药物与个人护理品对环境污染的研究

彭晓琴 耿良忠

（安徽汇泽通环境技术有限公司 安徽合肥 230000）

药物与个人护理品对环境污染的研究

彭晓琴 耿良忠

（安徽汇泽通环境技术有限公司 安徽合肥 230000）

近些年来，药物与个人护理品（pharmaceuticals and personal care products,PPCPs）的危害性及其污染控制问题成为人们日益关注的新热点。PPCPs质量浓度非常低，一般在ng/L-μg/L级别，但其仍会对生物带来致畸、恶性肿瘤、神经系统、免疫系统等方面的健康威胁。PPCPs的主要来自于制药厂的生产废水、城市污水处理厂、垃圾填埋场等。由于传统污水处理厂的废水处理技术没有配备处理PPCPs的技术，大部分未经处理的PPCPs被直接排至受纳水体中，对生物及微生物产生危害，因此提高污水处理系统中关于PPCPs的处理技术对于保护水资源具有积极深远的意义。

药物与个人护理品（PPCPs）；地表水；地下水

1 PPCPs的概述

药物和个人护理品主要包括两大类：一类是药物（主要包括消炎止痛药、抗菌药、抗生素、抗癌药、咖啡因等），另一类则是个人护理用品（包括香料、化妆品、香皂、洗发水等）。近几年，药品与个人护理用品在环境中的迁移、转化和处理已引起国内外环境科学与工程领域的普遍关注。PPCPs质量浓度非常低，一般在ng/L～ug/L级别，但其仍会对生物带来致畸、恶性肿瘤、神经系、免疫系统等方面的健康威胁。有研究表明，在不同国家和地区的污水、地表水和地下水甚至土壤、污泥中检测到ng/L～μg/L水平的PPCPs。

2 PPCPs在水环境中的存在情况及其来源

大量研究表明多数PPCPs不能被污水处理厂完全去除，它们经污水处理厂排出后又进入到水环境中。地表水和地下水中的PPCPs有可能进入到饮用水中，从而直接危害人们的身体健康。

2.1 地表水中的PPCPs

世界各地地表水中都发现了不同种类的PPCPs，可见这是个世界性的问题。当前，国内专门对PPCPs研究和监测的相关报道还不多，其中徐维海等人在对香港籍珠江三角洲的PPCPs研究中，发现水中含有较高浓度的抗生素污染物。

2.2 地下水中的PPCPs

大量研究表明PPCPs进入地下水的主要方式包括通过垃圾填埋场的渗滤作用、市政污水管道系统中的直接渗滤、受污染的地表水回灌地下水等方式。考虑到以地下水作为水源时，给水厂通常只是经过过滤和消毒等比较简单的水处理工艺，所以更应该加强对地下水中PPCPs的监测与研究。

2.3 PPCPs的主要来源

PPCPs为极性化合物，在水中溶解度高，不易挥发，因此水体是PPCPs类污染物的主要汇源地。PPCPs被人或动物食用以后，以原物或代谢物的形式随粪便排出。进入污水处理厂的PPCPs经一系列处理单元处理之后，部分PPCPs被微生物降解，但大部分未经处理的PPCPs被直接排至受纳水体中。因大部分PPCPs及其代谢产物具有生物活性，尤其是抗生素和激素类药物，故即使环境中的PPCPs浓度较低也可能对生物及微生物产生危害。

2.4 PPCPs对环境和生态的危害

PPCPs与人类的生产活动密切相关，人或动物在服用药品后，约有30%～90%未经代谢的药物及其代谢产物被直接排入环境。个人护理用品大多经过洗涤、沐浴等方式排入水体。现阶段设计建造的大多数城市污水处理厂是为去除有机物及营养物质的，对流入城市管网后集中汇入污水处理厂的PPCPs去除能力极为有限，进而对人类染病的医治和微生态环境构成潜在威胁。

3 含PPCPs污水的处理方法和进展

目前对于污水中PPCPs的去除，常用的方法主要包括物理化学处理法、高级化学氧化法和生物降解。

3.1 物理化学处理法

吸附法是利用多孔性的物质，将废水中的一种或多种物质吸附在固体表面从而去除污染物的方法。常用的吸附剂包括活性炭、人造卵石、漂白土、硅藻土、皂白等。吸附法处理废水具有操作简单、处理效果好、占地小、无污泥、不需投加任何药剂等优点，但是处理费用高，一般情况下只适用于浓度较低的废水处理或者是深度处理。

混凝法是在废水中加入一定物质，并且通过物理或化学的作用，使原本溶于废水中或呈细微悬浮状态、不易沉降、过滤的污染物集结成较大颗粒以便与水分离的技术。该处理工艺比较成熟，处理效果也是比较稳定的。目前，混凝剂可分为有机高分子混凝剂、无机混凝剂以及多功能高效复合混凝剂等。

气浮法也称浮选法，通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。气浮法具有投资少、能耗低、工艺简单、维修方便等优点，但不能有效地去除废液中可溶性有机物，尚需用其他方法作进一步的处理。

3.2 高级氧化法

氯化是在污水处理的最后阶段都会将次氯酸钠投入水中进行消毒，产生的氯气与水中的污染物反应，其中也包括水中的PPCPs。Bedner和Maccrehan研究发现止痛药醋氨酚与氯气氧化之后得到两种具有强毒性的副产物N-乙酸对苯二酮亚胺和1,4-苯醌。PPCPs氯化副产物的增加以及毒性的变化不确定性，使水中PPCPs的去除面临有一大难题。

臭氧与水接触生成具有强氧化性而没有选择性的羟自由基，即可氧化水中多种污染物。Ternes等人对生物处理后的市政污水进行臭氧氧化，研究表明大部分污染物浓度大幅度下降。臭氧氧化可以较好的去除水中PPCPs，但是目前该方法都是处在实验室规模研究。若要量化推广此方法，需要对臭氧氧化产物进一步研究。其中副产物以及产物毒性的研究尤其重要。

紫外辐射是让PPCPs吸收紫外光使其分子氧化，从而将PPCPs降解。紫外辐射氧化类似于臭氧氧化和氯气氧化，其产物的毒性以及结构同样是人们关注的方向。

3.3 生物处理法

活性污泥法是大城市普遍使用的废水处理工艺，它能从污水中去除溶解的有机物和胶体以及能被活性污泥吸附的悬浮液固体和其他一些物质。Ternes等人测定了某些PPCPs在初级和二级活性污泥中的吸附常数，相关数据更好地说明了该去除过成的机理。活性污泥法的缺点是不可以彻底破坏和转化所有化学物。

生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经比较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。它具有处理效果非常好，不产生二次污染，运行采用全自动控制，非常稳定等众多优点。

生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥—生物膜。污水经沉淀池初级处理后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。

4 结语

环境中微量存在的PPCPs给人类健康和生态环境安全带来的危害已引起普遍关注，粪便施肥和污水排放是PPCPs进入环境的主要途径。传统的污水处理厂没有配备处理PPCPs的技术，大部分未经处理的PPCPs被直接排至收纳水体中，对生物及微生物产生危害。因此，提高污水处理系统中PPCPs的处理技术对于保护水资源、推动我国工业发展都具有积极深远的意义。

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彭晓琴（1982-），女，本科，安徽庐江人，工程师，主要从事环境影响评价研究。