饮用水科技前沿热点与发展趋势
发布时间：2021-01-02 03:32
随着我国经济的不断发展以及人民生活水平和健康意识的增强,整个社会对供水品质的提升提出了新的要求。然而,目前水源复合型污染、淡水资源短缺、部分地区水处理设施和供水管网老旧等问题仍为供水安全保障事业带来严峻的挑战。因此,推动饮用水安全保障技术体系升级已经成为供水行业的共识。在此背景下,了解全球饮用水科技发展的趋势,结合我国供水保障的实际需求,推动技术创新,势在必行。当前,物联网、大数据、人工智能、新材料和生物技术等新兴科技正在与饮用水科技不断融合,饮用水科技正朝着智能化、绿色化的方向发展。在此基础上,文中分析介绍了当前国际供水科技领域的几个前沿热点,包括新兴污染物、饮用水健康风险评价、水质净化新工艺和智慧化供水系统等;此外,总结了当前饮用水科技发展的新趋势,以期为供水新技术开发提供支持,推动科技创新。
【文章来源】：净水技术. 2020年10期
【文章页数】：13 页
【图文】：
TIE方法(左)和EDA方法(右)
AOP方法于2012年由经济合作与发展组织(OECD)提出。随后,OECD又于2013年推出AOP指南,并于2014年发布新的AOP网络平台。AOP方法基于现有的化学污染物信息,将分子启动事件与生物风险效应连接起来,形成概念性框架。其中,分子启动事件即化学污染物与特定的生物分子之间的反应[89]。AOP方法融合了TIE和EDA这2种鉴别手段,基于外源化学品的性质,从生物学水平上分析了化学品所诱导的负效应,概括了在该分子响应水平上细胞、组织、器官的毒性效应,从而推导出该化学污染物在个体和种群上所导致的有害结果。AOP的分析一般借助计算机模拟和已有的生物化学信息来获知污染物的行为和风险效应,使用更少的动物试验和资源来对更多的化学污染物进行风险评估[90]。目前,已经被开发出的AOP有20个,例如性激素相关的内分泌干扰AOP。AOP方法的建立有助于更高效地获得污染物的制毒机制,为污染物的监控管理提供了基础。3 水质净化新工艺
2003年,Petrovi c" 等[3]最早提出了新兴污染物(emerging contaminants,ECs)的概念,该类污染物一般尚未受到相关环境管理政策或标准管制,但能够对人类健康和生态环境产生潜在或实质性危害。ECs未必是新的化学品,它们可能已经长期暴露于环境介质中,但因暴露水平常为痕量级,其危害在近期才被发现和关注[4-5]。近年来,随着分析检测技术的进步,越来越多的化学品被列为ECs;在水源水环境中,内分泌干扰物(EDCs)、药品和个人护理用品(PPCPs)、新兴消毒副产物、全氟化合物(PFCs)和微塑料等几类污染物被检出的报道日益频繁,受到了社会的极大关注[4,6-7]。图1为近30年关于ECs的科研论文发表情况。由图1可知,虽然ECs的概念已经提出近20年,但针对ECs的环境行为、风险及其污染防治技术的研究仍是近年来环境研究领域的热点。目前,世界各国对化学品的管控均提出了更高的要求,一些欧美国家已经为部分ECs制定了相关的环境标准。例如,欧盟提出的的水框架指令(Water Framework Directive,WFD)已经将一些PPCPs、EDCs和全氟辛烷磺酸(PFOS)列入淡水中优先控制的污染物清单,并为其制定了相应的排放标准[8]。同样地,美国环保署(US EPA)所指定的优先控制污染物清单中,也出现了多氯联苯(PCBs)、邻苯二甲酸酯类(PAEs)等ECs。特别地,在2019年,美国EPA更是出台了针对全氟烷基物质和多氟烷基物质(PFAS)的行动方案,旨在推动其安全饮用水法案(Safe Drinking Water Act,SDWA)中对PFOS和全氟辛酸(PFOA)排放限值的制定,并实现对该类污染物的有效监管。
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字PCR技术的发展及应用[J]. 李慧调,潘建章,方群. 化学进展. 2020(05)
[2]宏基因组学在微生物抗生素抗性基因检测中的应用[J]. 胡海燕,刘慧敏,孟璐,董蕾,兰图,郑楠,程建波,王加启. 微生物学通报. 2019(11)
