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ES&T Viewpoint: 倡议采取全球PMT策略,以保障饮水安全

金彪 研究员

日,中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室金彪研究员、硕士研究生黄晨等,与挪威岩土工程研究所Hans Peter Arp教授、生态环境部固体废物与化学品管理技术中心于洋研究员合作,在Environmental Science and Technology 杂志上发表Viewpoint文章,倡议采取全球性的PMT策略来保护饮用水水源安全。

近年来,研究人员开始更多地关注饮用水中非生物累积性但具有高水溶性及迁移性的持久性有机物。这些持久性,高迁移性和有毒的物质 (Persistent Mobile Toxic, PMT) 被认为是对安全饮用水资源造成的主要威胁之一。与饮用水中的PBT类化合物容易被土壤和沉积物吸附并在食物链中累积不同,PMT难以被吸附,可通过地下浸出的方式污染地下水、地表水和水生生态系统。同时,PMT物质具有高极性和高溶解度,通常以离子形态存在于水中。这导致PMT在色谱中的保留和分离有限,因而难以被纳入水质监测程序中。最近,德国环境署在欧盟REACH框架下牵头建立了鉴定PMT物质和“高持久、高迁移”(vPvM)物质的标准。PMT/vPvM物质的评估近期也被确定纳入欧洲绿色协议的可持续发展化学品战略中。

我国是当今世界上最大的化学品生产国,其化学工业规模大于欧盟和美国总和,化学品的环境释放是对饮用水安全保障的重大挑战。2019年,生态环境部发布了《化学物质环境风险评估与控制条例》征求公众意见的草案,这是我国第一部有关控制有害化学品排放的法规,旨在评估中国生产和使用的化学品的环境风险。根据条例,尚未列入《中国现有化学物质目录》的新化学品必须进行评估。此外,为了控制高风险化学品的环境排放,生态环境保护部和国家卫生健康委员会共同发布了一份有毒有害化学物质优先控制清单。这份清单中许多化学品都是潜在的PMT物质,能污染水生环境,并通过饮用水危害人体健康。尽管目前缺乏评估化学品在水中的迁移性的指标,但饮用水已被强调为人体接触到高产量有毒物质的重要途径。因此建议将更多PMT物质列入优先控制清单中,以保护饮用水安全。

许多PMT物质已跨越国界,作为商业产品在国际间流通。因此,需要采取全球规模的战略来管控PMT物质的排放。这不应仅限于欧洲REACH法规所考虑的工业化学品,也包括药品和农药在内的所有物质。为了更好地控制PMT的释放,避免饮用水中PMT物质的污染,需要进行更深入的研究,以填补现有对PMT类物质认识和管理方面的空白。

作者建议国际PMT战略采取以下步骤:

  1. 根据亚洲、欧洲、北美和国际上化学品清单,评估持久性有机物及其降解产物在水中的迁移性。评估方法可类似于欧洲检测REACH中注册化学品物质的方法:基于实验有机碳分配系数(Koc)或pH相关的辛醇-水分配系数(Dow)来进行物质迁移性评估。
  2. 应给予高产量化学品或高持久性有机物的环境转化途径及其降解产物更多的关注,如微生物降解、光解和水解。因为降解产物通常比它们的前体物具有更强的迁移性和持久性。
  3. 筛选化学品清单中的PMT物质和转化产物,作为使用最新的非靶向分析技术进行的大规模水质监测工作的一部分。这一工作将是确定高浓度PMT物质并对其进行优先控制的基础。
  4. 识别PMT物质及其转化产物的工业来源,必要时在生产和生命周期中规范其使用和释放。
  5. 将高风险、高生产量的PMT物质列入中国国家有害水污染物优先控制清单及其他国家的类似清单,这有助于确保对这些物质进行积极监测和管理,以保护饮用水资源。
  6. 积极制定国际监管框架。可通过联合国全球化学品统一分类和标签制度 (GHS) 明确要求化学品制造商评估和识别PMT物质及它们的环境转化产物,并对PMT物质或其代谢物进行标记。这将鼓励国际科学和化学工业研究更有效地识别和管理环境中释放的PMT物质。

图1. 文章设计提出的PMT化学品警示标志 (Jin et al. ES&T, 2020,https://doi.org/10.1021/acs.est.0c04281

此项工作由中国科学院引进人才计划、广东省自然科学基金、有机地球化学国家重点实验室自主课题资助。

文章信息:

Jin, B.; Huang, C.; Yu, Y.; Zhang, G.; Arp, H. P. H., The Need to Adopt an International PMT Strategy to Protect Drinking Water Resources. Environ. Sci. Technol. 2020. (in press)

