农药在水中具有较长的半衰期,它们会残留在水中,对藻类、水生植物、浮游动物和底栖生物造成毒害,破坏水生生物的食物链,最终导致整个水生生态系统的崩溃。
此外,农药残留还可能通过水源被人类摄入,对人体健康构成潜在风险。
长期摄入农药污染的水可能导致慢性中毒,损害肝脏、肾脏和神经系统,并可能与癌症等疾病发生相关性。
二、污染控制技术为了控制和减少农药在水环境中的污染,研究人员提出了多种污染控制技术。
这些技术可分为源头控制和终端控制两大类。
1. 源头控制技术源头控制技术是指在农药使用和管理过程中采取措施,减少农药进入水环境的量和浓度。
农药的合理使用是源头控制的关键措施之一。
农民应在农药施用前仔细阅读说明书,根据农药的使用方法、剂量和最佳施用期进行施用,以减少农药的使用量和误用的可能性。
土壤水分管理是另一个重要的源头控制技术。
适当管理土壤水分可以减少农药的渗漏和流失,例如通过灌溉、植物覆盖和保持土壤有机质含量等方式。
此外,选择低毒性和高效性的农药,使用农药泡脚机、喷雾剂和溶剂等工具可以减少农药的使用量和农药浓度。
2. 终端控制技术终端控制技术是指在农药进入水环境后采取的措施,以减少农药在水体中的浓度和残留时间。
生物技术是一种常用的终端控制技术,包括生物修复和生物吸附。
生物修复利用适当的微生物来分解或转化农药,以减少其对水环境的污染。
生物吸附则利用特定的生物材料吸附和去除农药。
水环境污染控制技术现状及发展趋势
水环境污染控制技术现状及发展趋势第一章介绍水环境污染是当前全球环境面临的主要挑战之一。
水环境污染的控制对于保障人民健康、促进经济发展、构建可持续发展社会具有十分重要的意义。
为了有效控制水环境污染,同时也要改善水环境的质量,许多技术被广泛应用。
本文旨在探究水环境污染控制技术的现状和发展趋势。
第二章水环境污染控制技术现状1. 生物技术生物技术是一种获得广泛应用的水环境污染控制技术。
常见的生物技术包括生物膜反应器、生物过滤器、厌氧池等。
生物处理技术通过微生物群落代谢来降解水中的污染物质,从而净化污染水体。
生物技术的一个主要优点是可以处理不同种类的废水,而且不会产生新的污染物。
通过改进生物技术,包括增加生物质和改变微生物群落组成等方法,可以进一步降低处理废水的成本。
2. 物理化学技术物理化学技术是另一种常用的水环境污染控制技术。
常见的物理化学技术包括吸附、离子交换、氧化还原等。
这些技术通过物理化学反应来去除水中的有害物质和污染物。
物理化学技术的一个主要优点是处理速度快,同时还能在高污染浓度下工作。
与生物技术相比,物理化学技术的一个缺点是需要使用一些化学试剂,这些试剂有时对环境产生负面影响。
3. 高级氧化技术高级氧化技术是近年来发展起来的一种水环境污染控制技术。
常见的高级氧化技术包括紫外光氧化、臭氧氧化和二氧化氯氧化等。
这些技术通过氧化反应降解水中的污染物。
高级氧化技术的一个优点是可以处理难降解的污染物,如有机物和氮、磷等营养物质。
与其他技术相比,高级氧化技术需要更高的能量和成本,因此还需要进一步的改进。
第三章水环境污染控制技术发展趋势1. 智能化技术智能化技术是未来水环境污染控制技术的主要发展趋势之一。
智能化技术可以使用传感器、数据分析和网络技术等手段,实现对水环境污染的实时监测和控制。
通过建立智能化的污染物检测和分析系统,可以大大提高水环境污染控制的精度和效率。
2. 基于生态系统的技术基于生态系统的技术是另一个未来水环境污染控制技术的发展方向。
环境类药物对水环境的影响及其治理
环境类药物对水环境的影响及其治理随着技术的进步和人类活动的增加,环境问题日益严重,其中环境类药物对水环境的影响也越来越受到关注。
环境类药物是指在人类、动物和植物等生物体内或生活环境中发现的含药物和相关物质的一类污染物。
它们可能对水环境和生态系统造成负面影响。
