创新突破“金点子” 测学研用“一揽子”——大连中心助力疏通抗生素污染治理堵点

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来源:大连中心 时间:2023年09月07日

抗生素因其高效的杀菌、抑菌效果而被广泛应用于医疗和畜禽养殖领域,但其过量和不规范使用会导致环境排放,造成耐药细菌和耐药基因的传播,对生态环境和人体健康产生负面影响。因此,生态环境部将抗生素作为重点管控的新污染物,列入《新污染物治理行动方案》中。但相关环境管理工作面临底数不清、情况不明、分析效率低、难以溯源、缺乏末端治理技术等问题,这些堵点严重影响了抗生素污染治理。

针对这些问题,辽宁省大连生态环境监测中心(以下简称大连中心)从环保人的使命感和责任感出发,迎难而上,不断钻研,结合自身的研究基础,通过多学科、多领域联动,在国内七大流域中,辽河流域率先开展了6类抗生素污染调查及溯源分析,为辽宁省水环境抗生素污染治理提供强劲助力。

一、先试先行,创新抗生素快检手段,

一招破除“卡脖子”

抗生素治理的第一道难关是缺乏国家分析方法标准,由于水环境中抗生素含量一般在ng/L水平,现有监测方法需要繁琐的预处理及富集过程,容易出现假阴性。大连中心通过不断摸索,创造性地发明了抗生素直接进样液相色谱-三重四极杆串联质谱法,不仅能同时检测22种抗生素,而且采用大体积直接进样,无需复杂的前处理过程,检测时间缩短了85%,分析效率大幅提升,而且准确度高,重现性好。该方法在江苏省生态环境监测中心、重庆市生态环境监测中心等单位得到推广应用,受到业内的高度认可,相关工作有力推动我国抗生素监测技术的发展,提升新污染物监测的技术水平。

二、拨云见日,深挖抗生素数据潜力,

给出治理“金点子”

通过科学布点监测积累大量基础数据,首先以农业面源污染为切入点,针对大连境内主要河流开展畜禽养殖抗生素污染调查,并将经验和成果应用到辽河流域抗生素污染调查及溯源研究中。大连中心克服了经费不足,人员短缺等难题,充分利用现有资源,通过多方合作,最终在流域调查阶段积累了96个国控断面、47个省控断面的丰水期和枯水期22类抗生素含量数据,并追溯沿河污染源,结合遥感影像和土地类型矢量图等技术手段进行调查溯源。经过梳理整合,从种类、用途、含量、组成、时间、空间等维度进行溯源分析,得出不同流域各类抗生素的时空分布特征,追溯到抗生素的主要来源,利用风险熵值(RQs)法进行了生态风险评价并提出了针对性的治理对策,为政策制定提供了重要依据。

三、成果丰硕,支撑新污染物环境管理,

深耕领域“结果子”

近三年,大连中心在抗生素监测领域完成辽宁省科技厅基金项目1项,辽宁省生态环境厅项目1项,获2022年辽宁水利科学技术奖三等奖1项,申请辽宁省地方标准2项,与中国科学院大连化学物理研究所合作申报辽宁省科技厅重点研发计划1项,项目带头人付晓燕在核心及省级期刊上发表相关论文7篇。相关研究成果在辽宁省和大连市新污染物污染防治工作中得到了实际应用,为环境管理部门落实《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》,加强新污染物治理,实施调查监测和环境风险评估提供了宝贵的第一手资料和强有力的技术支撑,相关工作被《2021年度大连市生态环境质量报告书》《2022年度辽宁省生态环境质量报告书》列为监测新领域和地方特色工作。此外,大连中心还培养出一支在抗生素等新污染物监测方面具有丰富理论知识和实践经验的研究队伍,为抗生素污染治理提供了坚实的人才保障。

四、锲而不舍,探索抗生素末端治理

新技术,测学研用“一揽子”

抗生素的监测技术为打通污染治理全链条奠定良好的基础。大连中心登高望远,主动寻求与中国科学院大连化学物理研究所、大连理工大学等研究机构合作,充分发挥在监测领域的技术优势和桥梁纽带作用,通过环科、环工、化工等多学科交叉,“测、学、研、用”优势互补,利用臭氧氧化、电催化和微气泡技术的协同作用,探索适用于抗生素治理的前沿技术。相关工作有望进一步揭示抗生素的降解机制,为抗生素的监测和治理提供“一揽子”解决方案。

新污染物的治理难在危害严重性、风险隐蔽性、环境持久性、来源广泛性和治理复杂性。只有先做到“三个说得清”才能有的放矢、精准治污。大连中心着眼污染治理的难点、堵点问题,主动作为,抓铁有痕,创新技术手段,深挖数据潜力,通过多学科互补和技术合作,为环境管理贡献“一揽子”式的“金点子”,筑牢辽宁省新污染物治理基石。

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