关于江苏省新污染物监测工作的思考
2022-11-01胡冠九袁广旺张蓓蓓
单 阳,胡冠九,2,张 涛,王 荟,袁广旺,张蓓蓓
(1.国家环境保护地表水环境有机污染物监测分析重点实验室,江苏省环境监测中心,江苏 南京 210019;2.江苏省太湖水质监测中心站,江苏 南京 210019)
近年来,社会公众对环境污染的容忍度越来越低,对环境风险的认知和防范意识日益增强,对健康环境和优美生态的需求与日俱增。新污染物作为对人体健康和生态系统具有潜在危害的环境污染物,其监测、危害评价及管控正成为生态环境工作的热点。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(2021年3月),中共中央、国务院印发的《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》(2021年11月),生态环境部 《“十四五”生态环境保护规划》(2021年12月)均明确指出要重视、加强新污染物治理;国务院《新污染物治理行动方案》(2022年5月)提出治理新污染物的总体思路是六个字:“筛、评、控”,“禁、减、治”,并要求监测先行;生态环境部《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》(2020年6月)将新污染物监测有序开展设为2030年的监测业务发展目标,《“十四五” 生态环境监测规划》(2021年12月)具体提出要加强新污染物监测顶层设计,开展重点管控新污染物调查监测试点;对重点流域区域加密监测,动态开展其他潜在新污染物的筛查性监测;夯实新污染物监测基础能力,加快技术标准体系、实验能力和人才队伍建设等。
本文通过对新污染物的理解,简述了江苏省在新污染物监测科研方面的工作,针对目前新污染物监测方面存在的问题,提出相关建议,旨在为新污染物的科学监测提供思路,为其有效治理提供技术支撑。
1 对新污染物的理解
(1)新污染物定义
新污染物英文为Emerging Contaminants(ECs)或Emerging Pollutants(EPs),2020年11月《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出“重视新污染物治理”后,“新型污染物”和“新兴污染物”这2 种学术界长期并存的称呼被统称为新污染物[1]。
从环境管理层面来讲,新污染物是指因对人体健康和生态系统有危害而引起极大关注,但当前尚未(或最近)被管控的污染物[2]。一方面新污染物指相对大家熟悉的、环境管理较为完善的二氧化硫、氮氧化物等“常规污染物”,目前尚无法律、法规、标准进行规定或规定不完善的物质;另一方面新污染物是个动态的概念,随着环境监测技术的发展以及风险认知的提高,被识别、列入环境管理名录的新污染物会逐步增加、更新。
从环境科学层面来讲,新污染物指任何人工合成或自然存在的化学品或微生物,其环境赋存可引起显著的已知或可疑的毒性作用与健康危害[3],生产、使用历史相对较短,发现其危害较晚,因此科学界会更关注这些物质的危害作用、环境归驱、毒性减排等科学问题和关键技术。相比而言,管理层面的定义侧重如何降低和管控风险、保障公众健康和生态环境安全,比科学层面更实际;而科学层面的定义则更前沿[4]。
(2)新污染物种类及分布
新污染物大多具有生物毒性、环境持久性、生物累积性、隐蔽性和不易治理等共性特点。目前,全球已发现的新污染物超过20 大类,每一类又可能包括数十、上百种化合物[5],主要归纳为:①化学品类,如药品及个人护理品(包括各种处方药、非处方药如抗生素、消炎药、镇静剂及显影剂等、兽药、化妆品、保健品、食品添加剂等)、内分泌干扰物(包括天然雌激素/雄激素、植物雌激素、真菌雌激素,人工合成的雌激素/雄激素,以及一些工业生产所需的化工原料(如双酚A、壬基酚和多氯联苯等)、农药、消毒副产物、阻燃剂、增塑剂、表面活性剂、稀土元素、放射同位素等;②物理类,如微塑料、纳米材料等;③生物类,如抗性基因等[6-7]。我国首批重点管控新污染物清单(2022 版,征求意见稿)中包括13 种污染物,具体为:抗生素;持久性有机污染物如全氟辛基磺酸类(FPOS)、全氟辛酸类(FPOA)、全氟己基磺酸类(PFHxS)、德克隆、短链氯化石蜡、十溴二苯醚、五氯酚、三氯杀螨醇、六氯丁二烯、内分泌干扰物壬基酚、挥发性有机物二氯甲烷、三氯甲烷。