本文将对环境类药物对水环境的影响以及其治理方法进行探讨。
一、环境类药物对水环境的影响1.污染物种类环境类药物种类繁多,主要包括激素、激素类化合物、抗生素、抗癌药物、非甾体抗炎药、对抗精神病的药物等。
这些药物通过人类、动物、植物等各种渠道进入水体,使得水体质量受到影响,甚至可能对整个生态系统造成威胁。
2.影响因素环境类药物污染的影响因素主要有以下几个方面:(1)药物的毒性和生态学效应不同的药物在环境中的降解率、毒性和生态学效应不同,这也是造成药物对水环境影响不同的原因之一。
(2)药物的用量和排放药物的使用和排放量越大,对水环境的影响就越显著。
(3)水体环境的特性水体中的环境因素也会对环境类药物的存在和行为造成影响。
例如,水体的温度、pH值、水流速度等因素都可能影响药物的转移和降解速率。
3.对水环境的影响环境类药物对水环境的影响主要有以下几个方面:(1)对水生态系统的威胁环境类药物可能会改变水生态系统的结构和功能,对水生态系统的非靶向性和比较长期的影响具有显著性。
尤其是对于现有的一些水生态系统,一旦环境类药物进入其中,很可能引起生态系统演替的过程。
(2)水体中微生物的变异和抗药性长期接触环境中药物的微生物可能会产生抗药性,并在环境中形成一些高抗性微生物。
同时,高抗性微生物可能会对生态系统或人体健康造成重大威胁。
(3)对水质的影响环境类药物可影响水质,从而对水生物种群和水生态环境造成损害。
比如,消耗氧气、降低水中的DO值、危害水生物健康、对慢性要求较高的物种造成影响等。
二、环境类药物的治理方法1.强化监测和评价强化环境监测,及时发现和监控水体质量变化,对环境类药物的存在及其来源加以评定,以便更好地了解并管理水环境的质量。
《2024年水环境中抗生素污染现状及环境效应研究进展》范文
《水环境中抗生素污染现状及环境效应研究进展》篇一一、引言随着现代医学和药物研究的快速发展,抗生素的广泛应用已经成为人类健康的重要保障。
然而,抗生素的过度使用和不当处置导致了其在水环境中的大量残留和污染,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
本文将就水环境中抗生素污染的现状、环境效应及研究进展进行详细阐述。
二、水环境中抗生素污染现状1. 污染来源水环境中抗生素污染主要来源于医疗废水、生活污水、农业活动和畜牧业废水等。
其中,医疗废水和生活污水是抗生素进入水环境的主要途径。
此外,农业生产中过量使用兽用抗生素也会导致土壤中抗生素含量升高,进而污染地表水和地下水。
2. 污染程度当前,国内外多地水环境中均存在不同程度的抗生素污染问题。
研究表明,许多河流、湖泊、地下水等水体中均能检测到抗生素的存在。
不同地区、不同类型的水体中抗生素含量存在差异,但总体呈现上升趋势。
三、抗生素污染的环境效应1. 对微生物群落的影响抗生素的残留对水体中的微生物群落产生显著影响,导致微生物群落结构发生变化,降低生物多样性。
此外,抗生素还可能使微生物产生耐药性,对生态系统的稳定性构成威胁。
2. 对水生生物的毒性作用抗生素对水生生物具有毒性作用,可能影响其生长、繁殖和生存。
长期暴露于低浓度抗生素环境中,可能导致水生生物产生耐药性,进而影响整个生态系统的食物链。
3. 对人类健康的潜在风险水环境中抗生素的残留可能通过饮用水、食物链等途径进入人体,对人类健康构成潜在风险。
长期摄入低剂量抗生素可能导致人体产生耐药性,增加治疗难度。
此外,某些抗生素可能具有致畸、致癌等副作用,对人类健康构成严重威胁。
四、研究进展1. 检测技术与方法的发展随着科技的不断进步,检测抗生素的方法和技术也在不断更新。
目前,已经发展出多种高效、灵敏的检测方法,如分子生物学技术、质谱技术等,为水环境中抗生素污染的检测提供了有力支持。
