国家水体污染控制与治理科技重大专项“天津滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”项目的主要研究成果及其应用

孙贻超; 邢妍; 孙静; 刘东方; 郭兴芳; 邹锋; 刘红磊; 闫志明; 李磊

doi:10.12030/j.cjee.202205038

国家水体污染控制与治理科技重大专项“天津滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”项目的主要研究成果及其应用

1.
天津市生态环境科学研究院，天津 300191
2.
南开大学环境科学与工程学院，天津 300350
3.
中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津 300074
4.
天津临港建设开发有限公司，天津 300452

作者简介: 孙贻超(1971—)男，硕士，正高级工程师，sunyichao429@hotmail.com; 邢妍(1984—)女，硕士，工程师，xingyan19861008@163.com

通讯作者: 孙贻超(1971—)男，硕士，正高级工程师，sunyichao429@hotmail.com;

基金项目:
国家水体污染控制与治理科技重大专项（2017ZX07107）
中图分类号: X52

The main research achievements and application of the “Comprehensive Demonstration of Wastewater Pollution Control and Ecological Restoration in Tianjin Binhai Industrial Belt” Project in the National Water Pollution Control and Treatment Science and Technology Program

1.
Tianjin Academy of Environmental Sciences, Tianjin 300191, China
2.
College of Environmental Science and Engineering, Nankai University, Tianjin 300350, China
3.
North China Municipal Engineering Design and Research Institute Co., Ltd., Tianjin 300074, China
4.
Tianjin Lingang Construction and Development Co., Ltd, Tianjin 300452, China

Corresponding author: SUN Yichao, sunyichao429@hotmail.com ;

摘要: 针对天津滨海工业带当前面临的有限的水环境容量、水生态承载力与密集的工业排放强度之间的矛盾，部署了国家水体污染控制与治理科技重大专项项目“天津滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”。依托该项目，开展了天津滨海工业带水生态环境精细化管理、“减排-扩容-保安全”模式下的工业园区高标准排放、突发水环境风险应急管控等研究工作，集成构建了水资源、水环境、水生态、水安全统筹兼顾的天津滨海工业带“负荷零增长”水环境管理技术体系、滨海工业带工业园区高标准排放与生态修复技术体系和“查-控-处”一体化的水环境风险管控体系。依托该项目研发的技术体系在天津滨海工业带进行了示范与应用，实现了滨海工业带水生态环境空间管控、水质目标精细化管理和基于差异化区域总量的排污许可管理等核心管理技术的有效衔接；在国内首次系统解决了滨海工业带工业园区污水处理厂最严格的准IV类排放稳定达标问题，首次提出了统筹初期雨水强化预处理的滨海工业带多功能人工湿地协同构建模式；建成了国内首个大型环境应急装备物资库与风险管控平台，形成了系统化应急技术与装备体系，填补了天津滨海工业带环境风险管控的空白。
- 水污染控制 /
- 水生态修复 /
- 水环境风险管控 /
- 技术体系 /
- 水专项 /
- 天津滨海工业带
Abstract: In view of the contradiction between the limited water environment capacity, water ecological carrying capacity and intensive industrial discharge intensity currently faced by Tianjin coastal industrial belt, the national major science and technology special project of water pollution control and treatment "Tianjin coastal industrial belt wastewater pollution control and ecological restoration comprehensive demonstration" was deployed. Based on the project, it has carried out research work in Tianjin coastal industrial belt, such as refined management of water ecological environment, high-standard discharge of industrial parks under the mode of emission reduction-water capacity expansion-water environment security and emergency management and control of sudden water environmental risks, etc. The "zero load growth" water environment management technology system, which integrated water resources, water environment, water ecology and water security, the high-standard discharge and ecological restoration technology system, and "integrated water environmental risk control system of "investigation-control-discipline", have been constructed. The technology system developed by this project has been applied in Tianjin coastal industrial belt, realizing the effective connection of core management technologies such as spatial control of water ecological environment, refined management of water quality objectives and sewage permit management based on differentiated regional total amount in coastal industrial belt. For the first time in China, it has systematically solved the strictest quasi class IV discharge standard of the wastewater treatment plant in the coastal industrial zone. The cooperative construction mode of multi-functional constructed wetland in coastal industrial zone was proposed for the first time. The first large environmental emergency equipment material warehouse, and risk management and control platform in China have been constructed, forming a systematic emergency technology and equipment system, filling the blank of environmental risk management and control in Tianjin Binhai Industrial Belt.
- water pollution control /
- water ecological restoration /
- water environment risk management /
- technology system /
- major aater program /
- Tianjin Binhai Industrial Belt

多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是挥发性或半挥发性碳氢化合物，由生物质、石化燃料等有机物不完全燃烧产生^[1]，是一类广泛存在于大气降尘中的持久性有机污染物^[2]，其易在含有脂肪的组织和器官中生物蓄积，且具有持久性、致畸致癌性，是一类高毒性环境污染物^[3−4]。PAHs可随呼吸吸入进入人体、到达人体深肺区，由呼吸暴露导致的终生致癌风险（incremental lifetime cancer risk，ILCR），全球平均值为3.1×10^−5[5−6]。参照国际癌症研究署给出的污染物致癌毒性判定，苯并[a]蒽是一种具有致癌效应^[7]的典型PAHs。

外源污染物进入肺泡首先与覆盖于肺泡内衬层的肺表面活性物质（pulmonary surfactant, PS）接触，PS是抵御污染物进入血液循环系统的最后一道屏障^[8]。PS主要由肺泡II型上皮细胞合成和分泌，是一种具有特殊生物活性的复合物，能有效降低肺泡表面张力，防止肺泡在呼气的最后阶段发生塌陷^[9−10]。1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3- phosphocholine，DPPC）是PS发挥生物活性最重要的物质基础，通常作为体外研究PS的模拟物和替代物^[11−13]。

PAHs经呼吸到达肺部，可与PS发生作用^[14]。Sosnowski等^[15]通过分子动力学模拟研究发现苯并[a]芘会诱导磷脂膜表面活性的异常并降低其流动性。Liland等^[16]研究了菲、萘、苯并[a]芘3种PAHs对磷脂膜相行为的影响，结果表明苯并[a]芘对磷脂膜的液相有序相具有亲和力，能降低DPPC囊泡从固体到液晶相转变时的转变温度和焓值。Zhao等^[17]发现Curosurf（肺表面活性物质制剂）与菲在纳米管上的吸附存在相互竞争作用，彼此起到一定的抑制作用。Beata等^[18]借助分子动力学模拟研究了苯并[a]芘对肺表面活性物质单分子膜性质的影响，结果表明苯并[a]芘会对磷脂单层造成破坏，降低磷脂亲水区的水化作用。关于PAHs对肺表面活性剂的毒性行为，目前主要集中在分子动力学模拟，虽然可以证实PAHs能导致各种负面的呼吸系统效应，但PAHs暴露与肺功能下降之间的关系证据仍不充分，二者间的界面化学作用有待进一步确立和完善。

