摘 要:針對2024年8月江西省開展的新污染物試點監(jiān)測工作,對部分污水處理廠中抗生素的賦存水平進行了分析。討論了部分污水處理廠中抗生素的賦存狀況和水體中抗生素的生態(tài)風險等,并提出了相關(guān)建議,研究結(jié)果供其他單位開展新污染物監(jiān)測工作參考。
關(guān)鍵詞:污水處理廠;抗生素;賦存狀況
中圖分類號:X830 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)12–00-03
抗生素是一類由微生物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物和人工合成的類似化合物,能抑制其他微生物的生長,是治療細菌感染的特效藥物,并可作為動物生長促進劑,被廣泛應用于醫(yī)療衛(wèi)生、畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面[1-4]。
由于生物機體對抗生素的吸收和代謝率較低,大量抗生素隨尿液和糞便排出體外,經(jīng)污水管網(wǎng)的收集進入城市污水處理廠[5-8]。雖然城市污水處理廠是抗生素進入自然水環(huán)境之前的最后一道屏障,但目前主流的城市污水處理工藝是以去除化學需氧量(COD)、氮、磷等常規(guī)污染物為主要目的,而并非針對抗生素。
在2022年,我國發(fā)布了《新污染物治理行動方案》,特別指出要加強對環(huán)境介質(zhì)中抗生素的監(jiān)測和治理[9-16]。因此,城市污水處理廠受納水體中的抗生素生態(tài)風險是十分值得關(guān)注的問題。 然而,由于抗生素種類繁多且各地使用情況不盡相同,加之城市污水處理工藝多樣,目前該方面的研究還有待補充。
為貫徹黨中央、國務院加強對新污染物治理的決策部署,落實《新污染物治理行動方案》(國辦發(fā)〔2022〕15號),結(jié)合2023年江西省化學物質(zhì)統(tǒng)計信息調(diào)查和2024年度江西省化學物質(zhì)環(huán)境信息統(tǒng)計調(diào)查結(jié)果,根據(jù)《關(guān)于印發(fā)<2024年新污染物環(huán)境監(jiān)測試點工作方案>的通知》(環(huán)辦監(jiān)測函〔2024〕175號)和《江西省生態(tài)環(huán)境廳關(guān)于印發(fā)<2024年江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方案gt;的通知》(贛環(huán)監(jiān)測字〔2024〕208號)的要求,做好新污染物環(huán)境監(jiān)測試點工作。
1 基本情況
在南昌市和九江市分別選擇南昌縣生活污水處理廠和江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司作為人口密集區(qū)城鎮(zhèn)生活污水處理廠,開展新污染物抗生素監(jiān)測。監(jiān)測試點人口密集區(qū)城鎮(zhèn)生活污水處理廠基本情況見表1。
2 監(jiān)測內(nèi)容概況
2.1 監(jiān)測頻次與時間
2024年8月9日,對試點企業(yè)和污水處理廠開展了新污染物環(huán)境監(jiān)測。按照《污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ 91.1—2019)等相關(guān)技術(shù)要求,企業(yè)污水在每個生產(chǎn)周期采樣頻次為3次,周邊地表水采樣頻次為1次。
2.2 質(zhì)控措施
按規(guī)范開展監(jiān)測質(zhì)量保證和質(zhì)量控制工作,所有斷面(點位)監(jiān)測分析結(jié)果須經(jīng)過單位內(nèi)部三級審核,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準確、可比。
2.2.1 全程序空白
在現(xiàn)場采樣時,將純水帶至現(xiàn)場代替樣品,按照實際水樣采集方法進行采集,作為全程序空白樣品??瞻字心繕嘶衔锏臋z出濃度不得超過方法檢出限或測定下限。
2.2.2 實驗室空白
所有實驗室監(jiān)測項目在分析時,對每批樣品或每20個樣品至少測定1個實驗室空白樣品。
2.2.3 平行樣
每20個樣品或每批次(少于20個樣品/批)至少分析1個平行樣,平行雙樣測定結(jié)果的誤差允許范圍詳見方法標準或作業(yè)指導書。
2.2.4 基體加標
每20個樣品或每批次(少于20個樣品/批)至少分析1個基體加標樣。加標回收率范圍詳見方法標準或作業(yè)指導書。
2.2.5 外部控制
參加中國環(huán)境監(jiān)測總站組織開展的能力驗證。
3 監(jiān)測結(jié)果與分析評價
3.1 試點城鎮(zhèn)生活污水處理廠
在南昌市和九江市分別選擇南昌縣生活污水處理廠和江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司作為人口密集區(qū)城鎮(zhèn)生活污水處理廠開展新污染物監(jiān)測。污水處理廠進、出口監(jiān)測的項目共有33項抗生素。南昌縣生活污水處理廠進口濃度檢出的項目共8項抗生素,監(jiān)測結(jié)果見表2。