2. 抗生素环境行为研究针对抗生素在环境中的迁移、转化和归趋等行为,学者们进行了大量研究。
《2024年水环境中抗生素污染现状及环境效应研究进展》范文
《水环境中抗生素污染现状及环境效应研究进展》篇一一、引言随着现代医药科技的飞速发展,抗生素在医疗、农业、水产养殖等领域的应用日益广泛。
然而,这些抗生素的大量使用和不当排放,导致了水环境中抗生素污染问题日益严重。
本文旨在探讨水环境中抗生素污染的现状,以及其环境效应的研究进展。
二、水环境中抗生素污染的现状(一)污染来源水环境中抗生素污染的主要来源包括医疗废水、农业排放、水产养殖业、城市污水和工业废水等。
这些排放源将大量未代谢的抗生素和其代谢物排入水体,造成了严重的环境污染。
(二)污染程度目前,全球各大水域均存在不同程度的抗生素污染问题。
研究显示,抗生素在水环境中的浓度虽然较低,但其持久性和生物累积性却不容忽视。
长期积累下来,这些低浓度的抗生素可能对水生生物和人类健康造成潜在威胁。
三、环境效应研究进展(一)对水生生物的影响抗生素对水生生物的直接影响主要表现在对其生长、繁殖和行为的干扰。
一些抗生素可以抑制水生生物的生理功能,甚至导致其死亡。
此外,抗生素还可能改变水生生态系统的结构,影响生物多样性。
(二)对人体健康的影响水环境中抗生素的残留可能通过食物链进入人体,对人体健康造成潜在威胁。
长期接触低剂量的抗生素可能导致人体产生耐药性,增加治疗难度。
此外,一些抗生素在人体内可能产生毒性代谢物,对肝脏、肾脏等器官造成损害。
(三)对微生物群落的影响抗生素的输入会改变水环境中的微生物群落结构,导致一些敏感菌群的减少和耐药菌群的增加。
这些耐药菌群可能通过食物链传播给人类,引发新的健康问题。
四、研究方法及成果(一)研究方法针对水环境中抗生素污染及其环境效应的研究,主要采用的方法包括:现场调查、实验室分析、生态风险评估、分子生物学技术等。
这些方法可以帮助研究人员了解抗生素在水环境中的分布、迁移、转化和归宿,以及其对水生生物和人体的影响。
(二)研究成果近年来,关于水环境中抗生素污染及其环境效应的研究取得了显著成果。
研究人员发现,不同类型、不同来源的抗生素在水环境中的行为存在差异,其环境效应也各不相同。
自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展
自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展引言随着抗生素的广泛应用,自然水环境中抗生素污染问题日益引起人们的关注。
抗生素在水体中的存在,对水生生态系统和人类健康都可能产生潜在的危害。
因此,研究自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害,对于环境保护和人类健康具有重要意义。
一、自然水环境中抗生素污染的现状自然水环境中抗生素污染的状况严重且普遍存在。
这种污染主要来自以下几个方面:1. 医药废水的排放:医院、药店以及制药工厂等地对废弃的抗生素进行处理时,可能会将含有抗生素的废水排放到自然水体中。
2. 养殖和农业废水:畜牧业和农业生产中的抗生素使用,使得抗生素通过动物粪便或化肥的使用进入到自然水环境中。
3. 居民生活废水:由于居民使用药物的增加以及一些人普遍存在药物滥用的问题,导致抗生素在居民生活废水中的浓度不断增加。
据研究统计,全球范围内自然水环境中抗生素的污染水平较高,且呈现不断上升的趋势。
这给水生态系统的健康和生物多样性产生了潜在的威胁。
二、自然水环境中抗生素的来源自然水环境中抗生素的来源多种多样。
主要形式包括:1. 抗生素的直接排放:包括医药废水、养殖废水和居民生活废水的直接排放。
这些废水中含有一定浓度的抗生素,经过处理后排放到自然水环境中。
