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新污染物治理,迫在眉睫——访中科院生态环境中心王亚韡研究员

2021-08-05 10:12:44  来源: 仪器信息网

导读: 部分新污染物具有较强的环境/生物持久性、明显的生物富集性、可以进行长距离全球迁移等特性,能够对人体健康和生态环境构成危害。 新污染物一般是指人工合成或自然存在的化学品或微生物,新近发现其环境赋存可引起显著已知或可疑的毒性作用与健康危害,尤其是需要重视那些已有比较充分科学数据表明其对生态环境及人体健康有危害或有较高风险,但政府监管部门对其管理措施尚不完善或尚未列入优先管控名录的污染物。 部分新污染物具有较强的环境/生物持久性、明显的生物富集性、可以进行长距离全球迁移等特性,能够对人体健康和生态环境构成危害。目前,新污染物的环境暴露、可能导致的健康危害以及引发相关疾病的分子机制仍是一个国际性科学难题,是新污染物研究最薄弱的环节之一。 王亚韡,中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室副主任、研究员、博士生导师,长期从事新污染物的分析方法、环境过程及暴露机制研究。目前,王亚韡已发表SCI收录论文150余篇,全部论文被引用6000余次,先后获国家杰青、优青、中国科学院青年科学家奖、中国化学会青年化学奖、中科院卢嘉锡青年人才奖等项目支持及奖项。 近日,仪器信息网特别采访了王亚韡研究员,请他就国内持久性有机污染物(POPs)和新污染物污染现状、相关研究进展以及治理难点进行了分享。 中国科学院生态环境研究中心 环境化学与生态毒理学国家重点实验室 副主任、研究员、博士生导师  王亚韡 2003年,王亚韡考入中国科学院生态环境研究中心攻读博士学位,开启了他新污染物的研究之路。2006年,王亚韡博士毕业,就在同年,《斯德哥尔摩公约》(以下简称《公约》)将“短链氯化石蜡”纳入持久性有机污染物(POPs)候选名单。到了2008年,王亚韡随我国政府代表团参与《公约》POPs审查委员会会议时发现:我国关于短链氯化石蜡的相关环境行为及风险评估研究几乎为“零”,我国又是氯化石蜡生产大国,每年产能可达100万吨,对相关管理部门而言,这是一个巨大的挑战,相关研究的开启成为迫切的需求。王亚韡等中国科学院生态环境研究中心(以下简称“生态环境中心”)的科研人员在江桂斌院士的带领下也随之开始了对氯化石蜡等新型污染物的研究。经过10多年的持续研究,目前,生态环境中心发表有关“短链氯化石蜡”的相关论文在国内起到引领作用,并为全球范围内开展相关环境管理提供了有力的技术支撑。 污染物覆盖范围广、替代难度大 目前,共有30种(类)POPs物质被列入公约管制物质名单,其中18种物质属于新增POPs范畴。既然这些污染物已被《公约》纳入管控,那可不可以不使用这些污染物或使用无害的物质进行替代呢? 但事实并非想象的那么容易。王亚韡介绍说,新污染物和POPs种类繁多,涵盖生活消费、工业生产等不同领域,广泛存在于日常的用品中。以氯化石蜡为例,它本身是一种塑料添加剂和阻燃剂,但并非不可替代。“而问题是氯气是我国氯碱行业的副产品,而氯化石蜡是氯碱行业用来平衡氯气的重要产品。使用氯化石蜡作为添加剂,一方面是它原料来源丰富,另一方面,它的价格在市场中较有优势,因此,限制生产对于相关行业具有较大的挑战。” 而对于某些POPs物质来说,又与氯化石蜡情况不同。王亚韡补充说:“目前,某些POPs物质在一些应用领域里目前是不可或缺的。”他举例,全氟辛酸(PFOA)由于“不粘锅涂层事件”而在世界范围内受到广泛关注。“但这种物质是氟化工领域里面非常重要的一种化工产品,广泛使用于消防、航空、农药、氟塑料、氟橡胶等众多领域,被誉为工业味精。虽然其已经被《公约》纳入新增POPs名单,但在很多领域短期由于没有合适的替代品和替代技术,而不得不申请特定豁免。” 王亚韡还表示,即使在一些领域使用了该物质的类似物作为替代品,但它们与PFOA结构的类似性也决定了环境行为及毒性效应的相似性,并不能彻底解决环境安全问题。 “协同检测”有望实现常规监测 王亚韡从2008年起便随中国代表团参加《公约》国际审查,当提及中国在国际环境保护中的地位时,王亚韡说:“中国在国际谈判中扮演着非常重要的角色,并一直坚持做一个‘负责任的大国’,其中包含两层含义,一是对国际环境保护的负责,同时也是对我国环境安全的负责。 