追逐持久性有機污染物的足跡
持久性有機污染物（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。
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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，去南極研究有機氯化合物，只是他們工作的一部分，并不算稀奇。
開創(chuàng)有機污染物研究的先河
“持久性有機污染物（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。”中國科學(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。持久性有機污染物更是研究的重點。
持久性有機污染物，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污染物。它主要分為有機氯殺蟲劑、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，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。
“可以說，我們實驗室開創(chuàng)了我國POPs研究的領(lǐng)域。”江桂斌進一步表示。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FrancescoFaiola博士為課題組長，加快了國際化進程。
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。”江桂斌說。
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方面研究的最新進展進行了交流。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)’。”江桂斌這樣表示。
而在極地，實驗室的科研人員實際上已經(jīng)進行了長達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，極地的持久性有機污染物是呈增多的趨勢”。
“一般而言，持久性有機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。”張慶華說，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氯化合物及其污染特征，進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。”鄭明輝說。
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