环能科普:水中的痕量物质会怎样影响我们的生活?

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环能科普:水中的痕量物质会怎样影响我们的生活?

痕量物质来自哪里?

人们离不开化学用品,在日常生活中使用大量的化学合成物质。每天新合成的化学用品达上万种,每年全球化学品生产量大约3亿吨。这是一个惊人的数字。这些化学用品涵盖医药用品、家庭洗涤剂、日用化妆品等。最终,它们都会残留在自然界中成为痕量物质。如广泛残留在各种水体中,虽含量极低但广受关注。在过去二十年中,随着测量技术不断进步,现已能够精确检测痕量物质及其浓度。其检测浓度相当于一块方糖在25米长5个泳道的游泳池内溶解后的浓度。尽管浓度极低,它们依旧对环境的影响却非常深远。人们会通过各种方式生成痕量物质。例如,药物、甜味剂、化妆品、家用洗涤剂、工业化学用品、植物保护剂、杀虫剂等的使用。此外,塑料包装、着色和纺织品的添加剂也会导致痕量物质的残留。

痕量物质如何进入水体?

痕量物质是怎样通过人们日常生活进入水体的呢?例如,部分药物被人使用、排放进入废水管网后进入废水处理厂;某些医药外用涂剂、护肤用品也会随洗浴最终进入废水管网;很多病人将未使用完的药物直接投入厕所销毁。洗涤剂、消毒剂、颜料残留物、服装添加剂也都可以通过类似途径最终进入废水管网。目前废水处理厂无法完全去除废水中化学品。这些化学残留痕量物质最终被排入自然水体。此外,农用植物保护剂、杀虫剂、动物药物也会通过雨水冲刷进入自然水体,甚至污染地下水源。树用保护漆、杀菌剂也可能污染周边水体。

我们的饮用水不再干净?

河水与地下水为人们提供了水源。目前,饮用水已经被检测出极其微量的痕量物质,尽管它暂并不会对人的健康造成影响。每个人一生用水量至少为2000立方米,其包含的单种残留药物总量约为一枚400毫克含量的药片。虽然药物含量极低,但我们的饮用水已不再干净。人体无法缺少水中所蕴含的微量矿物质。我们将蕴含钾、镁、钠、碳酸氢根、氯、硫酸根等离子的水源定义为饮用水水源。饮用水的水质取决于它的内含物质。在德国,良好的饮用水质被饮用水法令严格规定。

先进的检测技术使得痕量物质在饮用水中无所遁形。目前在饮用水中被检测出来的药物多达15种。正如众所周知的,离开水中的微量物质,人类无法健康生活。现在正是需要制定医疗标准的时候。目前药物过量使用已经很大程度上威胁到了饮用水健康。

细菌抗药性正在增强

废水中的痕量物质多重多样。其中有一类是抗生素类物质。抗生素对所有人来说都不陌生,所有人或曾多次使用过。在过去几年中,临床表明抗生素的治病效果不断降低,引发感染的细菌抗药性不断增强。长此以往抗生素或将无法再杀死细菌。是什么原因使得细菌的抗药性不断增强呢?细菌有很强的适应性,在低强度的抗生素环境下,它们不会被全部杀死。一旦有细菌存活下来,它将继续繁殖、并保留抗药性。所以抗生素在使用过程中,其浓度和时间都应该有明确的规定。废水中的抗生素含量非常低——这是细菌所期望的理想状态——细菌的抗药性会不断增强。细菌具有传递抗药性的能力,所以一些致病菌在不断地产生抗药性。这些致病菌也会不断感染人类。

处理废水成本决定了水质

通常来说,普通废水处理厂不具备去除痕量物质的能力,因为这需要一个后续的优化处理工艺。面临痕量物质种类广泛的难题,所选定的工艺必须具备弱选择性和广泛的受用性。另外,在去除过程中不能产生其他有毒副产物。废水中痕量物质在浓度随着气候和季节的波动也必须被考虑在内。所有去除痕量物质工艺都有它自身的成本,例如运营成本、材料成本。优化处理的费用最终都由市民或者企业承担,也就是说征收的废水处理费用将会增高。