鉴于此，本文选取DPPC及PAHs中具有代表性的苯并[a]蒽^[7,19−20]作为研究对象，进一步探究PAHs与PS相互作用的界面化学特征。通过表面张力仪，分析苯并[a]蒽对DPPC降低气-液界面张力性能的影响。借助Langmuir-Wilhelmy膜天平对肺呼吸循环进行体外模拟，获取DPPC的压缩-扩张循环曲线，结合弹性模量观测苯并[a]蒽存在/不存在情况下DPPC压缩及扩张性能。通过布儒斯特角显微镜（brewster angle microscopy，BAM），对DPPC单分子膜的微观形貌进行原位观察，借助激光共聚焦显微拉曼光谱分析苯并[a]蒽对DPPC分子内部结构构象的影响，进一步揭示苯并[a]蒽对DPPC单分子膜的影响机制。这项研究旨在从微观角度分析PAHs对肺表面活性物质的负面效应，以期对后续学者研究PAHs的肺部毒理行为给予一定的参考及启示。

1. 实验部分(Experimental section)

1.1 实验材料

1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DPPC，纯度≥99%）购自Sigma公司；苯并[a]蒽（Benz(a)anthracene），购自百灵威科学有限公司（北京）；氯仿、无水乙醇、氯化钠均为分析纯，购自成都市科龙化工试剂厂；实验用水均为超纯水，其室温下的电阻率为18.25 MΩ·cm。以生理盐水（0.9%NaCl溶液）作为所有实验的亚相溶液。

DPPC分子式为C₄₀H₈₀NO₈P，分子量734.04。苯并[a]蒽分子式C₁₈H₁₂，分子量：228.29。DPPC及苯并[a]蒽分子结构如下：

1.2 实验设备

电子天平（AL204，Mettle Toledo，美国）；超纯水仪（EU-K1-10TY，南京欧凯环境）；超声波清洗仪（SK06G，上海科导）；自动表面张力仪（BZY，上海方瑞仪器有限公司）；多功能Langmuir-Wilhelmy膜天平（JML04C2，上海中晨数字技术设备有限公司）；布儒斯特角显微镜（Nanofilm-EP4 BAM，Accurion GmbH，德国）；激光共聚焦显微拉曼光谱仪（DXRxi，ThermoScientific，美国）。

1.3 实验方法

1.3.1 DPPC膜表面张力的测定

通过白金板法测定苯并[a]蒽对DPPC膜表面张力的影响。用0.9%氯化钠溶液为亚相溶液，将DPPC、苯并[a]蒽分别溶于氯仿^[14]中，制备出浓度为1.0 mmol·L⁻¹的DPPC及摩尔比为8∶1的DPPC/苯并[a]蒽混合膜液，待测。配制含有(18—25) mg/25 mL的DPPC/氯仿溶液作为储备膜液。将一定量的亚相溶液加入自动表面张力仪配套的液槽中，在气-液界面用汉密尔顿微量注射器滴加适量膜液，待15—20 min氯仿挥发完毕，测定气-液界面的表面张力。以DPPC表面铺展量（单位面积的气-液界面所含的DPPC的物质的量，单位10⁻³ mmol·m⁻²）为横坐标、DPPC膜的表面张力为纵坐标，绘制苯并[a]蒽对DPPC膜表面张力的影响曲线。

实验中苯并蒽浓度的确定主要基于以下两点：1、污染物浓度较小（在PAHs污染的大气环境中如受机动车尾气污染的空气，经人体吸入并在肺泡内积累的PAHs经估算以ng·min⁻¹为参考^[15,21]），会使苯并[a]蒽分子数量太少，实验结果不明显。2、长期暴露于被污染的空气中，疏水性苯并[a]蒽可能在磷脂层中累积，造成局部高浓度苯并[a]蒽的存在。因此选取DPPC/苯并[a]蒽摩尔比8:1作为实验浓度，将有利于短期内明显实验现象的获取，以明确阐释苯并[a]蒽对DPPC膜的不利反应。

1.3.2 表面压-面积等温线的测定

表面压-面积（π-A）等温线通过配备有液槽（聚四氟乙烯材质，有效面积280 mm×100 mm）和恒温装置(温度控制在（37 ± 0.5）℃)的Langmuir-Wilhelmy膜天平进行测量。该系统配备了超灵敏的表面压力传感器，并采用两个对称移动的屏障对空气-水界面的磷脂单分子膜进行压缩。实验开始前，依次用二氯甲烷和超纯水清洗液槽以确保液槽的干净。将260 mL的亚相溶液倒入液槽中，用汉密尔顿微量注射器滴加适量的磷脂/氯仿膜液于空气-水界面^[22−23]。静置15—20 min待氯仿挥发完毕、磷脂单分子膜完全铺展，控制滑障以15.5 mm·min⁻¹ 的速率开始对称压缩，直至表面积剩下10%，同时设备将自动获取表面压力与表面积的关系曲线，即可得到相应的磷脂单分子膜表面π-A等温线。每次测量后，完全移除亚相溶液并彻底清洁滑障、铂片和液槽。通过水浴恒温装置，控制实验温度为（37±0.5）℃。所有的实验至少测量3次以确保其重现性。

1.3.3 BAM测定

PS膜微观形貌原位观测借助BAM仪器进行^[24−25]，该仪器配备有波长为658 nm的50 mW激光发射p偏振光、10倍放大物镜、偏振器、分析仪和CCD摄像机。实验用聚四氟乙烯原位槽测定，将适量的亚相溶液加入到液槽中，并放置在防振台上。如π-A等温线实验所述，亚相为生理盐水，在气-液界面上滴加适量的磷脂膜液，待膜液中的氯仿挥发完毕后，激光束以布儒斯特角a入射到空气-水界面。折射光束携带超过99%的入射能量，被放置在槽底部的一块黑色玻璃吸收。同时，通过布儒斯特角显微镜观察常压（π=20 mN·m⁻¹、π=30 mN·m⁻¹）条件下，气-液界面处存在/不存在苯并[a]蒽时DPPC单分子膜的微观结构。

