全球POPs监测计划实施进展及我国开展POPs监测实践

陈海君，吴素愫，谭 丽，吕怡兵，滕恩江，李国刚

1．环境保护对外合作中心，北京 100035;

2．中国环境监测总站，北京 100012

持久性有机污染物(POPs)，是指具有持久性、生物蓄积性、难挥发性和长距离迁移性，能沉积到土壤、河流等环境介质中，易于在人体和生物体内富集，对生态环境和人体健康造成不良影响的有机污染物。POPs在全球范围内广泛分布，普遍存在于大气、地表水、海洋、沉积物、土壤和生物组织等。由于POPs在环境中的持久性和生物富集性，其对生态系统和人类健康危害性已经成为世界各国关注的焦点［1-2］。

为弄清POPs在环境介质中的存在水平，各国家和地区开展了一系列POPs监测活动，国际上一些影响重大的区域及跨区域POPs监测计划多年来取得了较大进展，积累了大量的测试数据，该文详细介绍了全球影响较为重大的POPs监测计划，并结合国内外POPs监测进展，提出我国开展POPs监测的对策与建议。

1 全球POPs监测进展

1.1 欧洲监测及评估项目

欧洲监测及评估项目(EMEP)，是一个具有科学依据和政策指向的远距离越境大气污染监测与评估国际合作项目，目的在于解决远程跨境空气污染问题［3］。在该计划下形成的欧洲远程跨界空气污染公约(LRTAP)于1979年签署，1988年正式生效，目前加入公约的国家已有43个。在该公约框架下，已在24个国家设立了100个环境监测点。1993年EMEP发布了第一个欧洲经济委员会成员国(ECE)POPs监测报告，其后陆续发布监测年报。EMEP POPs监测计划对监测数据的收集、存储及报告有严格的规定，保证了数据质量和监测报告的准确性，通过对POPs长期连续监测，了解了POPs在欧洲的变化趋势。

欧盟地区监测的主要目标物包括多环芳烃(PAHs)、多氯代二苯并二英和二苯并呋喃(PCDD/Fs)、多氯联苯(PCBs)、六六六(HCHs)、六氯苯(HCB)等;监测的介质主要包括大气、土壤、水体等。EMEP项目旨在弄清POPs物质在远程跨境区域的分布情况。从2010年欧盟地区空气中的POPs浓度空间分布来看，偏远地区空气中的POPs浓度较低，一些相邻站点之间，空气中POPs的浓度存在显著差异，这表明这些监测点可能会受到当地排放的POPs的影响［3］。

1.2 北极环境监测与评估项目

1991年北极8个国家达成环境保护战略协议(AEPS)，开展北极环境监测与评估项目(AMAP)。该项目致力于为北极环境提供充足可靠的环境状况或风险信息，并为支持北极国家政府在污染防治领域提供科学建议及行动指导［4］。AMAP POPs监测计划十分重视质量保证和质量控制(QA/QC)，定期组织开展实验室间比对研究。该项目建立了数据库和数据处理中心，数据库中除北极8个国家的监测数据外，还扩展到包括中国在内的世界上72个国家1064个监测点。

AMAP监测的目标物主要有 PCBs、滴滴涕(DDT)、HCB、氯丹、狄氏剂、毒杀芬、二英、多溴联苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷(HBCD)、四溴双酚A(TBBPA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、多氯萘(PCNs)、硫丹、HCH 等;监测的介质包括空气、水体、土壤、沉积物、植物、动物等。AMAP项目系统地监测了POPs在海洋生物体内的浓度水平，监测结果显示，好望角的江鳕和坎伯兰湾南岸庞纳唐(Pangnirtung)的白鲸体内PBDEs含量呈现持续增加的趋势，分别从1985年的约2．0 ng/g和4．5 ng/g增至2004 年的约24．0 ng/g和30．0 ng/g;格陵兰岛西部的环斑海豹和亨德里克森岛的白鲸体内PBDEs的含量自2000年以来有一定程度的下降，分别从2000年的约35．0 ng/g和24．0 ng/g下降到 2005 年的约 25．5 ng/g和16．0 ng/g;1976—2004年，加拿大北极地区海鸥卵中PBDEs的含量呈现先上升再下降的趋势，从1976年的约4．8 ng/g增至2000年的约31．0 ng/g，随后，PBDEs含量又不断降低，2005 年含量为约10．5 ng/g。总体上，随着溴化阻燃剂从大量使用到逐步禁用，环境中PBDEs和HBCD的含量水平逐渐增加，到2000年后含量开始下降或趋于平稳。

