《Journal of Water Process Engineering》：Paraben as an emerging global concern: A comprehensive review on remediation by conventional and advanced technologies encompassing techno-economic and life cycle assessment
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苯甲酸盐污染威胁生态系统和人类健康，传统水处理技术无法有效去除这类难降解污染物，电化学氧化和生物电化学系统等新兴技术展现出高效矿化潜力但尚未规模化应用。本文系统综述了涵盖物理、化学、生物及组合工艺的paraben去除技术，重点比较了生命周期评估（LCA）、技术经济分析（TEA）和SWOT分析，揭示实验室技术工程化瓶颈，提出优化策略。
Nehaun Zargar|Almeenu Rasheed|Neha Sharma|Yasser Bashir|Sovik Das
印度德里印度理工学院土木与环境工程系，新德里，110016，印度
摘要
由于对羟基苯甲酸（parabens）的广泛使用，这些物质在水体中普遍存在，对生态系统和人类健康构成了严重威胁。传统的废水处理技术并未专门设计用于去除这些难以降解的污染物，因此被认为是水体中对羟基苯甲酸的主要来源。结果，在处理后的废水中检测到的对羟基苯甲酸浓度高达443 μg/L，这可能导致生物累积、抗菌素耐药性和长期的生态毒性。由于其普遍性，这些物质在环境中的持久性加剧了人类接触的风险，而接触对羟基苯甲酸与内分泌紊乱、致癌性、不孕不育等问题有关。因此，开发新的技术以从水和废水中去除这些污染物至关重要，以保护水生和陆地生物。本文综述了用于从水体中去除对羟基苯甲酸的传统和新兴技术，详细阐述了不同处理技术的机制、去除效率，并基于技术经济分析、生命周期评估以及优势-劣势-机会-威胁（SWOT）分析进行了比较，指出了相关挑战及提出的解决方案。其中，电化学高级氧化过程和生物电化学系统由于运行成本低且能够完全矿化污染物而显示出巨大潜力；然而，它们的应用目前仍局限于实验室规模。因此，需要进一步的研究以实现其在实际应用中的快速推广。因此，本综述将为研究人员开发可持续的对羟基苯甲酸去除技术提供指导。
引言
清洁的水是最宝贵的自然资源之一，它促进了人类文明的诞生和社会经济的发展。然而，这种社会发展在环境污染方面付出了沉重代价。不断增长的人口增加了对水的需求，同时水体污染问题也日益严重[1]。如果不采取必要措施，到2030年这一需求缺口可能达到40%[2]。因此，废水不仅需要用于冲洗、景观美化和工业用途，还需要用于饮用水。然而，处理后的废水中出现的潜在有毒微量污染物削弱了废水回收的可行性，特别是直接用于人类饮用的情况[3]。由于传统废水处理技术并未专门设计用于去除新兴污染物（如内分泌干扰化合物（ECs）、增塑剂、微塑料和药物[4]，这些处理设施无法降解这些物质及其代谢物，反而将它们转移到污泥中或产生有毒副产品[5]、[6]。因此，由于这些物质的生态毒性和相关健康风险（包括乳腺肿瘤、免疫系统紊乱、肥胖、致癌效应、中枢神经系统紊乱、不孕不育和特应性哮喘等）[3]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]，水污染问题日益严重。在对羟基苯甲酸中，广泛使用的防腐化合物用于延长化妆品、食品、药品以及纸制品和卫生巾等日常用品的保质期[13]。根据20世纪90年代末和21世纪初的研究，基于其雌激素和抗雄激素活性，对羟基苯甲酸被归类为潜在有毒化合物[14]。尽管市场上出现了“无对羟基苯甲酸”的产品，但这主要是由于消费者需求和健康问题[15]。然而，如图1所示，甲基对羟基苯甲酸（MP）、乙基对羟基苯甲酸（EP）、丁基对羟基苯甲酸（BuP）和丙基对羟基苯甲酸（PP）仍存在于空气、水和土壤等不同环境中，并最终进入食物链[8]。
