4大類(lèi)新污染物，治理難度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)污染物“十四五”規(guī)劃提出后，“新型污染物”和“新興污染物”兩種學(xué)術(shù)界長(zhǎng)期并存的稱(chēng)呼被統(tǒng)稱(chēng)為“新污染物”。其是指由人類(lèi)活動(dòng)造成的、目前已明確存在、但尚無(wú)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)定或規(guī)定不完善、危害生活和生態(tài)環(huán)境的所有在生產(chǎn)建設(shè)或者其他活動(dòng)中產(chǎn)生的污染物。
相較于傳統(tǒng)的二氧化硫、氮氧化物等污染物，大部分新污染物持久性、累積性、遷移性的特征更為明顯，其能在環(huán)境中持久存在，治理難度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的污染物。
2022年3月30日，在生態(tài)環(huán)境部召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上，固體廢物與化學(xué)品司長(zhǎng)任勇介紹，持久性的有機(jī)污染物、內(nèi)分泌干擾物、抗生素、微塑料，在被排放到環(huán)境中以后，被定義為新污染物。持久性有機(jī)污染物（以下簡(jiǎn)稱(chēng)POPs）是一類(lèi)半揮發(fā)、難降解且具有很強(qiáng)親脂憎水性的有機(jī)化合物。這類(lèi)化合物大多由人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生并排放至自然環(huán)境，可在大氣環(huán)境中長(zhǎng)距離遷移導(dǎo)致全球范圍的污染，并在環(huán)境介質(zhì)中不斷累積，其濃度沿食物鏈逐級(jí)放大，***終嚴(yán)重危害生態(tài)系統(tǒng)和人體健康。POPs的高毒性主要表現(xiàn)為對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和生殖免疫系統(tǒng)造成干擾和破壞，并誘發(fā)癌癥和神經(jīng)性疾病，如日本米糠油事件和越南橙劑污染事件。因此，2001年5月23日，包括中國(guó)在內(nèi)的120多個(gè)國(guó)家和地區(qū)共同簽署了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》，首先對(duì)12種POPs加以管制。而近年來(lái)，新發(fā)現(xiàn)的具POPs 性質(zhì)的有機(jī)污染物類(lèi)別正在快速增加。研究表明，環(huán)境中的許多化學(xué)物質(zhì)，包括天然的和合成的，都具有干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)的作用，這些物質(zhì)被稱(chēng)為環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（以下簡(jiǎn)稱(chēng)EDCs），也稱(chēng)環(huán)境激素，或者稱(chēng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)物。美國(guó)環(huán)保署將環(huán)境內(nèi)分泌干擾物質(zhì)定義為：“可通過(guò)干擾生物體內(nèi)天然激素的合成、分泌、運(yùn)輸、結(jié)合、反應(yīng)和代謝等，從而對(duì)生物體或人體的生殖、神經(jīng)和免疫系統(tǒng)等功能產(chǎn)生影響的外源性化學(xué)物質(zhì)”。如常見(jiàn)的一些殺蟲(chóng)劑、二噁英、有機(jī)氯化合物、有機(jī)錫化合物、多環(huán)芳烴、鄰苯二甲酸酯等。內(nèi)分泌干擾物問(wèn)題是在***近十多年才引起世界關(guān)注，但由于環(huán)境激素污染范圍廣、影響大，對(duì)人類(lèi)生存的威脅更直接。值得一提的是，國(guó)外很多國(guó)家將內(nèi)分泌干擾物問(wèn)題與臭氧層破壞及溫室效應(yīng)相提并論，足見(jiàn)對(duì)其的重視程度。傳統(tǒng)意義上的抗生素被定義為一種能夠殺滅微生物或抑制微生物生長(zhǎng)的化合物。然而，廣義上抗生素則泛指為抗菌藥、抗病毒藥、抗真菌藥和抗腫瘤藥的總稱(chēng)。自1940年青霉素應(yīng)用于臨床以來(lái)，抗生素的廣泛使用導(dǎo)致其在不同水生環(huán)境中的富集，地表水，地下水甚至于飲用水中均發(fā)現(xiàn)了抗生素的存在，水生環(huán)境中抗生素污染問(wèn)題已引起廣泛關(guān)注。