1.3 全球大气被动采样网计划

加拿大环保部组织开展了全球大气被动采样网计划(GAPS)，2005年至今全球已有包括中国在内的65个采样点。该计划采样的结果能够评估POPs在空气中的浓度变化同时获得POPs在大气中的传输模式［5］。

GAPS的采样点(大部分为大气背景点，同时包括部分城市点及农村点)遍布全球七大洲，且各采样点均采用相同的采样方法，因此，所获得的数据具有较好的可比性。通过监测结果，可以了解全球范围POPs空气污染状况。同时，通过这项持续开展的监测活动，可以掌握POPs的季节性及长时间和空间下的浓度变化趋势。

1.4 大气综合沉降网

由加拿大环境署(EC)及美国环保局(US EPA)联合发起的大气综合沉降网(IADN)项目于1990年正式启动，监测主要集中于五大湖区域的5个主监测站及10个卫星监测站。该项目通过进行质量有保障的空气及沉积物采样，同时关注监测的连续性，进而保证监测数据不会随操作方法或人员变化而产生偏倚。在2008年项目第三次同行评议中，各方一致认为IADN是一种适用于跨国区域并可长时间开展的空气及沉积物中POPs监测的良好模式。它与EMEP及AMAP一起，是为数不多的能够长期监测POPs在大气中的污染趋势并提供可靠数据支持的成功项目。

1.5 日本及东亚POPs监测计划

日本自1973年起就开展了环境中POPs的监测，1974年起陆续在环境质量标准中增加了POPs限量标准。日本有遍及全国的空气、水、生物和底泥中POPs监测点，采用全国统一的监测方法，开展环境和人体中POPs的常规监测。通过开展连续监测可以很清楚了解POPs在环境中的变化规律，评估控制措施的有效性。二英的监测数据显示，日本实施二英类紧急对策法后，空气中二英类质量浓度显著下降，从1974年的0．61 pg/m3(以毒性当量计，下同)下降到2010年的 0．034 pg/m3。

由日本环境省组织开展的东亚POPs监测计划始于2004年，目前参加该计划的有日本、韩国、印度尼西亚、菲律宾、马来西亚、越南、泰国、柬埔寨、老挝、新加坡、蒙古等11个国家。东亚POPs监测计划在东亚设立大气背景监测点，开展大气中POPs的长期监测。该计划的实施由日本政府提供人员培训、采样设备等。

2 我国开展POPs监测实践

2.1 POPs监测研究进展概况

自20世纪80年代以来，我国陆续开展了有关POPs监测的相关研究工作，包括：①对空气、水、土壤、沉积物、生物中POPs种类和含量的调查。吴启航等［7］测定了珠江广州河段高污染沉积物样品不同粒径组分中有机氯农药的含量;聂湘平等［8］研究了水草、河蚬、鱼体等生物对多氯联苯的吸收积累;高军等［9］研究了长江三角洲典型污染农田土壤多氯联苯的分布;张祖麟等［10］对闽江水与沉积物中的21种多氯联苯进行调查研究。②对POPs环境监测分析方法的研究，以实现分析测试方法的本土化、现代化和准确性。样品中POPs提取的主要方式有液液萃取、索氏提取、固相萃取、固相微萃取、超声波萃取、加速溶剂萃取、微波辅助萃取和超临界流体萃取等;样品的纯化采用液相色谱、凝胶渗透色谱和SephadexLH-20 3种方式;POPs的分析方法有气相色谱法、气相色谱/质谱联用技术等［11］。李晓敏等［12］建立了大流量空气采样高分辨气相色谱/高分辨质谱同时分析测定大气样品中多氯联苯(PCBs)和多溴联苯醚(PBDEs)的分析方法。任曼等［13］采用索氏抽提，酸性硅胶床、多段混合硅胶柱和凝胶渗透色谱柱净化，同位素稀释法和气相色谱/高分辨质谱联用仪的方法，测定了土壤沉积物以及飞灰样品中的17个2，3，7，8-氯取代二英类化合物和12个类二英多氯联苯。