我国环境和生物介质中新污染物的分布存在以下规律:①具有明显的区域聚集性,如京津冀、长三角和珠三角等地区,与工业化、城市化等密切相关;②不同污染物分布区域与行业类型密切相关,差别较大;地表水体、地下水是其重要载体;其引起的室内空气、饮用水污染值得关注;③生物富集和累积效应明显,在人体中有检出[4]。
(3)新污染物特性
目前在监测科研设计和政策研究制定中,人们往往会将“新污染物”与“新化学品”,“新化学物质”等概念混淆,也会疑惑“新污染物”与之前提及的环境 “优先控制污染物”,“有毒有害污染物” 有何关联。“新污染物”与“新化学品”的主要区别在作用不同:一些化学品如阻燃剂类、增塑剂类、全氟化合物等,生产出来具有一定用途,但因其具有PBT 特性,即持久性、生物累积性和毒性,进入环境后对生态环境或人体健康造成危害,才会成为新污染物,若新合成的化学品在其全生命周期中,没有污染物排放风险,则不会是新污染物,因此从数量上看,全球市场使用的化学品及其混合物已达35 万种,远多于目前认定的污染物[8]。另外,新污染物也不完全来自合成化学品,一些人类活动中排放的有毒物质如二噁英等,在其环境风险未被识别前,也曾是新污染物。新污染物与合成化学品的关系示意见图1。新污染物与化学品之间又有较强的联系,做好化学品的防控风险,可以从源头上控制新污染物[9],例如,在生产、使用化学品过程中要注意控制其进入环境成为新污染物;对于已经进入环境的新污染物,则需通过环境监测、风险评价,确定主要污染源及优先控制污染物[8],从而对化学品的禁、减及绿色替代等提出科学合理的建议。
图1 新污染物与合成化学品的关系示意
新污染物不同于“新化学物质”。狭义地讲,“新化学物质”是相对我国根据《新化学物质环境管理登记办法》而制定的《中国现有化学物质名录》及增补名录[10]而言的,该名录现有化学物质4.6 万余种,仅包括了我国进口或生产的化学物质总数的30% ~50%,未列入此名录的化学物质属于“新化学物质”。
新污染物与“特征污染物”,“优先控制污染物”,“有毒有害污染物”等之间也有共性和不同之处。广义的新污染物就是“有毒有害污染物”,也需要进行“优先控制”,相对于例行监测、已经在进行环境管控的污染物,它们都具有相对“新”的特点;不同之处在于应用的场景有所不同,“特征污染物” 往往指一个污染源排放或环境中存在的除常规污染物以外的特有污染物;“优先控制污染物” 是在众多污染物中筛选出若干种对人体健康和生态平衡危害大的或潜在危险性大的有毒污染物作为优先控制对象[11]。1989年发布的《水中优先控制污染物黑名单》 中统计了68 种优先控制污染物。生态环境部会同卫生健康委制定的《有毒有害水污染物名录(第一批)》中二氯甲烷、镉等10 种污染物以及《有毒有害大气污染物名录(第一批)》中的二氯甲烷、汞等11 种列入有毒有害污染物。
2 江苏省在新污染物科研监测方面的探索与实践
高校、研究机构已做了较多的环境新污染物研究,涉及太湖中的纳米颗粒[12]、双酚类物质[13]、有机磷酸酯[14-16]、农药[17],长江流域南京段饮用水源及地表水中的抗生素[18-24]、有机磷酸酯[25-26]、药物[27],水处理厂中的微塑料[28]、雪水中的有机磷酸酯[29],骆马湖中的双酚类物质[30]、抗生素[31],徐州地下水中的雌酮、双酚A 等内分泌干扰物[32]等。
