石材切割与加工业的灰水足迹评估：基于多污染物分析的BPA关键作用与环境风险

本研究针对石材切割与加工(SCP)行业废水污染问题，首次通过GC-MS分析环氧树脂衍生的BPA、PCBs、PAHs等危险污染物浓度，量化其灰水足迹(GWF)达638.1 m3 /ton，揭示BPA是主要环境风险因子(HQ=936±17)，为工业废水治理提供数据支撑。

　　

石材加工业作为全球重要产业，每年产生数百万吨废水，但其中环氧树脂应用带来的双酚A(BPA)、多氯联苯(PCBs)等污染物长期被忽视。这些物质具有内分泌干扰特性，其环境归趋和生态风险亟待量化。伊朗伊斯法罕省Mahmoud-Abad工业区的三家大型石材厂（分别加工大理石和两种洞石）成为研究对象，其废水直接排放可能威胁半干旱地区本已紧张的水资源。

研究团队采用系统采样与多技术联用策略：1) 在7个月内采集22组工厂末端废水复合样本；2) 通过分散液液微萃取(DLLME)富集酚类、PAHs和PCBs；3) 采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)定量分析，检测限低至0.0021 mg/l；4) 基于最大允许浓度(C_max
)标准计算灰水足迹(GWF)和危险商数(HQ)。

废水质量分析显示，所有工厂BPA浓度均超标950倍以上（2257-2386 μg/l vs 2.5 μg/l标准），PCBs和PAHs分别超标560倍和240倍。值得注意的是，尽管三家工厂原料不同（大理石/洞石），污染物浓度无显著差异(p>0.05)，表明环氧树脂是共同污染源。

GWF评估结果触目惊心：每加工1吨石材需638 m³
淡水稀释污染物，是实际耗水量（0.68 m³
/ton）的940倍。其中BPA贡献99%的GWF，其HQ值高达936±17，远超PCBs(568)和PAHs(244)。比较研究发现，SCP行业GWF介于纺织业(837 m³
/ton)与钢铁业(12.6 m³
/ton)之间，但单位污染强度显著高于后者。

讨论部分提出三大创新点：首次建立HQ与GWF的数学关联(GW=Q_eff
×HQ)，揭示环境风险与需水量的线性关系；验证膜处理(如陶瓷膜对BPA去除率100%)和高级氧化工艺的适用性；建议将生命周期评价(LCA)纳入未来研究以涵盖采矿等上游环节。

该研究突破性地将GWF应用于危险化学品评估，为全球6000余家石材厂提供污染管控基准。特别是揭示BPA在工业GWF中的主导地位，这对中国、印度等石材大国具有警示意义——优化树脂使用与末端处理可同步减少947倍的水环境压力。论文发表于《Water Resources and Industry》，为行业绿色转型提供量化工具。