持久性有机物的监测与治理探讨

发表时间:2020/10/28   来源:《科学与技术》2020年第18期   作者:朱佳林
[导读] 近年来,我国在环境监测方面取得了显著的成效,为后期的环境治理工作提供了强大的支持。
        朱佳林
        根河市环境监测站 内蒙古自治区呼伦贝尔市 022350

        摘要:近年来,我国在环境监测方面取得了显著的成效,为后期的环境治理工作提供了强大的支持。在持久性有机物(POPs)的监测和治理中也在不断进步,POPs具有持久性、高毒性、挥发性和生物累积性的特点,会对人体健康造成不同程度的危害,也会对生态环境造成破坏。基于此,本文从POPs的概念和基本特征入手,讨论水环境和土壤环境中的POPs,阐述POPs主要处理技术,最后分析如何对水环境和土壤环境中的POPs治理,希望对相关研究具有帮助作用。
关键词:持久性有机物;监测;治理

        随着我国工业、农业、交通事业等行业的飞速发展,大量难以分解的有机污染物排向大气、土壤及水体中,这些污染物可以通过不同途径对人体健康造成影响,也对生态环境造成了严重的破坏。为此,需要对持久性有机物加强监测,做好治理工作,以下对相关内容进行分析。
一、POPs的概念和基本特征
(一)POPs的概念
        POPs是一种高毒性物质,这种物质进入到环境系统中难以降解,同时还会持续累积。POPs在水体、大气中可以实现长距离迁移,然后会在新的水域或者地域中不断累积,持续造成对生态系统的破坏。
(二)POPs的基本特征
        首先,环境持久性。POPs的结构十分稳定。对光、热、微生物、生物代谢酶都有抵抗能力,在自然环境下难以降解[1]。
        其次,生物累积性。POPs具有不易溶于水的特征,并且会在脂肪中分配,由于人体和野生动物中含有大量脂肪组织,这时POPs就可以通过多种途径入侵,随着在脂肪组织中积累,当浓度高于周边环境介质时,会导致生物浓缩。
        最后,长距离迁移。由于POPs具有半挥发性,使得该物质可以通过蒸发进入大气系统,同时通过游离的形式附着在大气颗粒表面,能够随气流迁移。
二、水环境和土壤环境中的POPs
(一)存在于水体中的POPs
        分布情况。POPs可以存在于水体环境下,在我国南方地区的地下水中就发现了含有氯类的有机污染物。其它河段也测量出含量不同的POPs,由此说明这类有害物质已经在我国大部分流域中出现,会对人们的健康以及自然环境造成不利影响。
        处理方法。POPs的水污染控制方法中,一种是生物降解。由于POPs有亲脂性特点,并且采用传统的水处理技术难以去除,利用生物降解的方法可以将POPs进行无害化处理,主要是借助微生物的降解作用,生成水和二氧化碳或者转化为无害物质。当前可以修复污染物的生物包括真菌、细菌等微生物,通过植物修复可以对POPs进行移植或者转化,让植物对污染物直接吸收,通过根部分泌酶对污染物降解。对于微生物修复技术来说,有相关人员研究发现,对于艾氏剂可以利用青霉素进行降解、狄氏剂可以使用芽孢杆菌降解、白腐真菌菌可以对POPs起到降解作用,而曲霉菌、诺卡氏菌芽孢杆菌都可以降解七氯[2]。另一种是吸附富集。利用吸附法可以将POPs富集在有机膨润土、粉煤灰上,这样就可以在水中分离,比如利用活性炭纤维,就可以将含有多氯联苯的废水处理,之后可以将处理后的废水正常排放,学者利用活性炭固定床处理废水中的有机氯污染物,通过吸附能力可以去除POPs达到91%。还有相关研究,借助粉末活性炭处理污水处理厂中的有机氯化物,也可以有效处理污水中的三氯甲烷。
(二)在于土壤环境中的POPs
        分布情况。土壤是植物的营养来源,但是在土壤中也存在很多有机污染物,通过食物链能够大范围扩散,在我国农业用途中由于使用大量农药,导致药物残留问题出现,并且农药中的氯元素在土壤中大量沉积,使得对农业种植造成不利影响。此外,农田地形的差异性也会导致有机氯的农药残留存在差异性,一般山区要比平原地区含量更大。

