江桂斌：持久性有機污染物污染控制已成為我國亟待解決的重大環境問題

持久性有機污染物（POPs）所引起的污染問題是影響全球與人類健康的重大環境問題，其科學研究的難度與深度，以及污染的嚴重性、複雜性和長期性遠遠超過常規污染物。POPs的分析方法、環境行為、生態風險、毒理與健康效應、控制與削減技術的研究是最近20年來環境科學領域持續關注的一個最重要的熱點問題。

「十三五」國家重點出版物出版規劃項目

國家出版基金項目

持久性有機污染物（POPs）研究系列專著

江桂斌院士 總主編

「持久性有機污染物（POPs）研究系列專著」的編撰，集聚了我國 POPs研究優秀科學家群體的智慧，系統總結了 20 多年來我國 POPs 研究的歷史進程，從理論到實踐全面記載了我國 POPs 研究的發展足跡。根據研究方向的不同，本叢書將系統地對 POPs 的分析方法、演變趨勢、轉化規律、生物累積/放大、毒性效應、健康風險、控制技術以及典型區域 POPs 研究等工作加以總結和理論概括，可供廣大科技人員、大專院校的研究生和環境管理人員學習參考，也期待它能在 POPs 環保宣教、科學普及、推動相關學科發展方面發揮積極作用。

《持久性有機污染物（POPs）研究系列專著》

叢書編委會

近代工業污染催生了環境科學的發展。1962 年，Silent Spring 的出版，引起學術界對滴滴涕（DDT）等造成的野生生物發育損傷的高度關注，POPs 研究隨之成為全球關注的熱點領域。1996 年，Our Stolen Future 的出版，再次引發國際學術界對 POPs 類環境內分泌干擾物的環境健康影響的關注，開啟了環境保護研究的新曆程。針對全球範圍內 POPs 污染日趨嚴重的現實，世界許多國家和國際環境保護組織啟動了若干重大研究計劃，涉及POPs 的分析方法、生態毒理、健康危害、環境風險理論和先進控制技術。研究重點包括：POPs 污染源解析、長距離遷移傳輸機制及模型研究；POPs 的毒性機制及健康效應評價；POPs 的遷移、轉化機理以及多介質複合污染機制研究；POPs 的污染削減技術以及高風險區域修復技術；新型污染物的檢測方法、環境行為及毒性機制研究。

持久性有機污染物的全球遷移過程示意圖

國際範圍內針對 POPs 的研究，主要包括經典 POPs（如二噁英、多氯聯苯、含氯殺蟲劑等）的分析方法、環境行為及風險評估等研究。20 世紀 90 年代提出的蒸餾理論和螞蚱跳效應較好地解釋了工業發達地區 POPs 通過水、土壤和大氣之間的界面交換而長距離遷移到南北極等極地地區的現象，而之後提出的山區冷捕集效應則更加系統地解釋了高山地區隨著海拔的增加其環境介質中 POPs 濃度不斷增加的遷移機理，從而為POPs 的全球傳輸提供了重要的依據和科學支持。2001 年5月，全球 100多個國家和地區的政府組織共同簽署了《關於持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》（簡稱《斯德哥爾摩公約》）。目前已有包括我國在內的 179 個國家和地區加入了該公約。從締約方的數量上不僅能看出公約的國際影響力，也能看出世界各國對 POPs 污染問題的重視程度，同時也標誌著在世界範圍內對 POPs 污染控制的行動從被動應對到主動防禦的轉變。

進入 21 世紀之後，隨著《斯德哥爾摩公約》進一步致力於關注和討論其他同樣具 POPs 性質和環境生物行為的有機污染物的管理和控制工作，除了經典 POPs，對於一些新型 POPs 的分析方法、環境行為及界面遷移、生物富集及放大，生態風險及環境健康也越來越成為環境科學研究的熱點。這些新型 POPs 的共有特點包括：目前為正在大量生產使用的化合物、環境存量較高、生態風險和健康風險的數據積累尚不能滿足風險管理等。隨著這些新增 POPs 的生產和使用逐步被禁止或限制使用，其替代品的風險評估、管理和控制也越來越受到環境科學研究的關注。而對於傳統的生態風險標準的進一步擴展，使得大量的商業有機化學品的安全評估體系需要重新調整。

中國作為經濟快速增長的發展中國家，目前正面臨比工業發達國家更加複雜的環境問題。在前兩類污染物尚未完全得到有效控制的同時，POPs 污染控制已成為我國迫切需要解決的重大環境問題。作為化工產品大國，我國新型 POPs 所引起的環境污染和健康風險問題比其他國家更為嚴重，也可能存在國外不受關注但在我國環境介質中廣泛存在的新型污染物。對於這部分化合物所開展的研究工作不但能夠為相應的化學品管理提供科學依據，同時也可為我國履行《斯德哥爾摩公約》提供重要的數據支持。另外，隨著經濟快速發展所產生的污染所致健康問題在我國的集中顯現，新型 POPs 污染的毒性與健康危害機制已成為近年來相關研究的熱點問題。