南昌縣生活污水處理廠出口濃度較高的化合物有氧氟沙星。污水處理廠處理效率在90%以上的化合物有林可霉素、克林霉素、頭孢噻肟。周邊地表水對照斷面和控制斷面的污水出口濃度變化不顯著,表明該企業(yè)污水中已監(jiān)測化合物的含量較低,對周邊地表水的影響較為有限。江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司進口濃度檢出的項目共14項抗生素,具體監(jiān)測結(jié)果見表3。
江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司出口濃度較高的化合物為羅紅霉素、克拉霉素、阿奇霉素。污水處理廠處理效率在90%以上的化合物有磺胺噻唑、磺胺對甲氧嘧啶、氧氟沙星、林可霉素、頭孢噻肟。周邊地表水的對照斷面和控制斷面顯示,污水出口的濃度變化不大,這表明該企業(yè)污水中已監(jiān)測的化合物含量較低,對周邊地表水的影響較小。
根據(jù)以上兩家城鎮(zhèn)生活污水處理廠的監(jiān)測結(jié)果顯示,試點的兩家污水處理廠進口監(jiān)測的化合物檢出率均低于50%,江西洪城水業(yè)環(huán)保有限公司永修分公司較南昌縣生活污水處理廠進口檢出的抗生素多6項。污水處理廠處理效率在90%以上的化合物有林可霉素、頭孢噻肟。進、出口污水已監(jiān)測的化合物濃度值均較低,對周邊地表水的影響較小。
3.2 質(zhì)控結(jié)果
此次監(jiān)測按規(guī)范開展監(jiān)測質(zhì)量保證和質(zhì)量控制工作,開展了全程序空白、現(xiàn)場平行、實驗室空白、實驗室平行、加標回收、質(zhì)控樣等分析測試,質(zhì)控結(jié)果均合格。
4 存在的問題
第一,檢出率低,反映環(huán)境問題不全面。當前,抗生素檢出率較低,導致監(jiān)測結(jié)果無法充分反映主要環(huán)境問題。為此,建議在試點監(jiān)測前深入調(diào)查重點行業(yè)的新污染物情況,明確其種類、產(chǎn)生環(huán)節(jié)及治污工序,以精準摸清新污染物來源。
第二,監(jiān)測能力不足,技術(shù)標準缺失。新污染物的監(jiān)測能力尚顯薄弱,多數(shù)項目缺乏統(tǒng)一的監(jiān)測方法標準,導致監(jiān)測難度大。針對此問題,建議國家加強對地方的指導,組織新污染物的技術(shù)培訓和交流活動,以提升地方監(jiān)測水平。
第三,新污染物法治體系尚不健全。新污染物尚無專門的法律法規(guī),大部分新污染物尚未建立完善的環(huán)境管理法規(guī)標準,在監(jiān)管過程中缺乏法律依據(jù),影響了監(jiān)管力度。
第四,新污染物監(jiān)測體系尚不完善。新污染物種類繁多、新增頻繁、來源廣泛、濃度較低,且許多新污染物缺乏完善的監(jiān)測方法和標準規(guī)范。尤其是在“十四五”期間,需對首批優(yōu)先評估化學物質(zhì)進行加密監(jiān)測和環(huán)境風險評估,然而省市級環(huán)境監(jiān)測能力有限,難以同步開展高頻次、大范圍的新污染物加密監(jiān)測。當前,新污染物的識別、監(jiān)測及環(huán)境風險評估能力仍有待進一步提升。
第五,新污染治理保障體系不完善。各級生態(tài)環(huán)境部門專職負責新污染物工作的人員力量不足,新污染物治理未納入中央專項財政資金預算,地方經(jīng)費緊張,制約了新污染物治理工作的開展。
5 對策和建議
第一,深入調(diào)查重點行業(yè)的新污染物,全面摸清其來源,為后續(xù)的監(jiān)測與治理工作提供堅實基礎(chǔ)。
第二,加快完善新污染物監(jiān)測體系,提升監(jiān)測技術(shù)水平,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性與可靠性。
第三,采取分步實施策略,優(yōu)先開展優(yōu)評物質(zhì)的加密監(jiān)測與環(huán)境風險評估試點,逐步摸清部分新污染物的環(huán)境風險,并探索建立科學的新污染物管理機制。同時,強化培訓與指導,不斷提升各級生態(tài)環(huán)境部門,尤其是基層部門管理人員在新污染物監(jiān)測、監(jiān)管和執(zhí)法方面的能力。
6 結(jié)束語
通過試點監(jiān)測、能力驗證考核,提高新污染物監(jiān)測水平。一方面,將初步掌握省內(nèi)典型區(qū)域新污染物環(huán)境賦存情況,為新污染物管控提供科學依據(jù);另一方面,通過對分中心技術(shù)人員的實訓,加快構(gòu)建全省新污染物監(jiān)測能力網(wǎng)絡,進一步提升全省新污染物監(jiān)測技術(shù)能力。由此逐步理清工作關(guān)系,發(fā)揮示范效應,為形成省內(nèi)新污染物監(jiān)測業(yè)務化運行模式、積累工作經(jīng)驗奠定基礎(chǔ),為落實國家和省級新污染物治理工作提供技術(shù)支撐。
參考文獻
[1] J Ashbolt N, Amézquita A, Backhaus T, et al.抗生素耐藥性環(huán)境中產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移的人類健康風險評估(HHRA)[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學,2014,31(2):151-157.