1.3.4 激光共聚焦显微拉曼光谱检测

分别将适量的DPPC膜液及摩尔比为8:1的DPPC/苯并[a]蒽混合膜液铺于空气-水界面，待氯仿挥发完毕，利用激光共聚焦显微拉曼光谱仪在常温下检测DPPC分子的构象变化信息。激光器633 nm激发波长，激光功率6.8 mW，曝光时间0.00833 s，扫描次数900，50 μm共聚焦针孔模式。

2. 结果与讨论（Results and discussion）

2.1 苯并[a]蒽对DPPC膜表面张力的影响

PS可显著降低肺泡的表面张力，对维持肺泡稳定、减少呼吸功十分重要，是其界面活性的重要指标之一^[26−27]。由图1可知，DPPC可显著降低气-液界面表面张力，随着DPPC铺展量的增多，水的表面张力逐渐降低并最终趋于平稳。说明当C=3.5×10⁻³ mmol·m⁻²，DPPC在气-液界面的表面富集量趋于饱和。膜液中加入苯并[a]蒽，表面张力下降，当膜液加入量为5.25×10⁻³ mmol·m⁻²时，表面张力由26.7 mN·m⁻¹降低为18.9 mN·m⁻¹。

图 1 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜表面张力的影响

Figure 1. Effect of Benz （a） anthracene on surface tension of DPPC

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PS在表面膜上降低表面张力的量，可以用表面压力（π）表示，二者间的关系可用下式表示^[27]：

$\pi {\rm{ = }}{\gamma ^0}{\rm{ - }}\gamma$

$(1)$

式中，γ⁰指亚相生理盐水的气-液界面表面张力，37 ℃ 生理盐水的表面张力约为72.3 mN·m⁻¹；γ指DPPC膜铺展于亚相表面时的表面张力；π指DPPC单分子膜的表面压力。

苯并[a]蒽造成DPPC单分子膜表面张力降低，说明苯并[a]蒽的存在，膜的表面压力增加，如图2所示。这说明苯并蒽以一种特殊的方式存在于DPPC分子之间，二者间的相互作用削弱了DPPC分子间的相互吸引。为进一步分析呼吸时单分子膜循环压缩-扩张过程中，苯并[a]蒽对DPPC膜表面压力的影响，通过下述Langmuir–Wilhelmy膜天平实验获取π-A等温线，对膜表面压力变化做系统性分析^[28−31]，以期阐明苯并[a]蒽对DPPC膜分子的作用细节。

图 2 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜表面压力的影响

Figure 2. Effect of Benz （a） anthracene on surface pressure of DPPC monolayer

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2.2 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜π-A等温线的影响

π-A等温线是表征肺表面活性物质呼吸活性的重要指标，直观的体现了较宽的表面压力下单分子膜压缩、扩张过程的物理化学性质变化，通过等温线可获得单分子膜的物理变化特征等信息^[32−33]。图3给出了苯并[a]蒽存在/不存在条件下，DPPC单分子膜π-A等温线的变化。由图3可知，整个压缩过程中，DPPC单分子膜的π-A等温线主要呈现液态扩张相和液态凝聚相, 与前人研究一致^[34−35]。苯并[a]蒽的加入，π-A等温线呈现出明显的“外扩”行为，即在同样的表面积下，混合组分的表面张力，明显高于纯组分DPPC单分子膜，等温线向高分子面积区域移动。当5 mN·m⁻¹<π<25 mN·m⁻¹, 曲线“外扩”行为最为显著，随着压缩进一步推进，两条曲线逐渐靠近，并在固相阶段基本重合，直至扩张阶段结束。

图 3 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜π-A等温线的影响

Figure 3. Surface pressure-area isotherms for pure DPPC and mixed DPPC-Benz （a） anthracene monolayers

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滞回曲线是DPPC单分子膜的一个重要特征，反映了呼吸功能活性的相关信息^[36]。使用以下定量标准进行评估：归一化滞回面积（normalized hysteresis area，HAn）见公式（2），稳定性指数（Stability index, SI）见公式（3）。

$\mathrm{HA}_{\mathrm{n}} =\frac{\left[\int \pi \mathrm{d} \mathrm{A}\right]_{1}-\left[\int \pi \mathrm{d} \mathrm{A}\right]_{2}}{A_{\max }-A_{\min }}$

$(2)$

$\mathrm{SI} =\dfrac{\pi_{\max }-\pi_{\min }}{\dfrac{1}{2}\left(\pi_{\max }+\pi_{\min }\right)}$

$(3)$

SI表示单分子膜降低界面表面张力的效果，SI值越高，代表单分子膜越稳定，表面活性越好^[24,37]。式中，A_max：滞回环中DPPC分子所占的最大面积；A_min：滞回环中DPPC分子所占的最小面积；π_max：滞回环中DPPC分子间最大表面压力；π_min：滞回环中DPPC分子间最小表面压力。

由完整的滞回曲线可以看出，两个滞回环呈现出相似的特征，扩张曲线均在压缩曲线的下方，并出现较大的分离，近似呈封闭、两端尖的长梭形状，且滞回面积明显增大。“回线”的存在说明DPPC分子被紧密压缩后，以某种方式缔合，而在扩张阶段，缔合体并不解离^[38]。苯并[a]蒽存在下，π-A等温线向高分子面积区域移动，说明苯并[a]蒽的存在使DPPC分子间引力减弱，相互排斥作用增强。而这种不利影响随着压缩过程的进行，被较强的外界压力逐渐抵消，对DPPC固相膜的形成不会造成显著影响。由表1可知，苯并[a]蒽的加入使DPPC单分子膜的最大表面压力（π_max）降低，由58.17 mN·m⁻¹降低为57.52 mN·m⁻¹。

表 1 DPPC单分子膜滞回曲线的定量分析

Table 1. Comparison of quantitative criteria （ HAn, SI ） used for evaluation of the DPPC monolayers

	π_max/(mN·m⁻¹)	π_min/(mN·m⁻¹)	A_max/nm²	A_min/nm²	HA_n/(mN·m⁻¹)	SI
1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DPPC）	58.17	1.33	1.16	0.18	22.87	1.91
1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱+苯并[a]蒽（DPPC+Benz(a)anthracene）	57.52	1.44	1.29	0.19	22.48	1.90