隨著 2004年 5月《斯德哥爾摩公約》正式生效，我國在國家層面上啟動了對POPs 污染源的研究，加強了 POPs 研究的監測能力建設，建立了幾十個高水平專業實驗室。科研機構、環境監測部門和衛生部門都先後開展了環境和食品中POPs的監測和控制措施研究。特別是最近幾年，在新型 POPs 的分析方法學、環境行為、生態毒理與環境風險，以及新污染物發現等方面進行了卓有成效的研究，並獲得了顯著的研究成果。如在電子垃圾拆解地，積累了大量有關多溴二苯醚（PBDEs）、二噁英、溴代二噁英等 POPs 的環境轉化、生物富集/放大、生態風險、人體賦存、母嬰傳遞乃至人體健康影響等重要的數據，為相應的管理部門提供了重要的科學支撐。我國科學家開闢了發現新 POPs 的研究方向，並連續在環境中發現了系列新型有機污染物。這些新 POPs 的發現標誌著我國 POPs 研究已由全面跟蹤國外提出的目標物，向發現並主動引領新 POPs 研究方向發展。在機理研究方面，率先在珠穆朗瑪峰、南極和北極地區「三極」建立了長期採樣觀測系統，開展了 POPs 長距離遷移機制的深入研究。通過大量實驗數據證明了 POPs 的冷捕集效應，在新的源匯關係方面也有所發現，為優化 POPs 遠距離遷移模型及認識 POPs 的環境歸宿做出了貢獻。在污染物控制方面，系統地摸清了二噁英類污染物的排放源，獲得了我國二噁英類排放因子，相關成果被聯合國環境規劃署《全球二噁英類污染源識別與定量技術導則》引用，以六種語言形式全球發布，為全球範圍內評估二噁英類污染來源提供了重要技術參數。以上有關 POPs 的相關研究是解決我國國家環境安全問題的重大需求、履行國際公約的重要基礎和我國在國際貿易中取得有利地位的重要保證。

我國 POPs 研究凝聚了一代代科學家的努力。1982 年，中國科學院生態環境研究中心發表了我國二噁英研究的第一篇中文論文。1995 年，中國科學院武漢水生生物研究所建成了我國第一個裝備高分辨色譜/質譜儀的標準二噁英分析實驗室。進入21 世紀，我國 POPs 研究得到快速發展。在能力建設方面，目前已經建成數十個符合國際標準的高水平二噁英實驗室。中國科學院生態環境研究中心的二噁英實驗室被聯合國環境規劃署命名為「Pilot Laboratory」。

2001年，我國環境內分泌干擾物研究的第一個「863」項目「環境內分泌干擾物的篩選與監控技術」正式立項啟動。隨後經過 10 年 4 期「863」項目的連續資助，形成了活體與離體篩選技術相結合，體外和體內測試結果相互印證的分析內分泌干擾物研究方法體系，建立了有中國特色的環境內分泌污染物的篩選與研究規範。

2003年，我國 POPs 領域第一個「973」項目「持久性有機污染物的環境安全、演變趨勢與控制原理」啟動實施。該項目集中了我國 POPs 領域研究的優勢隊伍，圍繞 POPs 在多介質環境的界面過程動力學、複合生態毒理效應和焚燒等處理過程中 POPs 的形成與削減原理三個關鍵科學問題，從複雜介質中超痕量 POPs 的檢測和表徵方法學；我國典型區域 POPs 污染特徵、演變歷史及趨勢；典型 POPs 的排放模式和運移規律；典型 POPs 的界面過程、多介質環境行為；POPs 污染物的複合生態毒理效應；POPs 的削減與控制原理以及 POPs生態風險評價模式和預警方法體系七個方面開展了富有成效的研究。該項目以我國 POPs 污染的演變趨勢為主，基本摸清了我國 POPs 特別是二噁英排放的行業分布與污染現狀，為我國履行《斯德哥爾摩公約》做出了突出貢獻。2009 年，POPs 項目得到延續資助，研究內容發展到以 POPs的界面過程和毒性健康效應的微觀機理為主要目標。2014 年，項目再次得到延續，研究內容立足前沿，與時俱進，發展到了新型持久性有機污染物。這 3期「973」項目的立項和圓滿完成，大大推動了我國 POPs 研究為國家目標服務的能力，培養了大批優秀人才，提高了學科的凝聚力，擴大了我國 POPs 研究的國際影響力。