2011 ~2020年,江苏省环境监测中心联合高校、研究机构和其他环境监测中心,陆续对太湖和骆马湖开展了阶段性的新污染物监测科研工作。2011~2013年,开展了太湖流域抗生素(氯霉素类、喹诺酮类、磺胺类、硝基呋喃类)、内分泌干扰物(雌激素类、烷基酚类、全氟化合物)及三苯甲烷类(孔雀石绿、隐性孔雀石绿、结晶紫、隐性结晶紫、亮绿)等46种目标化合物的污染水平调查及环境健康风险评价;2013 ~2016年,开展了太湖流域新污染物快速筛查工作,在水体中共筛查出六大类18 种目标物,包括磺胺类、氯霉素类、氨基甲酸酯类、磺酰脲类、苯氧羧酸类及杂环类杀菌剂;2019 ~2020年,开展了骆马湖水体、沉积物中药品和个人护理用品(PPCPs)研究,在水体中检出46 种PPCPs,包括非甾体消炎药和抗生素(磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类、四环素类)等,空间分布差异明显,风险评估结果表明骆马湖水体和沉积物中PPCPs 尚未对人体健康和生态造成风险。
3 新污染物监测、监管中存在的问题
尽管江苏省在新污染物监测科研方面作了一些探索,但对照国家新污染物治理要求还有一定差距,主要存在以下问题:
(1)化学品生产、使用和新污染物排放信息不全,使得“测什么新污染物”成为难题
尽管国家推出了首批重点管控新污染物清单,各省均应在各自的地域中做到重点关注和监测覆盖,但清单中的新污染物每省未必都有,各地的潜在新污染物也未必列入清单。对环境监测而言,首先要知道“测什么”,才能建立相应的采样、前处理和分析方法;即使现在有非靶标分析技术,理论上能够从环境样品中筛查出事先未知的污染物,但还需依据污染物的性质,完善样品采集、前处理手段,使得这些环节的监测不存在目标物丢失的问题。因此,最好的方法是在监测之前,能够初步了解污染物情况,极性还是非极性,可溶性强还是疏水性强,等等。这就需要对污染物的源头—化学品进行充分的调研。而许多化学品的生产、使用以及污染物排放管理等,涉及医疗卫生、农业农村、生态环境等部门,生产量、使用量、进出口量、污染排放量等信息数据需要建立多部门数据信息共享机制,如果没有多部门的有效、坦诚合作,“使用源”和“排放源”等状况无法掌握,目标新污染物的监测将会存在难度。
(2)新污染物监测方法标准体系不健全,影响监测结果的准确性和可比性
我国现行的污染控制标准、环境质量标准中,很少涉及众多的新污染物指标和限值要求,通常的污染源监测和环境质量监测中均未涉及新污染物,由于没有实测数据,难以科学、及时制定控制标准,因此形成了一个不利于新污染物环境管理的循环。虽然近年来环境监测系统、高校、研究院所等已开展了一些研究工作,但由于国家或地方发布的新污染物监测方法标准较少,不同机构在仪器设备、分析技术、数据统计、质量控制等方面存在显著差异,导致数据的可比性、可靠性和连续性较差。另外,即使掌握一些新污染物监测数据,如何科学评价其暴露途径和毒性效应,是通过制定标准限值还是通过风险管理方式对其进行管控,还有待进一步明确。
(3)缺乏新污染物排放和环境赋存的系统性监测调查,污染本底不清
虽然新污染物问题受到社会各界的广泛关注,但目前仍是以高校、研究院所等单位为主体开展科研,且多是在局部地区实行了探索性研究,在新污染物的调查范围、覆盖程度、监测频次、质量控制等方面均有限;环境监测系统往往在调查方面以“被动”,“跟跑”为主,系统性、前瞻性、引领性不足,新污染物排放状况、环境质量状况缺乏官方认可权威数据,污染本底不清,环境管理缺乏科学依据。
(4)科学评估与有效防控新污染物环境风险的技术体系尚未形成,评价技术薄弱
近年来,各类环境风险事件时有发生,新、旧有毒有害污染物叠加,低剂量,长期存在,累积性的生态环境污染带来的健康危害逐渐显现,所造成的生态环境风险与人体健康风险的科学评估方法的研究尚不深入,风险管控技术比较薄弱,健康风险及生态风险评估、预测预警、风险控制技术等有待加强。
4 对策与建议
“十四五”期间,江苏省应以新污染物治理行动为抓手,围绕风险防控和人体健康,开展新污染物监测管控重大科技行动,加强新污染物的源头管理,研发监测方法标准,针对新污染物企业排放、环境赋存以及复杂污染地块等不同的环境管理目标,加强监测调查和风险评价,助力推进生态环境治理体系和治理能力现代化,为建设美丽江苏提供科技引领和支撑。
(1)积极参加国家新污染物试点监测,做好新污染物调查监测的顶层设计