2. 土壤和地下水的输送:抗生素通过土壤与地下水之间的相互作用,进入到自然水环境中。
这是由于抗生素在农业和畜牧业生产中使用后,部分进入土壤中并被吸附,随后通过土壤—水或土壤—地下水的过程进入水体。
三、自然水环境中抗生素的危害自然水环境中抗生素的存在对生态和人体健康造成一定的危害。
1. 生态系统脆弱性增加:抗生素能抑制或杀死水体中的浮游生物、藻类和水生植物,破坏水生生态系统的结构和功能。
这可能导致生态系统崩溃并影响整个食物链。
2. 生物多样性和生物平衡受到威胁:抗生素的存在会对水体中的多样性指数和种群平衡产生负面影响,增加某些物种数量而削减其他物种的繁衍和生存能力。
水环境中抗生素的污染现状、传播和处理技术研究进展
水环境中抗生素的污染现状、传播和处理技术研究进展任婉璐1,2 许高平1,2 李东1,2(1.江西省水务水科学检测研发有限公司,江西 景德镇 333000;2.江西省饮用水安全重点实验室,南昌 330013)摘 要:随着抗生素在医药与工业等方面的广泛应用以及水质检测技术的提升,越来越多的报道显示,在各种饮用水水源中,有抗生素及抗性基因的检出。
这些污染物质在水环境中的存在,对人类的健康造成了巨大的威胁。
本文旨在介绍抗生素的污染现状以及抗性基因传播途径,分析目前国内外抗生素处理技术的特点及不足,最后提出对未来抗生素处理工艺的建议与展望。
关键词:抗生素;传播途径;抗性基因;水处理中图分类号:X-1 文献标志码:AResearchprogressoncontaminationstatus,transmissionandtreatmenttechnologyofantibioticsinwaterenvironmentRenWanlu1,2,XuGaoping1,2,LiDong1,2(1.JiangxiWaterScienceDetectingandResearchCo.,Ltd.,Jingdezhen333000;2.JiangxiProvinceKeyLaboratoryofDrinkingWaterSafety,Nanchang330013)Abstract:Withthewideapplicationofantibioticsinmedicineandindustryfieldsaswellastheim provementofwaterqualitydetectiontechnology,moreandmorereportsshowedthatantibioticsandtheantibioticresistancegenes(ARGs)weredetectedinvariousdrinkingwatersources.Theexist enceofthesepollutantsinwaterenvironmentposedagreatthreattohumanhealth.Thepurposeofthisreviewistointroducethepollutionstatusandtransmissionroutesofantibioticgenes,analyzethecharacteristicsandshortcomingsofantibiotictreatmenttechnologybothathomeandabroad,andfi nallyputforwardsuggestionsandprospectsforfutureantibiotictreatmenttechnology.Keywords:antibiotic;transmissionroutes;ARGs;watertreatment 抗生素是一种新型污染物,近几年已经引起了研究者们的广泛关注。
《2024年自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》范文