他介绍说,中国坚持“大国责任”政策,近几年对新污染物的重视程度越来越高。2020年6月生态环境部发布消息,下一步将把持久性有机污染物监测纳入全国环境监测体系;2021年1月27日全国生态环境保护工作会议指出着手开展新污染物监测与评估。 不过,我国在相关新污染物的管理方面仍存在很多问题。王亚韡认为:将新污染物纳入常规检测体系,目前最大的问题还是“监测清单”的建立上。新污染物种类繁多,不能将所有的新污染物都纳入监测体系中,需要根据各个行业现状综合考量;其次便是监测能力建设的问题,将污染物纳入监测体系必须有标准的分析方法,但新污染物覆盖范围广、包含种类多、性质差异大、分析方法多且复杂,分析体系的搭建成了一项非常具有挑战性的难题。 王亚韡认为,目前较为可行的方法是形成新污染物与传统污染物的“协同检测”。如果可以成功开发出将几类污染物进行“协同检测”的方法,将会大大降低监测能力建设过程中投入的人力及资金成本。他说:“但这种方式需要以‘监测清单’的确定为基础,同时也要考虑到物质性质的相似性,仍有很多问题有待研究。” 研究成果“碎片化”,顶层设计是关键 谈到我国新污染物和POPs的污染现状,王亚韡表示,我国是化工大国,化工生产在我国GDP中具有很高的占比,这也决定了我国新污染物的环境库存较大。相比于传统污染物,我国对新污染物的研究起步并不晚,且在部分研究领域进展属于世界前列,这也与我国国情密切相关。“虽然我国相关的研究成果很多,但整体较为碎片化,没有一个系统的研究规划,研究主要集中在新污染物的环境转化、毒性效应和人群暴露机制方面。而对管理部门而言,关键是需要掌控相关化学品生产和排放的研究数据,才便于相关部门进行管控,而这也是目前所欠缺的。”王亚韡建议针对某些对我国影响深远的新污染物,由国家立项,对某个污染物从生产排放、环境迁移及转化到人体健康进行系统性的全生命周期研究,最后形成完善的评估报告,这对相关部门实施相应的化学品管控具有重要的意义。 王亚韡说:“目前,我们也在积极的根据我国化工生产的特点做一些前瞻性的调研工作,并提供给相关管理部门,让他们意识到问题的存在,为以后逐步形成系统性、预判性的研究打下基础。” 王亚韡实验室一角 合作开发实现成果转化,创新研究防患于未然 虽然已经进行了十余年的短链氯化石蜡研究,但是王亚韡表示,氯化石蜡分为短链、中链和长链,虽然目前《公约》清单中只对短链氯化石蜡进行了管控,但这三类物质在产品中多以混合物的形式存在,且相似的结构也决定了它们相似的环境行为,这就对化学品的管控提出了很大的挑战。王亚韡分析,从《公约》的发展进度来看,中链和长链氯化石蜡很有可能在不久的将来被纳入管控建议清单中,所以未来,他还将对中链和长链氯化石蜡开展进一步的研究,为将来环境管控的需求提供重要的数据参考。 同时,王亚韡提到了2020年9月生态环境中心与岛津企业管理(中国)有限公司(以下简称“岛津”)签订的“创新研发合作框架协议”,该协议旨在推动现代科学分析仪器以及创新研发在生态环境与健康中的应用,首期的研究就聚焦在持久性污染物分析方法建立及标准化、区域性污染物监测技术及创新、环境样本前处理装置开发以及仪器零部件设计等,王亚韡的一个合作项目就包含其中。 王亚韡在采访中还表示,生态环境中心正与岛津在杭州高等研究院环境学院中共建一个创新协作平台,以合作开发新的环境分析相关技术并实现技术转化。王亚韡课题组也正在该平台进行新污染物分析方法体系的开发。针对我国目前对新污染物管控中迫切解决的监测问题,该研究将开发不同新污染物的协同检测方法。该方法体系的建立将为我国实现传统污染物和新污染物的协同监测提供极大的便利条件,节约大量人力及经济成本。 王亚韡实验室一角 王亚韡也坦然,虽然我国对新污染物的研究已经经过了二十余年的研究,但目前对典型新污染物的环境行为和暴露机制仍存在很多未知,还需要更多环境工作者参与进来,为国家环保工作贡献力量。 (撰稿编辑:吴优) 后记: 采访后,我们来到了王亚韡老师的实验室参观,并不宽敞的实验室中摆满了各类仪器,就是这样一间并不起眼的屋子里,产出的数据让有关部门的管控措施有了依据,让中国在国际谈判中更有底气,让中国的环境治理工作更进一步。王亚韡也只是中国众多科学家的一个缩影,向科学家致敬,向奋斗在一线的科研工作者致敬!

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来源:仪器信息网


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