环境新污染物监测技术应用分析

2024-05-19 19:53
皮革制作与环保科技 2024年4期
关键词:检出率抗生素污染物

黄 岩

(北京新远时代环境技术有限公司,北京 101101)

引言

经过深入宣传,人们已经清晰地认识到环境污染对于整个自然生态系统与人类体质健康的危害性,环保意识也逐渐深入人心。经过不懈研究与实践,我国环保工作已经取得一定成效,但是由于工业领域发展和工业技术进步等原因,致使社会生产生活中产生了一些新型环境污染物,因此要想采取行之有效的新污染物防范控制和治理措施,首先要进行新污染物高效监测,深入开展环境新污染物监测技术应用策略与新污染物控制措施研究,有助于提升环境新污染物监测与防治水平。

1 新污染物监测现状

我国虽然对部分饮用水进行了新污染物的监测,但尚未对新污染物进行全面、系统的监测。这意味着我们对于新污染物在不同环境介质中的分布和污染状况还没有全面了解,各领域对这类污染物的监测标准与规范也没有统一[1]。虽然对新污染物的健康风险和环境影响进行了一定的科研,但我们对于环境污染的本底信息了解不足,缺乏清晰的环境污染背景信息,影响了我们对新污染物的监测和评估。

2 新污染物分析技术

样品前处理是新污染物检测方法中非常重要的一个步骤,它可以有效地提高分析检测的精度和准确度。其中,风干和研碎是通用的样品前处理步骤,可以将样品变成细粉末状态,以利于后续的抽提和分离操作。除此之外,前处理流程还包括浓缩,分离以及净化等等。底泥样品通常含有较高的有机质和颗粒物,因此其提取方法相对较为复杂。索式提取是一种常用的方法,它采用一定比例的溶剂和固体混合物来提取目标物质,然后通过过滤、浓缩和净化等步骤进行样品处理。超声/微波辅助萃取和加速溶剂萃取则是近年来创新发展的新型底泥样品提取方法,它们具有提取效率高、操作简单等优点。液体样品较为常用的前处理方法是液液萃取,此外,还有固液,液相和固相微萃取等技术应用。仪器分析方法是新污染物检测中最重要的一环,选择此种方法时通常需要考虑检测灵敏度、分离效率、分析时间和成本等因素。色谱分析法是新污染物检测中常用的方法之一,包括气相色谱(GC)和液相色谱(LC)等。光谱法包括红外光谱、紫外光谱、拉曼光谱等,可以用于污染物的结构表征。酶联分析法则主要应用于生物样品中对目标化合物的检测。这些方法各有优缺点,通常需要根据具体情况选择最适合的方法。

3 环境新污染物监测技术应用实例

3.1 项目概述

本次进行环境新污染物监测的区域面积较广,总面积达7 692平方公里,为我国北方某地级行政单位。该地区地理位置独特,紧邻沙漠,地势起伏,自然环境多样。该地区拥有得天独厚的资源优势,包括丰富的黄河水资源和肥沃的农田土地。同时,地处黄河流域交汇处,气候温和,适宜农作物生长。此外,该地区还拥有丰富的矿产资源,如煤炭、石灰石等,具有较大的开发潜力。

3.2 现场踏勘

3.2.1 现场踏勘的目的

依据最新制定的重点管控新污染物清单中列明的14种新污染物,对相关企业进行现场踏勘工作。通过实地考察,可以验证之前收集到的企业信息和数据的准确性。这样可以确保基于准确的信息进行后续的分析和决策。现场踏勘可以获得企业现场的真实情况,包括污染痕迹、防护措施、环境风险管控水平等。这些信息是从文件资料中无法获取到的,对评估企业的环境风险和制定管控措施具有重要意义。

3.2.2 现场踏勘的内容

现场踏勘的工作内容主要包括以下方面:首先,对地块内外区域进行踏勘,包括土地表面、建筑设施、敏感区域等。其次,观察并记录地块内外的污染痕迹,如土壤变色、异味和可疑废弃物等。进一步了解项目的基本情况和工程概况,包括背景信息、历史使用情况和相关工程设施。针对预先筛选的新污染物企业,进行精确的现场踏勘,以获取更具体的信息和数据。重点关注地块内可疑污染源和污染痕迹,有毒物质使用、处理和贮存设施,建筑物、排水管道、回填土、河道等,同时也要关注地块周边的相邻区域。通过这些踏勘工作,可以获取现场实地信息和数据,为后续的污染评估和治理提供基础。

