近年来河湖水体中新污染物检出频率和类型逐渐增多，新污染物治理已成为我国“十四五”生态环境保护的重点工作之一。我国针对新污染物治理总体上起步较晚，面临监测技术手段较少、污染物质底数不清和相关防控法规不完善等难题。
随着工业水平不断提升，各类工业品、生活用品、药品保健品的生产和消耗量稳居高位的同时，引发的环境新污染问题也日益成为国内外关注的焦点。自1962年，美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊在《寂静的春天》中揭示滴滴涕等农药危害鸟类和其他野生动物以来，新污染物对生态环境和人类健康的威胁已达半个多世纪，成为全球环境问题之一。
2001年5月发布《国家环境科技发展“十五”计划纲要》中提到：建立相应的内分泌干扰物（EDCs）监测方法； 2015年以，我国主要履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》中规定的部分EDCs的治理； 2015年国务院印发《水污染防治行动计划》中提出严格控制环境激素类化学品污染等相关规定； 2022年5月国务院办公厅出台的《新污染物治理行动方案》强调：“对有毒有害化学物质环境风险管理法规制度体系和管理机制逐步建立健全，新污染物治理能力明显增强。”
（一）来源广泛
河湖水体中新污染物的来源广泛，涉及行业主要包括医药行业、养殖业、塑料加工、航空、纺织等，这些行业产生的废水未能达到有效处理，通过各种途径进入河湖水体。
（二）赋存特征
我国河湖水体中新污染物分布区域广、地域特征较为明显，与工业化、城市化等人类活动程度、季节性差异等因素有关，诸如珠三角、长三角、京津冀等经济比较发达地区。整体来看，河湖水中新污染物的分布水平呈现东高西低、下游高于上游的特征，多处于ng/L级污染水平（图2）。
塑料工业的快速发展引发了一系列环境污染问题，据预测到2060年，全球每年将生产约1.55亿~2.65亿t塑料，塑料是可回收材料，但回收利用率只有不到10%，对河湖水体生态环境安全带来潜在的威胁。目前，MP是最常见的生态风险评估方法，使用污染负荷指数（PLI）来评估不同地区的MP污染水平。
式中，CFi为采样点沉积物中MP的污染负荷系数；ci为采样点沉积物中MP的丰度；c0为沉积物中MP的背景丰度；PLIi为采样点沉积物中MP的污染负荷指数；PLI为研究区沉积物中MP的污染负荷指数。
已有许多研究基于水环境中长期存在的微塑料污染，对微塑料的空间分布、迁移模式和内在特性进行风险评估，发现MP污染的风险等级与水文动态和人类活动有关。
水环境中残留的内分泌干扰物（EDCs）具有破坏分泌系统稳态的能力。由于其持续残留于环境介质中，甚至有可能损害人体生育功能，引发公共卫生问题。目前，环境中EDCs主要通过风险商RQ和优先级指数IP进行生态风险评估。
式中，RQM为平均RQ值；n和N分别表示浓度高于PNEC的样品数量和样品总数。
长期残留于水中的抗生素和全氟化合物（PFCs）可能引发多种不良反应，如过敏、骨髓毒性、抗生素耐药基因以及致突变性等，对水生动物和人类健康构成潜在的威胁。通常使用风险商指数（RQ）来评估抗生素和PFCs的潜在生态风险。
近年来，许多研究针对中国主要流域和水体新污染物的环境开展了大量分析，如北京市通州区东南郊地区的凉水河和成都市地表水中新污染物的风险评估（图3），发现抗生素的污染水平和风险水平与地区的经济发展程度和人口密集程度密切相关。
吸附方法因其简便、经济、易得和环保特性，在河湖水中污染物去除方面具有显著优势。常见的吸附材料有活性炭、介孔碳、树脂、金属有机框架等。
然而，吸附技术对复杂环境介质中特定污染物的选择性和吸附能力有限，且达到饱和后需要再生或置换。在未来的研究中，应针对实际废水中复合污染体系，进一步研究改性复合材料对多种有机污染物的竞争吸附。
膜技术是实现可持续发展的关键前沿技术，具有操作简单、污染物去除率高、占用空间小等特点。在膜过滤过程中，捕获和积聚在膜上的污染物容易造成膜污染，从而降低膜通量并降低分离选择性。因此，亟待开发一种抗污染且通量高的新型膜材料。
未来开发新型膜应注重考虑防止污损机制以及提高污染物去除效率，因此合成创新催化层叠结构复合材料将成为未来研究关注点。