随着全球履约行动的深入以及国内POPs污染防治对科学技术支撑的需求，我国POPs研究领域进步显著［14］，但是，我国的POPs研究主要集中在沿海地区，对偏远地区POPs的研究较少，具备监测能力的POPs物质还有限，对于新型POPs如全氟类化合物(PFCs)、十氯酮等还不具备监测能力。

2.2 我国履约成效评估监测实践

为推动POPs的削减和淘汰，保护人类健康和环境免受POPs危害，国际社会于2001年5月23日在瑞典首都斯德哥尔摩缔结了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(以下简称《公约》)。截至到目前，《公约》共有179个缔约方。《公约》第16条第1款规定，缔约方大会应自《公约》生效之日起4年之内、并嗣后按照缔约方大会所决定的时间间隔定期对履约成效进行评估。成效评估的主体工作是拟定和实施“全球POPs监测计划”(GMP)，核心监测数据为具有区域代表性的空气、人血和/或母乳中POPs浓度。2007年召开的第三次缔约方大会审议通过了GMP，同时通过的GMP技术导则详细论述了大气背景监测的采样和分析测试技术规范，同时采纳WHO有关母乳采样和流行病学调查的程序和方法，为各国履约监测工作的有效开展提供了技术依据。

我国是公约首批签约国之一，自20世纪90年代以来，我国陆续开展了水体、沉积物、空气中POPs浓度水平的监测，但由于POPs尚未列入我国常规监测体系，因此，2007年以前没有开展过全国范围的系统POPs监测。为执行公约缔约方大会有关成效评估的决议，摸清我国环境中POPs的含量水平和发展趋势，评估我国POPs削减淘汰的工作成效，环境保护部在2007—2008年组织开展了我国首次大气背景中POPs监测。首次监测按照GMP对空气中公约首批受控11种POPs(毒杀芬除外)在11个背景点进行了监测，取得了一批重要基线水平监测数据［6］，结果见表1和表2。总体上，我国背景点环境空气中POPs浓度呈现东部较高、西部较低的态势;与其它国家首次履约成效评估提供的监测结果比较，我国空气背景点POPs浓度处于较低水平：滴滴涕、氯丹、狄氏剂、七氯、六氯苯的浓度水平低于日本;六氯苯的浓度水平与韩国相当，部分背景点高于菲律宾;氯丹、狄氏剂、七氯的浓度水平低于菲律宾，具体比较结果见表3。

全球首次履约成效评估于2008年结束并且在2009年召开的第4次缔约方大会上通过了联合国5个区域及全球POPs监测报告。按照公约持续开展履约成效评估的要求，缔约方大会通过了今后每6年开展一次履约成效评估的工作。为做好第二次成效评估准备，环境保护部组织开展了持续的大气POPs监测工作，目前已完成四轮监测，并将在2013年内完成第五轮监测活动。随着国内环境监测机构分析检测能力的提升，并根据GMP的新要求，对监测方案和实践进行了不断完善和新的尝试。监测目标物由最初的11种扩大到15种(增加了毒杀芬、α-六六六、β-六六六和林丹)，并在2013年开展水体中PFOS的监测。

