环境工程专家、中国工程院院士侯立安做专家报告

环境工程专家、中国工程院院士侯立安做专家报告

《新时代健康饮水的新污染物防控对策》

侯立安：

各位新老朋友大家下午好。

    非常高兴能够再次跟大家交流，这次讲一讲新时代水体中新污染物防控对策。新污染物包括哪些？它是怎么产生的？可能对人体产生什么危害？现在有些我们搞清楚了，有些可能还在研究、探索之中，今天也抛给大家，因为我们离不开水，大家在日常的生活中，能够控制的适量控制。但是现在新污染物总的来说还是没有涉及到对我们的健康有太大的影响，但是随着人们对健康的要求越来越高，这也是急需要予以防控的。

    新污染物的出现实际上它包括新型污染物、新兴污染物。什么时候统一的呢？在我们国内，总理的政府工作报告中提出来新污染物，我感觉这个提法非常好。新污染物在各种水体里面已经有，但是含量都是极微量。

    基于这个情况，我想介绍三方面的内容。首先讲一讲水体中新兴污染物的分布情况和特征。

    什么是新污染物？大家看一看，是2003年西班牙的学者他提出来的新兴污染物，有的叫新型污染物，我们国家现在统一叫新污染物。什么是新污染物？实际上是这么两个层面。

    一个，它肯定是污染物，而且是人类活动造成的，或者说它可能在环境中本身就存在的，对人体健康有一定影响的这种污染物，首先它是污染物。

    另外一个，它是比较新。从科学的角度，生产使用历史相对较短，或者是发现较晚，比如抗生素，还有内分泌干扰物，还有我们现在每天都要接触的微塑料等等这些。另外从管理的角度说，还没有相关的法律标准，比如现行的国标106项这里面还没有它，有些还没全覆盖它。为什么？因为它是逐渐被发现，逐渐随着生产和我们活动过程中产生的一些新污染物。

    总的来说，它是新晋发现或被关注的、对生态环境或人体健康存在危害的、尚未纳入管理或者现有的管理措施不足以有效防控风险的污染物。这就是新污染物。说得更通俗一点，有的是已经存在，但是我们可能还没有发现，有的发现了，但是我们还没有具体的应对措施。而且在新的过程，比如我们吃抗生素，它也经历了好多代，每次出现新的抗生素，可能就会出现新的污染，假如这种抗生素进入水体，那就产生新的污染物。

    它的特征就是种类非常多，潜在的风险比较大。比如我们刚才提到了叫内分泌干扰物、环境激素，还有持久性的有机物POPs，还有抗生素，以及微塑料等等。它在环境中的存在浓度非常低，监测也非常困难，治理目前也在相应的研究中。

    新污染物它的来源比较广泛，化学品，全生命周期都有可能排放的风险。而且它涉及到不仅仅在水里头，在大气里头，在土壤里头，也可以说它伴随着人们无处不在。

    水环境总的来说应该是新污染物的一个主要载体，绝大部分被沉积在水里。比如像农药边缘的污染，它同样也存在这个问题，在土地上，下了暴雨，经过雨水的径流流到河里头污染了水。不仅在饮用水里面，在生活污水里边，在工业污水里边等等都有不同程度的出现。

    我们国家水环境中新污染物分布的时空大家看一看，右边那个图，实际上还是相对发达的地区，特别是像抗生素制药的一些厂靠近的地方，它的污染和占比相对比较高，呈现出东高西低，下游高于上游的分布特征，特别是在东南沿海地区，相对占比比较高。

    面对这个问题，特别是我刚才讲了新时代，我们针对到2030年，我们逐渐要实现美丽的中国梦，健康中国作为国家的发展战略，也要逐步达到水作为一种基础的资源，不能含有这样的新型的污染物，或者是它含有的新型污染物不能对人体的健康产生危害。

