為了讓人類遠(yuǎn)離污染的毒害，各國(guó)相繼開(kāi)展了PTS的研究。PTS也得到了中國(guó)科學(xué)家的高度關(guān)注。然而，PTS研究，正如“拼圖”一般錯(cuò)綜復(fù)雜、千頭萬(wàn)緒，研究過(guò)程極為不易。

 

已評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)2011年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的“典型持久性有毒污染物的分析方法與生成轉(zhuǎn)化機(jī)制研究”，在中國(guó)科學(xué)院院士、生態(tài)環(huán)境研究中心研究員江桂斌等科研工作者的努力推動(dòng)下，發(fā)展了若干新的污染物的富集與分析方法，探明了二惡英等污染物的生成轉(zhuǎn)化機(jī)制，使“拼圖”的空白與區(qū)塊得到了填補(bǔ)與整合。

 

全球行動(dòng)防控PTS

 

國(guó)際上，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)從常規(guī)大氣污染物、水體常規(guī)污染物治理和重金屬污染控制發(fā)展到痕量持久性有毒污染物的削減。無(wú)論是國(guó)際公約中確定的12類持久性有機(jī)污染物（Persistent Organic Pollutants），還是美國(guó)環(huán)境保護(hù)局確定的12類持久性生物富集和有毒化學(xué)品（Persistent Bioaccumulative & Toxic Chemicals），以及環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（Environmental Endocrine Disruptors）的研究都與持久性有毒化學(xué)污染物密切相關(guān)。

 

面對(duì)挑戰(zhàn)，國(guó)際社會(huì)也出臺(tái)了一些指導(dǎo)性文件，并發(fā)起了一些具有建設(shè)性的行動(dòng)。2001年近百個(gè)國(guó)家和地區(qū)的代表在斯德哥爾摩簽訂協(xié)議（《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》，簡(jiǎn)稱斯德哥爾摩公約），采取具體行動(dòng)控制首批提出的12種(類)持久性有機(jī)污染物。

 

目前已有156個(gè)國(guó)家加入了該公約，其列舉的持久性有機(jī)污染物清單，已由最初的12類擴(kuò)展為22類。中國(guó)于2004年開(kāi)始履行該公約所規(guī)定的義務(wù)。2007年4月14日，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了由環(huán)保部會(huì)同外交部、發(fā)改委、財(cái)政部、科技部等13個(gè)相關(guān)部委組織編制的《中國(guó)履行〈關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約〉國(guó)家實(shí)施計(jì)劃》。

 

從1980年開(kāi)始，國(guó)際上每年均召開(kāi)“持久性有機(jī)污染物國(guó)際研討會(huì)”，又稱“二惡英大會(huì)”，是持久性有機(jī)污染物研究領(lǐng)域影響最大的學(xué)術(shù)會(huì)議。2009年，中國(guó)成為舉辦該會(huì)議的第一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，來(lái)自世界上44個(gè)國(guó)家和地區(qū)的近1100名代表參加了大會(huì)，會(huì)議的成功舉行得到各國(guó)科學(xué)家的好評(píng)，主辦者正是江桂斌團(tuán)隊(duì)。

 

前沿成果助力國(guó)家履約

 

PTS研究的復(fù)雜性，相較拼圖可謂有過(guò)之而無(wú)不及。

 

首先，PTS的“微量”特點(diǎn)，對(duì)研究方法的精確提出了很高要求。其次，PTS在種類上的多樣性，進(jìn)一步加重了研究的復(fù)雜性。PTS的研究涉及分析方法、生成轉(zhuǎn)化機(jī)制、毒性效應(yīng)、控制原理等多個(gè)方面，只有將這些零散的“拼圖”有機(jī)結(jié)合起來(lái)，才能夠形成較為系統(tǒng)完整的成果，讓各項(xiàng)研究產(chǎn)生“1+1＞2”的協(xié)同效應(yīng)。

 

中國(guó)作為經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的發(fā)展中國(guó)家，目前正面臨比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家更加復(fù)雜的環(huán)境問(wèn)題。斯德哥爾摩公約附件C列出的17類有可能產(chǎn)生二惡英類的工業(yè)來(lái)源，中國(guó)幾乎存在所有潛在來(lái)源。盡管國(guó)家已禁止使用DDT等有機(jī)氯農(nóng)藥，但環(huán)境中仍然發(fā)現(xiàn)有DDT等農(nóng)藥類污染物的環(huán)境輸入跡象。

 

以江桂斌為首的研究團(tuán)隊(duì)，一直致力于PTS的綜合研究。該項(xiàng)目“典型持久性有毒污染物的分析方法與生成轉(zhuǎn)化機(jī)制研究”取得的許多前沿成果覆蓋了該領(lǐng)域研究的多個(gè)方面。

 

在PTS的分析方法方面，該項(xiàng)目提出將離子液體作為樣品萃取溶劑，發(fā)展了綠色的、高效的樣品前處理技術(shù)。此外，基于碳納米管對(duì)PTS的優(yōu)良富集特性，該項(xiàng)目提出用碳納米管作為固相萃取填料，用以直接富集PTS，拓展了納米材料在環(huán)境分析領(lǐng)域的應(yīng)用。

