■本報記者 彭科峰
持久性有機(jī)污染物(POPs)指人類合成的能持久存在于環(huán)境中,、通過生物食物鏈(網(wǎng))累積、對人類健康造成有害影響的化學(xué)物質(zhì)。它造成的環(huán)境污染是全球重大的環(huán)境問題,它是環(huán)境科學(xué)的重要前沿領(lǐng)域,。
實驗人員在南極考察,。
南極再度迎來中國科學(xué)院的科學(xué)家們,。
前不久,中科院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學(xué)與生態(tài)毒理學(xué)國家重點實驗室的張慶華研究員順利到達(dá)中國南極長城站,,開始為期3個月的極地科考項目——“南極地區(qū)有機(jī)氯化合物手性特征調(diào)查研究”。
對于從事環(huán)境化學(xué)研究的科研工作者來說,,這是一個難得的機(jī)會,。但對于環(huán)境化學(xué)與生態(tài)毒理學(xué)國家重點實驗室(以下簡稱環(huán)化毒理室)的研究人員來說,,去南極研究有機(jī)氯化合物,只是他們工作的一部分,,并不算稀奇,。
開創(chuàng)有機(jī)污染物研究的先河
“持久性有機(jī)污染物(POPs)造成的環(huán)境污染是全球重大的環(huán)境問題,它是環(huán)境科學(xué)的重要前沿領(lǐng)域,?!敝袊茖W(xué)院院士、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心主任江桂斌這樣向《中國科學(xué)報》記者表示,。
研究持久性有毒污染物,,是環(huán)化毒理室最主要的使命之一。持久性有機(jī)污染物更是研究的重點,。
持久性有機(jī)污染物,,指能持久存在于環(huán)境中、可長距離遷移,、通過生物食物鏈(網(wǎng))累積,、對人類健康造成有害影響的有機(jī)污染物。它主要分為有機(jī)氯殺蟲劑,、工業(yè)化學(xué)品和非故意產(chǎn)生的副產(chǎn)物三類,。
江桂斌介紹,持久性有機(jī)污染物有四個特點,,第一是很難消除和降解,,“依據(jù)環(huán)境條件,有的物質(zhì)數(shù)十年都很難在自然環(huán)境下消除”,;第二是在食物鏈中呈富集和放大效應(yīng),,“比方說有的污染物在水體中含量很低,但在食物鏈的高端生物體中含量就要高很多”,;第三是能長距離傳輸,;第四是這些污染物毒性非常強(qiáng),容易致癌,、致畸和致突變或具有環(huán)境內(nèi)分泌干擾特性,。
上世紀(jì)70年代,環(huán)化毒理室即率先在國內(nèi)開展有毒化學(xué)污染物的相關(guān)研究和環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)方法體系的建設(shè),,在環(huán)境分析方法與儀器設(shè)備研制,、污染分布與演化趨勢、污染物形態(tài)與環(huán)境化學(xué)行為以及生態(tài)毒理效應(yīng)等方面完成了大量基礎(chǔ)性的系統(tǒng)研究,,在環(huán)境化學(xué)與生態(tài)毒理學(xué)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展方面作出了重要的奠基性貢獻(xiàn),。
“可以說,我們實驗室開創(chuàng)了我國POPs研究的領(lǐng)域,?!苯鸨筮M(jìn)一步表示,。早在1993年,實驗室就獲得了自然科學(xué)基金委環(huán)境科學(xué)第一個重大項目,。2003年,,實驗室又獲得我國POPs研究的首個“973”項目。
目前,,實驗室以持久性有毒化學(xué)污染物(PTS)的分析方法,、環(huán)境化學(xué)行為及其生態(tài)毒理效應(yīng)為主要研究方向。現(xiàn)有固定人員約59人,,其中中國科學(xué)院院士2人,,中國工程院院士1人,長江學(xué)者成就獎獲得者1人,,國家杰出青年科學(xué)基金獲得者5人,。近期實驗室還招聘了在美國有多年研究經(jīng)驗的Francesco Faiola博士為課題組長,加快了國際化進(jìn)程,。
實驗室具備了國際水平的環(huán)境化學(xué),、生態(tài)毒理學(xué)儀器設(shè)備平臺和國內(nèi)首個環(huán)境樣品庫,其中“二惡英實驗室”處于國際領(lǐng)先水平,,“它曾被聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署授予‘持久性有機(jī)污染物分析示范實驗室’,,并通過國家計量認(rèn)證和合格實驗室認(rèn)可?!苯鸨笳f,。
從極地到高原的研究
作為國家重點實驗室,環(huán)化毒理室承擔(dān)和完成了大量國家級重要科研項目,。目前正主持國家重大支撐計劃項目,、國家基金委重大基金項目、“973”項目和“863”項目等,。