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π_max代表磷脂膜被压缩到崩解时产生最大降低表面张力的能力^[27]，π_max值的大小与肺功能的正常发挥有重要联系。π_max降低说明苯并[a]蒽的存在导致了DPPC膜对抗外界强力压缩的能力降低，一定区域的界面对DPPC分子的容纳能力减弱，DPPC分子将提前被挤出。同时在苯并[a]蒽影响下归一化滞回面积HAn及稳定性指数SI有小幅度的衰减，说明苯并[a]蒽的加入使膜的稳定性降低。滞回环面积反映了单分子膜的能量耗散能力，说明苯并[a]蒽存在下，DPPC单分子膜在压缩-扩张过程中，能量耗散增大。由于Langmuir膜是处于亚稳态的动态体系，内部不断产生熵，为了形成有序致密的DPPC液态凝聚膜需不断地从外界引入负熵流。这一作用使呼吸过程尤其是呼气过程中呼吸功增加。由于部分呼吸功用于对抗表面张力和扩张肺泡，因此能量耗散增大会影响肺泡与肺泡之间的稳定性以及肺通气的顺应性。

2.3 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜压缩模量的影响

压缩系数C_S或压缩模量 $C_{S}^{-1}$ 是表征单层膜物理状态的重要参数。 $C_{S}^{-1}$ 可由公式（4）计算得出，值越大，表明膜的刚性越强。式中，π表示单分子膜的表面压力, A 表示分子面积, T 表示温度^[38−39]。

$C_{S}^{-1}=-A\left(\frac{\mathrm{d}_{\pi}}{\mathrm{d}_{\mathrm{A}}}\right)_{T}$

$(4)$

图4给出了单分子膜的弹性模量 $C_{S}^{-1}$ 与表面压力π的关系。由图4可知，在压缩-扩张两阶段，DPPC单层膜的 $C_{S}^{-1}$ 值均呈现先增大后减小的趋势。加入苯并[a]蒽， $C_{S}^{-1}$ 呈现出类似的变化趋势，并均在π=40 mN·m⁻¹附近出现最大值。纯组分DPPC的 $C_{S}^{-1}$ 的值高达122.4 mN·m⁻¹，说明在对抗外界压力下，DPPC单分子膜体现出较好的刚性及稳定性。不同的是压缩阶段，苯并[a]蒽存在下，弹性模量最大值为81.7 mN·m⁻¹，降低了40 mN·m⁻¹；而扩张阶段， $C_{S}^{-1}$ 的值并没有因苯并[a]蒽而改变。由弹性模量结果可知，在压缩阶段，苯并[a]蒽对DPPC单分子膜弹性性能影响显著。这是由于苯并[a]蒽对DPPC膜造成扰动，影响了膜的流动性，削弱了膜的抗挤压能力。同时磷脂分子的流动性与其再扩散能力密切相关，流动性改变则膜的再扩散能力也会发生变化。这会造成呼吸循环过程中肺泡内部的表面压力松弛时间变化，不同区域、受不同剂量苯并[a]蒽影响的肺泡再扩展能力不同，影响肺泡收缩扩张的一致性。

图 4 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜压缩模量的影响

Figure 4. The elastic modulus

$C_{S}^{-1}$

vs. surface pressure （π） dependencies for mixed DPPC/Benz （a） anthracene monolayers

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2.4 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜原位微观形貌的影响

BAM技术依据表面膜在不同相区时折光指数不同而有不同的反射强度，能直接观察气-液界面单分子层的形貌及相变，可实现单分子膜在液体中的动态原位观测。PS膜微观形貌与实验时的膜压有关，研究表明，单层膜在较高表面压力（π=30−35 mN·m⁻¹）时接近真实的生物膜状态^[13,40]。鉴于π-A等温线中，5 mN·m⁻¹<π< 25 mN·m⁻¹, 曲线“外扩”行为最为显著，本实验分别选择在π=20 mN·m⁻¹、π=30 mN·m⁻¹的膜压下，观察苯并[a]蒽对气-液界面处DPPC单分子膜微观形貌的影响。

由图5a可知，π=20 mN·m⁻¹时，纯组分DPPC分子分布均匀，主要以液态扩张相存在。加入苯并[a]蒽后，DPPC分布不均匀，苯并[a]蒽附近区域分布密集，远离处分布稀疏，以区域性聚集的形式存在，如图5b、图5c所示。这是由于苯并[a]蒽的加入，对DPPC分子的排布产生了扰动，DPPC以区域性聚集的方式降低自由能，以达到一种稳态。在π=30 mN·m⁻¹的恒定膜压下，纯DPPC分子膜排列致密有序，分布均匀、连续性好，呈现出典型的液态凝聚相特征，与上述π-A等温线的结果一致。在相同的表面压力下，随着苯并[a]蒽的添加，DPPC单分子膜的聚集程度减弱，个别区域DPPC排列疏松，呈现出液态扩张相，出现相的分离，如图5-e、图5-f所示。

图 5 气-液界面处存在/不存在苯并[a]蒽时DPPC的原位微观形貌

Figure 5. BAM micrographs of air-liquid interface for DPPC/Benz （a） anthracene monolayers.

a: π=20 mN·m⁻¹，纯组分DPPC单分子膜；b、c : π=20 mN·m⁻¹，苯并[a]蒽存在下DPPC单分子膜;d: π=30 mN·m⁻¹，纯组分DPPC单分子膜；e、f : π=30 mN·m⁻¹，苯并[a]蒽存在下DPPC单分子膜.

a: π=20 mN·m⁻¹, pure component DPPC monolayers; b、c : π=20 mN·m⁻¹, DPPC monolayers in the presence of benzo[a] anthracene;d: π=30 mN·m⁻¹, pure component DPPC monolayers; e、f : π=30 mN·m⁻¹，DPPC monolayers in the presence of benzo[a] anthracene.