    我下面讲一讲，水体中新污染物防控的研究进展情况。

    实际上一个新污染物治理，刚才我们说没有颁布相关的专门的法律，但是在相应的法规标准中还是涉及到的。2001年国家的863项目，就开展了环境内分泌干扰素筛选与控制项目的立项，实际上这就是新污染物国家开始重视，而且是由863项目来支撑的，开展一些研究，逐渐向二恶英新的污染物、内分泌干扰物、POPs等等，这些都开展了专门的研究，或者在水体中它复合存在的时候，进行了一些这方面的研究。总的来说，目前国家层面还没有相关的标准或法律规定。

    我们国家的新污染物由于它的种类多，溯源难，还尚未建立针对性的一些监测技术或控制技术。同时分布的规律也缺乏一些数据的信息的支撑，这方面仍然存在一些问题。

    现在污染物的识别检测技术，相对还存在着短板，主要是用萃取浓缩加液质联用，高效液相色谱质谱的联用等等这些，特别是它是恒量的，监测起来难度还是比较大，另外再现监测仪器目前还是不那么普遍。

    另外新污染物的风险评估体系要建立起来，至少溯源我们都没做到，而且一些资料数据库相对还不够大，因此它的评估体系建立起来难度还是比较大。

    再一个像我们国家的水处理，目前依旧是到了第三代。第一代是国际国内都是通用的，老的思路方法，混凝、沉淀、过滤、消毒，这是现在绝大部分城市自来水厂所采用的方法。它可能去除细菌，保证传统生物安全性没有问题，比如喝了净化的水，一般不会拉肚子。但是这代技术对于一些新的污染物出现可能控制有一定的难度。

    第二代技术，刚才我们提的第一代净化技术，又加上了臭氧加活性炭，我们搞专业的人也知道，这就是清华大学王占生教授，刚刚去世，实际也是我的导师，他的团队发明和研究的，也在我们国家的一些水厂，特别是南方得到了广泛应用。这个能够保证传统化学的安全性，但同样对一些、特别是恒量的，像新型污染物这些去除还是有一定的难度。

    第三代净化技术，就是哈工大李圭白院士，可能都90后了，他发明的就是以超滤膜作为核心技术，这个在有的城市，特别是新建的自来水厂已经得到广泛的应用。但是同样它也是基本上能够保证生物的安全性，但是在更小的一些颗粒的去除和净化方面还有一定的难度。

    进入了新时代，刚才我们提到新的污染物的去除怎么办，包括抗生素、内分泌干扰物，微塑料还好办一些，等等这些物质，那就要用新基建。什么新基建？第四次工业革命所提出来的，大数据、云计算、互联网、机器人等等，以膜法水处理或者是以新膜处理为核心处理工艺的这样一个智慧水厂，这样的水厂能够生产高品质的水，或者是健康水。

    新污染物去除技术目前急需解决的就是工程应用的问题，实验室的实验，包括生产性的批量实验都有一些，但是大规模的应用目前还没做到，急需在这个方面予以加强。

    另外，相关的一些文献的发表也还是有一定的差距，数量还不是那么多。

    下面讲最后一个问题，水体中新污染物怎么去防控，有哪些好的做法。

    一个就是要加强顶层设计，完善相关的法律法规，刚才我们提到了现行的标准里头没有它，新颁布的标准里头相当一部分也没有，因为新颁布的标准，现在执行106项变成90多项，但是涉及的新污染物目前还没有涉及到，急需在国家顶层，法律的层面和标准的层面予以加强。这个我们可以借鉴国外的一些成熟经验，来解决或者是说制定出适合中国特点的法律或者是标准规范。

    另外，要制定污水厂新污染物排放标准。我们刚才说它不是光饮用水里，污水处理厂也有这个问题，但是对污水处理厂的出水要提出严格的要求，因为污水处理厂排放达到标准以后，它又排放到水体里头去，不能让它的新污染物控制在一定范围内，而且现在这些指标这些标准还没有制定出来。

    同时涉及到新污染物限制的一些法规标准，如果是不能出专门的标准，因为这有个过程，也要在相关的标准里面予以明确。建立高品质饮用水的标准，比如健康水，现在也出了团体标准，但是它还没涉及到新型污染物的一些指标的要求。