多环芳烃在不同的土壤环境中也会存在差异性,比如在城市的老住宅、工业区含量更大,多溴二苯醚在土壤中的含量会受到土壤对有机质吸附能力的影响,如果在高海拔,低温的环境下使得POPs在土壤中不断聚集。
        处理方法。现阶段我国的土壤中已经不同程度的存在POPs,并且扩散范围也在不断加大,所以需要积极参与相关措施进行干预,目前采用富集和浓缩的方法可以起到良好效果,比如说吸收法、萃取法,以上方法为物理方法,在监测与分析上效果显著,但是不能在根本上对问题解决,所以以上方法一般会和其它方法配合使用。
(三)在于大气壤环境中的POPs
        分布情况。在大气中,POPs主要是呈气体形式分布,是全球大气污染的主要物质,一般情况下,该物质会吸附在悬浮颗粒表面,进行位移和传播。此外,由于天气变化也导致POPs对人们的生活产生了不同的影响,如今在大气污染防治工作中已经把POPs作为重点。
        处理方法。气相色谱质谱法在大气POPs监测中最常用,在该技术下可以对样品色谱分离,也可以对多组分的混合气体分离,其中在二恶英POPs 监测中效果显著。
三、如何对水环境和土壤环境中的POPs治理
        首先,微生物修复。为了降低POPs对人们生活和自然环境造成的不利影响,需要科学采用方式方法处理,其中微生物修复技术十分有效。主要是对生物作用有效利用,可以在土壤环境,水体环境中将POPs分解为水和二氧化碳,利用微生物修复技术,需要考虑到累计环境污染物功能以及植物超量忍耐力,该技术可以发挥植物吸附污染物的作用,具有见效快和经济性好的优势,不过由于多数微生物体内不存在微生物酶,所以会对降解速度造成影响[3]。
        其次,物理措施。利用物理措施,主要包括蒸馏、吸收、萃取等方法,利用物理技术可以起到浓缩负极的作用,不仅可以起到有效的预防作用,同时该技术在操作上十分简单,可以处理浓度较高的POPs,不过该技术只能让POPs的形态发生变化,不能彻底对环境污染问题改善。
        再次,化学措施。目前处理POPs的化学措施,包括超临界水氧化光催化,超声波氧化等方法。此外,还包括微波技术以及放射性射线技术,效果较为理想。目前我国对化学方法处理POPs还在深入研究当中,相信化学处理方法具有广阔的发展前景。
        第四,光降解技术。该技术主要是对水体环境进行处理,其中包括了光降解和生物降解技术,不过在处理效果上并不理想,这是由于POPs会吸收太阳光,会出现催化作用,进而导致光降解反应发生[4]。
        最后,热处理技术。在处理POPs的诸多技术中,可以通过直接焚烧的方法。在这种热处理方法下,包括高温过燃烧、熔岩脱毒、离子体高温分解、超临界水氧化,以上热处理方法可以科学处理POPs,降低这种污染物对自然环境的破坏性。不过操作不当也会释放出更多的有害物质,其中包括固体颗粒以及飞灰,所以对以上热处理方法的选择需要慎重,我国也需要继续加强相关技术的研究,以此达到更加理想的处理效果。
结束语:
        综上所述,POPs在土壤以及水环境中对人体健康以及生态环境都会造成严重后果,并且POPs难于分解,容易累积,所以需要从多个角度进行处理,目前利用微生物修复、物理措施、化学措施、光降解技术以及热处理技术都可以达到良好的效果。本文主要对水环境和土壤环境中的POPs进行分析,这种物质在大气中也存在,今后需要继续研究监测和治理技术,以此推进我国生态保护工作的开展。
参考文献:
[1]田培,狄珊珊,汪志威.土壤中持久性有机污染物的吸附与解吸研究[J].浙江农业科学,2019,60(12):2277-2280,2283.
[2]孟迪,汪贞,古文.天津地区环境持久性药物污染物残留水平调查[J].生态与农村环境学报,2019,35(10):1274-1281.
[3]刘昌龄.浅谈持久性有机污染物在中国的环境监测现状[J].江西化工,2019,(6):9-10.
[4]王晓燕.大气中持久性有机污染物检测方法探究[J].环境与发展,2019,31(11):112,118.
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