欧盟新版城市污水处理指令下药物残留去除的风险评估方法及技术挑战

这篇综述聚焦欧盟新版《城市污水处理指令》(EU Directive 2024/3019)对药物类微污染物（如抗抑郁药、抗生素、β-受体阻滞剂等10种活性成分）的强制监控要求（80%去除率），系统评估了传统活性污泥法(ASP)处理效率不足的技术瓶颈，并创新性提出基于风险函数(Risk Function)的四阶段处理工艺安全分析框架，为污水处理厂升级提供关键科学依据。

　　

研究亮点
• 新指令要求对地表水排放污水中的10种药物活性成分（含3种抗抑郁药、1种抗生素、1种利尿剂等）实施80%强制去除
• 传统处理厂对苯并三唑类(Benzotriazoles)及其甲基衍生物(4/6-Methylbenzotriazole)去除率不足42%
• 首次建立基于水质安全计划(WSPs)的风险量化模型，解决四级处理工艺的"技术-经济"平衡难题

研究材料
实验样本采自波兰南部某大型市政污水处理厂（人口当量PE>100,000），该厂采用强化脱氮除磷的机械-生物联合工艺（活性污泥法+同步化学除磷），出水排入维斯瓦河支流。

药物在污水处理工艺中的去除效能
• 第一类微污染物（易处理组）总浓度达5580 ng/L，其中文拉法辛(Venlafaxine)和西酞普兰(Citalopram)去除率最高（80%）
• 第二类微污染物（可处理组）总浓度4500 ng/L，苯并三唑类表现出最强环境持久性
• 生物处理单元对卡马西平(Carbamazepine)等抗癫痫药的去除率不足35%，凸显膜过滤或高级氧化(AOPs)工艺必要性

结论
• 常规活性污泥工艺对指令所列药物平均去除率仅60.5%，距80%目标差距显著
• 创新风险分析模型显示：当进水浓度>10 μg/L时，现有工艺失效概率达72%
• 建议采用"臭氧氧化+活性炭吸附"作为四级处理核心工艺，成本增加约0.15欧元/m³

（注：严格保留原文的PE、ng/L等计量单位及Venlafaxine等药物学名大小写规范）