飲用水科技前沿熱點與發(fā)展趨勢
發(fā)布時間：2021-01-02 03:32
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及人民生活水平和健康意識的增強,整個社會對供水品質(zhì)的提升提出了新的要求。然而,目前水源復合型污染、淡水資源短缺、部分地區(qū)水處理設(shè)施和供水管網(wǎng)老舊等問題仍為供水安全保障事業(yè)帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。因此,推動飲用水安全保障技術(shù)體系升級已經(jīng)成為供水行業(yè)的共識。在此背景下,了解全球飲用水科技發(fā)展的趨勢,結(jié)合我國供水保障的實際需求,推動技術(shù)創(chuàng)新,勢在必行。當前,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、新材料和生物技術(shù)等新興科技正在與飲用水科技不斷融合,飲用水科技正朝著智能化、綠色化的方向發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,文中分析介紹了當前國際供水科技領(lǐng)域的幾個前沿熱點,包括新興污染物、飲用水健康風險評價、水質(zhì)凈化新工藝和智慧化供水系統(tǒng)等;此外,總結(jié)了當前飲用水科技發(fā)展的新趨勢,以期為供水新技術(shù)開發(fā)提供支持,推動科技創(chuàng)新。
【文章來源】：凈水技術(shù). 2020年10期
【文章頁數(shù)】：13 頁
【圖文】：
TIE方法(左)和EDA方法(右)
AOP方法于2012年由經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)提出。隨后,OECD又于2013年推出AOP指南,并于2014年發(fā)布新的AOP網(wǎng)絡(luò)平臺。AOP方法基于現(xiàn)有的化學污染物信息,將分子啟動事件與生物風險效應(yīng)連接起來,形成概念性框架。其中,分子啟動事件即化學污染物與特定的生物分子之間的反應(yīng)[89]。AOP方法融合了TIE和EDA這2種鑒別手段,基于外源化學品的性質(zhì),從生物學水平上分析了化學品所誘導的負效應(yīng),概括了在該分子響應(yīng)水平上細胞、組織、器官的毒性效應(yīng),從而推導出該化學污染物在個體和種群上所導致的有害結(jié)果。AOP的分析一般借助計算機模擬和已有的生物化學信息來獲知污染物的行為和風險效應(yīng),使用更少的動物試驗和資源來對更多的化學污染物進行風險評估[90]。目前,已經(jīng)被開發(fā)出的AOP有20個,例如性激素相關(guān)的內(nèi)分泌干擾AOP。AOP方法的建立有助于更高效地獲得污染物的制毒機制,為污染物的監(jiān)控管理提供了基礎(chǔ)。3 水質(zhì)凈化新工藝
2003年,Petrovi c" 等[3]最早提出了新興污染物(emerging contaminants,ECs)的概念,該類污染物一般尚未受到相關(guān)環(huán)境管理政策或標準管制,但能夠?qū)θ祟惤】岛蜕鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生潛在或?qū)嵸|(zhì)性危害。ECs未必是新的化學品,它們可能已經(jīng)長期暴露于環(huán)境介質(zhì)中,但因暴露水平常為痕量級,其危害在近期才被發(fā)現(xiàn)和關(guān)注[4-5]。近年來,隨著分析檢測技術(shù)的進步,越來越多的化學品被列為ECs;在水源水環(huán)境中,內(nèi)分泌干擾物(EDCs)、藥品和個人護理用品(PPCPs)、新興消毒副產(chǎn)物、全氟化合物(PFCs)和微塑料等幾類污染物被檢出的報道日益頻繁,受到了社會的極大關(guān)注[4,6-7]。圖1為近30年關(guān)于ECs的科研論文發(fā)表情況。由圖1可知,雖然ECs的概念已經(jīng)提出近20年,但針對ECs的環(huán)境行為、風險及其污染防治技術(shù)的研究仍是近年來環(huán)境研究領(lǐng)域的熱點。目前,世界各國對化學品的管控均提出了更高的要求,一些歐美國家已經(jīng)為部分ECs制定了相關(guān)的環(huán)境標準。例如,歐盟提出的的水框架指令(Water Framework Directive,WFD)已經(jīng)將一些PPCPs、EDCs和全氟辛烷磺酸(PFOS)列入淡水中優(yōu)先控制的污染物清單,并為其制定了相應(yīng)的排放標準[8]。同樣地,美國環(huán)保署(US EPA)所指定的優(yōu)先控制污染物清單中,也出現(xiàn)了多氯聯(lián)苯(PCBs)、鄰苯二甲酸酯類(PAEs)等ECs。特別地,在2019年,美國EPA更是出臺了針對全氟烷基物質(zhì)和多氟烷基物質(zhì)(PFAS)的行動方案,旨在推動其安全飲用水法案(Safe Drinking Water Act,SDWA)中對PFOS和全氟辛酸(PFOA)排放限值的制定,并實現(xiàn)對該類污染物的有效監(jiān)管。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]數(shù)字PCR技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 李慧調(diào),潘建章,方群. 化學進展. 2020(05)
[2]宏基因組學在微生物抗生素抗性基因檢測中的應(yīng)用[J]. 胡海燕,劉慧敏,孟璐,董蕾,蘭圖,鄭楠,程建波,王加啟. 微生物學通報. 2019(11)
[3]基于發(fā)光細菌的微流控型生物傳感器研究進展[J]. 金孝偉,李哲煜,徐翩翩,張笑顏,任南琪,庫里連科·維塔利,孫凱. 分析化學. 2019(02)