《自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》篇一一、引言随着人类社会的快速发展和抗生素的广泛使用,自然水环境中抗生素污染问题逐渐显现并成为环保领域的焦点问题之一。
本文将重点讨论自然水环境中抗生素的污染现状、主要来源及危害,并对当前相关研究进展进行总结。
二、自然水环境中抗生素的污染现状近年来,随着抗生素在医疗、农业、水产养殖等领域的广泛应用,大量抗生素通过废水排放、雨水冲刷、农业活动等途径进入自然水环境。
研究表明,全球各大河流、湖泊、海洋等自然水体中均检测到抗生素的存在。
这些抗生素在自然水环境中难以降解,长期积累可能导致生态系统的破坏和生物多样性的丧失。
三、抗生素污染的主要来源1. 医疗废水:医院、诊所等医疗机构在使用抗生素过程中产生的废水是抗生素污染的重要来源。
这些废水中含有大量的抗生素残留物,未经有效处理直接排放到自然水体中。
2. 农业活动:农业生产中大量使用抗生素饲料添加剂,导致含有抗生素的畜禽粪便随雨水冲刷进入河流、湖泊等水体。
3. 水产养殖:水产养殖业为提高养殖密度和预防疾病,大量使用抗生素,造成养殖废水中的抗生素含量较高。
4. 城市污水:城市生活污水中也含有一定量的抗生素,主要通过城市污水处理厂进行处理,但部分未达标排放的污水仍会对自然水环境造成污染。
四、抗生素污染的危害1. 对人体健康的影响:自然水环境中的抗生素可能通过饮水、食物链等途径进入人体,对人体健康造成潜在威胁。
长期摄入低剂量的抗生素可能导致耐药菌株的出现和传播,增加治疗难度。
2. 对生态系统的破坏:抗生素对水生生物具有毒性和致畸作用,可能影响其生长、繁殖和行为。
此外,抗生素还可能改变微生物群落结构,破坏生态平衡。
3. 对生物多样性的影响:抗生素的长期积累可能导致水生生物种群结构的改变,降低生物多样性。
此外,耐药菌株的传播也可能影响其他物种的生存。
五、研究进展1. 监测技术:随着科技的发展,越来越多的先进技术应用于抗生素污染的监测,如高效液相色谱、质谱等技术,提高了检测的准确性和灵敏度。
《2024年自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》范文
《自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》篇一一、引言随着人类社会的快速发展,抗生素的广泛使用已成为一个全球性的问题。
在自然水环境中,抗生素的污染问题日益突出,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
本文旨在探讨自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害,并就相关研究进展进行综述。
二、自然水环境中抗生素的污染现状近年来,国内外学者对自然水环境中的抗生素污染进行了广泛研究。
结果表明,抗生素在各类水体中普遍存在,包括地表水、地下水、河流、湖泊、海洋等。
这些抗生素主要来源于人类医疗、畜牧业、水产养殖、农业活动等。
由于抗生素的持久性和生物积累性,其在自然水环境中的污染问题日益严重。
三、抗生素在自然水环境中的来源1. 医疗废水:医院、诊所等医疗机构在使用抗生素后,未经妥善处理的废水直接排放到自然水体中。
2. 畜牧业和水产养殖:畜牧业和水产养殖业为抗生素的主要使用者,动物用药后,部分药物以原形或代谢产物的形式随粪便和尿液排出,进入水体。
3. 农业活动:农药和化肥的使用可能导致抗生素通过地表径流进入水体。
4. 生活污水:人类生活中使用的部分抗生素会通过生活污水排放到自然水体中。
四、抗生素对自然水环境的危害1. 生态毒性:抗生素对水生生物具有潜在的生态毒性,可能导致生物体内菌群失衡,影响生物的生长发育和繁殖。