在参加国家新污染物试点监测的基础上,参照国家相关技术要求,结合实际,制定新污染物调查监测工作方案,明确调查监测组织机构、工作机制和工作保障。针对污染源、环境质量,以及突发环境事件应急监测等不同场景,优化布设新污染物调查监测点位,开展新污染监测方法的研究、优选和比对,做好流域/区域/重点行业的新污染物风险筛查与评估,满足新污染物治理的监测需求。
(2)加强新污染物源头管理,建立部门信息共享机制
加强与卫生健康、农业农村、工信、海关、市场监督等部门的协调合作,实行数据信息共享,掌握重点行业、重点企业特征污染物生产、销售、使用和污染排放状况,进一步厘清新污染物的“使用源”,“排放源”和环境“暴露源”,为监测何种新污染物提供线索,为建立其源头防控管理体系,以有效控制其环境暴露和健康风险做好基础信息支撑。
(3)研究、完善新污染物监测方法和风险评价技术标准
在我国首批重点管控新污染物清单基础上,结合国内外新污染物研究前沿热点以及省内化工、农药等重点行业实际,研究新污染物采样、布点、非靶向定性筛查、多组分定量监测、高通量分析、质量保证/质量控制措施等方法标准或技术规范;加强新污染物风险评估技术研究,充分利用分子生物学测试、综合毒性表征等手段,识别新污染物的健康风险和生态风险,制定基于风险效应的评价技术规范和环境限值标准。
(4)针对重点行业、企业污染排放,开展特征污染物监测调查试点,制定排放管控清单,完善排污许可管理
构建污染排放过程中新污染物监测体系。结合医药、食品、农药、印染、电镀、电子等典型重点行业、企业信息,针对目前现行国家、行业标准尚无法管控的企业排放特征污染物,开展特征污染物监测调查试点,选择入江入河排污口典型断面和饮用水水源地等重点功能区等开展跟踪定位监测。建设行业、企业毒物指纹库,筛出具有针对性、可监测管控的特征污染物清单,建立行业特征污染物监测体系。尝试在企业排污许可证核发中增添特征污染物指标,推进与环境质量挂钩的排污许可技术方法体系研究,为加强排污许可证管理、提升针对性的环境管控提供技术支撑。
(5)针对环境中的众多未知新污染物,开展监测筛查,制定优先控制污染物清单,排查新污染物风险区域,支撑环境风险管理
构建环境中新污染物监测调查及溯源体系。针对水、气、土、沉积物等环境中可能存在的热点、新型污染物,以饮用水源为重点,开展重点管控新污染物调查监测,筛查其他重要新污染物,研判区域新污染物总体趋势。对新污染物生产、使用和预警的典型区域开展新污染物区域加密监测,以相关化学品生产和使用企业周边、废弃物处置场所、排污设施、养殖场、饮用水源地为重点,识别化学品工业用途、消费特点和废弃物处置过程,支撑区域新污染物溯源分析,建立分类别、分阶段、分目标的新污染物持续筛查和精准防控机制,通过典型区域、饮用水源地、农用地、近岸海域环境调查监测和相关溯源排查,提出典型区域环境优先控制污染物名单,以及饮用水源地、近岸海域、农用地分子标志物名单,并开展监测技术研究与健康风险评估,深化环境基准与标准制定技术方法研究,建成相应的饮用水源地、近岸海域、不同类型农用地健康预警系统,切实保障重要饮用水水源地、近岸海域、农用地健康安全,为环境风险管理提供决策依据。
(6)针对多污染物种类的工业场地等复杂环境介质,研发快速监测技术和毒性评估方法,为应急监测做好技术储备
构建突发环境事件时新污染物应急监测体系。针对化工废弃地等具有多种类污染物的多类型工业场地,开展定性、定量等快速监测技术研究,以及生物毒性监测、评估研究,为应急事故中基体复杂、成分多样的污染物快速分析及其毒性判别,评估重点污染物分布、来源做好技术储备。
5 结语
新污染物不同于新化学品或新化学物质,其监测已成为生态环境工作的热点。江苏省在新污染物监测科研方面作了一些探索,但还存在监测目标物不确定,监测方法标准体系不健全,污染本底不清,评价技术薄弱等问题,需要做好新污染物调查监测的顶层设计,建立部门信息共享机制,完善新污染物监测方法和风险评价技术标准,并开展重点行业、企业污染排放新污染物和环境中新污染物监测筛查,研发复杂环境介质新污染物快速监测技术和毒性评估方法,从而为江苏省新污染物治理贡献监测力量。