圖片來源：Pexels 作者：Chokniti Khongchum

2008 年開始的「十一五」國家科技支撐計劃重點項目「持久性有機污染物控制與削減的關鍵技術與對策」，針對我國持久性有機物污染物控制關鍵技術的科學問題，以識別我國 POPs 環境污染現狀的背景水平及制訂優先控制 POPs 國家名錄，我國人群 POPs 暴露水平及環境與健康效應評價技術，POPs 污染控制新技術與新材料開發，焚燒、冶金、造紙過程二噁英類減排技術，POPs 污染場地修復，廢棄 POPs的無害化處理，適合中國國情的 POPs 控制戰略研究為主要內容，在廢棄物焚燒和冶金過程煙氣減排二噁英類、微生物或植物修復 POPs 污染場地、廢棄 POPs 降解的科研與實踐方面，立足自主創新和集成創新。項目從整體上提升了我國 POPs 控制的技術水平。

目前我國 POPs 研究在國際 SCI 收錄期刊發表論文的數量、質量和引用率均進入國際第一方陣前列，部分工作在開闢新的研究方向、引領國際研究方面發揮了重要作用。2002 年以來，我國 POPs 相關領域的研究多次獲得國家自然科學獎勵。2013 年，中國科學院生態環境研究中心 POPs 研究團隊榮獲「中國科學院傑出科技成就獎」。

我國 POPs 研究開展了積極的全方位的國際合作，一批中青年科學家開始在國際學術界嶄露頭角。2009 年 8 月，第 29 屆國際二噁英大會首次在中國舉行，來自世界上 44 個國家和地區的近 1100 名代表參加了大會。國際二噁英大會自 1980 年召開以來，至今已連續舉辦了 38 屆，是國際上有關持久性有機污染物（POPs）研究領域影響最大的學術會議，會議所交流的論文反映了當時國際 POPs 相關領域的最新進展，也體現了國際社會在控制 POPs 方面的技術與政策走向。第 29 屆國際二噁英大會在我國的成功召開，對提高我國持久性有機污染物研究水平、加速國際化進程、推進國際合作和培養優秀人才等方面起到了積極作用。近年來，我國科學家多次應邀在國際二噁英大會上作大會報告和大會總結報告，一些高水平研究工作產生了重要的學術影響。與此同時，我國科學家自己發起的 POPs 研究的國內外學術會議也產生了重要影響。2004 年開始的「International Symposium on Persistent ToxicSubstances」系列國際會議至今已連續舉行 14 屆，近幾屆分別在美國、加拿大、中國香港、德國、日本等國家和地區召開，產生了重要學術影響。每年 5 月 17～18日定期舉行的「持久性有機污染物論壇」已經連續 12 屆，在促進我國 POPs 領域學術交流、促進官產學研結合方面做出了重要貢獻。

圖片來源：：Pixabay

我國的 POPs 研究方興未艾，人才輩出，影響國際，自樹其幟。然而，「行百里者半九十」，未來事業任重道遠，對於科學問題的認識總是在研究的不斷深入和不斷學習中提高。學術的發展是永無止境的，人們對 POPs 造成的環境問題科學規律的認識也是不斷發展和提高的。受作者學術和認知水平限制，本叢書可能存在不同形式的缺憾、疏漏甚至學術觀點的偏頗，敬請讀者批評指正。本叢書若能對讀者了解並把握 POPs 研究的熱點和前沿領域起到拋磚引玉作用，激發廣大讀者的研究興趣，或討論或爭論其學術精髓，都是作者深感欣慰和至為期盼之處。

本文摘編自江桂斌總主編「持久性有機污染物（POPs）研究系列專著」叢書序，標題為編者所加。

叢書書目

發現新型有機污染物的理論與方法

新型持久性有機污染物的生物富集

新型有機污染物的環境行為

工業過程中持久性有機污染物排放特徵

持久性有機污染物的內分泌干擾效應

環境計算化學與毒理學

手性污染物的環境化學與毒理學

極地與高山地區持久性有機污染物的賦存與環境行為

持久性有機污染物的生態毒理學

持久性有機污染物的水污染控制化學方法與原理

持久性有機污染物的樣品前處理方法與技術

持久性有機污染物的分析方法與檢測技術

汞的分子轉化與長距離傳輸

持久性有機污染物的中國膳食暴露與人體負荷（2019年9月即將出版）

持久性有機污染物被動採樣與區域大氣傳輸(第二版)（2019年9月即將出版）

持久性有機污染物的地球化學（2019年9月即將出版）

（本期編輯：王芳）

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