《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 VIP免费

水环境中药物的赋存现状及处理技术药物及个人护理品(pharmaceuticalsandpersonalcareproducts，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(emergingcontaminants,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1000ng/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20～140μg/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0.48～1.20μg/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138g，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0.9～67.4ng/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3060ng/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1745ng/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...