值得一提的是，在中國(guó)主要河流表水和沉積物中檢測(cè)到了廣泛的人和動(dòng)物抗生素，且發(fā)現(xiàn)在人口密集，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的區(qū)域抗生素的濃度較高，地表水中抗生素的濃度范圍從低于檢測(cè)限（即<10ng/L）到μg/L。雖然相比于傳統(tǒng)污染物，水體中抗生素的殘留尚處于微量水平，但長(zhǎng)期持久性地暴露，將對(duì)水生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)。比如，水體中抗生素的污染將直接或間接地影響到人類(lèi)的健康。具體體現(xiàn)為通過(guò)污染飲用水或動(dòng)植物食品被人體攝入富集，直接引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)、三致毒性或間接致使人體菌群失調(diào)及耐藥菌的傳入而引發(fā)潛在危害。微塑料是顆粒尺寸小于5 mm的塑料。其來(lái)源一般分為兩種：一是人們?nèi)粘Ｊ褂玫幕瘖y品以及洗滌產(chǎn)品中含有微小塑料顆粒，生活用品使用后微小塑料顆粒直接隨著生活用水排進(jìn)水環(huán)境中；二是自然界中裸露的塑料垃圾經(jīng)過(guò)紫外線輻射以及物理磨損，分解成尺寸更小的塑料顆粒，附著在水體中。由于微塑料尺寸小、數(shù)量多、危害大，對(duì)于生態(tài)環(huán)境存在的風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。其危害具體可表現(xiàn)為：
微塑料與有機(jī)物相互作用。微塑料在水環(huán)境中可以吸附多種有機(jī)污染物，并且為有機(jī)污染物提供載體，從而在水環(huán)境中進(jìn)行遷移，對(duì)水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重污染和損壞。
微塑料與無(wú)機(jī)物相互作用。水環(huán)境中的重金屬離子可以吸附在微塑料表面，而水環(huán)境中多種生物易將微塑料顆粒吞食，從而使得重金屬進(jìn)入食物鏈中，造成嚴(yán)重的生物危害。
微塑料與微生物相互作用。水環(huán)境中微塑料可以作為微生物的生殖附著地，造成微生物富集，導(dǎo)致入侵物種或者病原體可以得到快速地繁殖，從而破壞了生態(tài)系統(tǒng)。
微塑料對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。由于微塑料在尺寸上與食物鏈底端的食物尺寸相當(dāng)，因此會(huì)被生物體誤入體內(nèi)，從而流向食物鏈，且微塑料可以在生物體體內(nèi)富集，從而導(dǎo)致生物體造成腸道損傷、營(yíng)養(yǎng)不良甚至窒息的不良癥狀。
臭氧氧化法是歐洲***的新污染物去除技術(shù)。臭氧氧化通常置于二級(jí)生物氧化工藝之后，臭氧由純氧或者空氣通過(guò)臭氧發(fā)生器制備，反應(yīng)器構(gòu)造一般采用下向流式，外接尾氣處理裝置，由于臭氧氧化反應(yīng)易產(chǎn)生許多未知的副產(chǎn)物，通常在臭氧段后需加后續(xù)處理工藝，一般是砂濾器或者生物濾池。臭氧制備費(fèi)用較高，因此臭氧投加量對(duì)于臭氧氧化的成本來(lái)說(shuō)十分重要。根據(jù)國(guó)外某污水廠數(shù)據(jù)可知，二級(jí)出水DOC濃度為3.5～6 mg/L，臭氧投加量在2～5 mg/L，臭氧接觸時(shí)間10 min，檢測(cè)的12種新污染物均能達(dá)到80%以上的去除率，同時(shí)也起到部分消毒作用，而能耗僅增加了0.03 kWh/m3，運(yùn)行總成本增加了10%左右。通常EDCs和PPCPs類(lèi)物質(zhì)可以被臭氧氧化有效降解，但也有一些新污染物不能被有效去除，如碘化造影劑、甜味劑等食品添加劑和甲福明二甲雙胍（抗糖尿病藥物）等藥物，這主要與它們的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。臭氧氧化的一個(gè)潛在缺點(diǎn)是與新污染物和水質(zhì)組分反應(yīng)的過(guò)程中產(chǎn)生了一些未知的活性副產(chǎn)物，如一些具有毒性的氧化副產(chǎn)物，如N-二甲基亞硝胺( NDMA) 、溴酸鹽、甲醛等，這些副產(chǎn)物甚至可能會(huì)造成出水毒性高于臭氧處理前，因此后續(xù)的處理工藝十分必要。另一個(gè)缺點(diǎn)是臭氧制備、設(shè)備維護(hù)成本及能耗較高，尤其是對(duì)于小型污水處理廠。有數(shù)據(jù)指出，小型污水廠中臭氧氧化（加砂濾）的能耗在0.1～0.3 kWh/m3范圍內(nèi)，其中臭氧的制備能耗約16～18 kWh/kg。活性炭吸附通常采用的形式是投加粉末活性炭（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PAC）或者顆粒活性炭（以下簡(jiǎn)稱(chēng)GAC）填料床過(guò)濾器。PAC的使用方式主要是直接投加在曝氣池或者二沉池后新增的絮凝池中，需要后續(xù)的分離步驟，但與GAC相比，成本較低，接觸時(shí)間較短。常見(jiàn)的3種PAC投加方式為，直接投加到曝氣池、投加到二沉池之后的過(guò)濾池和與絮凝劑一起投加到二沉池之后的接觸池。