2. 抗性基因的传播:抗生素的选择压力促进了抗性基因的产生和传播,这些抗性基因可能在不同种属的生物之间传播,形成抗性菌群,对人类健康构成潜在威胁。
3. 影响食物链:抗生素污染的水体可能影响水生生物的食品安全,进而影响人类的食物链。
五、研究进展针对自然水环境中抗生素的污染问题,国内外学者进行了大量研究。
研究主要集中在以下几个方面:1. 抗生素在自然水环境中的分布、迁移和转化规律;2. 抗生素对水生生物的生态毒理机制;3. 抗性基因的产生、传播及其对生态环境的影响;4. 抗生素污染的治理技术和方法。
目前,研究者们提出了一系列治理技术,如生物修复技术、物理化学法、膜分离技术等,以降低自然水环境中抗生素的浓度。
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水环境中药物的赋存现状及处理技术药物及个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)是为了维持人体卫生和总体健康,或是为了保证禽畜健康、促进生长而使用的物质。
包括抗生素类、血压、血脂和血糖调节剂类、非甾体抗炎药、抗抑郁类、抗癫痫类、抗组胺药、抗癌药、防晒霜、防腐剂、塑化剂、麝香类物质等。
随着水资源的安全性在全球范围受到高度重视,PPCPs作为新兴污染物(emerging contaminants, ECs)逐渐引起了研究人员的关注。
很多国家和地区开展的水体中PPCPs的调查工作显示,污水处理厂和自然水体中均检测出PPCPs,浓度范围受化合物自身的性质、环境温度、降雨、光照和污水处理工艺等的影响。
它们会对生态平衡和人类健康产生风险,美国环保署和欧盟正在对一些药物和激素进行监测,以评估和支撑未来可能出台的法规,相信不久会出台相应的排放限值。
PPCPs与常规污染物相比,浓度低且种类繁多,结构复杂且差异大,因此,其检测分析难度大。
近年来,国内外各研究机构有关PPCPs的分析检测方法、在水环境的分布、迁移转化、毒性和去除方法等的研究日益增多,把握在环境中的分布状况,开发和制定有效的处理技术对于控制和削减环境中的PPCPs具有重大意义。
1 自然水体中PPCPs赋存状况和生态影响1.1 正儿八经的PPCPs在水体中的赋存状况自1976年美国在环境中检测到药物残留以及1981年在伦敦的一条河流中检测出25种药物的浓度均超过1 000 ng/L等事件以来,PPCPs作为一大类新兴污染物开始受到环保工作者的关注。
很多国家和地区都相继开展了环境中PPCPs的检测工作,且很多研究都发现了水体的PPCPs污染现象。
1998年,在欧洲的一条河流中,发现卡马西平、双氯芬酸、布洛芬以及多种抗生素和脂质调节剂的浓度达到了20~140 μg/L。
Baker等在英国开展的针对64种目标药物的研究显示,各个取样点都可检测到其中的29种目标药物。
德国在地表水的检测中发现,卡马西平、氯贝酸、双氯芬酸、普萘洛尔和磺胺甲恶唑等的浓度为0.48~1.20 μg/L。
葡萄牙的Lis 河中针对33种目标药物开展的调查显示,其中20种药物被检测到,卡马西平、氟西汀、布洛芬、酮洛芬、水杨酸的检出率达到了100%。
在南非的地表水中检测到40种新兴污染物,其中75%的污染物浓度高于在英国检测到的浓度。
法国在2009年—2010年针对水源的药物残留开展了一项全国性调查,从检测结果来看,检出频率最高的为咖啡因(49.6%)。
我国珠江三角洲至少检测到50种PPCPs成分,其中39种的检出率>80%,大多数PPCPs浓度不同国家、同一国家内不同区域或季节变化都存在PPCPs 的分布差异。
我国每年的人均消费抗生素约138 g,是美国的10倍多;世界卫生组织推荐的抗生素院内使用率为30%,欧美国家的使用率为22%~25%,而我国超过了70%。