3.3 新污染物监测对象

3.3.1 对象监测

通过对地表水、地下水、土壤以及沉积物等环境受体或赋存介质的踏勘和调查,以获取关于水体、土壤、沉积物、废水和固废的详细信息。

3.3.2 新污染物监测指标确定

根据本次监测地区新污染物调查结果和相关管理文件的要求,本次试点监测选择了一组污染程度和潜在风险较大的9类新污染物。这些污染物的选择是基于其在环境中的广泛存在、毒性效应和潜在的生态风险。所选择的9类新污染物包括:PFOS类、PFOA类、PFHxS类:这些是全氟化合物,常用于防水、防油涂层和消防泡沫等产品中,具有持久性和生物积累性。短链氯化石蜡、二氯甲烷、三氯甲烷:这些是常见的有机氯化合物,广泛应用于工业和农业领域,对环境和人体健康具有潜在风险。抗生素:抗生素广泛用于医疗和农业领域,过度使用和排放可能导致微生物耐药性的产生和传播。壬基酚是一种常见的表面活性剂,广泛应用于个人护理和工业产品中,对水生生物有毒性影响。微塑料:这是指小于5毫米的塑料颗粒,来自塑料制品的分解、洗涤剂中的微粒和其他来源,对环境和生物造成潜在威胁。

3.4 样品分析方案

3.4.1 实验室检测过程

(1)在实验室进行检测之前,应该首先明确检测目的和要求,并根据检测标准确定最合适的检测方法和操作流程。确定方法后,检测人员领取样品,需要注意样品的标签和包装是否完整,是否符合质量控制要求。如果样品受到运输影响而产生污染,则可能会导致检测结果不准确或无效。

(2)实验室进行检测过程中产生的废弃物和废液需要按照相关规定进行分类收集。其中,危险废物是需要特别注意的一类废弃物,其处理需要严格遵守国家有关规定。通常情况下,实验室需要选择具有相应资质的单位进行处理。

(3)实验室环境条件的控制对于检测结果的准确性和可靠性至关重要。因此,检测人员需要对检测环境及仪器设备进行监控和记录。其中,温度、湿度、噪声等指标是需要特别关注的,这些指标的波动可能会对检测结果产生影响。

(4)在实验室进行检测时,选择合适的检测方法是确保检测结果可信度的关键。通常情况下,实验室应该优先选用相关国家标准中规定的检测方法。如果国家标准没有明确规定,可以选择国际标准方法或行业标准。在没有相应标准的情况下,实验室需要自行开发检测方法,并进行验证。在选择检测方法时,需要充分考虑实验条件和样品特性,确保所选择的方法能够满足检测要求。同时,还需要对检测方法进行比对和验证,以保证检测结果的准确性和可靠性。

3.4.2 样品分析方法

样品有机污染物检测项目分析测试方法选型过程中,应当优先选择国家标准推荐的分析方法,如国家标准GB15618-2018等。这些方法是在国家统一技术规定中被推荐的,因此具有较高的权威性和可靠性。对于那些国内尚未开发相应检测方法的物质,可以参考美国环境保护局(EPA)或其他国家和国际组织的相关标准方法。这些方法通常是经过广泛应用和认可的,可以提供有效的参考。如果在国内外均没有适用的检测方法,可以使用检测单位自己开发和推荐的方法进行检测分析。这种情况下,检测单位需要依据科学原理和方法学严谨性,自行开发适用的检测方法。

3.5 检出结果

(1)在本次调查中,所有样品(水、土壤、固体废物)中微塑料的检出率均为100%,其中水样中检出的微塑料颗粒直径主要集中在0.3~1.0毫米之间,而土壤和固体废物中微塑料颗粒的直径分布范围较广。

(2)全氟类化合物:固体废物中全氟类化合物的检出率为66.7%,主要出现在污水厂的污泥中。在水样中,全氟类化合物的检出率为40%,主要出现在污水厂出水、部分河道交叉区域地表水以及填埋场地下水井。在土壤中,全氟类化合物的检出率为22.2%,主要出现在填埋场、水源地周边区域[2]。

