Scoping (un)regulated organic substances in aqueous effluents for circular water reuse: a Dutch case study

在包括荷兰在内的世界许多地方，将使用过的废水转化为新鲜饮用水或农作物灌溉用水的想法，正从一种绝望的最后手段转变为一种必要的战略。随着淡水资源变得日益稀缺，将污水处理到高标准并将其重新投入水循环，为保障我们的水供应未来提供了一条途径。然而，在这些水可以被信任之前，科学家必须确保其不含看不见的危险。主要的担忧不在于水本身，而在于流经管道的成千上万种有机化学物质。这些物质包括药物残留、农药、个人护理用品和工业材料。与相对容易杀灭的细菌不同，许多这类化学物质的设计初衷就是为了“顽强”。有些具有持久性，意味着它们在自然界中不易分解；有些具有移动性，意味着它们能在土壤和水中快速迁移；还有一些即使在极微量的情况下也具有毒性。当这些物质通过处理厂时，它们可能会污染地下水和农作物，对人类健康和生态系统构成长期风险。监管者的挑战在于如何跟上这种“化学汤”的步伐，确保我们回收利用的水是安全的。

瓦赫宁根大学和乌特勒支大学研究人员最近的一项研究，深入探讨了荷兰现行法律在应对这些风险方面的有效性。该团队将荷兰废水处理厂排放出的水进行的化学分析，与管理这些化学物质的法律规则进行了深度结合。他们研究了从2015年到2025年十年间收集的332个处理厂的数据，以确切了解管道中排出了什么。他们的目标是确定现有的欧盟及荷兰法规是否真正覆盖了这些水中发现的有机物质，或者是否有危险化学物质正从漏洞中溜走。

研究人员发现，存在着化学物质的存在与控制它们的法律之间的显著差距。在检测到的554种独特物质中，很大一部分——其中325种——并未被该团队分析的任何特定水务法规所覆盖。这意味着，对于水中发现的一半以上化学物质，目前还没有设立具体的法律限制或监测要求来确保其安全。最常见的未受监管的物质类别是农药及其分解产物，紧随其后的是药物。研究还强调，即使某种物质在某种用途下是被禁止的，它在另一种用途下仍可能被允许，从而使其能够合法地进入水系统。例如，某种化学物质可能被禁止作为农药使用，但被允许作为工业塑料或家用产品的成分，最终通过下水道进入环境。

研究的一个主要焦点是被称为PMT或vPvM的特定类型化学危害。这些物质具有持久性（Persistent，它们持续时间很长）、移动性（Mobile，它们在水和土壤中易于移动）和毒性（Toxic，它们是有害的）。一旦这些化学物质进入水系统，它们就极难通过标准的处理方法去除，从而成为水质的持续威胁。研究显示，在荷兰排放出的有机物质中，有相当比例符合这些危险特征。虽然一些农药和生物杀灭剂因经过了这些特性的测试而被成功归类为PMT或vPvM，但许多其他化学物质（特别是工业化合物和药物）由于缺乏必要的数据而无法进行分类。由于缺乏这些数据，监管机构无法判断这些物质是否安全，使它们处于一种既未被禁止也未被监测的法律灰色地带。

为了解决这些差距，研究人员探索了将化学物质进行“分组”而非逐一监管的想法。目前，法律通常将每种化学物质视为独立的个体，需要为每种单一物质进行单独且耗时的安全性评估。研究建议，具有相似结构或行为的化学物质可以作为一个整体进行监管。例如，如果一个化学家族都具有一种使其具有持久性和移动性的特定化学结构，那么整个家族都可以被统一限制。这种被称为“一种物质，一种评估”的方法，将允许监管机构利用一种化学物质已有的安全性数据来保护针对一整类类似的化学物质。研究发现，荷兰废水中的许多未受监管物质都可以组织成这样的组别，包括塑料添加剂家族和农药分解产物。这种方法不仅能加快监管进程，还能防止“遗憾性替代”，即被禁用的化学物质被另一个略有不同但同样有害的化学物质所取代。

研究结果表明，水安全管理方式亟需变革。研究人员认为，依靠目前碎片化的法律不足以应对现代废水的复杂现实。他们建议，需要加强对现有规则的执行力度，特别是针对那些已经被禁止但仍出现在下水道系统中的物质。此外，监管范围必须扩大，专门针对与水回用相关的风险，而非仅仅针对一般污染。通过采用“一种物质，一种评估”的方法并使用分组策略，监管机构可以堵住让危险化学物质在水循环中持续存在的漏洞。这不仅能使水回用更加安全高效，也能确保我们依赖的未来之水确实是清洁的。研究结论指出，虽然识别这些化学物质的科学技术正在进步，但法律框架必须同样迅速地演进，以跟上步伐，确保循环水回用的承诺不会以牺牲公众健康为代价。