表1 我国首次履约监测空气样品中二英、二英类多氯联苯、指示性多氯联苯和六氯苯的含量

表1 我国首次履约监测空气样品中二英、二英类多氯联苯、指示性多氯联苯和六氯苯的含量

注：二英、二英类多氯联苯的含量单位为fg/m3，指示性多氯联苯和六氯苯的含量单位为pg/m3。

9．5 24．1 3．5 2．5 12378-PeCDF ＜13．9 3．9 26．7 1．5 3．3 ＜3．7 131．9 51．5 32．9 2．1 3．2 23478-PeCDF ＜13．0 ＜10．7 23．9 ＜6．3 3．6 1．0 126．9 84．2 41．1 3．5 4．6 123478-HxCDF 15．5 22．6 67．0 3．7 18．8 4．6 432．1 129．7 72．6 3．8 6．0 123678-HxCDF 19．2 9．8 39．6 4．1 10．9 8．0 423．4 96．3 45．7 8．0 4．6 234678-HxCDF 17．5 21．6 57．1 5．2 21．1 9．6 441．2 122．6 54．5 5．9 ＜1．6 123789-HxCDF ＜14．5 1．6 13．9 ＜4．3 2．6 0．7 93．6 39．1 18．1 ＜3．9 1．4 1234678-HpCDF 60．4 62．8 230．4 111．2 145．9 71．7 3 322．2 484．1 337．7 74．7 25．6 1234789-HpCDF ＜11．1 6．5 17．1 5．2 ＜6．2 10．6 394．8 72．5 45．7 1．7 3．9 OCDF 137．4 68．7 420．8 186．0 232．8 195．9 4 432．6 704．2 660．9 195．3 47．7 2378-TCDD ＜19．4 ＜3．4 ＜4．5 ＜4．4 ＜3．6 ＜1．6 ＜5．6 ＜1．9 ＜2．9 ＜3．1 ＜0．6 12378-PeCDD ＜16．4 1．0 4．3 ＜4．8 1．0 ＜1．7 ＜10．4 ＜2．1 ＜5．1 ＜3．2 0．4 123478-HxCDD ＜6．3 1．6 5．0 ＜3．8 ＜4．6 1．3 ＜6．7 11．4 4．2 ＜2．9 ＜1．0 123678-HxCDD 1．4 1．3 1．1 ＜3．7 0．7 0．7 54．2 19．6 7．1 ＜3．2 0．7 123789-HxCDD 4．8 1．6 7．1 2．6 1．6 ＜1．3 44．8 18．1 12．0 2．8 ＜1．1 1234678-HpCDD 21．3 24．9 54．2 35．0 9．9 26．6 345．3 145．4 111．2 29．4 17．5 OCDD 509．3 212．1 296．3 439．2 178．5 264．6 1 139．9 594．0 519．0 375．7 315．6 WHO97-TEQ 30．1 15．5 49．2 10．2 12．8 6．0 278．7 101．4 41．7 8．9 5．4 PCB-77 63．5 52．7 98．1 38．7 40．2 27．6 229．2 221．5 293．5 70．2 4．6 PCB-81 13．4 10．8 19．3 6．3 6．9 2．0 46．8 21．7 23．0 8．0 124．5 PCB-126 16．5 19．6 28．9 8．9 8．6 3．3 97．6 33．4 29．4 6．6 ＜9．0 PCB-169 5．8 4．3 10．7 1．9 2．6 98．1 ＜4．5 14．6 10．3 1．0 0．7 PCB-105 59．4 154．8 205．0 29．4 34．3 ＜19．5 107．0 128．3 78．6 37．0 6．0 PCB-114 12．4 24．2 83．1 5．6 9．2 4．3 52．5 22．7 ＜108．3 10．0 1．1 PCB-118 215．7 184．6 851．9 93．4 140．0 86．3 505．9 434．4 423．0 136．2 19．3 PCB-123 31．9 42．5 240．3 14．9 26．0 4．0 82．5 81．8 171．3 12．4 3．5 PCB-156 62．5 ＜67．8 ＜55．5 ＜146．5 186．4 ＜178．4 890．2 ＜223．6 ＜420．2 ＜4．6 0．4 PCB-157 32．3 44．2 115．9 7．8 12．8 4．3 124．5 41．9 ＜22．0 10．4 0．7 PCB-167 15．5 9．8 33．9 3．0 5．6 2．7 51．5 16．7 17．7 4．8 60．0 PCB-189 12．7 12．8 ＜12．5 3．3 4．9 1．7 76．4 24．9 ＜16．1 ＜0．45 0．4 WHO97-TEQ 1．8 2．1 3．3 1．0 1．0 1．4 10．4 3．7 3．3 0．7 0．9 PCB-28 5．9 12．6 1．9 4．9 5．8 11．0 20．3 42．2 7．8 14．4 89．9 PCB-52 0．9 3．8 20．4 0．7 1．0 1．2 2．5 6．3 26．7 1．1 4．5 PCB-101 0．3 0．6 1．1 0．5 0．8 0．1 1．8 1．4 0．7 0．4 1．3 PCB-138 0．4 0．1 0．03 0．2 0．5 1．3 3．7 1．0 0．03 1．3 4．2 PCB-153 0．5 0．3 0．5 0．4 0．8 1．3 4．9 2．1 1．1 1．9 8．2 PCB-180 0．2 0．1 0．2 0．05 0．1 0．04 1．0 0．2 0．1 0．1 0．2 HCB 161．0 64．4 138．6 119．8 597．5 37．1 1 033．2 1 2背景点 承德 大兴安岭 长岛 西藏 重庆 青海 武汉 武夷山 辽宁清源 丽江 安徽六安2378-TCDF ＜16．3 28．8 33．5 3．7 ＜8．5 ＜1．8 102．3 3 54．7 1 846．5 222．2 274．1