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由BAM原位形貌观察分析得出，气-液界面处苯并[a]蒽以团簇形式嵌入DPPC单层之间。苯并[a]蒽由于强疏水性，在气-液界面以相互聚集的形式存在，几个分子堆集在一起形成一个个团簇体（见图5b、图5e中白色亮斑区域）。从图5可以看出，团簇体的尺寸小至几百纳米大到20 μm。因为苯并[a]蒽具有强亲脂性，会和DPPC分子紧密结合、嵌入DPPC膜之间。这会导致靠近苯并[a]蒽区域DPPC分子较密集，远离区域DPPC分布稀疏、个别区域出现相的分离（图5f）。这一结果的出现可能由于苯并[a]蒽更倾向与DPPC分子的烷基链作用，插入于DPPC单层的烃链深处，由于较强的相互作用对DPPC造成束缚，磷脂分子流动性降低。BAM形貌观察可以详细获悉膜表面横向结构信息，为进一步深入分析苯并[a]蒽对DPPC分子结构构象以及在气-液界面亲水头部和疏水尾部的影响，借助激光共聚焦显微拉曼光谱进行分析。

2.5 苯并[a]蒽对DPPC分子结构的影响

拉曼光谱对研究分子内和分子间的相互作用非常敏感，是研究磷脂膜结构和构象变化的有力工具^[41−42]。利用共聚焦显微拉曼光谱进一步研究苯并[a]蒽对DPPC单层膜结构的影响，通过分析极性头部区域C—N伸缩（650—850 cm⁻¹）、疏水烷基链C—C伸缩（1000—1600 cm⁻¹）以及C—H伸缩（2800—3000 cm⁻¹）等几种振动模式，进一步揭示DPPC分子的构象变化信息，阐明苯并[a]蒽对DPPC分子的作用机制。DPPC分子的拉曼光谱特征峰归属情况如表2所示^[43−44]。

表 2 DPPC拉曼光谱特征峰指认

Table 2. Raman spectral assignments of DPPC molecule

峰位/cm⁻¹ Raman shift	峰位指认 Raman spectral assignments
718	C—N伸缩振动，O—C—C—N⁺旁式构象Headgroup CN-Stretch
770	C—N伸缩振动，O—C—C—N⁺反式构象Trans CN-Stretch
1062	C—C伸缩振动，全反式脂链片段振动的B_1g模式Trans Sym. C-C Stretch
1096	C—C反对称伸缩振动，旁式构象Gauche CC-Stretch
1126	C—C伸缩振动，全反式脂链片段振动的A_g模式Trans Asym.CC Stretch
2849	C—H 对称伸缩振动Sym.CH-Stretch
2882	C—H 反对称伸缩振动Asym.CH-Stretch

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DPPC分子在650—850cm⁻¹、1000—1600 cm⁻¹、2800—3100 cm⁻¹的拉曼光谱如图6所示。当DPPC极性头部的O—C—C—N⁺骨架处于旁式构象时，C—N伸缩振动出现在718 cm⁻¹；处于反式构象时，则在770 cm⁻¹出现振动峰^[44−45]。加入苯并[a]蒽后，718 cm⁻¹峰保持不变，在770 cm⁻¹处没有出现振动峰，说明苯并[a]蒽并未造成DPPC分子极性头部骨架构象的改变，极性头部平行于DPPC单分子膜的表面。光谱区1000—1200 cm⁻¹范围内代表C—C骨架的伸缩振动，可用来表征磷脂烷基链的反式/旁式构象变化。面内和面外的C—C伸缩振动主要表现为1062 cm⁻¹、l096 cm⁻¹、1126 cm⁻¹的3个峰。1062 cm⁻¹和1126 cm⁻¹处的振动归因于烷基链C—C骨架反式构象的拉伸振动，分别为全反式振动的B_1g和A_g模式。1096 cm⁻¹归因于烷基链C—C骨架的旁式构象的振动模式^{[44, 46]}。

图 6 气-液界面处存在/不存在苯并[a]蒽时DPPC的拉曼光谱分析

Figure 6. Raman spectra of air–liquid interface for DPPC/Benz （a） anthracene monolayers.

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通常用I_1096/1126和I_1096/1062表示脂链的无序程度。由表3可以看出，苯并[a]蒽的加入，I_1096/1126降低，说明脂链中C—C骨架的旁式构象减少，脂链的有序性增强。I_1096/1062增加，说明全反式脂链片段振动的B_1g模式增强。I_2849/2882降低，说明脂链侧向耦合能力降低，有序性增强。亚甲基C—H键伸缩振动出现在2750—3000 cm⁻¹区域内，2849 cm^-1和2882 cm⁻¹分别为DPPC分子中亚甲基的对称和反对称伸缩振动，峰值比I_2849/2882是表征C—H链间和链内有序-无序过程的灵敏指标，常用I_2849/2882表征脂链侧向耦合能力以及有序-无序排列^{[43, 47]}。从表3可以看出，加入苯并[a]蒽后I_2849/2882降低，说明苯并[a]蒽分子的加入增加了侧链间的有序性排列，膜的流动性减弱。

表 3 苯并[a]蒽对DPPC拉曼光谱特征峰及峰高比的影响

Table 3. Peak intensity ratios （I_a/I_b） corresponding to the DPPC/Benz （a） anthracene monolayers

	718 cm⁻¹	770 cm⁻¹	I_1096/1126	I_1096/1062	I_2849/2882
1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DPPC)	7.59	2.24	1.00	0.96	0.88
1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱+苯并[a]蒽（DPPC+Benz(a)anthracene）	4.48	1.79	0.80	1.11	0.83

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拉曼光谱结果表明苯并[a]蒽的加入对DPPC分子极性头部构象未造成影响，极性头部仍然平行于膜表面。对疏水烷基链C—C骨架作用明显，脂链中有序构象增多，有序性增强。同时亚甲基C—H伸缩振动表明侧链间的相互作用减弱，进一步说明苯并[a]蒽的加入降低了DPPC膜分子的流动性。结合布儒斯特角实验结果可以推断，苯并[a]蒽对DPPC单层膜的作用主要体现在苯并[a]蒽对DPPC分子烷基链的作用，作用过程如图7所示。由于高亲脂性，处于气-液界面的苯并[a]蒽优先于疏水烷基链结合，在较强作用力影响下，DPPC在靠近苯并[a]蒽区域紧密聚集，限制磷脂分子的自由移动。而远离苯并[a]蒽区域，DPPC分子量减少，单分子所占面积增大，DPPC尾链之间的范德华引力较弱^[18,48]，由液态凝聚相转为液态扩张相。在苯并[a]蒽影响下，磷脂分子呈现不均匀排布，进一步导致膜的稳定性减弱即弹性模量降低。这一负面效应并没有对DPPC的亲水头部基团造成影响，极性头部仍平行于DPPC单分子膜的表面。

图 7 气-液界面处苯并[a]蒽对DPPC单分子膜表面行为的推断

Figure 7. The possible surface behavior of Benz （a） anthracene to DPPC monolayers at the air-water interface.