优化处理过程不是并非在任何情况下都是必须的。在目前看来,饮用水水源地附近的废水处理厂、或者是废水处理量大但最终出水排往小流域的废水处理厂,很有必要进行优化处理。据估算,增加优化处理后,每立方米废水的处理成本将升高5-15欧分。相较于日常生活支出,这笔支出可以忽略不计。在德国平均每人每年用水量为45立方米。每立方米废水处理成本均价在2.5欧元,因此,每人每年废水处理的总支出约112.5欧元。新增加的优化处理工艺将使每人每年的废水处理支出增加至120欧元左右。其增量不足10欧元/年,还抵不上一张电影票的价钱。

 

有什么工艺能用来去除痕量物质的呢?

目前主流有三种工艺:活性炭吸附、臭氧氧化和通过膜过滤。活性炭能够吸附多种痕量物质。吸附有害物质后的活性炭能通过沉降或者和淤泥一起从水中分离。但是,活性炭的生产过程需要耗费大量能量,这是活性炭吸附工艺的最大缺点。臭氧具有强氧化性的特点,它能够氧化破坏多种分子。但是臭氧非常不稳定,需要现造现用,且耗费大量能量。同时它存在潜在的隐患,可能会使化学物质通过氧化后,转移生成其他有害物质。膜工艺是一种去除痕量物质的物理方法。在使用膜工艺的时候,控制其压力在40个大气压,渗透过膜就能生成干净的水。这一步骤也耗费大量能量。同时在使用膜工艺过程中需要定期使用化学洗剂清理膜,防止它被堵塞。膜的使用寿命有限,长时间的使用会让痕量物质反洗进入干净的水中。

欧盟在行动

在颁发新的化学和药物品使用许可的时候,欧盟将对其进行环境行为评估。对环境有负面影响的人用重要药物不予以完全取消许可颁发。这符合了人类健康优先的准则。欧盟还制定了一个环境质量规范,这是一个在已知物质的危险排名后的行动措施规范。行动措施可以当物质进入水循环源头时,也可以是废水处理和饮用水处理时进行。

 

深思熟虑,我们能做什么?

当我们使用优化处理去除痕量物质的同时,我们就已经对痕量物质做了妥协。优化处理工艺消耗能量和资源,这成了全球变暖的一大助力。我们只能妥协地从水中去除痕量物质,否则它们就会进入自然水体。在强降雨的时候,它们甚至会污染地下水。最理想的状态就是在源头上制止痕量物质进入水循环体系。请让我们共同做到以下几点:

 

  1. 拒绝滥用药物,只使用处方药
  2. 当您在使用特殊抗生素的时候请遵医用药,结束使用后不外流该种抗生素。这样就能减缓细菌抗药性的生成。
  3. 请不要将不需要的药物投放进入厕所或者水槽。请将所有的固体、液体的药物投放到垃圾桶内。该类“剩余垃圾“会被焚烧、无害化处理(德国对剩余垃圾使用焚烧无害处理)。
  4. 请不要过量使用化妆品、药物涂剂。它们会通过洗浴被冲刷进入废水管网。
  5. 请减少家用洗涤剂的使用量,同时尽量避免杀菌消毒剂的使用。过量的杀菌消毒剂的使用使您成为环境隐患的枪手。
  6. 请妥善处理塑料包装,不要将它外置在环境中。
  7. 请将涂料余料上交到污染物收集点,这在垃圾回收日历表中被注明了。

 

保护我们的健康和水体环境,让我们从自己做起。

 

资料来源:IM KLARTEXT Schadstoffspuren im Wasserkreislauf

(由TransRisk, Bundesministerium für Bildung und Forschung,DWA推动)

文/ 德中环能 张奇琦 翻译 整理;  武建双 博士  校对

2017-06-20|Categories: 行业资讯|