廣州地化所在采取全球性的PMT策略以保障飲用水安全方面研究取得進展
保障飲用水安全與環(huán)境健康和經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān)。隨著全球化學(xué)品市場的擴張,加之人口增長,氣候變化等問題造成的水資源短缺,使得管理和保護飲用水資源成為近些年科學(xué)家與民眾共同關(guān)注的焦點。
近年來,研究人員開始更多地關(guān)注飲用水中非生物累積性但具有高水溶性及遷移性的持久性有機物。這些持久性,高遷移性和有毒的物質(zhì) (PMT) 被認為是對安全飲用水資源造成的主要威脅之一。與飲用水中的PBT類化合物容易被土壤和沉積物吸附并在食物鏈中累積不同,PMT難以被吸附,可通過地下浸出的方式污染地下水、地表水和水生生態(tài)系統(tǒng)。同時,PMT物質(zhì)具有高極性和高溶解度,通常以離子形態(tài)存在于水中。這導(dǎo)致PMT在色譜中的保留和分離有限,因而難以被納入水質(zhì)監(jiān)測程序中。最近,德國環(huán)境署在歐盟REACH框架下牽頭建立了鑒定PMT物質(zhì)和“高持久、高遷移”(vPvM)物質(zhì)的標準。PMT/vPvM物質(zhì)的評估近期也被確定納入歐洲綠色協(xié)議的可持續(xù)發(fā)展化學(xué)品戰(zhàn)略中。
我國是當今世界上最大的化學(xué)品生產(chǎn)國,其化學(xué)工業(yè)規(guī)模大于歐盟和美國總和,化學(xué)品的環(huán)境釋放是對飲用水安全保障的重大挑戰(zhàn)。2019年,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《化學(xué)物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險評估與控制條例》征求公眾意見的草案,這是我國第一部有關(guān)控制有害化學(xué)品排放的法規(guī),旨在評估中國生產(chǎn)和使用的化學(xué)品的環(huán)境風(fēng)險。根據(jù)條例,尚未列入《中國現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)目錄》的新化學(xué)品必須進行評估。此外,為了控制高風(fēng)險化學(xué)品的環(huán)境排放,生態(tài)環(huán)境保護部和國家衛(wèi)生健康委員會共同發(fā)布了一份有毒有害化學(xué)物質(zhì)優(yōu)先控制清單。這份清單中許多化學(xué)品都是潛在的PMT物質(zhì),能污染水生環(huán)境,并通過飲用水危害人體健康。盡管目前缺乏評估化學(xué)品在水中的遷移性的指標,但飲用水已被強調(diào)為人體接觸到高產(chǎn)量有毒物質(zhì)的重要途徑。因此建議將更多PMT物質(zhì)列入優(yōu)先控制清單中,以保護飲用水安全。
許多PMT物質(zhì)已跨越國界,作為商業(yè)產(chǎn)品在國際間流通。因此,需要采取全球規(guī)模的戰(zhàn)略來管控PMT物質(zhì)的排放。這不應(yīng)僅限于歐洲REACH法規(guī)所考慮的工業(yè)化學(xué)品,也包括藥品和農(nóng)藥在內(nèi)的所有物質(zhì)。為了更好地控制PMT的釋放,避免飲用水中PMT物質(zhì)的污染,需要進行更深入的研究,以填補現(xiàn)有對PMT類物質(zhì)認識和管理方面的空白。
中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所金彪研究員和挪威巖土工程研究所Hans Peter Arp教授合作在Environmental Science and Technology 雜志上發(fā)表Viewpoint文章,倡議采取全球性的PMT策略來保護飲用水水源安全。
我們建議國際PMT戰(zhàn)略采取以下步驟:
1.根據(jù)亞洲、歐洲、北美和國際上化學(xué)品清單,評估持久性有機物及其降解產(chǎn)物在水中的遷移性。評估方法可類似于歐洲檢測REACH中注冊化學(xué)品物質(zhì)的方法:基于實驗有機碳分配系數(shù)(Koc)或pH相關(guān)的辛醇-水分配系數(shù)(Dow)來進行物質(zhì)遷移性評估。
2.應(yīng)給予高產(chǎn)量化學(xué)品或高持久性有機物的環(huán)境轉(zhuǎn)化途徑及其降解產(chǎn)物更多的關(guān)注,如微生物降解、光解和水解。因為降解產(chǎn)物通常比它們的前體物具有更強的遷移性和持久性。
3.篩選化學(xué)品清單中的PMT物質(zhì)和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,作為使用最新的非靶向分析技術(shù)進行的大規(guī)模水質(zhì)監(jiān)測工作的一部分。這一工作將是確定高濃度PMT物質(zhì)并對其進行優(yōu)先控制的基礎(chǔ)。
4.識別PMT物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的工業(yè)來源,必要時在生產(chǎn)和生命周期中規(guī)范其使用和釋放。
5.將高風(fēng)險、高生產(chǎn)量的PMT物質(zhì)列入中國國家有害水污染物優(yōu)先控制清單及其他國家的類似清單,這有助于確保對這些物質(zhì)進行積極監(jiān)測和管理,以保護飲用水資源。
6.積極制定國際監(jiān)管框架。可通過聯(lián)合國全球化學(xué)品統(tǒng)一分類和標簽制度 (GHS) 明確要求化學(xué)品制造商評估和識別PMT物質(zhì)及它們的環(huán)境轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,并對PMT物質(zhì)或其代謝物進行標記。這將鼓勵國際科學(xué)和化學(xué)工業(yè)研究更有效地識別和管理環(huán)境中釋放的PMT物質(zhì)。

圖1. 文章設(shè)計提出的PMT化學(xué)品警示標志 (Jin et al. ES&T, 2020,https://doi.org/10.1021/acs.est.0c04281 )
此項工作獲得了中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心,于洋(高級工程師)的幫助和支持,由中國科學(xué)院引進人才計劃、廣東省自然科學(xué)基金、有機地球化學(xué)國家重點實驗室自主課題資助。
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)
論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.est.0c04281
(有機地球化學(xué)國家重點實驗室供稿)

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