而科研人員的足跡,,則幾乎包括了全世界范圍內(nèi)極高極寒的角落。從海拔8000多米的青藏高原,,到冰雪覆蓋的南極和北極大地,,環(huán)化毒理室的科研工作者們,追尋著持久性有機(jī)污染物落足的痕跡,。
2013年7月15日至20日,,由中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心主辦的“首屆極地及高山地區(qū)持久性有毒污染物學(xué)術(shù)研討會”在拉薩成功召開。會議上,,科研人員從PTS在極地與高山等偏遠(yuǎn)環(huán)境中的賦存狀況,,新型持久性污染物的毒性、長距離遷移、控制技術(shù)與策略等方面對我國在高山極地PTS方面研究的最新進(jìn)展進(jìn)行了交流,。環(huán)化毒理室的張慶華,、傅建捷等科研人員對青藏高原地區(qū)的湖泊中的持久性污染物質(zhì)的分布特征的學(xué)術(shù)報告贏得了與會者的一致好評。
“POPs在世界上其他地區(qū)產(chǎn)生后,,通過大氣活動,在季風(fēng)的作用下,,逐步傳輸?shù)皆摰貐^(qū),,然后在該地區(qū)聚集。這一般被稱為‘高山冷凝效應(yīng)’,?!苯鸨筮@樣表示。
而在極地,,實驗室的科研人員實際上已經(jīng)進(jìn)行了長達(dá)4年的研究,。近年來,實驗室在南,、北極的科考站,,對土壤、海洋生物等進(jìn)行了多項取樣研究,。
張慶華研究員向《中國科學(xué)報》記者介紹,,盡管研究的時間并不算太長,但他們?nèi)匀幌Mㄟ^持續(xù)的研究,,為有關(guān)部門的決策提供相關(guān)的科學(xué)依據(jù),,“應(yīng)該說,這些年來,,極地的持久性有機(jī)污染物是呈增多的趨勢”,。
“一般而言,持久性有機(jī)污染物容易往低溫的環(huán)境聚集,。一旦低溫環(huán)境發(fā)生改變,,溫度上升,它們就會重新開始遷徙,?!睆垜c華說,在極地地區(qū)開展相關(guān)研究,,有著先天的優(yōu)勢,。
張慶華參加的“2013年度中國第30次南極科學(xué)考察”,旨在通過分析極地環(huán)境和生物樣品中具有手性特征的有機(jī)氯化合物及其污染特征,,進(jìn)一步深入考察污染物的全球長距離傳輸途徑及其區(qū)域環(huán)境化學(xué)行為,,豐富實驗室以往在南北極地區(qū)的研究結(jié)果,為探查POPs的遷移規(guī)律和對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響提供數(shù)據(jù)支持。
為國際談判提供參考
實驗室在很多標(biāo)準(zhǔn)的制定,、國家對外談判方面,,一直在默默地發(fā)揮著不可替代的作用。
江桂斌舉例說,,實驗室鄭明輝課題組,,曾經(jīng)成功研發(fā)出有效減少二惡英的方法:通過在廢棄物焚燒設(shè)施中加入阻滯劑可以有效降低二惡英類的產(chǎn)生。
而實驗室曾經(jīng)評估我國62個工業(yè)行業(yè)的二惡英排放,,實際監(jiān)測與理論模型相結(jié)合,,得出我國年排放二惡英總量10.2千克,這個評估結(jié)果被國務(wù)院批復(fù)的《國家履約實施計劃》所采納,。他們的監(jiān)測數(shù)據(jù)與評估為我國9部委提出二惡英控制對策提供了第一手?jǐn)?shù)據(jù),。
在全球POPs的監(jiān)測中,實驗室在地球“三極”建立POPs遠(yuǎn)距離遷移研究基地,,在全球POPs遠(yuǎn)距離遷移國際談判中擁有了話語權(quán),。他們提出的二惡英的工業(yè)污染源排放特征在國際上得到認(rèn)可與推廣。
實驗室提出的焦炭生產(chǎn)等行業(yè)存在多氯萘等POPs排放風(fēng)險,,研究結(jié)論在2012年和2013年被斯德哥爾摩公約新POPs審查委員會編制的技術(shù)文件中發(fā)布,。草漿造紙、氯苯生產(chǎn)中二惡英類排放特征的成果被UNEP歸納為排放因子,,以6種語言進(jìn)行全球發(fā)布,,供各國在評估這些污染源二惡英類排放風(fēng)險時使用。
2001年國際上簽署了關(guān)于POPs的斯德哥爾摩公約,,這是人類保護(hù)環(huán)境的重要里程碑,,我國政府于2004年加入該公約。
江桂斌,、鄭明輝,、王亞韡作為中國代表團(tuán)成員或技術(shù)專家,32次參加在瑞士,、烏拉圭,、塞內(nèi)加爾等國家召開的履約談判,負(fù)責(zé)或參與履約成效評估,、新POPs審議等工作,,通過技術(shù)支撐,維護(hù)中國的國家利益,。
“我們在全球POPs監(jiān)測計劃中提供了重要科技支撐作用,,履約支撐工作受到UNEP暨斯德哥爾摩公約秘書處的高度評價?!编嵜鬏x說,。