1.1　難降解有機廢水的產生及污染現(xiàn)狀

據2016年中國環(huán)境狀況公報統(tǒng)計，全國地表水劣Ⅴ類水質斷面比例為8.6%；112個國家重點監(jiān)測湖泊、水庫中，劣Ⅴ類水質個數為9個，占8.0%。此外，我國地下水污染較嚴重，2016年全國225個地級市地下水監(jiān)測點中，水質較差級和極差級分別占45.4%和14.7%。工業(yè)廢水是我國水體污染的重要源頭，具有排放量大、濃度高、毒性大、可生化性差、難降解等特點。2016年我國共排放工業(yè)廢水1.99×10⁶萬噸，工業(yè)源廢水中COD和氨氮排放量分別達到293.45萬噸和21.74萬噸；2015年我國共排放461.33萬噸總氮、54.68萬噸總磷、1.52萬噸石油類污染物、988.21t揮發(fā)酚和146.86t氰化物等。印染、農藥、造紙、制革、電鍍、化工、煉油、煉焦、醫(yī)藥、垃圾焚燒發(fā)電廠等工業(yè)產生的廢水中，常常含有苯系、硝基苯系、鹵代化合物、偶氮染料、酚類等有機難降解污染物，具有致癌、致畸、致突變“三致”作用，且常規(guī)的生化處理，無法將其徹底降解或去除。本節(jié)將重點介紹內分泌干擾物廢水、染料廢水以及垃圾滲濾液的排放與污染現(xiàn)狀。

1.1.1　內分泌干擾物廢水

工業(yè)廢水排放的有機污染物中有一類被稱為內分泌干擾物（endocrine disrupting chemicals，EDCs）的有機污染物。根據美國環(huán)保署（US EPA）的定義，EDCs是指一類通過干擾生物體自身激素的合成、分泌、轉運、結合、活性作用、代謝降解，進而影響生物體自身穩(wěn)定、后代的繁殖和生長以及其他行為的外源性物質。EDCs的種類較多，一般可分為天然雌雄激素類（雌酮E1、雄甾酮A等）、天然孕激素類（孕酮P等）、植物雌激素（大豆異黃酮、香豆雌酚等）、農藥類（除草劑，如除草醚、莠去津等；殺蟲劑，如氯丹、甲萘威等；殺線蟲劑，如呋喃丹、涕滅威等）和化工原料類（雙酚A、烷基酚類、鄰苯二甲酸鹽類等）。

EDCs對包括人類在內的生物體健康產生危害，主要表現(xiàn)為以下幾個方面的毒性作用：①致癌作用，EDCs可導致乳腺癌、精巢癌、卵巢癌等各種激素依賴性癌癥；②對免疫系統(tǒng)產生不利影響；③干擾神經細胞的活動，可能影響其傳導能力；④對生殖系統(tǒng)產生危害，導致男性精子數量減少以及女性月經紊亂，不育不孕概率增大等。

化工原料EDCs類產量較大，2008年雙酚A的全球產量高達320萬噸，應用也比較廣泛，如表1.1所示。全國許多水環(huán)境中均檢出μg/L至mg/L濃度級別的EDCs。Peng等在珠江干流水樣中檢測出了μg/L級的BPA、壬基酚等內分泌干擾物。Shi等對長江三角洲地區(qū)的長江、淮河和太湖地表和地下水樣進行檢測，研究發(fā)現(xiàn)在該地區(qū)的作為飲用水的2級地表水和地下水的水樣中檢出了BPA和辛基酚等內分泌干擾物。通過雌激素活性測試發(fā)現(xiàn)，長江和淮河的水樣中潛在毒性最高，雌激素當量可達2.2ng E₂/L，高于無毒性作用的要求的1.5ng E₂/L，而BPA是地表水中雌激素效應的主要來源物質。Lee團隊對中國臺灣的16條主要河流的水樣和河底土樣，進行分析檢測，絕大部分河流水樣和河底沉積土樣中檢出了BPA和壬基酚，水樣中兩者含量分別為0.01～44.64μg/L、0.02～3.94μg/L，靠近8個工業(yè)園區(qū)的阿里河中樣品BPA和壬基酚含量最高。