表2 我国首次履约监测空气样品中有机氯农药的含量 pg/m3

表3 各国大气中POPs浓度水平对比 pg/m3

考虑对不同监测技术的比较，在大气背景点同步开展主动采样和被动采样，以评估不同采样方式可能出现的监测结果差异。在11个背景点的基础上增加了3个城市点(重庆、湖北武汉、江苏南京)和3个农村点(山东日照、安徽六安、广西阳朔)监测空气中POPs的浓度水平，以提供更全面的监测数据。持续的监测活动积累了较为丰富的监测数据，为我国按要求完成第二次成效评估POPs监测工作打下了良好的基础。

2.3 我国POPs监测面临的挑战及对策建议

开展多种环境介质、食品及人体中POPs残留监测，对科学评估POPs的环境与健康风险，有的放矢开展POPs污染预防与控制至关重要。尽管我国已按照GMP要求，开展了POPs的环境监测工作，但总体来看，由于监测难度大、测试成本高、缺乏调查经验和协调一致的技术支持等原因，我国仍比较缺乏POPs在多种环境介质中的现存水平及变化趋势的基础数据。

按照履约成效评估的要求，POPs监测是一项长期的任务，需要建立长效运行机制，在经费、技术、人员培训等方面进行系统规划。现就加强POPs监测能力建设建议如下：

1)建立POPs监测的长效运行机制。我国开展POPs监测不仅是履约的需要，更重要的是保护我国环境和人民健康。只有长期系统监测我国环境中POPs的污染水平，才能科学评估我国削减POPs的履约成效，认识POPs的区域迁移与转化机制，了解POPs对环境和人体健康的风险，分析污染防治对策的有效性。然而目前POPs还不是我国环境监测部门的常规监测目标物，需要设立专项基金，制定并实施中长期POPs监测计划，优选长期监测点，制订统一规范的采样、测试及QA/QC标准。同时为满足长期监测和数据分析的需求，适时建立国家POPs监测样品库和数据处理中心。

2)加强省级监测部门能力建设。我国幅员辽阔，少数几个先进水平的实验室无法承担全国范围内环境中POPs残留的系统监测，需要加强以省级环境监测部门为核心的POPs监测能力建设，加强人员培训和统一规范的QA/QC体系建设。

