在城市化、工业化和农业生产不断发展的背景下,新兴污染物对水的污染正在增加。新兴污染物是指目前没有法规要求监测或公开报告其在我们的供水或废水中存在的污染物。
有许多新出现的污染物,如农药、药品、药物、化妆品、个人护理产品、表面活性剂、清洁产品、工业配方和化学品、食品添加剂、食品包装、准金属、稀土元素、纳米材料、微塑料和病原体。它们广泛存在于生活之中,被证明对人体健康有害,会扰乱人体内分泌系统,以及可能是癌症的诱发剂。
这些污染物我们并不陌生,包括:
* 农药,例如草甘膦和阿特拉津
* 药物,例如双氯芬酸、布洛芬、抗生素和激素
* 合法和非法药物,例如咖啡因、可卡因和安非他明
* 防腐剂,例如对羟基苯甲酸酯和三氯生
* 个人护理产品,例如防晒霜和紫外线过滤剂
* 表面活性剂、清洁产品、工业配方和化学品,例如双酚 A、氯化溶剂
* 食品添加剂和食品包装,例如邻苯二甲酸盐和增塑剂
* 多环芳烃、多氯联苯、卤代多环芳烃、多氯萘、二恶英、六氯-1,3-丁二烯、多卤代咔唑和环境持久性自由基
* 含溴阻燃剂、全氟化合物和全氟烷基物质、溴化二恶英
* 耐抗生素的病原菌,例如产生超广谱β-内酰胺酶的大肠杆菌
* 以及其他污染物,如烷基酚、准金属、放射性核素、稀土元素、纳米材料、纳米颗粒、微塑料、生物恐怖主义和破坏剂、室内污染物和病原体。
新兴污染物的主要来源是生活排放、医院污水、工业废水、农业、牲畜和水产养殖径流以及垃圾填埋场渗滤液。尤其,市政污水处理厂的流出物是造成水中新出现污染物的主要因素。尽管最近许多化学品已被列为重要有害物质,但处理废水和饮用水的传统工厂并非被设计用于过滤大多数这些新出现的化学污染物。
发布在SpringerLink上的一篇综述回顾了中国、葡萄牙、墨西哥、哥伦比亚和巴西的主要污染案例。面对这些污染案例,个体是无能为力的。但希望有更多这样的总结,以此唤醒更多人对我们宝贵的水资源、环境健康和人体健康的关注。
污染案例数不胜数
湖泊生态系统包括水体、沉积物、生物、周围土壤和大气,是地表水系统的重要组成部分,但也是持久性有机污染物的主要集中地。
中国湖泊中全氟化合物的平均水平在 30 至 50 ng/L 之间。来自中国各个湖泊的生物群样品中有机氯农药、多环芳烃、多氯联苯、多溴联苯醚、多氯二苯并二恶英和二苯并呋喃、全氟化合物和六溴环十二烷的平均浓度通常为 ng/g 水平。
太湖位于江苏省南部和浙江省北部,是中国第三大淡水湖,几个世纪以来为当地社区提供了宝贵的渔业资源。太湖流域有 38 个城市,超过 4000 万人口居住在太湖流域,是中国最发达的地区之一。下图显示了中国太湖生态系统中各种持久性有机污染物的平均浓度。可想而知对人们健康的影响之大。
中国太湖生态系统中各种持久性有机污染物的平均浓度。TBBPA:四溴双酚A;PCDD/Fs:多氯二苯并二恶英和二苯并呋喃;PCBs:多氯联苯;PBDEs:多溴二苯醚;PAHs:多环芳烃;OCPs:有机氯农药;HBCD:六溴环十二烷;PFCs:全氟化合物;HCHs:六氯环己烷;DDT:二氯二苯基三氯乙烷;滴滴涕:滴滴涕相关化合物
苏必利尔湖是世界上最大的淡水湖,也是北美五大湖中最大的湖。1990 年代苏必利尔湖水体中出现的多氯联苯和有机氯农药在 ng/g 范围内,到 2018 年达到 pg/g 水平,低于欧洲和亚洲的湖泊。苏必利尔湖沉积物中多氯二苯并对二恶英、二苯并呋喃、多溴联苯醚和多氯联苯的含量为 ng/g,与欧洲和亚洲湖泊的含量相当。除了有机氯农药和多氯联苯,一些新出现的持久性有机污染物,如多溴联苯醚、六溴环十二烷、多氯萘和全氟化合物也存在于苏必利尔湖的生物体中。多环芳烃、多溴联苯醚、有机氯农药、多氯萘和多氯联苯则存在于周围大气中。
