持久性有毒污染物（Persistent Toxic Substances,下称PTS）、臭氧层破坏、温室效应，一起并称为21世纪影响人类生存与健康的三大环境问题。

 

正是由于具有持久性和高毒性污染物在全球的普遍存在，它们所导致的污染问题已经引起国际环境保护组织、各国政府和民众的高度关注。

 

“世纪之毒”二恶英既是毒性最强的化合物之一，也是PTS的典型代表。在上世纪60、70年代的越南战争中，美军为了消除掩护越军的天然屏障——热带雨林，曾在越南境内大量投放落叶剂（有效成分是二恶英），战后两国频现残疾、癌症和发育不健全的受害者。

 

1999年发生在比利时的鸡饲料污染事件波及全球，直接经济损失高达14亿欧元，造成该国政局的动荡和政府的垮台。而这些事件的罪魁祸首都是二恶英。

 

为了让人类远离污染的毒害，各国相继开展了PTS的研究。PTS也得到了中国科学家的高度关注。然而，PTS研究，正如“拼图”一般错综复杂、千头万绪，研究过程极为不易。

 

已评审通过2011年度国家自然科学奖二等奖的“典型持久性有毒污染物的分析方法与生成转化机制研究”，在中国科学院院士、生态环境研究中心研究员江桂斌等科研工作者的努力推动下，发展了若干新的污染物的富集与分析方法，探明了二恶英等污染物的生成转化机制，使“拼图”的空白与区块得到了填补与整合。

 

全球行动防控PTS

 

国际上，环境保护已经从常规大气污染物、水体常规污染物治理和重金属污染控制发展到痕量持久性有毒污染物的削减。无论是国际公约中确定的12类持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants），还是美国环境保护局确定的12类持久性生物富集和有毒化学品（Persistent Bioaccumulative & Toxic Chemicals），以及环境内分泌干扰物（Environmental Endocrine Disruptors）的研究都与持久性有毒化学污染物密切相关。

 

面对挑战，国际社会也出台了一些指导性文件，并发起了一些具有建设性的行动。2001年近百个国家和地区的代表在斯德哥尔摩签订协议（《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，简称斯德哥尔摩公约），采取具体行动控制首批提出的12种(类)持久性有机污染物。

 

目前已有156个国家加入了该公约，其列举的持久性有机污染物清单，已由最初的12类扩展为22类。中国于2004年开始履行该公约所规定的义务。2007年4月14日，国务院批准了由环保部会同外交部、发改委、财政部、科技部等13个相关部委组织编制的《中国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划》。

 

从1980年开始，国际上每年均召开“持久性有机污染物国际研讨会”，又称“二恶英大会”，是持久性有机污染物研究领域影响最大的学术会议。2009年，中国成为举办该会议的第一个发展中国家，来自世界上44个国家和地区的近1100名代表参加了大会，会议的成功举行得到各国科学家的好评，主办者正是江桂斌团队。

 

前沿成果助力国家履约

 

PTS研究的复杂性，相较拼图可谓有过之而无不及。

 

首先，PTS的“微量”特点，对研究方法的精确提出了很高要求。其次，PTS在种类上的多样性，进一步加重了研究的复杂性。PTS的研究涉及分析方法、生成转化机制、毒性效应、控制原理等多个方面，只有将这些零散的“拼图”有机结合起来，才能够形成较为系统完整的成果，让各项研究产生“1+1＞2”的协同效应。

 

中国作为经济快速增长的发展中国家，目前正面临比工业发达国家更加复杂的环境问题。斯德哥尔摩公约附件C列出的17类有可能产生二恶英类的工业来源，中国几乎存在所有潜在来源。尽管国家已禁止使用DDT等有机氯农药，但环境中仍然发现有DDT等农药类污染物的环境输入迹象。

 

以江桂斌为首的研究团队，一直致力于PTS的综合研究。该项目“典型持久性有毒污染物的分析方法与生成转化机制研究”取得的许多前沿成果覆盖了该领域研究的多个方面。

 

在PTS的分析方法方面，该项目提出将离子液体作为样品萃取溶剂，发展了绿色的、高效的样品前处理技术。此外，基于碳纳米管对PTS的优良富集特性，该项目提出用碳纳米管作为固相萃取填料，用以直接富集PTS，拓展了纳米材料在环境分析领域的应用。

 

另外，该项目对多种新的持久性有机污染物进行了研究，并发现电子类垃圾的拆解已造成区域土壤的严重污染。还利用定量构效关系，预测了多溴联苯醚的毒性，为毒理学研究提供了有参考价值的毒性数据，为获取多溴联苯醚的毒性数据提供了新途径。

 

为了帮助国家更好地履行斯德哥尔摩公约，该团队还承担了环保部的“中国二恶英清单调查”项目，提出了中国二恶英排放清单。该清单由中国政府提交给联合国，成为国家履约的依据。该项目组还负责编写了《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001），用以指导垃圾焚烧行业健康发展。

 

对PTS的全方位研究，不仅使该领域“拼图”上的空白与区块得到填补与整合，更启迪了独特的研究思想，激发了敢为人先的创新活力。江桂斌团队该项目共发表SCI收录论文200余篇，被正面引用3405次，有三篇代表性论文的引用次数超过200次。从这些数据中，足见该项目的深度、广度与影响力。

 

厚积薄发，再造辉煌

 

此前，该团队就已经走过许多重要的历程，积累了系统的研究成果。

 

2001年，江桂斌与同事郑明辉领导建立了二恶英实验室。在国际上首次实现了一次提取即可同时分析二英类、多氯联苯、多溴联苯醚三类污染物，大幅降低了样品前处理成本和时间。郑明辉还以其研究证明：添加阻滞剂，可以有效阻滞垃圾焚烧过程中二英类污染物的生成。国际专利组织评价该发现“具有新颖性、创造性和工业实用性”。

 

2005年，江桂斌团队建立的二恶英实验室被联合国环境规划署命名为“持久性有机污染物监测示范实验室（Pilot Laboratory）”（亚洲唯一一个相关实验室）。他们还先后举办了多期“全国环境与食品分析技术培训班”，为国内9个二恶英实验室培训了业务骨干，在推动中国痕量PTS检测技术进步，加快标准化和国际化进程方面发挥了重要的作用。

 

“做科学研究，既要关心国际学科前沿，也要联系国内实际，”江桂斌说，“我们应该争取实现两者的统一”。因此，为了将自己的研究与国家需求结合起来，江桂斌团队在云南、浙江、湖北等相关污染较重的地区制定了长期的研究计划，深入开展环境污染与健康研究。

 

经过多年的努力，江桂斌团队的PTS研究，已在国际上占据了一席之地，该团队的研究成果也产生了重要的国际影响。最新的统计数据表明，2006~2010年，中国学者发表的有关持久性有机污染物论文数和引文数量均位居世界第二，仅次于美国，而在该领域发表SCI论文数最多的世界前10名机构中，中国科学院生态环境研究中心位居第二，也是国内发表论文数最多的单位。这些都与江桂斌团队的努力分不开。

 

如今，江桂斌团队既保持着科学家的谦逊，也怀揣着科学家的雄心。江桂斌透露，未来，他们将对新型化学污染物给予更多关注。“现在国际上重点研究的污染物，无一例外都是外国人首先发现的。我们下一步的目标，是发现对中国环境具有重要影响的新型污染物，并使其在更大范围上得到系统研究，产生重要影响。”江桂斌说，“只要有耐心和信心，实现这个目标将大有希望。”■

 

《科学新闻》 (科学新闻2012年第2期 焦点)