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污水处理厂的污水污泥与废弃电子电气设备(WEEE)中具有复杂的污染物成分,例如:包括材料、塑料、金属、类金属、化学物质等。由于复杂组分及有害物质的存在,污水污泥与WEEE在分析和管理层面均具有一定挑战,成为循环经济框架下最难处理的两种材料之一。此外,其持续增长的产量会导致污染物种类激增,亟需开发新的检测分析技术以全面评估污水污泥与废弃WEEE中不同新污染的暴露水平和赋存特征。
【文章内容概要】
近日,挪威科技大学化学系Alexandros G. Asimakopoulos教授研究团队在Environmental Chemistry and Ecotoxicology期刊上发表题为“A comprehensive analytical approach to monitoring selected emerging contaminant classes in sewage sludge and e-waste from Norway”的研究论文。开发了一种通用、高效的分析方法,用于从污泥和WEEE这两种复杂基质中分析测定75种新污染物。
本研究成功开发了一种适用于污泥和废弃电子电气设备(WEEE)中多种污染物的分析方法,能够同时检测75种新兴污染物,涵盖苯并三唑、全氟化合物、双酚类等7大类物质。该方法通过超声辅助液-固萃取(LSE)和固相萃取(SPE)结合LC-MS/MS技术,在污泥和WEEE中的定量限分别为0.26-43.6 ng/g和0.06–21.7 ng/g,回收率和基质效应符合分析要求。这一方法首次实现了对WEEE中多类污染物的系统筛查,填补了该领域的技术空白。
在挪威污水处理厂的污泥样本中,全氟化合物(PFAS)和双酚类(BPs)是浓度最高的污染物,其中全氟辛酸(PFOA)和双酚A(BPA)的中位浓度分别达119 ng/g d.w和192 ng/g d.w。苯并三唑(BTRs)和苯并噻唑(BTHs)的检出率均为100%,表明这些工业化学品在污水系统中的持久性。此外,对羟基苯甲酸酯及其代谢产物(如4-HB)普遍存在,凸显了个人护理产品对污泥污染的贡献。
此外,厌氧消化可去除污泥中89%的目标污染物总量,但双酚类(如BPF)出现16%的“负去除”,可能源于塑料降解或前体物转化。此外,厌氧消化和石灰稳定化处理过程中邻苯二甲酸单酯(mPHTs)浓度分别增加41%和70%,说明部分污染物在处理过程中可能被活化或释放。这些发现对优化污泥处理工艺具有重要指导意义。
WEEE塑料中mPHTs的检出率达100%,总浓度高达3401 ng/g,表明电子设备中的塑料添加剂是重要污染源。混合研磨样品污染物负荷最高(超40,000 ng/g),而ABS塑料中双酚A和对羟基苯甲酸酯含量显著。PFAS检出率最低,但全氟丁烷磺酸(PFBS)仍被频繁检出,提示电子废物回收需关注此类物质的潜在暴露风险。
综上,研究首次揭示了WEEE中多类新兴污染物的共存现象,其浓度与污泥相当,但污染物谱差异显著(如WEEE以mPHTs为主,污泥以PFAS/BPs为主)。结果强调需针对不同废物类型制定差异化处理策略,例如优化厌氧消化条件以减少双酚类副产物,或开发WEEE塑料的深度去污技术。这些数据为推进循环经济中的化学品风险管理提供了科学依据。
【文章原文】
Guti´errez-Martín D.; Castro G.; Gonz´alez S.V.; Arp H.P.H.; Serna R.L.; Asimakopoulos A.G., A comprehensive analytical approach to monitoring selected emerging contaminant classes in sewage sludge and e-waste from Norway. Environmental Chemistry and Ecotoxicology 2025, 7, 901-909.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590182625000530
【作者介绍】
【期刊介绍】
Environmental Chemistry and Ecotoxicology (缩写ENCECO) 主要聚焦化学品在全球环境中的传输规律及其在生态系统中的毒性机制,生物体中的生物利用度和生物蓄积性,食物链中的生物放大,以及生态系统分析中的新技术和新方法、跨学科生态毒理学信息的处理方法等。期刊主要研究方向包括:环境化学、生态毒理学、环境修复、风险评估等。
根据科睿唯安发布2023年度期刊引证报告,Environmental Chemistry and Ecotoxicology首个影响因子为9.0,在ENVIRONMENTAL SCIENCES和Toxicology学科领域均位于Q1区。《2025年中国科学院文献情报中心期刊分区表》正式发布,Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列大类:环境科学与生态学1区,Top期刊;小类:ENVIRONMENTAL SCIENCES 环境科学1区;TOXICOLOGY 毒理学1区。
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GMT+8, 2025-5-31 01:22
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