新兴有机污染物控制北京市重点实验室:揪出“潜伏”的污染“凶徒”

发布日期: 2019- 09- 10 信息来源: 市科委机构金融处,北京技术交易促进中心 字号:[ ]

谈到污染物,人们很自然地想到近年来备受关注的雾霾。然而,如果你知道你喝的水、甚至婴儿的母乳中都可能含有一些人体无法消解的新兴有机污染物,你是否会脊背发凉?科研人员介绍说,这并非危言耸听,而是正在发生的事实。

不经意间,抗生素、二噁英等这些看不见的污染物,正在看得见的雾霾的掩护下肆无忌惮地扩散。而有一个团队从1998年起,就已经开始与这些“潜伏”的“健康杀手”作斗争。他们就是北京市重点实验室——新兴有机污染物控制北京市重点实验室的科研团队。该实验室依托于清华大学成立,聚集了众多相关学科力量.

认清隐匿的风险

实验室主任余刚教授介绍说,新兴有机污染物是发达国家在解决了发展过程中出现的常规污染物问题后,为进一步控制微量有机污染物和提高环境质量提出的概念。“特指那些可能对人体健康或者生态系统产生影响、但目前尚未(或者最近才)被管控的污染物,如水中存在的抗生素和环境内分泌干扰物、大气中的二噁英等,都被称为新兴污染物。”余刚说。

与雾霾的污染源不同,这些污染物进入自然环境的路径更为隐蔽。以抗生素为例,人类摄入抗生素类药物后,人体并不会完全吸收所有药物成分,还会有部分药物成分随着人体代谢排出体外,进入污水系统。然而,当下的污水处理设施并不能有效清除这类污染物,抗生素由出水进入了自然水系统。

实验室凝聚众多学科力量,志在研究新兴有机污染物控制技术

通常而言,这类新兴污染物,在空气、水、土壤等介质中的量非常微小,不仅肉眼不可见,对人体产生的健康影响也并不会立竿见影,但它的危害却是持久而难以消除的。因为具有生物富集性,新兴有机污染物会随着食物链进行富集、放大,并最终影响人类健康。

“目前这类污染物最大的风险是对生态系统,它们进入环境之后,会对微生物产生抗药性,然后会出现所谓的超级细菌,比如流感病毒越来越难杀死,就是个典型的例子。”余刚说。

 

有机污染物提取是一大难点

探索污染控制途径

走进新兴有机污染物控制实验室,并未感到这里的实验室有什么特别,同样是各类样品检测的仪器。然而,这里的实验设备却有着不一样的功能。如上所述,新兴有机污染物在环境中的量并不大,所以提取污染物并进行分析,并不是一件容易的事。

该实验室建立了二噁英分析实验室等一系列的新兴有机污染物检测平台,为研究提供了良好的硬件基础。近年来,实验室参加了国际和国内的多次对比,均取得优秀的成绩,并为焚烧炉排放的监督性监测、减排新技术效果评估等提供了大量的第三方测试服务。

 

先进的有机污染物检测设备

研究的目的在于去除和控制污染物。实验室副主任黄俊展示了一段利用机械化学处理受污染土壤的视频,只见一个约两人高的三级圆筒串联设施伴随着轰鸣声有序开展工作。他介绍说,在装置中装入了受到卤代有机物重度污染的土壤。而这些土壤,通过该装置所建立起的特殊局部高压环境,可以有效地进行无害化处理,处理后的土壤可以正常使用。

此外,针对全球关注的抗生素残留物质,实验室副主任王玉珏也创新性地研发出EP电催化处理方法。王玉珏介绍说, “我们开发的电催化臭氧新技术,可以强化臭氧难以降解的污染物,还可以抑制溴酸盐等有害副产物的生成。”王玉珏说,应用该技术改进后,在常规日常的臭氧投加剂量的情况下,能够将饮用水里的污染物去除率提高30%以上,在污水处理中应用该技术,可以将污染物去除率提高10%—20%左右。正因为如此,这一技术自2013年发明以来,备受各界关注。

从实验室走向更大舞台

研究、开发技术,新兴有机污染物控制实验室最终旨在将这些机理原理和以其为基石的新技术,应用于新兴有机污染物控制的源头。

目前,王玉珏牵头研发的EP电催化臭氧处理技术已经进入中试,并将在十三五的水专项武进项目中,建立200吨/天规模的水处理示范工程,使该技术更迅速地推广应用至污水深度处理中。未来,王玉珏还考虑进一步拓展这一技术的应用场景,比如开发降解新兴有机污染物的家用饮水机。

而上述机械化学处理装置,也已经做成可移动的“集装箱式”装置,哪里需要便能够运到哪里进行污染物无害化处理。

简便、实用,实验室这些基于现实需求的创新技术,真正实现了从实验室到工程应用的零距离跨越。

如果说雾霾是发展中国家面临的问题,那么存在于空气、水等环境介质中的新兴有机污染物,可以说是一个全球性问题。实验室将基础研究与工程应用密切结合的研究模式,也为其在国际交流中赢得了越来越大的发言权。

余刚曾当选联合国环境规划署“POPs公约最佳可行技术/最佳环境实践专家组”联合主席,领导全球近40名专家历时两年编制了指导全球二噁英减排的重要技术文件。

 

实验室开发了集装箱式化学处理装置

这个拥有五十余人的团队,已多次获得新兴污染物国际学术会议举办权和应邀做大会或分会报告,对团队而言,这是来自国际同仁的肯定。而二噁英、抗生素等污染物控制理论和技术,更是已经成为实验室的代表性工作。

2017年,余刚带领团队因“卤代持久性有机污染物环境污染特征与物化控制原理”项目获得了国家自然科学奖二等奖。未来,相信这支队伍会在不知不觉中,将悄悄潜入百姓生活的新兴有机污染物,彻底清除出我们的生存环境。

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