李书林
(山西省大同生态环境监测中心,山西 大同 037000)
2021 年,在我国签署《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》20 周年之际,我国提出了全面淘汰包含六溴环十二烷在内的20 种类持久性有机污染物的履约目标。由生态环境部同期发布消息可知,我国每年持久性有机污染物减排目标达数十万吨。但是,在水体环境、土壤环境、大气环境中仍然存在大量的持久性有机污染物。因此,从环境监测着手分析持久性有机污染物的控制策略具有非常积极的意义。
由2007 年7 月中国履行《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》国家实施计划(简称《国家实施计划》)可知,我国规定首批消除的持久性有机污染物为异狄氏剂、二噁英、呋喃、六氯苯、毒杀芬、氯丹、七氯、滴滴涕、多氯联苯、灭蚁灵等。从分类上来看,持久性有机污染物包括生产副产品、杀虫剂、工业化学品三种。其中生产副产品包括二噁英、呋喃等;杀虫剂包括氯丹、七氯、滴滴涕、异狄氏剂、毒杀芬等;工业化学品包括多氯联苯、六氯苯等[1]。
首先,将采样区划分为工业区、市区、城市绿地、郊区、偏远地区几个地区,根据采样要求规范采样。同时根据分析要求,准备多环芳烃标准品、色谱级正己烷、色谱级二氯甲烷、优级纯浓硫酸、分析纯甲醛等试剂[2]。
其次,将采集样品冷冻干燥处理后研磨,在聚四氟乙烯离心管内经过萃取净化步骤。
最后,利用气相色谱仪进行监测,不分流进样,进样量及其他检测参数根据规范文件设定。
具体操作中,水体环境中持久性有机污染物监测主要参考《生活饮用水标准检验方法 农药指标》(GB/T 5750.9)等相关文件规定。比如,在有机氯污染物监测时,就主要运用环己烷萃取水中有机氯各种异构体,浓缩处理后,借助气相色谱仪(含电子捕获检测器)进行测定;土壤环境中持久性有机污染物监测主要参考《土壤和沉积物 多氯联苯的测定 气相色谱法》(HJ 922—2017)、《土壤和沉积物 有机氯农药的测定 气相色谱法》(HJ 921—2017)的相关要求。比如,在多氯联苯监测时,就主要运用双柱分离的气相色谱定性定量测试方法,经超临界二氧化碳流体萃取土壤样品中持久性有机污染物后进行分析;大气环境中有机污染物监测主要参考《环境空气 有机氯农药的测定 气相色谱法》(HJ 901—2017)、《环境空气多氯联苯的测定 气相色谱法》(HJ 903—2017)的相关规定[3]。
依据上述操作,得出结果表1 所示。
表1 持久性有机污染物环境监测结果(局部)ng/g
表1 中各地区持久性有机污染物环境监测结果为水体环境、大气环境、土壤环境均值。
通过对表1 结果进行分析可知,当前我国工业区水体、大气、土壤环境内存在较多的持久性有机污染物类型为生产副产品、工业化学品,城市郊区、偏远地区存在的生产副产品类、工业化学品类污染物较少。特别是以多氯联苯为代表的持久性有机污染物在工业区分布浓度较高,其次为市区、城市绿地、郊区、偏远地区。
通过对各地区环境中杀虫剂类持久性有机污染物监测情况可知,杀虫剂在城市绿地、郊区和偏远地区分布浓度较高,工业区分布浓度较低。且因有机氯类杀虫剂可以吸附态、气态两种形态存在,无法通过化学反应去除,可以迁移到市区环境。
在“十四五”(中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要)重点流域水生态环境保护规划编制完成并按程序报批之际,各地应主动总结在水生态环境中持久性有机污染物治理方面的优良经验、先进做法,在“十四五”期间巩固深化。将顶层设计与基层创新有机结合,聚焦突出持久性有机污染物,协同治理水资源、水生态与水环境。对于复杂程度更高的流域生态,相关部门可以配合财政部继续加大财政扶持,在全国市区、工业区、城郊等多个地区设置试点,因地制宜地推行地区持久性有机污染物控制工作。并借鉴长江流域生态考核办法及其实施细则,明确各部门在水体环境持久性有机污染物治理方面的责任,督促各部门兼顾水流域源头及上游、中游、下游特点,策划并推行与当地实际情况相符合的评价考核方法,形成可总结、可监测、可考核的成熟方案,为水体环境中持久性有机污染物量的进一步下降提供依据。
在各地持久性有机污染物履约协调机制建立以及属地责任明确的基础上,为进一步强化持久性有机污染物的淘汰、削减,各地可以借助行业绿色转型升级契机,强化持久性有机污染物替代品研发。比如,研发替代品,停止烧碱、聚氨酯等行业用汞工艺、新建聚氯乙烯单体用汞工艺以及添汞电池、开关继电器等产品生产,降低环境中持久性有机污染物含量。再如,研发含多氯联苯电力设备的替代品,降低环境中多氯联苯含量。
为降低持久性有机污染物的危害,各地可以综合应用物理方法、化学方法与生物方法,制定完善的持久性有机污染物治理体系。其中物理方法主要包括萃取法、吸附法、汽提法与蒸馏法。比如,利用大孔吸附树脂CHA-111 处理五氯酚钠,完成处理后回收;再如,利用活性炭纤维吸附处理多氯联苯废水,达标后排放等。
化学方法包括湿式化学法、光催化氧化法、超临界水氧化法等。其中湿式化学法主要是利用氧气或者过渡金属盐类催化剂+过氧化氢处理有机污染物,如用硝酸铜为催化剂、过氧化氢为氧化剂处理煤气化废水中多环芳烃等;光催化氧化法主要是在可见光作用下,以氧化钛为催化剂处理二噁英类化合物;超临界水氧化法主要是利用超临界水与氧气处理二噁英类化合物、联苯等。
生物方法主要是利用广谱性酶的偶然性代谢或者酶基质结构与持久性有机污染物共代谢降解污染物。比如,利用氧化酶将DDT 还原脱氯成DDD,或者利用水解酶降解硫磷等有机磷类农药、氨基甲酸类杀虫剂。
综上所述,持久性有机污染物可以存在于土壤环境、水环境与大气环境,随食物链传递到终端受体——人的体内,影响人体健康。因此,在加强持久性有机污染物监测的基础上,各地应根据持久性有机污染物存在状态,制定针对性控制策略,降低水体环境、大气环境、土壤环境中的持久性有机污染物浓度,为人类生存提供安全优质的生态环境。