 

另外，該項(xiàng)目對(duì)多種新的持久性有機(jī)污染物進(jìn)行了研究，并發(fā)現(xiàn)電子類垃圾的拆解已造成區(qū)域土壤的嚴(yán)重污染。還利用定量構(gòu)效關(guān)系，預(yù)測(cè)了多溴聯(lián)苯醚的毒性，為毒理學(xué)研究提供了有參考價(jià)值的毒性數(shù)據(jù)，為獲取多溴聯(lián)苯醚的毒性數(shù)據(jù)提供了新途徑。

 

為了幫助國(guó)家更好地履行斯德哥爾摩公約，該團(tuán)隊(duì)還承擔(dān)了環(huán)保部的“中國(guó)二惡英清單調(diào)查”項(xiàng)目，提出了中國(guó)二惡英排放清單。該清單由中國(guó)政府提交給聯(lián)合國(guó)，成為國(guó)家履約的依據(jù)。該項(xiàng)目組還負(fù)責(zé)編寫了《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2001），用以指導(dǎo)垃圾焚燒行業(yè)健康發(fā)展。

 

對(duì)PTS的全方位研究，不僅使該領(lǐng)域“拼圖”上的空白與區(qū)塊得到填補(bǔ)與整合，更啟迪了獨(dú)特的研究思想，激發(fā)了敢為人先的創(chuàng)新活力。江桂斌團(tuán)隊(duì)該項(xiàng)目共發(fā)表SCI收錄論文200余篇，被正面引用3405次，有三篇代表性論文的引用次數(shù)超過(guò)200次。從這些數(shù)據(jù)中，足見(jiàn)該項(xiàng)目的深度、廣度與影響力。

 

厚積薄發(fā)，再造輝煌

 

此前，該團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)走過(guò)許多重要的歷程，積累了系統(tǒng)的研究成果。

 

2001年，江桂斌與同事鄭明輝領(lǐng)導(dǎo)建立了二惡英實(shí)驗(yàn)室。在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了一次提取即可同時(shí)分析二英類、多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚三類污染物，大幅降低了樣品前處理成本和時(shí)間。鄭明輝還以其研究證明：添加阻滯劑，可以有效阻滯垃圾焚燒過(guò)程中二英類污染物的生成。國(guó)際專利組織評(píng)價(jià)該發(fā)現(xiàn)“具有新穎性、創(chuàng)造性和工業(yè)實(shí)用性”。

 

2005年，江桂斌團(tuán)隊(duì)建立的二惡英實(shí)驗(yàn)室被聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署命名為“持久性有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)示范實(shí)驗(yàn)室（Pilot Laboratory）”（亞洲唯一一個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室）。他們還先后舉辦了多期“全國(guó)環(huán)境與食品分析技術(shù)培訓(xùn)班”，為國(guó)內(nèi)9個(gè)二惡英實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)了業(yè)務(wù)骨干，在推動(dòng)中國(guó)痕量PTS檢測(cè)技術(shù)進(jìn)步，加快標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際化進(jìn)程方面發(fā)揮了重要的作用。

 

“做科學(xué)研究，既要關(guān)心國(guó)際學(xué)科前沿，也要聯(lián)系國(guó)內(nèi)實(shí)際，”江桂斌說(shuō)，“我們應(yīng)該爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)兩者的統(tǒng)一”。因此，為了將自己的研究與國(guó)家需求結(jié)合起來(lái)，江桂斌團(tuán)隊(duì)在云南、浙江、湖北等相關(guān)污染較重的地區(qū)制定了長(zhǎng)期的研究計(jì)劃，深入開(kāi)展環(huán)境污染與健康研究。

 

經(jīng)過(guò)多年的努力，江桂斌團(tuán)隊(duì)的PTS研究，已在國(guó)際上占據(jù)了一席之地，該團(tuán)隊(duì)的研究成果也產(chǎn)生了重要的國(guó)際影響。最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2006~2010年，中國(guó)學(xué)者發(fā)表的有關(guān)持久性有機(jī)污染物論文數(shù)和引文數(shù)量均位居世界第二，僅次于美國(guó)，而在該領(lǐng)域發(fā)表SCI論文數(shù)最多的世界前10名機(jī)構(gòu)中，中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心位居第二，也是國(guó)內(nèi)發(fā)表論文數(shù)最多的單位。這些都與江桂斌團(tuán)隊(duì)的努力分不開(kāi)。

 

如今，江桂斌團(tuán)隊(duì)既保持著科學(xué)家的謙遜，也懷揣著科學(xué)家的雄心。江桂斌透露，未來(lái)，他們將對(duì)新型化學(xué)污染物給予更多關(guān)注。“現(xiàn)在國(guó)際上重點(diǎn)研究的污染物，無(wú)一例外都是外國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)的。我們下一步的目標(biāo)，是發(fā)現(xiàn)對(duì)中國(guó)環(huán)境具有重要影響的新型污染物，并使其在更大范圍上得到系統(tǒng)研究，產(chǎn)生重要影響。”江桂斌說(shuō)，“只要有耐心和信心，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)將大有希望。”■

 

《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2012年第2期 焦點(diǎn))