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3. 结论（Conclusion）

本文主要研究了苯并[a]蒽对肺表面活性物质的表面活性单层的界面化学性质的影响。综合分析上述实验结果，可得如下结论：

（1）苯并[a]蒽可显著影响DPPC单层的压缩扩张循环曲线，表面压-面积等温线向高的分子面积区域移动。DPPC单层的相行为发生改变，主要体现在低表面压力下的液态扩张及液态凝聚相阶段。

（2）苯并[a]蒽对DPPC单分子膜弹性性能影响显著，可明显削弱膜的稳定性及抗形变能力，这一影响主要体现在压缩阶段。

（3）在接近真实生物膜状态下，苯并[a]蒽的扰动会导致靠近苯并[a]蒽区域DPPC分子排列紧密，远离区域单层膜排列疏松，对单层膜整体有序聚集造成影响。

（4）苯并[a]蒽对DPPC分子的作用主要体现为对疏水烷基链C—C骨架及C—H伸缩振动造成影响，使得脂链有序构象增多、膜的流动性减弱。

以上结果对于研究多环芳烃暴露的肺健康风险评价具有十分重要的意义。一方面苯并[a]蒽会导致DPPC单分子膜呼吸循环扩张的稳定性及液态凝聚阶段液态凝聚膜的形成，使呼吸功增加，影响肺通气的顺应性。另一方面，苯并[a]蒽在气-液界面与DPPC分子的结合对苯并[a]蒽在肺部的迁移、归趋造成影响，造成苯并[a]蒽在磷脂层的沉积时间变长。同时团簇体的形成可能影响呼吸性颗粒表面携带的苯并[a]蒽迁移，加速苯并[a]蒽从细颗粒物上转移到肺表面活性组分中。这将导致更多的苯并[a]蒽沉积于肺泡，形成恶性循环，最终影响呼吸相关活性功能的发挥甚至造成肺功能紊乱。

图 1 滨海工业带水环境负荷零增长和安全排放技术体系框架

Figure 1. The technical system framework of zero-increase of water environmental load and safe discharge in coastal industrial belt

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表 1 水专项“十三五”“天津滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”项目课题设置

Table 1. The subjects setting in Tianjin Binhai Industrial Belt basin project during the 13th Five-year plan period

课题类型	课题名称
共性技术课题	天津滨海工业带水污染控制与生态修复顶层设计方案和路线图研究
工程技术研发与示范课题	滨海工业带高盐难降解废水趋零排放技术研究与示范应用
	工业带污水厂高标准超净排放技术研究与示范
	滨海工业带尾水人工湿地构建技术研究与示范
	水环境风险应急监管体系与应急设备研发与示范

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1. 实验部分(Experimental section)
1.1 实验材料
1.2 实验设备
1.3 实验方法
2. 结果与讨论（Results and discussion）
2.1 苯并[a]蒽对DPPC膜表面张力的影响
2.2 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜π-A等温线的影响
2.3 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜压缩模量的影响
2.4 苯并[a]蒽对DPPC单分子膜原位微观形貌的影响
2.5 苯并[a]蒽对DPPC分子结构的影响
3. 结论（Conclusion）

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天津市处于海河流域最下游。“九河下梢”，是海河流域各河流入海的主要通道，京津冀区域的永定河-潮白河-永定新河、北运河-南运河-海河、大清河-独流减河3条河流生态廊道全部经由天津入海。天津市是区域产业结构优化转型的重要阵地，是落实京津冀协同发展战略的重要引擎^[1]。天津滨海工业带作为重要的经济发展区域，在快速发展的同时，也面临着“水少、质差、生态脆弱和风险源密集”的严峻水环境问题^[2]。具体表现为，清洁水源相对不足，生态需水严重短缺，加上工业带企业废水排放量巨大，且水体中难降解及有毒有害污染物含量高，使得滨海工业带区域内的河流水质长期处于劣V类状态；水少质差导致滨海工业带自然生态湿地萎缩，天然水域面积急剧减少，最终导致滨海工业带生态环境恶化。除此之外，天津滨海工业带由于工业企业密集，环境风险源众多，潜在风险高，尤其是天津“8.12”生态环境事故更是暴露了水污染应急处置能力不足的问题。然而，解决上述问题仍然面临着系统化、科学化、精细化的水生态环境管理技术体系缺失，“减排-扩容-保安全”的工业园区高标准超净排放核心技术缺失，突发水环境风险应急管控体系缺失等问题。

要解决天津滨海工业带面临的“水少(水资源量少)、质差(水体污染重)、生态脆弱(生态承载力不断降低)和风险源密集”这一关键科学问题和难点，需从减少滨海工业带水污染物排放、提升生态修复及水环境安全水平这一实际需求目标出发，在管理目标方面为天津滨海工业聚集区水环境综合治理提供总体方案和建议，在技术目标方面开展“源头高风险废水趋零排放-集中污水高标准处理达标排放-末端尾水水质提升处理”技术体系和水环境风险管控技术体系研究，紧密围绕“水环境目标需求-减污与生态修复顶层设计-水污染控制-水生态修复(人工湿地及生境构建)-水环境风险应急防控”这一核心研究主线，通过有效减少水污染物排放、人工湿地构建及生境恢复、风险应急保障，以典型功能区为支点，实施滨海工业带水污染控制与生态修复，破解滨海工业带“水少、质差、生态脆弱和风险源密集”的困境，最终实现废水趋零排放、氮磷削减、入海水质保障、生态环境改善、风险防范及管理体制机制创新的目标。为此，本文系统阐述了国家水体污染控制与治理重大科技专项“十三五”“天津滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”项目研究形成的水环境宏观管控技术、园区个性化管控技术、园区治理技术体系和水环境应急技术集成体系的构建，及其对滨海工业带乃至京津冀地区水污染防治的重要意义。

1. 天津滨海工业带的主要水生态环境问题

工业带的内涵是指受工业集聚影响的区域。结合研究需要，本文中的“天津滨海工业带”界定为天津市全域。天津市是我国传统综合性工业基地，制造业是天津市产业的支柱。尽管近年来天津市大力发展第三产业，但以工业为主的第二产业增加值占GDP的比重仍较高，2018年仍达到37%，是4个直辖市中占比最高的城市，大大高于同期北京的14.7%、上海的26.6%以及重庆的29.5%，也高于同期全国的平均值(33.9%)。在京津冀协同发展过程中，天津的定位之一为“全国先进制造研发基地”，承担着承接北京非首都功能疏解的重要政治任务。但从目前发展来看，由于自身市场机制发育程度不高，很难依靠市场机制实现区域要素自由流动、资源充分共享和污染协同治理，区域内部尚未形成合理的分工，也未形成完整的区域产业链和区域生态环境治理体系，导致生态空间支离破碎、水环境污染加剧且空间差异不明显等问题。