坦噶尼喀湖是位于非洲中部的淡水湖。在坦噶尼喀湖的鱼类样本中检测到有机氯农药、多氯联苯、多溴联苯醚和六溴环十二烷。鱼类样品中多氯联苯的浓度范围为 36 至 167 ng/g,普遍低于亚洲湖泊。
位于欧洲和亚洲之间的里海,是世界上最大的湖泊。里海生态系统中这些持久性有机污染物的浓度约为 ng/g,其中多环芳烃的浓度相对较高。
北太平洋大气、水体、沉积物和生物体中多溴二苯醚的浓度分别为 0.14 至 896 pg/m 3、3 至 4360 pg/L、0.24 至 7397.7 ng/g 干重和 0.56至 3930 ng/g 脂质重量。北海道渔业中多溴二苯醚的预测浓度可能为 4.6 至 9 pg/m 3(空气)、106 至 341 pg/L(水)、3.4 至 248 ng/g 干重(沉积物)和 5 至 64.7 ng/g 脂质重量(生物群)。
葡萄牙地表水中检测到的天然和合成雌激素始终处于 ng/L 水平,与欧洲国家报告的浓度相似或更高。夏季(2018 年)在葡萄牙北部河流进行的一项研究针对 43 种物质并检测到 28 种:香料含量高达 200 ng/L(香茅醇)、柠檬烯、α-异甲基紫罗兰酮、甲苯胺和galaxolide。在所有样品中,后者高达379 ng/L;邻苯二甲酸酯最高 92 ng/L(邻苯二甲酸苄基丁酯),包括在一个采样点测定为 88 ng/L 的优先物质邻苯二甲酸二乙基己酯;一半样品中的优先物质抗氧化剂丁基羟基甲苯在 8 至 25 ng/L 之间;和紫外线过滤器高达 254 ng/L(二苯甲酮 3)。
在葡萄牙 Tejo 河口水域监测了来自 7 个治疗组的 66 种人用和兽用药物,总检出率高于 90% 的治疗类别是抗生素、β 受体阻滞剂、抗高血压药、血脂调节剂和抗炎药。每个治疗家族的最高浓度为:抗抑郁药(舍曲林)为 304 ng/L,非甾体抗炎药(双氯芬酸)为 51.8 ng/L,脂质调节剂(吉非罗齐)为 77.0 ng/L,抗高血压药为 161.9 ng/L (厄贝沙坦)和 128.0 ng/L 的抗生素(强力霉素)。
在拉丁美洲水资源中,最常检测到的新兴物质包括药物,主要是抗生素,其次是个人护理产品,最常见的分子是 17-β-雌二醇、双酚 A、雌酮和咖啡因。
涉及锡那罗亚州农业废水河流污染的污染序列。锡那罗亚州是墨西哥重要的农业区。
……
污染案例不胜枚举,更多的细节有兴趣可以去看SpringerLink上的原文。
面对污染该思考什么?
让我们梳理下现在获得的信息:
1.从全球角度来看,湖泊和水资源等生态系统过去和现在都正受到各种污染物的污染。只是不同地区受到的污染物种类和程度不同。
2.污染物并只存在水中,而是整个生态系统,包括这些水资源系统周边的空气、土壤和水产生物体内。因此尽管我们离这些污染源在物理距离上很远,但污染的代价也会通过各种方式传递给我们。
3.这些污染物大多来源于人类自己,包括药物、激素、化妆品、耐抗生素细菌和杀虫剂等。
也就是说,污染是我们自己造成的,而代价也由我们自己承担。或者,即使污染是少数人造成的,但代价却由所有人承担。更或者,少数人造成的污染,也源于绝大部分人那无止境的需求和发展的需要。
污染已经造成,我们必须做些什么,我们又能做些什么?
参考文献 link.springer.com/article/10.1007/s10311-022-01447-4