方式一：直接投加到曝氣池
方式二：投加到二沉池后的過(guò)濾池
方式三：投加到二沉池后的接觸池
這3種投加方式均可實(shí)現(xiàn)對(duì)新污染物的穩(wěn)定去除，但對(duì)比來(lái)看：
選擇適宜的PAC，優(yōu)化其投加量可提高吸附去除效率。有研究表明，隨著溶解性有機(jī)碳的增加，PAC對(duì)新污染物的吸附效率逐漸降低，當(dāng)二級(jí)出水中有機(jī)碳在5～10 mg/L范圍內(nèi)時(shí)，需要投加10～20 mg/LPAC，可達(dá)到對(duì)新污染物的有效去除（＞80%），同時(shí)能達(dá)到對(duì)有機(jī)碳***高40%的去除率，水力停留時(shí)間為20～30 min，PAC的停留時(shí)間為1～2 d。采用PAC吸附作為升級(jí)改造工藝去除新污染物，電能消耗將提高10%～30%，總成本將提高5%～35%。在實(shí)際運(yùn)行中，PAC吸附工藝會(huì)產(chǎn)生大量的含炭污泥，使污泥處理能耗相應(yīng)增加。據(jù)研究數(shù)據(jù)表明，PAC投加量為10～20 mg/L時(shí)，PAC吸附工藝的電能消耗約為0.02 kWh/m3，后加砂濾單元產(chǎn)生的電能消耗約為0.06 kWh/m3。采用PAC回流到生物池的工藝比不采用回流的工藝對(duì)新污染物的去除率可提高10%～50%，但同時(shí)也會(huì)增加5%～10%的污泥。GAC過(guò)濾器一般置于常規(guī)污水處理廠工藝中的二沉池之后，既可吸附又可過(guò)濾，它可以連續(xù)運(yùn)行，無(wú)需后續(xù)的分離步驟。但GAC成本較高，再生困難，因此在實(shí)際應(yīng)用中不如PAC廣泛。活性炭吸附過(guò)程受許多因素的影響，包括活性炭本身特性（如所用材料、比表面積和表面化學(xué)特性等）、新污染物的物化特性（主要是疏水性、溶解性、電荷和分子大小等）、溶液的化學(xué)特性和組分（如可溶解性有機(jī)物DOM等）和活性炭投加量、吸附質(zhì)的濃度等其他基本參數(shù)。在新污染物的去除技術(shù)中，膜分離技術(shù)同樣也受到了很多關(guān)注，其中以納濾（NF）和反滲透（RO）對(duì)新污染物的去除效果***好。NF和RO技術(shù)均采用高壓膜，由于它們的孔徑極小，可以截留較小分子量物質(zhì)，一般應(yīng)用于無(wú)機(jī)離子和有機(jī)污染物的截留。RO膜可以有效截留（＞90%）水中有機(jī)小分子物質(zhì)；雖然NF膜由于孔徑稍大截留效果不如RO膜，但NF技術(shù)的能耗較低，在對(duì)新污染物的去除中，具有明顯的操作和成本優(yōu)勢(shì)。值得一提的是，低壓膜如微濾（MF）膜和超濾（UF）膜由于孔徑較大，不足以截留大部分 新污染物，但因?yàn)槲鬯幚韽S二級(jí)出水中仍含有相對(duì)較高濃度的有機(jī)物，會(huì)對(duì)NF/RO的截留效果造成不利影響，所以MF/UF經(jīng)常作為NF/RO的前處理工藝。有機(jī)物是導(dǎo)致膜污染的主要原因，長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)會(huì)造成NF/RO膜通量下降、截留效果降低，因此在處理二級(jí)出水時(shí)，采用MF/UF作為前處理工藝，對(duì)于維持NF/RO的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行十分必要。膜對(duì)新污染物的截留率取決于新污染物的物化特性（分子大小和重量，電荷和疏水性）、膜特性（膜材料、孔徑等）及操作條件等。值得一提的是，不同材料的膜對(duì)同種新污染物的截留效果不同，同種膜對(duì)不同新污染物的截留效果也不同。目前將NF/RO技術(shù)作為實(shí)際污水處理廠的升級(jí)改造工藝的報(bào)道并不多，其主要***因素是能耗較高、膜污染以及膜分離過(guò)程中產(chǎn)生大量需要處理的濃縮液等。膜生物反應(yīng)器（MBR）具有污泥濃度高、生物種類(lèi)多、出水水質(zhì)穩(wěn)定、固液分離能力強(qiáng)等特點(diǎn)。MBR的膜表面能夠有效的截留有機(jī)污染物，使污染物與污水進(jìn)行分離，所以MBR對(duì)大多數(shù)的有機(jī)污染物的截留效果較好。但較長(zhǎng)的SRT也可能會(huì)導(dǎo)致MBR中懸浮基質(zhì)活性生物量減少，影響對(duì)抗生素的去除。而且MBR對(duì)有機(jī)污染物的去除效率還受到污泥濃度、溫度和pH值等因素的影響。