(3)抗生素类:固体废物中抗生素的检出率最高为75%,主要出现在污水厂的污泥中。在水样中,抗生素的检出率为35.3%,主要出现在养殖场沼液、污水厂出水、水系流域地表水[3]。

(4)短链氯化石蜡:固体废物中短链氯化石蜡的检出率最高,达到100%,主要出现在污水厂的污泥中。

(5)二氯甲烷、三氯甲烷:水样中二氯甲烷和三氯甲烷的检出率为6.7%,主要出现在北部污水处理厂的出水中。它们的浓度较低,未超过《地表水环境质量标准》中的特定项目标准限值。这些水样的出水用于工业水回用,而不是排放到外部环境中。

(6)三家污水厂的出水和污泥中共检出了6种全氟类化合物、10种抗生素,以及污泥中较高浓度的短链氯化石蜡和微塑料,可能存在较大的新污染物风险。在市政污水厂出水中的新污染物可能会进一步污染周围的土壤和水体,加剧环境污染问题。

(7)河道交叉区域的水流情况对新污染物的排放影响较大[4]。其中,龙王沟地表水中检出的新污染物种类最多,包括全氟辛烷磺酸、磺胺甲恶唑和短链氯化石蜡。

4 环境新污染物控制建议

4.1 加强相关新污染物环境监测能力的建设

新污染物具有“新”“多”“广”“低”的特点,导致监测难度较大。这些新污染物的种类繁多,分布广泛,浓度较低,给监测工作带来了挑战。我国新污染物监测工作的基础薄弱,方法体系尚未完善。目前,新污染物监测的基础工作还需要进一步加强,监测方法体系还需要完善和发展。部分新污染物(如持久性有机污染物(POP)和挥发性有机化合物(VOCs))已经有了监测标准,生态环境部已经做出了具体部署,要求监测总站加强科研能力建设,以提升新污染物监测工作水平。目前正在推进新污染物监测标准体系的建设,以确保监测工作的科学性和准确性。

4.2 提高对抗生素类新污染物的处理能力

本次监测在养殖场、污水处理厂和河流中检测到了不同的抗生素指标。这表明抗生素在养殖业和污水处理过程中的使用可能导致环境污染。相关部门应当加强协作,制定并执行规范的医疗养殖机构使用抗生素的措施。通过加强监管和执法,规范养殖行业对抗生素的使用,减少抗生素的排放和环境污染。生态环境部已经将抗生素纳入监测工作安排,并在相关地区设置了抗生素类的监测点。这表明政府已经意识到抗生素污染的重要性,并采取了行动来加强监测和管控。目前正在制定三个抗生素类监测分析方法标准。这意味着在监测抗生素污染时,将有更加规范和统一的分析方法,有助于提高监测结果的准确性和可比性。就我国地方监测系统而言,对抗生素的监测能力还存在不足。这意味着在地方层面需要进一步加强对抗生素污染的监测和管理,提升监测能力和水平。

4.3 加强化学物质环境信息统计调查登记工作

根据国家要求,按时开展化学物质环境信息调查登记工作,确保按照国家要求及时收集和登记相关信息。按照《新污染物治理行动方案》(国办发〔2022〕15 号)的要求,指导企业快速高效地填报数据[5]。这些指南提供了详细的填报指导,帮助企业准确地填写相关信息,对企业提交的数据进行审核和核实,以确保数据的准确性和可靠性,确保调查工作高质量、高标准地完成。

4.4 新污染物环境管理工作策略

以新污染物调查所显示的结果为依据,选择两家企业为重点行业企业,这两家企业涉及了短链氯化石蜡和微塑料类新污染物。针对这两家企业的特定情况提供相应的指导,以确保企业在生产管理中做好环境保护工作,提升企业在环境污染物处理方面的技术水平,优化监测和评估新污染物的指标,并加强对污染防治设施的监管,确保其正常运行和有效治理[6]。

5 结语

总之,环境污染已经成为人们深恶痛绝的主要问题,但是随着社会的发展,人们生活和社会生产活动不可避免地会造成一定的环境污染,尤其是随着工业化发展的深入,一些新污染物的产生,致使环境污染问题愈演愈烈,因此,为了有效避免环境污染危害民众体质健康,相关人员应加强环境新污染物监测技术与控制措施研究,以便进一步提高我国环保水平。

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