[2] 方夢月,宋文華,徐澤宇,等.污水處理中抗生素抗性基因的研究現(xiàn)狀及熱點分析[J].工業(yè)水處理,2024,44(10):92-99.
[3] 李俊誼,孫喆,強志民,等.城鎮(zhèn)污水處理廠抗生素抗性基因的環(huán)境傳播途徑與機制[J].給水排水,2024,60(5):153-160.
[4] 唐濤濤,趙志勇,王胤,等.鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理廠抗生素污染水平及生態(tài)風險評價[J/OL].環(huán)境科學,1-14[2024-05-06].https://doi.org/10.13227/j.hjkx.202401189.
[5] 李菲菲,蘇志國,曹豐,等.污水處理廠廢水排放對近海抗生素污染的貢獻:以杭州灣為例[J].環(huán)境工程,2024,42(4):1-8.
[6] 董亞榮,張桂芹,伊麗麗,等.氟喹諾酮類抗生素在污水處理廠中去除途徑研究[J].河北環(huán)境工程學院學報,2023,33 (6):77-81.
[7] 楊唐,王旭一,隋心,等.污水處理過程逸散的生物氣溶膠抗生素抗性分析[J].環(huán)境科學,2024,45(8):4512-4519.
[8] 李哲,徐洪波,曲健,等.沈陽市污水處理廠出水中典型抗生素污染特征及生態(tài)風險評估[J].科學技術(shù)創(chuàng)新,2023 (25):87-91.
[9] 姚麗君,莫凌,莊僖,等.海南省典型飲用水源地水體與沉積物中抗生素的殘留及風險評價[J].生態(tài)毒理學報,2022, 17(5):349-361.
[10] 劉玉學,李彭,王拯.我國污水處理廠中典型抗生素的分布及處理研究[J].中國給水排水,2023,39(10):23-30.
[11] 柳林妹,滕彥國,楊光,等.人工濕地去除污水中抗生素及其抗性基因研究進展[J].環(huán)境工程,2022,40(12):270-280.
[12] 張冰,趙琳,陳坦.城市污水處理廠抗生素抗性基因研究進展[J].環(huán)境工程技術(shù)學報,2023,13(4):1384-1394.
[13] 王欣婷,黃寧,李光瑩,等.污水中喹諾酮類抗生素分布及與環(huán)境變量的相關(guān)性研究[J].環(huán)境監(jiān)控與預警,2022, 14(5):126-132.
[14] 王依琳,張蕊,張強英,等.污水中抗生素的分布、來源及去除研究進展[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟,2022,15(3):36-41.
[15] 原培坤,吳語,馬佑,等.污水處理廠出水中常見抗生素光降解去除規(guī)律研究進展[J].環(huán)境污染與防治,2022,44(3):
392-398.
[16] 梁張岐,李國鴻,黃雅夢,等.城市污水生物處理過程中結(jié)合型和游離型胞外抗生素抗性基因的產(chǎn)生特征[J].生態(tài)毒理學報,2021,16(5):70-78.
收稿日期:2024-09-22
作者簡介:肖南嬌(1982—),女,安徽潛山人,高級工程師,研究方向為環(huán)境監(jiān)測。