    第二个方面，就是要明确一些管理的目标。你比如建立数据共享的制度。现在水质的数据共享有了，但是还有一些壁垒，还做不到公开的共享。

    推进清单系统的研究。摸清特别是化学物质产量用量和危害底数，同时要发展一些新兴污染物的监测技术，特别是在线监测的一些技术。也是像我们的水专项一样，聚焦到你比如像长江、黄河、珠江等等重点流域或水源地的一些地方，推进新污染物的监测，识别和暴露的分析。同时要科学建立生态与健康风险评价模式，这个难度还是比较大。一个是要积累大量数据资料，另外一个要从定向向定量这个方向转变，难度很大。人接触多少才可能产生危害，目前这个数据没有，要逐步建立起来，要开展这项工作。同时要大力发展绿色的制造技术，我们现在不是要形成“两绿”社会吗？就是绿色生产，绿色生活。这个同样要用一些绿色的制造技术，从源头上控制不产生或者少产生污染物，让它尽可能少的进入水体。同时，我们也要用一些新的绿色的水处理工艺来解决这方面的问题，通过制造等等，从源头上控制水体里头尽可能少的进入一些新污染物。

    第三个方面，加强科技创新，支撑新污染物的防治。

    一个是它的检测，顶层上它的标准化的体系建立，还有新型污染物健康的风险评价问题，另外一个就是它的防控体系的建立，怎么把新污染物去给它处理掉，净化掉。

新污染物它的出现实际上应该说对供水也好，对污水处理也好，它都产生一定的危险。所以我们还是要首先把它监测出来，一体化的监测平台，水专项十四以来已经有了，但是要利用起来，把新污染物这部分增加进去。

另外一个，饮用水的处理也好，无水的处理也好，用绿色的处理工艺，比如膜技术，这个大家可能也都了解，包括家里净水器基本上都是膜技术。用传统的膜或者新膜技术，来作为水处理的核心单元，因为它是纯物理的方面，膜技术，所以会避免二次污染，把新的污染物给去除掉。另外刚才提到了，把新一轮科技革命中，也就是大数据、互联网、云计算、机器人等等用到新污染物的防控上。

    另外，一体化的水质监测平台，过去我们做了很多，但是就缺了这一小块，这个数据涉及了新污染物的数据，再支撑到里头去，它就能发挥更好的作用。

    另外，基于大数据挖掘的，包括管网，特别是我以前讲过，像健康水，安全水也好，建成50年以上的城市，那个管网可能都被污染了，处理好的水经过管网，它可能又被污染掉了。基于大数据来解决这个问题，把管网中的一些新的污染物的全过程进行监控，有效地把它控制住。

    同时像绿色净化技术的去除新工艺，比如刚才我提到膜外，还有其他的，可以高级氧化、芬顿、纳米材料等等这些，还有吸附的办法，优化组合工艺，把新污染物可以有效地去除掉。

    另外纳米材料，特别是在饮用水的处理中，一定要注意一个问题，纳米材料能净化水中的污染物，同时纳米材料万一脱落在水体中，它就会进入人体，你喝进去了，所以要注意这个问题。它到底会不会对人体产生危害和影响，我们也要加强这方面的研究，到底多大尺度可能对人体产生危害或影响，要开展这方面的工作。美国在这方面做得比较早，我们要加强这方面的研究。

    同时像膜虽然跟谁都能合作，它的团队精神很好，但是究竟跟吸附法，跟高级氧化法，跟离子交换法，跟谁来有效的组合能够达到分效比最高，这个也要开展一些研究，工程落地的这一关必须把好，既能提高它的净化效果，同时降低它的运行费用。开发一些多膜集成工艺，比如传统的膜再加上新膜，来助力新污染物的治理。同时加强新膜技术，比如正渗透在新污染物控制的应用，正渗透也是膜最近新出的能够示范应用的一项好的技术。

    同时建设一个前瞻的“智慧水厂”，这个智慧水厂就是刚才我们所提到的新时代的水厂。最终的净化效果是什么呢？就是水里边基本上它就是含新污染物，也是在将来新规定的一些标准要求的范围之内，也就是我们所说的高端的饮用水或者是健康水，因为我们要实现健康中国的发展战略，水作为一种基础的资源，必须要喝健康水，让我们为这个而努力。

    谢谢大家！