通過(guò)研究MBR工藝在污水處理廠中對(duì)新興污染物的去除，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)其對(duì)E1、E3和BPA的去除率達(dá)到了100%；還有學(xué)者利用MBR工藝處理污水中的抗生素和新興生物群落，研究表明其對(duì)TC和CTC的去除率分別為93.6%和83.9%。盡管深度處理能夠去除大部分的新污染物，但仍有一部分新污染物沒(méi)有被去除。為此，在實(shí)際污水處理工藝中通常把多種深度處理技術(shù)聯(lián)合使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，有效地提高有機(jī)污染物的去除效率。根據(jù)文獻(xiàn)資料，小編列舉了多種組合工藝對(duì)幾種典型新污染物的去除效果，由圖中可以看出組合工藝對(duì)于新污染物的去除效率較高。這是一種***的水處理工藝，對(duì)污水處理廠出水水質(zhì)有了很大的提升，這類(lèi)聯(lián)合工藝對(duì)有機(jī)污染物的去除具有顯著的效果以及使用價(jià)值。
我國(guó)新污染物防范治理起步較晚、工作基礎(chǔ)薄弱
1. 我國(guó)對(duì)于部分新污染物污染底數(shù)不清雖然在2015年提出開(kāi)展全國(guó)性環(huán)境激素整體監(jiān)測(cè)行動(dòng)，但由于缺乏環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（EDCs）的篩選和評(píng)估框架，以及監(jiān)測(cè)范圍和技術(shù)***等原因，導(dǎo)致目前仍然無(wú)法***掌握我國(guó)近年來(lái)環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（EDCs）的生產(chǎn)、使用和排放現(xiàn)狀。同時(shí)，大多數(shù)新污染物還未納入環(huán)境監(jiān)測(cè)體系內(nèi)，對(duì)于全氟辛烷磺酸（PFOS）等新污染物缺乏監(jiān)管，導(dǎo)致許多全氟辛烷磺酸（PFOS）超標(biāo)的工業(yè)廢水直接排放。雖然在2005年建立了全國(guó)細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)計(jì)劃，但存在監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和方法不統(tǒng)一、監(jiān)測(cè)覆蓋面不充分、信息公開(kāi)不夠及時(shí)等問(wèn)題。2. 新污染物的管理涉及多個(gè)部門(mén)，職能交叉，缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，污染治理低效例如塑料的生產(chǎn)使用、入海塑料處理、海洋塑料打撈分解、微塑料源頭管控及監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié)，涉及自然資源部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部等多個(gè)部門(mén)。再如抗生素從生產(chǎn)研發(fā)、流通使用到排放監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié)，涉及衛(wèi)生健康、生態(tài)環(huán)境、食品安全、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等部門(mén)。更重要的是，新污染物易于在水體和空氣中擴(kuò)散，部分環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（EDCs）和全氟化合物（PFCs）具有長(zhǎng)距離遷移性及環(huán)境累積性，但目前尚未建立區(qū)域流域合作機(jī)制。3. 我國(guó)對(duì)于新污染物基礎(chǔ)研究的深度和廣度存在局限性毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不足。尤其是長(zhǎng)期低劑量暴露于新污染物導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)目前尚未完全清楚，仍未確定風(fēng)險(xiǎn)閾值.替代技術(shù)開(kāi)發(fā)不夠。即使發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染問(wèn)題，由于沒(méi)有可大規(guī)模替代的新材料，還是無(wú)法***禁止全氟辛烷磺酸（PFOS）等新污染物的生產(chǎn)和使用。4. 