天津市域作为海河流域绿色生态廊道的重要水生态环境节点，以3.5%的流域面积承接着京津全部、河北省大部的1.2亿人口、8万亿GDP产生的废水，约占海河流域下泄污水的70%，是流域水污染物入海前的最后屏障。然而，海河流域整体生态水量匮乏，多年来下泄天津市域河段的天然入境水量呈衰减趋势，导致天津市域水资源严重短缺，水环境质量持续改善压力大，水生态功能极其脆弱。现有水环境治理和管理技术已无法有效解决天津面临的“水少(水资源量少)、质差(水体污染重)、生态脆弱(生态承载力不断降低)和风险源密集的难点，水环境、水生态与水安全保障问题已经成为制约天津市可持续发展的瓶颈之一。

2. 研究目标与内容

2.1. 研究目标

本项目的总体目标是：在“十一五”和“十二五”阶段“控源减排”、“减负修复”的基础上，针对滨海工业带在京津冀地区的特殊地理区位，以及该区域工业密集、污染物排放量大且成分复杂、风险源密集的特征，紧密结合天津市水环境管理和污染治理科技需求，针对天津市水生态环境管理的关键节点实施精准治污，构建“减排-扩容-保安全”的工业园区高标准超净排放核心技术体系和突发水环境风险应急管控体系，通过典型工程示范，实现废水趋零排放、氮磷削减、入海水质达标、水生态环境改善、生态环境风险得到有效防范以及管理机制与体制创新的目标。具体目标包括以下3个方面。

1)建立天津滨海工业带“负荷零增长”水环境管理技术体系。构建基于“水生态环境功能区精细划分-水质目标科学核定-水环境承载力优化-排污许可分配及监管”为核心的滨海工业带“负荷零增长”水环境管理整装成套技术，形成以水生态环境功能分区、排污许可为核心的水生态环境全过程精细化管理体系，提出天津滨海工业带“水陆联动、海陆统筹”的水生态环境日常管理模式；构建基于源头污染系统防控与末端尾水深度净化的天津滨海工业带水污染控制与生态修复技术集成体系，形成滨海工业区“排污准入-企业及园区减排-污水处理厂提标-沿海人工湿地增容-环境风险应急防范”水污染防控示范模式，提出滨海工业带典型工业园区水生态环境全过程系统化解决方案；构建基于系统论视域下的水生态环境顶层设计方法学，形成基于水资源优化配置、水污染全过程控制、水生态修复、水环境风险防范“四水联动”的天津滨海工业带水环境与水生态顶层设计方案，提出面向“十四五”乃至中长期的水生态环境差异化提升对策及实施路径。

2)建设滨海工业带工业园区高标准排放与生态修复技术集成与综合示范工程。在天津滨海典型区域建成水污染系统控制示范工程：重点研究高盐难降解废水趋零排放技术，研发高盐难降解废水中有机物与重金属预氧化及分离、杂盐MVR循环分离与资源化技术和设备，实现99%以上无机杂盐资源回收和冷凝水的全部回收利用及大型MVR成套装备的国产化和产业化；研究工业带污水处理厂天津地标高标准排放技术，形成以“碳源筹措-污水可生化性提升与碳品质改善-碳源高效利用与损耗精控-多模式超净深度处理”为核心技术路线库；构建集深度净化、景观构建与生境恢复三位一体的滨海工业带尾水人工湿地技术体系，形成集“初期雨水高效预处理-污水厂尾水有机污染物深度净化-人工湿地氮磷强化去除-人工湿地生境恢复”于一体的滨海工业带人工湿地污染物协同去除与生态恢复的综合模式。

3)建立“查-控-处”一体化突发水环境风险应急体系。研发“天-地-水”一体化环境风险应急侦测系统，实现危险事故水域无人化自动采样和侦测及现场人员、监测设备、实验室、远端指挥中心的即时沟通；研发水环境风险实时监控与智能决策指挥系统，建立4 000 m²滨海工业带园区水环境风险应急监管平台，形成区域性“预警-应急-处置”联动响应长效机制；研发典型事故废水应急处置技术与装备快速组合集成系统，建立大型环境应急装备与物资库，实现体系化、模块化应急处置。

2.2. 研究内容

基于上述研究目标，针对天津滨海工业带存在的水生态环境问题，本项目设置1个共性技术课题和4个工程技术研发与示范课题(见表1)，从宏观管控着手提出硬性约束，到园区基于协商排放提出个性化管控策略与措施。针对工业园区水质特点，构建从源头的高盐废水趋零排放到园区污水厂的高标准排放，最后到湿地进一步深度净化的全流程防控，以期为天津市水污染防治工作提供技术支撑。

4. 成果应用

4.1. 对国家或地方流域规划、环境治理及应急处置的科技支撑

1)助力打好渤海综合治理攻坚战。利用水生态环境功能分区精细划分、水质目标精细化管理方案设计等技术成果，建立了天津市主要河流高强度人工干预下的“污染源-水质”响应关系，精确核定了12条入海河流的汇水范围，实现了污染排放溯源及传输去向解析、在统筹考虑上下游、左右岸的基础上，以入海河流全面消除劣Ⅴ类为硬约束，科学设定境内主要河流水质目标、达标时限及污染减排目标，形成了覆盖全市域的精细化差异化水质目标管理体系。相关研究成果支撑形成了《天津市打好渤海综合治理攻坚战强化作战计划》《天津市入海河流污染治理“一河一策”工作方案》及天津市12条入海河流水污染防治攻坚行动方案，由天津市污染防治攻坚战指挥部印发实施。

2)支撑“十四五”重点流域规划编制。在水环境质量提升方面，研究制定了差异化精细化的分类分期水环境质量提升路径，重点支撑了天津市“十四五”主要河流水质改善目标设定工作；在水生态保护修复方面，研究构建了基于水生态环境功能分区精细划分的天津市水生态环境管理体系，提出了分级分类分区的水生态管控目标，为天津市水生态环境管控单元划定提供了空间化数据成果。项目建立的天津市水生态健康评估指标体系，为天津市“十四五”阶段水资源、水生态亲民指标的制定提供了数据和技术支持。上述成果已纳入到天津市重点流域“十四五”水污染防治规划要点，上报至海河流域北海海域生态环境监督管理局和生态环境部。

