陈景文

个人信息Personal Information

教授

博士生导师

硕士生导师

性别:男

毕业院校:南京大学

学位:博士

所在单位:环境学院

学科:环境科学. 环境工程

办公地点:西部校区环境楼B405

联系方式:大连市凌工路2号,大连理工大学(西部校区) 环境学院, 邮政编码:116024

电子邮箱:jwchen@dlut.edu.cn

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什么是新污染物

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  • 什么是新污染物?

           相对于常规污染物,新污染物可以界定为新近产生或被新近认识的、任何人工合成或自然存在的化学物质或微生物,其环境赋存浓度可引起显著的已知或可疑的毒害作用(包括对人体和生态物种的毒害、对地球系统结构的危害)。

  • 新污染物的主要来源

          (1) 合成化学品。即地球上原本不存在或即使存在但含量很少、经人类有意合成或提纯而具有某种功能和商品属性的化学物质。一些化学品因具有持久性、生物累积性和毒性(PBT特性),进入环境后对人体和生态健康造成危害,就成为了新污染物。如全氟和多氟烷基化合物(PFASs)、多氟醚基磺酸类化合物、阻燃剂类化学品(如溴系阻燃剂、有机磷阻燃剂)、增塑剂类化学品(如双酚A(BPA)及替代品、邻苯二甲酸酯(PAEs))、苯并三唑类紫外线稳定剂、船舶防污涂料中的有机锡等。化学品种类多,大体上可分为工业化学品、农用化学品、药物和个人护理用化学品、产品中的化学品;美国化学文摘社注册的化学物质已达到1.76亿种(2021年初数据,每天约增加8000~10000种,全球市场使用的化学品及其混合物已达35万种。

          (2) 人类活动中无意排放的有毒物质。例如,燃烧和工业生产过程中产生的二噁英、化石燃料不完全燃烧产生的多环芳烃(PAHs)、燃煤释放的汞等重金属。值得指出的是,有些新污染物既来源于化学品,也来源于人类活动的副产物。例如多氯联苯(PCBs),主要来自于人工合成化学品,但是在一些含氯有机物高温燃烧的场景下也能产生PCBs。环境中的PAHs主要来自于化石燃料和生物质的不完全燃烧,但是为了科研工作和某些特殊目的,PAHs也作为化学品标样被人工合成。

           此外,由于全球气候和生态系统的变化,以及微生物进化的快速进化,原本在冰川、深海等区域的病原菌和病毒可能再释放成为威胁人类健康的新污染物;抗生素的大量使用和一些环境因子的耦合导致抗性基因的增生和传播,也是威胁人类健康的新污染物。这些生物性新污染物,广义上也可归并到人类活动中无意释放的有毒物质之列。

  • 新污染物的特点

        新污染物具有异于常规污染物的一些特性:(1) 污染隐蔽。相对传统污染物,新污染物环境浓度低,其危害性未被广泛察觉,所以新污染物往往也是环境中的微量或痕量污染物。

       (2) 环境持久。新污染物在环境中往往不易降解,呈现持久性或者由于持续地向环境释放而呈现一定的环境浓度而表现为“假持久性”。 若不加以管理,其环境浓度会逐年上升,且许多新污染物容易被生物蓄积。

      (3) 来源多样。传统污染物更多是通过人类生产生活设施进行管端排放,便于污染控制;而新污染物往往在产品生命周期的多个阶段,通过多种途径释放(多为无组织释放)到环境中。例如,各种产品中添加的阻燃剂、增塑剂类化学品,在产品的生产、运输、储存、使用和废物处置等过程中,可以通过排放、耗散等多途径进入环境中成为新污染物。

      (4) 危害多样。许多新污染物具有内分泌干扰效应、“三致”作用等毒害效应,其长期低剂量暴露会对生物体造成潜在危害。全球生物多样性的降低,除了气候变化、栖息地丧失等因素,新污染物的污染应该有所贡献。此外, 还有一些新污染物危害地球系统物理结构,最典型的是消耗臭氧层的各种氟氯烷烃类化学物质。

      (5) 种类众多。新污染物主要是各种化学和生物化学物质,从物质微观尺度的角度看,化学物质包括以分子和高分子形态(如微米和纳米尺度的塑料)存在的物质、以分子聚集体形式存在的物质(人工纳米材料是分子聚集体存在的一种典型形式,病毒也可以视作分子聚集体)。生物化学物质主要包括病毒在内的各种病原微生物。人工合成化学品是新污染物的一个重要来源,其本身就种类众多。

      (6) 治理复杂。传统污染物的环境影响往往具有确定性,而新污染物种类多、环境中含量低、空间分布差异大,其环境影响底数不易摸清。各种化学物质(尤其化学品)一旦进入环境成为污染物,再进行污染修复或者治理,至少需要消耗额外的能量而产生新的污染,完全消除其污染几乎是不可能实现的。因此,新污染物的治理,关键在于污染预防。如果不能有效地预防和控制新污染物的污染,其在环境中的持续积累,会对人体和生态系统的健康产生“温水煮青蛙”的效果。预防新污染物的污染,则需要评价其环境暴露、危害性和风险性,进而降低或者阻断其暴露,通过研发替代性的化学品降低其危害性,从而降低其风险。新污染物治理的复杂性,凸显了环境系统工程的思路在新污染物治理中的重要性和必要性。


请参阅:环境新污染物治理与化学品环境风险防控的系统工程。科学通报, 2021, 66:1-11。介绍了新污染物的概念、来源和特性,指出化学品管理不当及其环境释放(尤其无组织排放)是新污染物的主要来源。治理新污染物,需要分析化学品在人类社会子系统、新污染物在自然环境子系统中的源-流-汇;揭示化学品和新污染物对人类社会、生态系统、无机环境系统及各层次子系统造成的影响。以物质流分析、生命周期评价、计算毒理学、绿色化学等现代科技手段为核心要素的环境系统工程方法,有助于新污染物治理和化学品风险管理。


请参见:(1) 环境新污染物治理与化学品环境风险防控的系统工程_科学通报.pdf

(2) 科学网—计算毒理学不应成为“卡脖子”学科.pdf

(3) 新污染物 治理 十四五 中国环境报电子报.pdf