[3]基于发光细菌的微流控型生物传感器研究进展[J]. 金孝伟,李哲煜,徐翩翩,张笑颜,任南琪,库里连科·维塔利,孙凯. 分析化学. 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高通量测序研究蓝藻暴发期间太湖竺山湾水体浮游细菌群落[J]. 薛银刚,蒋聪,耿金菊,谢文理,张皓,陈心一. 环境监控与预警. 2017(03)
硕士论文
[1]荧光光谱在碳材料吸附及检测污染物中的应用研究[D]. 程慧媛.中国科学技术大学 2019
本文编号：2952568
【文章来源】：净水技术. 2020年10期
【文章页数】：13 页
【图文】：
TIE方法(左)和EDA方法(右)
AOP方法于2012年由经济合作与发展组织(OECD)提出。随后,OECD又于2013年推出AOP指南,并于2014年发布新的AOP网络平台。AOP方法基于现有的化学污染物信息,将分子启动事件与生物风险效应连接起来,形成概念性框架。其中,分子启动事件即化学污染物与特定的生物分子之间的反应[89]。AOP方法融合了TIE和EDA这2种鉴别手段,基于外源化学品的性质,从生物学水平上分析了化学品所诱导的负效应,概括了在该分子响应水平上细胞、组织、器官的毒性效应,从而推导出该化学污染物在个体和种群上所导致的有害结果。AOP的分析一般借助计算机模拟和已有的生物化学信息来获知污染物的行为和风险效应,使用更少的动物试验和资源来对更多的化学污染物进行风险评估[90]。目前,已经被开发出的AOP有20个,例如性激素相关的内分泌干扰AOP。AOP方法的建立有助于更高效地获得污染物的制毒机制,为污染物的监控管理提供了基础。3 水质净化新工艺
2003年,Petrovi c" 等[3]最早提出了新兴污染物(emerging contaminants,ECs)的概念,该类污染物一般尚未受到相关环境管理政策或标准管制,但能够对人类健康和生态环境产生潜在或实质性危害。ECs未必是新的化学品,它们可能已经长期暴露于环境介质中,但因暴露水平常为痕量级,其危害在近期才被发现和关注[4-5]。近年来,随着分析检测技术的进步,越来越多的化学品被列为ECs;在水源水环境中,内分泌干扰物(EDCs)、药品和个人护理用品(PPCPs)、新兴消毒副产物、全氟化合物(PFCs)和微塑料等几类污染物被检出的报道日益频繁,受到了社会的极大关注[4,6-7]。图1为近30年关于ECs的科研论文发表情况。由图1可知,虽然ECs的概念已经提出近20年,但针对ECs的环境行为、风险及其污染防治技术的研究仍是近年来环境研究领域的热点。目前,世界各国对化学品的管控均提出了更高的要求,一些欧美国家已经为部分ECs制定了相关的环境标准。例如,欧盟提出的的水框架指令(Water Framework Directive,WFD)已经将一些PPCPs、EDCs和全氟辛烷磺酸(PFOS)列入淡水中优先控制的污染物清单,并为其制定了相应的排放标准[8]。同样地,美国环保署(US EPA)所指定的优先控制污染物清单中,也出现了多氯联苯(PCBs)、邻苯二甲酸酯类(PAEs)等ECs。特别地,在2019年,美国EPA更是出台了针对全氟烷基物质和多氟烷基物质(PFAS)的行动方案,旨在推动其安全饮用水法案(Safe Drinking Water Act,SDWA)中对PFOS和全氟辛酸(PFOA)排放限值的制定,并实现对该类污染物的有效监管。
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字PCR技术的发展及应用[J]. 李慧调,潘建章,方群. 化学进展. 2020(05)
[2]宏基因组学在微生物抗生素抗性基因检测中的应用[J]. 胡海燕,刘慧敏,孟璐,董蕾,兰图,郑楠,程建波,王加启. 微生物学通报. 2019(11)
[3]基于发光细菌的微流控型生物传感器研究进展[J]. 金孝伟,李哲煜,徐翩翩,张笑颜,任南琪,库里连科·维塔利,孙凯. 分析化学. 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高通量测序研究蓝藻暴发期间太湖竺山湾水体浮游细菌群落[J]. 薛银刚,蒋聪,耿金菊,谢文理,张皓,陈心一. 环境监控与预警. 2017(03)
硕士论文
[1]荧光光谱在碳材料吸附及检测污染物中的应用研究[D]. 程慧媛.中国科学技术大学 2019
本文编号：2952568
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