再生水厂中邻苯二甲酸酯的分布特征与去除机制研究：以杨湖再生水厂为例

本研究针对再生水厂中典型邻苯二甲酸酯（PAEs）污染问题，系统探究了邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的分布规律、迁移特性及去除效率。研究发现MSBR单元对PAEs去除贡献显著，DBP与总氮（TN）、DEP与悬浮物（SS）存在显著相关性（R=0.78/0.74，p≤0.05），生态风险评估显示出水PAEs总体风险较低。该研究为优化再生水厂工艺提供了重要理论依据。

　　

随着全球水资源短缺与污染问题加剧，再生水厂作为水资源循环利用的关键设施，其出水水质安全备受关注。然而，塑料工业中广泛使用的邻苯二甲酸酯（PAEs）因其高环境持久性和内分泌干扰特性，成为再生水处理中的"顽固分子"。这类物质不仅会通过食物链富集威胁人类健康，还可能引发生态系统紊乱。更棘手的是，传统水处理工艺对高分子量、疏水性PAEs（如DEHP）的去除效率有限，甚至在某些污水处理厂出现"负降解"现象。如何破解PAEs在再生水系统中的迁移转化密码，成为环境工程领域亟待解决的难题。

针对这一挑战，长沙某研究团队以杨湖再生水厂为研究对象，开展了一项开创性工作。研究人员聚焦三种典型PAEs——DBP、DEP和DEHP，通过多季节采样和UPLC-ESI-TQD-MS/MS（超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱）分析技术，首次系统揭示了这些污染物在MSBR（改良式序批反应器）-人工湿地组合工艺中的分布规律与去除机制。

研究首先通过常规水质监测建立了工艺性能基线。数据显示，该厂对BOD₅和NH₄⁺-N的去除率超98%，但总氮（TN）去除仅75%且受季节影响显著。这种差异为后续PAEs行为研究提供了重要背景。

在污染物分布特征方面，研究发现三种PAEs呈现明显层级差异：DBP浓度最高（1.091-3.903 μg/L），DEHP次之（0.532-1.456 μg/L），DEP最低（0.206-0.896 μg/L）。这种排序与其物理化学性质密切相关——DBP因广泛用于塑料添加剂且易溶于水而持续存在；DEHP则因其强疏水性（LogK_ow=7.5）主要吸附于颗粒物；DEP则因主要用于化妆品而排放量有限。

季节性分析揭示了温度对PAEs归趋的关键影响。夏季DBP浓度（0.815μg/L）显著高于冬季（0.711μg/L），这与高温加速塑料老化及微生物代谢增强有关。而DEHP因主要依赖吸附去除，其浓度全年保持稳定，凸显了不同分子特性PAEs的环境行为差异。

工艺单元效能评估发现，MSBR是PAEs去除的"主战场"，但对不同PAEs作用机制迥异：低分子量DBP和DEP主要通过微生物酯酶催化降解（效率达53-85%），而DEHP则71%依赖污泥吸附。后续的脱氮滤池（DF）、气浮池（AF）和人工湿地（CW）对PAEs的补充去除有限，特别是对DEHP几乎无效，这为工艺优化指明了方向。

通过相关性分析，研究首次建立了水质指标与PAEs去除的定量关系：DBP与TN显著正相关（R=0.78），反映其与含氮污染物同源特性；DEP与SS强相关（R=0.74）则体现其颗粒物吸附迁移特征。这些发现为通过常规指标预测PAEs行为提供了新思路。

生态风险评估（RQ）显示，出水中PAEs总体风险可控（RQ≤0.1），但DBP相对风险较高，其长期累积效应仍需警惕。这提示当前工艺虽能满足基本排放要求，但对痕量污染物的深度净化仍需加强。

该研究的创新价值在于：首次阐明了MSBR工艺对不同特性PAEs的差异化去除机制；建立了水质指标与PAEs行为的定量关系模型；为再生水厂工艺优化提供了科学依据。研究人员建议未来应重点开发高级氧化技术，优化生物处理单元，并加强污泥中吸附PAEs的处置管理。这些发现不仅对保障再生水安全利用具有现实意义，也为其他痕量污染物的控制提供了方法论参考。

值得注意的是，研究也存在一定局限：仅分析三种PAEs可能低估整体风险；生态评估未考虑慢性暴露效应。未来研究可扩展至更多新兴PAEs（如DINP），并通过长期生态监测验证实际影响。该成果发表于《Water Research X》，为水处理领域提供了重要的理论支撑和实践指导。