对羟基苯甲酸的检测浓度范围从几ng/L到μg/L不等；迄今为止报告的最高浓度为527 μg/L，超过了鱼类和微生物聚集体的无效应浓度（NEC），分别为20 μg/L和0.5 μg/L，低于此浓度时预计不会造成伤害[20]、[21]、[22]、[23]。这种高浓度引发了担忧，因为长期接触对羟基苯甲酸会导致血液生化变化、组织损伤、氧化应激以及Labeo rohita中的脱氧核糖核酸（DNA）损伤，而BuP的暴露还会导致大鼠甲状腺损伤，引发甲状腺功能减退[24]、[25]。鉴于对羟基苯甲酸对人类和其他生物的这些不良影响，迫切需要找到合适的技术来有效去除废水中的这些难以降解的污染物。本文综述了所有主要的对羟基苯甲酸去除技术，旨在建立可持续的水质管理框架，保护人类健康和环境完整性。
尽管有一些综述文章讨论了从水体中去除对羟基苯甲酸的技术、方法、机制、效率和挑战，但它们并未全面涵盖所有现有技术[6]、[8]、[26]。因此，仍需要一份更新的综合综述来涵盖先进和传统技术。为此，本文汇编了现有的和新兴的对羟基苯甲酸去除技术，结合了最新进展，为将这些技术应用于实际提供了方向。此外，本文首次提出了对羟基苯甲酸去除技术的优势-劣势-机会-威胁（SWOT）分析、生命周期评估（LCA）和技术经济评估（TEA），评估了其在环境可持续性和经济可行性方面的表现，这是迄今为止任何综述文章中所缺乏的。因此，本研究将帮助该领域的研究人员选择合适的技术来去除水体中的对羟基苯甲酸。
部分摘录
对羟基苯甲酸的特性、检测方法及其影响
自20世纪20年代以来，分析技术（如液相色谱-质谱法、高效液相色谱-质谱法和气相色谱-质谱法）的进步显著提高了对羟基苯甲酸的检测能力，其检测浓度范围已达到几ng/L到μg/L[9]。对羟基苯甲酸是通过将对羟基苯甲酸（PHBA）与不同的烷基或芳基团酯化合成的，从而形成多种类型的对羟基苯甲酸，如MP、PP等
对羟基苯甲酸去除技术
由于对羟基苯甲酸的持久性和潜在毒性，这些物质在水体中经常被检测到，对人类和水生生态系统构成了日益严重的威胁[29]。因此，有效去除水中的对羟基苯甲酸对于减轻其对生态系统的负面影响至关重要。然而，传统的废水处理工艺并未专门设计用于去除这些化合物，导致它们仍然存在于处理后的废水中
对羟基苯甲酸去除技术的比较评估：LCA、TEA和SWOT分析
为了评估不同技术在去除水体中对羟基苯甲酸方面的实际适用性和环境可持续性，对这些技术进行了比较评估。然而，由于缺乏针对对羟基苯甲酸的特定TEA和LCA研究，以下部分主要介绍了经过实验验证的对羟基苯甲酸去除技术，利用了针对微量污染物的TEA和LCA研究进行分析
挑战、未来展望
前面关于对羟基苯甲酸去除技术的讨论指出，物理和生物处理过程中污泥管理不善可能导致对羟基苯甲酸的二次污染。此外，化学处理方法往往会产生更持久和有毒的副产品，因此需要确保这些副产品完全矿化才能安全处置。例如，Yoom、Shin [45]、Giesy和Kannan [128]、Luo、Wei [129]以及Machala、Bláha [130]的研究表明
结论
本文对用于从水和废水中去除对羟基苯甲酸的传统和新兴技术进行了全面评估。传统处理技术在缓解对羟基苯甲酸的毒性方面效果有限，主要是因为会产生有毒副产品并可能造成二次污染。此外，SWOT分析突出了先进处理技术（如电化学和生物电化学技术）的潜在优势
CRediT作者贡献声明
Nehaun Zargar：撰写初稿、可视化处理、验证、软件使用、资源协调、方法设计、数据分析、概念构建。Almeenu Rasheed：审稿与编辑、可视化处理、验证、资源协调、调查、撰写初稿。Neha Sharma：审稿与编辑、可视化处理、验证、资源协调、调查。Yasser Bashir：审稿与编辑、可视化处理、验证、资源协调、调查。Sovik Das：审稿与
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
通讯作者感谢印度理工学院德里分校土木与环境工程系为这项研究提供的支持和基础设施。