1.1.2　染料廢水

紡織工業(yè)在印染等過程中會使用大量染料和助劑，產生大量的染料廢水，污染也比較嚴重。據統(tǒng)計，全球每年染料的產量高達7×10⁵t以上，其中70%為含有偶氮鍵（—NN—）的偶氮染料，在染料加工和使用過程中，約1%～20%的染料會流失，以染料廢水的形式排入水環(huán)境中。我國每年未有效處理就排入水環(huán)境中的染料廢水高達1.6×10⁹t以上，引起了較嚴重的環(huán)境問題。

隨著紡織工業(yè)的不斷發(fā)展，大量新的染料不斷合成，目前，染料種類可達數萬種。根據染料的用途和化學結構等，可簡單將染料分為如下幾類，如表1.2所示。由表可知，常見染料多為偶氮類、聯(lián)苯胺類、蒽醌類等，具有毒性、致癌、致突變等危害。另外，染料廢水還具有如下特點：

（1）廢水的色度較高

染料一般均帶有偶氮、蒽醌等發(fā)色基團，廢水的顏色很深，色度一般可達500～500000倍，感覺性很差，并且高色度阻礙陽光和氧氣的傳遞，污染較重。

（2）結構穩(wěn)定，生化降解性差

染料分子一般均含有苯環(huán)等基團，分子結構穩(wěn)定，BOD₅/COD值較小，可生化性差，此外，生化處理還可能產生毒性更大的芳香胺。

（3）成分復雜，鹽分、重金屬含量高

染料廢水一般主要由印染過程中排放，印染過程中需要加入大量的印染助劑，導致染料廢水除了含有無機鹽，還含有鐵、鎳、銅、鉻、鎘、鉛、砷等。

（4）水質變動大

紡織工業(yè)過程中的工序不同，所排放的廢水不同，不同工序在不同時候排放的廢水量也不同，從而導致染料廢水水質變化很大，成分、pH等波動也較大，廢水需要生物法、物化法多級處理。

1.1.3　垃圾滲濾液

2016年我國城市和縣城生活垃圾清運量達到2.7億噸，較2015年增加5%。生活垃圾產量仍在逐年增加。城市生活垃圾中餐廚垃圾所占比例較大，生活垃圾水分含量高，垃圾滲濾液產生量一般為垃圾量的10%左右，北方由于氣候干旱而偏低，在南方瓜果食用的高峰季節(jié)，滲濾產量最高可達垃圾量的20%～30%。過高的含水量導致垃圾熱值偏低，一般在4000～7000kJ/kg之間，僅為發(fā)達國家的40%左右，遠低于發(fā)達國家8400～17000kJ/kg的垃圾熱值。為提高熱值，垃圾在入爐焚燒前，一般會在貯坑中停留2～7d，以使垃圾充分發(fā)酵脫水，因而產生了大量垃圾滲濾液。垃圾滲濾液是垃圾焚燒處理過程中產生的二次污染物，其具有色度高、水質變化大、成分復雜、有機污染物和重金屬含量高、難以生物降解等特點。垃圾滲濾液的水質特征如下：

①水質復雜。滲濾液中含有多種污染物，有報道稱曾在滲濾液中檢測到93種有機物，其中22種被列入我國環(huán)境污染物黑名單。

②COD、BOD₅和氨氮濃度高。滲濾液中COD和BOD極高，COD可高達90000mg/L以上，BOD達38000mg/L以上，氨氮最高可達2000mg/L。

③固形物質、鹽含量較高。滲濾液中固形物可達20000mg/L，重金屬含量也非常高，電導率高。

④水質、水量變化大。垃圾焚燒廠滲濾液水質水量的變化很大，影響垃圾滲濾液水質和水量的因素主要是垃圾的性質、季節(jié)和氣象（降雨量等）等。

⑤色度深，有惡臭，成分十分復雜，其中含有大量對生態(tài)環(huán)境和健康有害的難于生物降解的物質，使人體產生惡心、頭暈甚至尿血等癥狀。

垃圾滲濾液中含有很多具有“三致”（致癌、致畸、致突變）作用的有機污染物，其中多種有機污染物被列為我國環(huán)境優(yōu)先污染物，如苯酚類、有機氯農藥等。這些化合物會對動、植物的生長造成毒害，對人類的神經、免疫系統(tǒng)也會造成不可修復的損害。另外，垃圾滲濾液如果處理不當會對地表水和地下水造成嚴重污染，通過水體的傳播，毒性有機物會深入環(huán)境，破壞生態(tài)，進而在更廣范圍影響動、植物生長及人類健康。