3)加大对新POPs监测方法开发与能力建设。履约首次成效评估只将空气和母乳作为核心监测介质，目前公约已增列11种受控物质，同时GMP已确定将水体扩充成为监测核心介质之一，而我国针对新POPs的监测技术和监测人才都还十分欠缺。建议设立研发专项，开发新POPs监测技术方法，并在全国监测部门推广应用。同时，在POPs长期监测站设施建设、监测仪器设备更新、人员培训等方面给予支持。

4)适度参与、有效引导POPs监测的国际合作研究。POPs是全球污染物，具有跨境迁移的特点，斯德哥尔摩公约也要求缔约方积极开展POPs远距离迁移相关研究。目前我国在国家层面上，尚未介入国际上重大POPs监测计划，而与此相对的是国内研究机构在全球POPs监测计划中表现十分活跃，如哈尔滨工业大学等单位参加了加拿大环保部组织的全球被动采样POPs监测计划，中科院广州地化所等单位参加了英国等国研究机构组织的全球POPs监测计划等。由于国内研究单位的参与，在已公开发表的国际上重要的全球POPs监测报告中也有很多来自中国数据。如何看待和处理未经中国政府授权的中国环境监测数据是一个棘手问题。建议在国家有关部门的组织下，适度参与全球POPs监测计划，同时对参与国外政府或组织召集的大型国际POPs监测计划的单位要加强引导，并对监测数据的使用予以规范。

［1］Wang B，Iino F，Yu G，et al．The pollution status of emerging persistent organic pollutants in China［J］．Environmental Engineering Science，2010，27(3)：216-225．

［2］Vijgen J， Abhilash P C， Li Y F， et al．Hexachlorocyclohexane(HCH)as new Stockholm Convention POPs-a global perspective on the management of lindane and its waste isomers［J］．Environ Sci Pollut Res Int，2011，18(2)：152-162．

［3］Shatalov V，Gusev A，Dutchak S，et al．Persistent Organic Pollutants in the Environment［R］．Europe：Msc-e＆ ccc，2012：13-85．

［4］Calder J，Døvle P，Tsaturov Y．Arctic Pollution 2009［R］．Norway：Arctic Monitoring and Assessment Programme，2009：1-83．

［5］Pozo K，Harner T，Wania，F，et al．Toward a global network for persistent organic pollutants in air：results from the GAPS study［J］．Environ Sci Technol，2006，40：4 867-4 873．

［6］Zheng M H，Votadroka W，Pandey G K，et al．First Regional Monitoring Report，Asia-Pacific Region［R］．Stockholm：United Nations Environment Programme，2008：25-38．

［7］吴启航，麦碧娴，杨清书，等．沉积物中多环芳烃和有机氯农药赋存状态［J］．中国环境科学，2004，24(1)：89-93．

［8］聂湘平，魏泰莉，蓝崇任．多氯联苯在模拟水生态系统中的分布、积累与迁移动态研究［J］．水生生物学报，2004，28(5)：478-483．

［9］高军．长江三角洲典型污染农田土壤多氯联苯分布微生物效应和生物修复研究［D］．杭州：浙江大学，2005．

［10］张祖麟，洪华生，余刚．闽江口持久性有机污染物-多氯联苯的研究［J］．环境科学学报，2002，22(6)：788-791．

［11］盛鹏涛，李伟利，童希，等．持久性有机污染物的分析检测研究进展［J］．中国科学：化学，2013，43(3)：351-362．

［12］李晓敏，王璞，李英明，等．大流量采样高分辨气相色谱/高分辨质谱法测定大气中的多氯联苯和多溴联苯醚［J］．色谱，2010，28(5)：449-455．

［13］任曼，彭平安，张素坤，等．气相色谱/高分辨质谱联用测定环境样品中的二英和类二英多氯联苯［J］．分析化学，2007，35(2)：176-180．

［14］郑明辉．持久性有机污染物研究进展［J］．中国科学：化学，2013，43(3)：253-254．