3)有力支撑了国家重大生态环境突发事件的应急处置。本项目研发的水环境风险应急技术和设备，在近几年华北渗坑污染应急处置、白洋淀上游污染坑塘应急治理等工作中发挥了重要作用。在2019年8月生态环境部组织的京津冀水环境应急演练中，项目研发的两栖无人侦察车、水体采样无人机、移动分析实验室等进行了集中展示，受到生态环境部的好评，被认为这是未来环境应急技术的集中展示。依托天津滨海新区大型环境应急物资库，建立了常州沿江化工高浓水应急处置中心。特别是在2020年的新冠肺炎疫情应对中成效明显，本项目组编制的《新冠肺炎定点医院污水消毒处理操作规范》和《新冠肺炎定点医院医疗污水强化消毒推荐示例》2部技术指导文件，指导了疫情期间污水强化消毒应急体系建设和规范运行。开发了20余套医疗废水、医疗废物、方舱医院应急消毒等应急处理装置，用于天津市、湖北省武汉市和孝感市、海南省三亚市的肺炎疫情阻击战，相关工作得到生态环境部高度赞扬。

4.2. 有关技术成果的推广应用

高盐难降解废水处理和资源回收利用技术在南港趋零排放示范工程进行了应用，处理高盐废水规模达2 000 m³·d^-1以上，每个月回收废水中的无机盐超过4 000 t，分离出的硫酸钠达到国家二级标准，并在国内外作为工业盐实现产品销售，大幅降低处理成本。同时，该技术还在南港工业区再生水处理工程中进行了推广，有效解决了污水处理厂出水无处可去的难题。

在MVR关键设备推广方面，蒸发结晶系统应用到苏里格气田深度处理工程，MVR型机械压缩设备及活性炭吸附与再生装置已在我国6个行业的15个工程项目上得到应用。

污水厂天津地标高标准排放技术分别在天津经济技术开发区西区和北塘污水处理厂提标改造工程进行了应用，出水水质稳定达到天津新地标A，主要污染物去除率均在90%以上，其中总氮在80%以上，新增成本均在1元以下。该技术还分别在天津中新生态城营城污水处理厂、天津大港港东新城污水处理厂、天津滨海新区南港轻纺园污水处理厂的提标改造中进行了推广应用。

人工湿地污染物协同去除与控制技术在临港人工湿地示范工程进行了示范应用，实现了出水TN≤1.98 mg·L⁻¹、TP≤0.182 mg·L⁻¹，特征污染物去除率大于30%。生境恢复技术在临港示范工程的生境保育区进行了示范应用，应用后鸟类品种由2018年湿地建设前夕的13种恢复至2020年的77种。

5. 建议

1)建立基于水生态环境功能分区的水生态环境管理制度。“十三五”以来，天津市已初步形成以地表水国考断面、市控断面为基础的水质目标管理体系，并在水质改善的幅度上体现出了较好的成效。“十四五”阶段，在水环境质量提升的基础上，国家及流域层面又进一步提出了水生态管理要求，重点在“有河有水、有鱼有草、人水和谐”上实现突破，对水生态环境管理政策工具提出了更高的要求。建议逐步推动水资源、水环境、水生态等要素耦合的水生态环境管理体系，以水生态环境功能分区替代现有水环境控制单元，以水资源、水环境质量、水生态目标替代单一水质目标，以强化水生态修复、提升水生态服务功能替代过度依赖控污减排的管理思路，构建基于水生态环境功能分区的分区、分级、分类、分期水生态环境管理制度。

2)建立基于水质达标、区域总量的差异化排污许可管理制度。我国现阶段排污许可制度确定主要是依据企业行业排放标准、环评审批等要求，更多考虑了企业自身的行业属性和法定审批要求，是基于技术的排污许可限值，虽有利于排污许可管理迅速推广，但未能与水质目标直接挂钩。特别是考虑天津水资源严重匮乏、水环境质量改善需求较大的前提下，与水质目标脱钩的排污许可制度，不能完全发挥排污许可制度应有的作用。因此，作为海河流域主要的入海通道，建议在天津市逐步推动基于水质达标、区域总量的差异化排污许可制度，这对天津市乃至海河流域水环境质量改善具有重要的指标性作用。

3)建立高盐难降解有机废水集中处理厂。针对目前化工制药等行业高盐废水水量小、种类多、水质复杂、达标困难，小规模企业单独建立高盐废水处理系统面临投资高、技术难度大、自己运行技术人员缺乏等难题，建议在化工与制药园区建立高盐废水集中处理厂，工业园区内企业可将高盐废水送到集中处理厂进行处理。高盐废水集中处理厂可以发挥资金、技术、专业人员的优势保证高盐废水处理效果和杂盐资源化，有利于与当地环保部门执法，有利于推动园区化工制药等产生高盐废水的企业健康发展。

4)全面促进滨海新区污水处理提质增效，稳步持续改善新区水生态环境质量。滨海新区应进一步优化产业布局，强化源头管控，科学推进协商排放；加快推进污水管网排查，提升污水处理效能，加大再生水资源多目标综合利用，加大污泥处理处置力度，逐步推进“厂-网-河(湖)”一体化管理。建议全面促进污水处理提质增效，实现污水处理效能的整体和系统性提升，稳步持续改善新区水生态环境质量。

5)加强滨海工业带地区多功能人工湿地构建，提升滨海工业带污染物协同净化与生态服务功能。虽然目前人工湿地已经在我国各地进行了推广应用，但由于缺乏雨水强化预处理、氮磷强化去除、有毒有害有机物强化去除、湿地生境构建等技术集成应用，往往仅具水质净化功能，且难以为区域及迁徙鸟类提供适宜生境。因此，针对当前滨海工业带土地开发利用强度高、有毒有害有机污染物残存、自然湿地退化严重等问题，应强化多功能人工湿地构建技术的推广应用，提升滨海工业带污染物协同净化与生态服务功能。

6)进一步加强环境应急物资储备，加快推动全国环境应急智能网络平台建设。环境应急物资储备应做到“宁可备而不用，不可用而无备”。对不同突发环境污染事件，应进一步研究开发各类专用环境应急设备，强化应急物资储备，增强应急处理能力。建议集成全国各区域风险源基础信息数据库、风险源监控查询系统、应急装备库、专家库、处置方法和案例库、事故应急监控预警系统、管网可视化系统、污染扩散模拟系统等数据库和智能管理系统，建立全国性预警-应急-处置联动响应长效机制，实现全国联动、信息共享。

参考文献 (64)

国家水体污染控制与治理科技重大专项“天津滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”项目的主要研究成果及其应用

作者简介: 孙贻超(1971—)男，硕士，正高级工程师，sunyichao429@hotmail.com; 邢妍(1984—)女，硕士，工程师，xingyan19861008@163.com

通讯作者: 孙贻超(1971—)男，硕士，正高级工程师，sunyichao429@hotmail.com;