此外,在我国的动物饲养中存在抗生素滥用现象,这导致我国与西方国家相比,抗生素类药物在地表水中的检出率较高,检出浓度更高。
珠江流域的一项研究发现,由于附近畜牧业排水的污染,东江抗生素浓度达到了0.9~67.4 ng/L。
我国九龙江入海口的检测显示,对于50种目标PPCPs,咖啡因、双氯芬酸等5种PPCPs检出率达到了100%,浓度最高的咖啡因达到3 060 ng/L,可能是由于九龙江周边对于茶叶的消耗量大。
比较不同季节江口PPCPs的浓度发现,雨季和夏季(其分为春季、雨季、夏季、秋季和冬季)的降水量大,合流制管道的污水溢流导致PPCPs浓度较高。
我国在河流及湖泊等天然水环境中已调查研究约158 种PPCPs,大多集中在东部和南方地区,且海河流域、珠江流域和长江口是研究的热点区域;由于PPCPs的分布随地理位置而存在差异,对非热点区域PPCPs的调查研究同样十分必要。
中国和西班牙地下水中发现的新兴污染物种类最多。
Postigo等认为,咖啡因、尼古丁及它们的转化产物浓度水平达到了几百ng/L。
尽管与污水厂和地表水相比,地下水中PPCPs的含量较低,但由于地下水被抽取用于农业灌溉,在通过土壤期间,这些化合物因其低水溶性和中度疏水性可能被吸附到土壤颗粒上,导致土壤含水层中的激素浓度较高,如雌三醇达到了1 745 ng/L。
而且,由于某些物质的生物累积效应,其潜在的生态风险仍无法估计。
2 水环境PPCPs的源解析和归趋针对自然水体中药物类PPCPs的检测率高、检出浓度高的现象,将其来源、迁移和归趋整理,结果如图1所示。
药物类新兴污染物进入环境的主要途径有:(1)人类、动物尿液和粪便排泄;(2)污泥堆肥回用于土壤;(3)医院和制药工业废水排放;(4)从填埋场或排水管道中渗漏;(5)不当排放等途径进入环境。
人类用药和养殖业禽畜用药种类繁多且量大,我国2011年生产1 600多种原料药,产能达到200多万t,据中国环境保护部2010年报统计,化学原料药及化学制品制造业废水排放量占所有行业的14.6%,污染严重。
药物使用量大,且被人体或动物摄入的药物并不能完全被吸收利用,部分未被利用的药物随着尿液和粪便排泄进入污水系统。
多位研究者指出,动物服用的药物有50%~90%会通过排泄的方式进入环境中。
以活性污泥法为主体的城市污水处理厂并不能完全去除PPCPs,导致污水厂尾水PPCPs的浓度仍然远高于环境水体的浓度,是受纳水体PPCPs的最主要来源。
研究指出,河流中的PPCPs背景值浓度随地区存在差异。
如英国河流中的PPCPs背景值通常在几~几十ng/L,而南非和北京则高一个数量级,这可能是受到不同国家地区的生活、用药习惯和降雨量的影响。
值得注意的是,不同国家和地区的研究中均发现,污水厂排放口下游的绝大部分PPCPs浓度比河流的背景值有大幅度的升高。
3 城市污水处理厂PPCPs的分布及去除现状3.1 污水厂PPCPs的赋存状况表1不同国家和地区的城市污水处理厂进水PPCPs的赋存状况由表1可知,虽然不同国家或地区用药习惯、气候和环境等因素导致药物的种类存在差异,但城市生活污水处理厂进水PPCPs的浓度大多分布在ng/L到μg/L的水平,某些药物难于生物降解,或某几类药物浓度接近mg/L的水平,导致出水中仍然残留大量的PPCPs。
3.2 PPCPs在城市污水处理厂的去除特性研究表明,活性污泥法的去除效果优于生物滤池,一方面可能是活性污泥法的污水与微生物的实际接触反应时间更长;另一方面可能是活性污泥工艺的污泥絮体比表面积大、传质效率更高,能够更快地吸附和转移PPCPs类污染物进入污泥内,并得到部分去除。
研究人员通过分析发现,约百分之十几的PPCPs存在于颗粒物中。
污水厂外排水PPCPs的总浓度仍然相当高,如图2所示。
