侯立安,环境工程专家,中国工程院院士,教育部高等学校环境科学与工程类专业教学指导委员会副主任委员。研究方向为环境工程领域的科学研究、工程设计和技术管理。

科技赋能新污染物治理,创新保障人民饮水健康

新污染物指新近被发现或关注,对生态环境或人体健康存在风险,尚未纳入管理或现有管理措施不足以有效防控其风险的各类污染物。目前国际上广泛关注的新污染物包括持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素、微塑料四大类。新污染物一般具生物毒性、环境持久性和生物累积性,能通过径流、扩散、渗滤等多种途径在气-固-水三相体系中迁移转化,对环境生态安全和人身健康构成潜在威胁。特别是新污染物易以水为媒介,通过食物链富集,造成严重的生态环境健康风险。

近年来,党中央、国务院高度重视新污染物治理工作。2018年5月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上指出要对新污染物治理开展专项和前瞻研究。2022年5月,国务院印发《新污染物治理行动方案》,提出了覆盖源头、过程、末端环节的全过程治理举措;11月,科技部、生态环境部等五部门联合编制《“十四五”生态环境领域科技创新专项规划》,将“新污染物治理”列为十大重点任务。2023年7月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上强调:“把应对气候变化、新污染物治理等作为国家基础研究和科技创新重点领域,狠抓关键核心技术攻关,实施生态环境科技创新重大行动,培养造就一支高水平生态环境科技人才队伍”。各省市也积极响应,截至目前,我国31个省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团已完成新污染物治理方案印发。这都充分体现了我国政府对水体中新污染物控制的决心。我和我的团队积极响应国家治理新污染物的号召,围绕饮用水水源新污染物防控技术,开展相关科学研究,并提出面向2035年的饮用水源新污染物防控技术“路线图”。

由于新污染物具有危害比较严重、风险比较隐蔽、环境持久性、来源广泛性、治理复杂五大特征,其治理相对困难,仍面临以下关键问题或挑战:

1)监测技术缺乏,底数摸查不清。现有的监测技术大多针对传统污染物,还不能有效监测与追踪新污染物,尚难完全建立针对新污染物的监测技术体系;在管理实践中,流域生态环境监督管理机构尚未将新污染物作为监管对象,新污染物的种类、数量、形态、基本性状等底数摸查不清。

2)现有处理技术效率不高,技术经济可行性有待验证。以水环境为例,新污染物一般以纳克到微克级别的浓度赋存,常规水处理工艺尚难完全满足对新污染物的处理需要;现有新污染去除技术大多仍停留在试验阶段,未达到中试和实际运行规模,技术经济可行性有待充分验证。

3)环境健康风险认识不足,相关标准规范缺乏。由于新污染物浓度低、种类繁多、性质复杂,导致其区域污染特征与迁移转化机制不明,环境健康风险认识不足;尚未建立新污染物评估与管控机制,相关标准规范亟待建立。

上述新污染物治理领域瓶颈问题的解决,亟待从基础理论、关键技术、现状摸查、顶层设计等多个维度进行探索突破。以水环境中的新污染物治理为例,我国研究者已从以下角度制定了一系列规划,并开展了部分研究工作:

1)集成前沿技术研发一体化监测平台,开展新污染物特征与分布现状摸查。利用物联网、大数据、5G等新技术,发展集取样、前处理、检测、数据采集等多功能为一体的水质在线监测平台,实现新污染物种类、浓度及其变化趋势的实时监测。聚焦我国重点流域,开展新污染物清单研究,进行新污染物检测、识别和暴露分析,摸清新污染物特征与分布现状。

2)抓好关键核心技术攻关,推动新污染物高效去除工艺与装备研发。研发基于纳米材料、新膜、吸附/高级氧化耦合等新材料、新装备、新工艺的新污染物高效去除技术,实现水处理系统中新污染物的精准控制与矿物质的保留。结合先进技术建设前瞻性的“智慧水厂”,提升水厂生产、运行、维护全过程的信息互通和有序管理水平,并对新污染物去除技术的技术经济可行性进行评估验证,加快建立污水处理厂、医院、养殖场等主要点源的新污染物防治技术体系。

3)建立新污染物环境健康风险评估体系,完善相关政策、标准、法规。全面开展新污染物环境健康风险评估,研究新污染物迁移转化规律,结合多模型联动和耦合方法,建立多污染物复合的环境健康风险评估体系。发挥政府和相关行业在政策、标准、法规制定方面的主导性,建立适应我国国情并与国际接轨的新污染物防控标准体系,实现新污染物“从水源地到水龙头”的全流程监管。

我们深信,在党中央的坚强领导下,借助环境工程、化学工程、市政工程等相关学科领域科技工作者的不懈努力,新污染物治理问题必将能够得到解决。以新污染物治理为镜,这可能只是环境保护道路上迈出的一小步,却也折射出社会发展与生活水平提高的一大步。期望国民既是这一进程的见证者,更能够成为这一变革的建设者!


(中国人民解放军96911部队,北京 100094)