[4]The 2030 Agenda for Sustainable Development and China’s implementation[J]. Jing Zhu. Chinese Journal of Population,Resources and Environment. 2017(02)
[5]基于qPCR和16S rDNA高通量測序研究藍藻暴發(fā)期間太湖竺山灣水體浮游細菌群落[J]. 薛銀剛,蔣聰,耿金菊,謝文理,張皓,陳心一. 環(huán)境監(jiān)控與預警. 2017(03)
碩士論文
[1]熒光光譜在碳材料吸附及檢測污染物中的應(yīng)用研究[D]. 程慧媛.中國科學技術(shù)大學 2019
本文編號：2952568
【文章來源】：凈水技術(shù). 2020年10期
【文章頁數(shù)】：13 頁
【圖文】：
TIE方法(左)和EDA方法(右)
AOP方法于2012年由經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)提出。隨后,OECD又于2013年推出AOP指南,并于2014年發(fā)布新的AOP網(wǎng)絡(luò)平臺。AOP方法基于現(xiàn)有的化學污染物信息,將分子啟動事件與生物風險效應(yīng)連接起來,形成概念性框架。其中,分子啟動事件即化學污染物與特定的生物分子之間的反應(yīng)[89]。AOP方法融合了TIE和EDA這2種鑒別手段,基于外源化學品的性質(zhì),從生物學水平上分析了化學品所誘導的負效應(yīng),概括了在該分子響應(yīng)水平上細胞、組織、器官的毒性效應(yīng),從而推導出該化學污染物在個體和種群上所導致的有害結(jié)果。AOP的分析一般借助計算機模擬和已有的生物化學信息來獲知污染物的行為和風險效應(yīng),使用更少的動物試驗和資源來對更多的化學污染物進行風險評估[90]。目前,已經(jīng)被開發(fā)出的AOP有20個,例如性激素相關(guān)的內(nèi)分泌干擾AOP。AOP方法的建立有助于更高效地獲得污染物的制毒機制,為污染物的監(jiān)控管理提供了基礎(chǔ)。3 水質(zhì)凈化新工藝
2003年,Petrovi c" 等[3]最早提出了新興污染物(emerging contaminants,ECs)的概念,該類污染物一般尚未受到相關(guān)環(huán)境管理政策或標準管制,但能夠?qū)θ祟惤】岛蜕鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生潛在或?qū)嵸|(zhì)性危害。ECs未必是新的化學品,它們可能已經(jīng)長期暴露于環(huán)境介質(zhì)中,但因暴露水平常為痕量級,其危害在近期才被發(fā)現(xiàn)和關(guān)注[4-5]。近年來,隨著分析檢測技術(shù)的進步,越來越多的化學品被列為ECs;在水源水環(huán)境中,內(nèi)分泌干擾物(EDCs)、藥品和個人護理用品(PPCPs)、新興消毒副產(chǎn)物、全氟化合物(PFCs)和微塑料等幾類污染物被檢出的報道日益頻繁,受到了社會的極大關(guān)注[4,6-7]。圖1為近30年關(guān)于ECs的科研論文發(fā)表情況。由圖1可知,雖然ECs的概念已經(jīng)提出近20年,但針對ECs的環(huán)境行為、風險及其污染防治技術(shù)的研究仍是近年來環(huán)境研究領(lǐng)域的熱點。目前,世界各國對化學品的管控均提出了更高的要求,一些歐美國家已經(jīng)為部分ECs制定了相關(guān)的環(huán)境標準。例如,歐盟提出的的水框架指令(Water Framework Directive,WFD)已經(jīng)將一些PPCPs、EDCs和全氟辛烷磺酸(PFOS)列入淡水中優(yōu)先控制的污染物清單,并為其制定了相應(yīng)的排放標準[8]。同樣地,美國環(huán)保署(US EPA)所指定的優(yōu)先控制污染物清單中,也出現(xiàn)了多氯聯(lián)苯(PCBs)、鄰苯二甲酸酯類(PAEs)等ECs。特別地,在2019年,美國EPA更是出臺了針對全氟烷基物質(zhì)和多氟烷基物質(zhì)(PFAS)的行動方案,旨在推動其安全飲用水法案(Safe Drinking Water Act,SDWA)中對PFOS和全氟辛酸(PFOA)排放限值的制定,并實現(xiàn)對該類污染物的有效監(jiān)管。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]數(shù)字PCR技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 李慧調(diào),潘建章,方群. 化學進展. 2020(05)
[2]宏基因組學在微生物抗生素抗性基因檢測中的應(yīng)用[J]. 胡海燕,劉慧敏,孟璐,董蕾,蘭圖,鄭楠,程建波,王加啟. 微生物學通報. 2019(11)
[3]基于發(fā)光細菌的微流控型生物傳感器研究進展[J]. 金孝偉,李哲煜,徐翩翩,張笑顏,任南琪,庫里連科·維塔利,孫凱. 分析化學. 2019(02)
[4]The 2030 Agenda for Sustainable Development and China’s implementation[J]. Jing Zhu. Chinese Journal of Population,Resources and Environment. 2017(02)
[5]基于qPCR和16S rDNA高通量測序研究藍藻暴發(fā)期間太湖竺山灣水體浮游細菌群落[J]. 薛銀剛,蔣聰,耿金菊,謝文理,張皓,陳心一. 環(huán)境監(jiān)控與預警. 2017(03)
碩士論文
[1]熒光光譜在碳材料吸附及檢測污染物中的應(yīng)用研究[D]. 程慧媛.中國科學技術(shù)大學 2019
本文編號：2952568
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