高级氧化过程（AOP）通过产生强氧化自由基，利用加成、取代、电子转移和功能键断裂反应来降解水体中的大分子和不可降解的有机物质，将其转化为更小且毒性较低的分子，或者完全矿化为二氧化碳和水。
然而，由于自由基缺乏选择性，在氧化目标污染物时不能进行特异性地作用。因此，开发具有优先吸附排阻性能的新型催化剂对于提高去除新污染物的降解效率至关重要。
氧化去除新污染物的高级氧化工艺包括臭氧氧化、过硫酸盐氧化、芬顿氧化、光催化氧化和电催化氧化等。然而，关于降解过程中组分之间的传质和中间体的生态毒性行为风险方面尚存在着研究不足之处，未来需要进一步优化制备方法并加强二次污染控制。
耦合工艺可有效提升河湖水中新污染物的去除性能，常见的耦合工艺主要包括膜+高级氧化工艺、生物+高级氧化工艺、膜分离+微生物降解等，其中将膜分离技术与高级氧化工艺AOP相结合构建多功能催化膜体系，可实现膜污染的控制。未来需要进一步加强耦合工艺去除效率及影响因素等方面研究，可为新污染物防控提供有力支持，如图4和表1所示。
图4 新污染物主要控制技术
从源头展开污染物的控制，将各种污染物截留控制在源头中以防止其进入水环境，是降低污染风险的重要方式。国务院印发的《新污染物治理行动方案》中提出严格的源头管控措施，预防新型污染物产生。
新污染物治理重在源头，核心是化学物质。建立化学品管控制度并加强对新型污染物源头控制。构建各层面协调机制，需要国际、国家、地方和专家共同参与，并形成统筹联动来对新污染物进行管控。
污水处理厂作为最重要的污染物减排设施，同时也是新污染物进入河湖中的重要来源。然而，国家尚未制定针对新污染物的污水处理厂排放标准。因此，在未来需要借鉴发达国家的污水厂排放标准，制定出适合我国的污染处理厂新污染物排放标准。
过程管控是新污染物治理必不可少的重要环节。首先，针对生产过程中产生的新污染物，应立足清洁生产理念，在产业链上游推广绿色制造，有效遏制新污染物的产生源头。其次，全面推进新污染物清单的调查研究，并建立化学物质环境调查监测、企业信息数据收集以及数据质量监督等方面的信息数据共享制度。
目前针对水环境中新污染物去除技术多处于实验室探索阶段，实际应用相对较少。因此，未来仍需进一步探索技术工艺的去除机理、去除效率、探索大规模工业应用条件，同时也要重视新型材料在新污染物治理过程中的应用，加大绿色、高效的新材料研发，充分发挥传统技术特点之间的互补优势，开发多技术联用的新工艺。
此外，还应加强新污染物去除技术的实际应用，可在长江、黄河等流域选取一批重点企业和工业园区开展新污染物治理试点工程。利用大数据、人工智能等新科技，引入先进的采样技术，结合智能传感器，开发自动、智能、高效的河湖新污染物在线监测技术，实现河湖水体中各种新污染物的实时监测和风险评估。
新污染物对公众健康和水生态环境可能产生潜在危害，暴露于部分新污染物可能会对人体器官造成永久性损伤。结合科学技术和数据分析等手段，对环境中各种新污染物的赋存和传播建立相关健康风险评估体系尤为重要。
目前，已有研究表明，可通过正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）、大数据预测等技术评估水中新污染物生态健康风险。在未来的研究中，须确保预测结果的准确性，并通过备案调查对调查数据进行验证，同时考虑预测结果在未来研究中的实际应用价值。
新污染物具有分布广、地域差异明显、隐蔽性强等特点，给河湖水中新污染物治理及公众健康带来新的挑战。
未来河湖水新污染物防控应加强新污染物监测，建立新污染物管控清单，制定河湖水中新污染物控制标准，开发新污染物治理新技术，并推进应用示范的开展，为提升污染防治攻坚战的深度和广度奠定基础，助力实现美丽中国建设。
本文作者：王斌，李文嘉，王涛，李江，许晓毅，张林，侯立安
作者简介：王斌，浙江大学化学工程与生物工程学院，贵州大学土木工程学院，特聘教授，研究方向为水中新污染物治理；侯立安（通信作者），浙江大学化学工程与生物工程学院，中国人民解放军96901部队23分队，中国工程院院士，正高级工程师，研究方向为饮用水安全保障、分散点源生活污水处理等。
论文全文发表于《科技导报》2024年第11期，原标题为《河湖水体新污染物赋存特征、去除技术及防控对策》，本文有删减，欢迎订阅查看。
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