本文选自中国工程院院刊《》2019年第5期

作者：Ana , Wang

出处为《水》，2019年，第5卷第5期，第839至840页。

一、引言

水环境恶化是全球生态失衡的核心症结，它直接关系到人类的饮水安全，往往导致公共卫生领域出现重大问题。形形色色的有害物质，涵盖化学成分、病菌还有营养元素，正持续向自然环境中倾泻。居民生活和工业生产排出的废水，以及都市和农田的径流，正在以空前的程度摧毁水生生物栖息地。治理水污染务须掌握陈旧及新式污染物，详察天然净化方法，研制尖端科技净化设施。务必明了受排污影响或或受潜在影响的生态情形。当前已研发出多种处置方法，涵盖天然型处理方案、吸附技术、高级氧化法，以及用于清除和分解水体污染物的膜材料。为保障水污染治理成效，须持续精进这些技术，以提升效能并压缩费用。

二、新兴污染物

已检测出水体及环境中的新型有害物质或新增关注物质，涵盖违禁药物和洗护用品，主要源自工业废水排放、城市污水排放以及农业面源污染。此类物质对人类健康和生态平衡造成严重危害。它们能引发急性中毒和慢性累积毒性（含干扰内分泌功能），损害生物体。当前科研活动正在开展，旨在加深对新兴污染物，包括有机和无机类污染物的时空分布规律的理解，同时制定各类污染物的规范采样流程和检测手段，并为更精准的环境风险评价构建毒性检测方案，尤其要关注不同光学异构体间的毒性差别。Yadav等人撰写了题为《探究澳大利亚污水处理厂废渣与活性污泥里某些违禁药的降解状况及分布》的研究报告，文中揭示了澳洲某主要都市污水处理厂内，废渣和活性污泥中含有五种违禁药物，并分析了这些药物分解后可能引发的环境隐患。

三、政策措施与生态恢复

出于协调经济增长与生态维护的考虑，全球各地推行了众多环境修复举措以优化生态状况。比如，自九十年代末遭遇多次天灾之后，中国着手推行一连串的宏大政策方案，旨在减缓土地侵蚀，维护森林资源，并守护物种多样性。过去半个世纪里，针对农业及城市污染对水生生态系统的破坏，欧洲、美国和澳大利亚推行了非工程性最优管控手段。这些环保方案有助于控制水土流失，提升水体洁净度，增强土壤保水能力，加强水源涵养功能，并保障供水稳定。不过，为促进未来社会经济的持续进步和环境保护工作的科学规划，必须更深入地探究这些措施实施后的长效作用及其实际效果。本期中，孙彭成及其团队考察了全球水土流失最严重的区域——中国黄土高原推行的还林计划，同时探究了当地数十年来水沙互动情形及水土保持举措。他们的研究为制定往后生态修复方案，提供了关于当前低含沙量输送状况的新认知。

四、自然解决方案

生态修复体系具备环境友好、经济适用和节能降耗的特点，致力于借助天然机制实现水体净化功能。这类系统本质上是由土壤与植被精心组合而成的处理单元，主要应用于城市污水（包括人工湖和阶梯式湿地）、农田排水（涵盖滤水带和防护林）以及降水收集等场景。这种处理雨水土壤和植物的设施在中国叫做海绵城市系统，在澳大利亚称为水敏性城市设计技术。它的范围涵盖人工湿地、生物滞留和雨水花园等成熟技术，也包括蓝绿色墙等创新方法。这类系统不仅能净化雨水，还能处理低污染的城市废水。

蓝绿色墙面充当了生态化的水分净化装置，通过让藤蔓类植物攀爬，在填充了净化材料的浅沟里培育花卉，能够形成立体的植被屏障，或者借助固定在墙体的容器栽培装饰性绿植，来打造可生长的墙面景观。水流经构造物与植物根须时，受重力影响向下渗透，有害物质和养分会留在其中，净化后的水可排入附近水域，或供都市园林浇灌、冲洗马桶之用，如此一来，该设施有助于城市增添绿意，并带来诸多好处。因此，蓝绿墙作为处理和管控灰水及雨水的绿色设施，不仅外表美观，还能提升城市宜居水平，丰富生态多样性，降低区域温度，同时净化城市废弃物。

生态友好型办法要契合地域气候跟本土情形。近期，Chen团队公布了他们在热带环境下，关于雨水冲刷中养分污染物被植物净化的性状分析。这项研究为生物滞留技术的植物挑选带来了重要参考。

五、先进净水工艺

高级氧化技术常用于处理水中的微量有机污染物，包括药品、日用品以及工业用化学品等，这类技术借助强氧化剂进行作用

臭氧，还有过氧化氢，就是H2O2，另外，氧化剂和紫外线，也就是UV，它们组合在一起，再加上光催化氧化

可以采用多种方式运作。这些方法会生成不一样的副产品，它们的电力利用效能随运作情形变化很大。为了弄清酸碱度与过氧化氢用量对2,4-二硝基苯甲醚消解速率及其反应途径的作用，苏海磊等人本期探讨了紫外线促进的2,4-二硝基苯甲醚经过氧化氢氧化。这项工作为处理废水中存在的2,4-二硝基苯甲醚展示了一条可行路径。

水净化和污水处理时，吸附能去除水中的重金属及有害有机分子等污染物。从废弃物中低成本制造吸附剂，是保障水技术可持续性的关键策略。本期中，曲展等人介绍了从地下水处理污泥合成磁赤铁矿磁性吸附剂的方法，并证实该吸附剂对阳离子污染物四环素具有优异的吸附性能。

膜在应用环境之前，已经成为处理废水的主要手段，为降低水污染提供了有效途径。虽然过去几十年我们付出了很多努力，但开发高效、高选择性和抗污染膜仍然需要深入研究。本期中，丁士元等人提供了一个利用工程聚偏氟乙烯中空纤维膜处理含放射性铯污染水的成功案例。纳米科技与仿生制造持续进步，高性能且经济实惠的纳米构造光触媒、净化材料和隔离层将接踵而至，它们旨在高效治理水体污染，并助力于可持续的水质管理。

注：本文内容呈现形式略有调整，若需可查看原文。

改编原文：

Ana, Wang, 2019年, 第5卷, 第5期, 839至840页。