對(duì)新污染物管理缺乏國(guó)家層面的戰(zhàn)略規(guī)劃目前，對(duì)于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（EDCs）的管控似乎仍停留在《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中“嚴(yán)格控制環(huán)境激素類(lèi)化學(xué)品污染”的要求；部分環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（EDCs）和全氟化合物（PFCs）主要按照持久性有機(jī)污染物（POPs）進(jìn)行管控；對(duì)于海洋微塑料也僅***塑料微珠的生產(chǎn)使用。并且，我國(guó)相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)尚不完善，多數(shù)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)并不涉及新污染物。如我國(guó)制藥、農(nóng)業(yè)集中飼養(yǎng)場(chǎng)地等重點(diǎn)污染源的水環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)中并未包含環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（EDCs）和抗生素等指標(biāo)，使得新污染物管控難度增大。對(duì)于新污染物，我們要充分重視其危害性，但也不必過(guò)分恐慌。生態(tài)環(huán)境部有關(guān)負(fù)責(zé)人就《新污染物治理行動(dòng)方案》答記者問(wèn)中指出，針對(duì)新污染物治理起步較晚，工作基礎(chǔ)薄弱，法律法規(guī)、管理體制、科技支撐不足等問(wèn)題，《新污染物治理行動(dòng)方案》做出了一系列工作安排：1. 加強(qiáng)法律法規(guī)制度建設(shè)。通過(guò)建立健全化學(xué)物質(zhì)環(huán)境信息調(diào)查、環(huán)境調(diào)查監(jiān)測(cè)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控、新化學(xué)物質(zhì)環(huán)境管理登記、有毒化學(xué)品進(jìn)出口環(huán)境管理等制度，逐步完善新污染物治理的管理制度體系，著力研究制定有毒有害化學(xué)物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理?xiàng)l例。2. 完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。通過(guò)制修訂化學(xué)物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響分析、危害特性測(cè)試方法等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，逐步建立健全化學(xué)物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。建立生態(tài)環(huán)境部門(mén)牽頭，多部門(mén)參加的新污染物治理跨部門(mén)協(xié)調(diào)機(jī)制，統(tǒng)籌推進(jìn)新污染物治理工作。按照國(guó)家統(tǒng)籌、省負(fù)總責(zé)、市縣落實(shí)的原則，完善新污染物治理的管理機(jī)制，***落實(shí)新污染物治理屬地責(zé)任。開(kāi)展有毒有害化學(xué)物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管控關(guān)鍵技術(shù)研究，加強(qiáng)抗生素、微塑料等生態(tài)環(huán)境危害機(jī)理研究，在國(guó)家科技計(jì)劃中加強(qiáng)新污染物治理科技攻關(guān)。5. 加強(qiáng)基礎(chǔ)能力建設(shè)。加強(qiáng)國(guó)家和地方新污染物治理的監(jiān)督、執(zhí)法和監(jiān)測(cè)能力建設(shè)。加強(qiáng)國(guó)家和區(qū)域（流域、海域）化學(xué)物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和新污染物環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)支撐保障能力。建設(shè)國(guó)家化學(xué)物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理信息系統(tǒng)，構(gòu)建化學(xué)物質(zhì)計(jì)算毒理與暴露預(yù)測(cè)平臺(tái)。培育一批符合良好實(shí)驗(yàn)室規(guī)范的化學(xué)物質(zhì)危害測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。加強(qiáng)相關(guān)***人才隊(duì)伍建設(shè)和專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)。