为应对污水厂有效去除PPCPs 的要求,强化现有处理工艺的效能或深度处理或三级处理工艺非常必要。
注: A污水厂采用生物滤池;B污水厂采用活性污泥法4 城市污水三级处理工艺对PPCPs的去除研究进展4.1 高级氧化技术4.1.1 臭氧氧化臭氧具有非常高的氧化电位(2.07 eV),它可以直接氧化底物,也可以通过产生·OH 与其他物质发生反应。
总体来看,臭氧对于水体中PPCPs的去除率较高,其氧化效果与溶解性有机物的浓度和臭氧剂量有关,有机物会消耗部分·OH,其对于低溶解性有机碳水体中PPCPs的去除效果可能会更加好。
砂滤与高级氧化相结合可以达到较高的去除率。
Nakada等对活性污泥法处理后的二沉池出水,采取砂滤和臭氧结合的深度处理技术,目标PPCPs达到了80%的去除率。
不同化合物的去除效果与其疏水性有关:对于log/Kow3的PPCPs,去除率大于80%。
4.1.2 芬顿氧化芬顿氧化法是通过Fe2+和H2O2发生反应产生·OH和·O2H,降解水中的有机污染物。
当有紫外照射时,氧化效率会升高。
Shemer等研究发现,光照芬顿氧化效率比芬顿过程提高了20%。
Yahya等采用电芬顿法在一定条件下使得环丙沙星在6 h的去除率达到了94%。
但总体来说,由于芬顿氧化对于pH的要求较严格,且存在铁离子的后续去除问题,其在城市生活污水处理系统的应用并不多。
4.1.3 紫外线高级氧化Salgado等的研究显示,紫外线与生物处理工艺联合能够提高PPCPs的去除效果;虽然通过紫外线去除的PPCPs所占的比例最小,但是其作为深度处理工艺所起的作用十分重要,且紫外线与其他深度处理技术联合使用通常能够取得更好的效果。
王文龙采用紫外线-氯联用的方法,当紫外线剂量不低于750 mJ/cm2、加氯量不低于3.5 mg/L时,典型药品类污染物的去除率大于80%;当加氯量提高到10 mg/L时,大部分典型药品的去除率超过90%。
尽管臭氧、紫外等高级氧化工艺在去除PPCPs方面具备一定的优势,但运行费用较高。
当前对多相催化氧化技术的研究也比较多,开发能有效去除PPCPs的新型、高效、廉价的催化氧化材料已成为研究的热点。
4.2 膜过滤近年来,微滤、超滤、纳滤等技术在水处理中的研究与应用日益广泛,由于大多数PPCPs可以直接通过超滤膜,其在PPCPs的去除中得到限制。
5 总结与展望从目前的研究来看,当前污水厂和自然水体中PPCPs的浓度虽然还不至于产生直接的毒性,但由于其潜在的生物风险,且有研究者在饮用水处理厂的水源水甚至自来水中检测到PPCPs,保护水源不受PPCPs污染是当务之急。
城市污水处理厂是水环境中药物类PPCPs的“汇”和排放到自然水体的最重要途径,但其去除效果不甚理想。
污水厂尾水排放对于自然水体PPCPs产生非常大的影响,使得强化处理或深度处理显得尤其必要。
从污染源控制的角度来看,医药类废水的排放也是造成水体PPCPs污染的一大因素,因此还需加强工业污染源的监测,建立健全水中优先污染物黑名单,采取优先控制、优先监测的方针;同时,各部门应协调合作,逐步建立微污染物监测和排放指标体系,并为工业废水集中处理创造条件。
有必要在城市污水处理厂系统地评价和分析新兴污染物在污水处理厂全流程的迁移和转化规律。
在污水处理工艺的设计方面需兼顾宏量污染物与新兴微量污染物的协同去除,MBR工艺由于泥龄和污泥浓度高,在PPCPs的去除方面具备一定的优势,同时需强化现有处理工艺实现有效去除新兴污染物,以减少受纳水体的环境毒性。
在污水厂的深度处理或三级处理环节研究或开发能大规模应用、经济、高效的PPCPs 类去除技术,将活性污泥法和O3/H2O2、UV/H2O2等高级氧化工艺组合,可达到较理想的处理效果,需进一步开发新型催化或吸附材料、高级氧化与生物氧化相结合的新型组合技术等。