论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.0c04281

第10届亚非石油地球化学与勘探国际会议(AAAPG2019)论文专辑在线出版

中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室、亚非石油地球化学家理事会(Council of AAAPG)、中石油勘探开发研究院、中石化勘探开发研究院等单位于2019年5月在广州成功举办第10届亚非石油地球化学与勘探国际会议(AAAPG2019)。会议论文专辑目前已经在IOP Conference Series: Earth and Environmental Science杂志在线出版(图1)。IOP:EES主要出版地球与环境科学国际会议专辑,为EI收录杂志,本专辑共收录论文52篇,反映了亚非地区油气地球化学研究与勘探的新进展(图2)。

该专辑受到亚非石油地球化学家理事会(Council of AAAPG)、中国科学院国际会议专项(ID 132744GJHY20180004)和会议组委会的支持,得到中国科学院A类先导型专项“深部智能导钻装备研发与相关理论(XDA14010103)”和国家油气重大专项课题“深层-超深层油气地球化学作用与资源分布(2017ZX05008-002”的资助。

专辑链接:https://iopscience.iop.org/issue/1755-1315/360/1

图1 AAAPG2019专辑封面

图2 AAAPG2019专辑网页截图

PIFI国际杰出学者访问计划:瑞典斯德哥尔摩大学Örjan Gustafsson教授访问广州地化所

应张干研究员的邀请,瑞典斯德哥尔摩大学Örjan Gustafsson教授于2019年10月11-17日对中国科学院广州地球化学研究所进行了学术访问,并开展讲学与合作研究。Örjan Gustafsson是国际上知名的有机地球化学家\瑞典皇家科学院院士,获2019年度“中国科学院国际人才计划”(PIFI)中的“国际杰出学者”(原“爱因斯坦讲席教授”)资助来我院、我所访问。Gustafsson教授近年主要针对北极永冻土碳-气候耦合,东亚及南亚大气棕色云气溶胶来源及辐射效应展开研究,擅长利用分子同位素探针技术追踪有机物的来源及降解状态,以深入了解有机物的环境作用。他还开创了许多分子同位素探针技术,将其应用于气溶胶,北极永冻土的研究中,对全球气候变化的研究做出了重要贡献。他已发表了200多篇高水平文章,包括Nature,Science,PNAS,Nature Geoscience,Nature communications等国际重要刊物。

10月13日下午,Örjan Gustafsson为所内师生做了题为“Combining isotope organic geochemistry and aerosol optics to close the model-observation gap of aerosol light absorption over Asia”的学术报告。该报告以亚洲大气棕色云(ABC)为切入点,聚焦印度、中国大陆等热点地区,通过稳定碳同位素—放射性碳同位素手段解析了碳质气溶胶来源,并深入讨论了碳质气溶胶对辐射强迫,区域气候变化的影响。尽管时值周日,报告依旧吸引了众多师生的参与和热烈讨论。报告结束后,张干为Örjan Gustafsson颁发了中国科学院PIFI“国际杰出学者”证书。10月16日上午,Örjan Gustafsson再一次做了题为“Sources and fate of terrestrial carbon and methane in Arctic Coastal seas”的报告,分享了他在西伯利亚北极地区长期观测的有机碳及甲烷碳同位素组成的变迁,以及背后反映的全球气候问题。

在所期间,Örjan Gustafsson与所内十多名学生进行了深入的单独交流,对他们当前的工作给予了充分肯定,提供了有益建议。而下一步的合作研究和学生互访计划也有了重要的进展。正如他所说,这是一次非常有建设性,令人愉悦的访问。

中国科学院国际人才计划(PIFI)是为了快速提升我院科研队伍的国际化水平,在全球范围内吸引优秀人才的战略部署,每年设置七类资助项目。其中,国际杰出学者项目属于最高资助类别,资助对象为在科技领域取得卓越成就且依旧活跃在世界科技舞台的外国杰出科技人才。Örjan Gustafsson 2019年度PIFI“国际杰出学者”项目申报的依托单位是广州地化所,中方合作者是张干研究员。他此次中国行的时间为10月6-18日,除广州地化所外,他还访问了北京大学、中科院青藏高原所、中科院西北生态环境资源研究院、中科院南海海洋研究所、及暨南大学。

张干授予Orjan Gustufsson中国科学院PIFI杰出访问学者证书。

Orjan Gustafsson在广州地化所做了两场学术报告。

在中国科学院青藏高原所的安排下,Orjan Gustufsson访问了该所青藏高原纳木错野外观测站。