全球POPs監測計劃實施進展及我國開展POPs監測實踐

陳海君，吳素愫，譚 麗，呂怡兵，滕恩江，李國剛

1．環境保護對外合作中心，北京 100035;

2．中國環境監測總站，北京 100012

持久性有機污染物(POPs)，是指具有持久性、生物蓄積性、難揮發性和長距離遷移性，能沉積到土壤、河流等環境介質中，易于在人體和生物體內富集，對生態環境和人體健康造成不良影響的有機污染物。POPs在全球范圍內廣泛分布，普遍存在于大氣、地表水、海洋、沉積物、土壤和生物組織等。由于POPs在環境中的持久性和生物富集性，其對生態系統和人類健康危害性已經成為世界各國關注的焦點［1-2］。

為弄清POPs在環境介質中的存在水平，各國家和地區開展了一系列POPs監測活動，國際上一些影響重大的區域及跨區域POPs監測計劃多年來取得了較大進展，積累了大量的測試數據，該文詳細介紹了全球影響較為重大的POPs監測計劃，并結合國內外POPs監測進展，提出我國開展POPs監測的對策與建議。

1 全球POPs監測進展

1.1 歐洲監測及評估項目

歐洲監測及評估項目(EMEP)，是一個具有科學依據和政策指向的遠距離越境大氣污染監測與評估國際合作項目，目的在于解決遠程跨境空氣污染問題［3］。在該計劃下形成的歐洲遠程跨界空氣污染公約(LRTAP)于1979年簽署，1988年正式生效，目前加入公約的國家已有43個。在該公約框架下，已在24個國家設立了100個環境監測點。1993年EMEP發布了第一個歐洲經濟委員會成員國(ECE)POPs監測報告，其后陸續發布監測年報。EMEP POPs監測計劃對監測數據的收集、存儲及報告有嚴格的規定，保證了數據質量和監測報告的準確性，通過對POPs長期連續監測，了解了POPs在歐洲的變化趨勢。

歐盟地區監測的主要目標物包括多環芳烴(PAHs)、多氯代二苯并二英和二苯并呋喃(PCDD/Fs)、多氯聯苯(PCBs)、六六六(HCHs)、六氯苯(HCB)等;監測的介質主要包括大氣、土壤、水體等。EMEP項目旨在弄清POPs物質在遠程跨境區域的分布情況。從2010年歐盟地區空氣中的POPs濃度空間分布來看，偏遠地區空氣中的POPs濃度較低，一些相鄰站點之間，空氣中POPs的濃度存在顯著差異，這表明這些監測點可能會受到當地排放的POPs的影響［3］。

1.2 北極環境監測與評估項目

1991年北極8個國家達成環境保護戰略協議(AEPS)，開展北極環境監測與評估項目(AMAP)。該項目致力于為北極環境提供充足可靠的環境狀況或風險信息，并為支持北極國家政府在污染防治領域提供科學建議及行動指導［4］。AMAP POPs監測計劃十分重視質量保證和質量控制(QA/QC)，定期組織開展實驗室間比對研究。該項目建立了數據庫和數據處理中心，數據庫中除北極8個國家的監測數據外，還擴展到包括中國在內的世界上72個國家1064個監測點。

AMAP監測的目標物主要有 PCBs、滴滴涕(DDT)、HCB、氯丹、狄氏劑、毒殺芬、二英、多溴聯苯醚(PBDEs)、六溴環十二烷(HBCD)、四溴雙酚A(TBBPA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、多氯萘(PCNs)、硫丹、HCH 等;監測的介質包括空氣、水體、土壤、沉積物、植物、動物等。AMAP項目系統地監測了POPs在海洋生物體內的濃度水平，監測結果顯示，好望角的江鱈和坎伯蘭灣南岸龐納唐(Pangnirtung)的白鯨體內PBDEs含量呈現持續增加的趨勢，分別從1985年的約2．0 ng/g和4．5 ng/g增至2004 年的約24．0 ng/g和30．0 ng/g;格陵蘭島西部的環斑海豹和亨德里克森島的白鯨體內PBDEs的含量自2000年以來有一定程度的下降，分別從2000年的約35．0 ng/g和24．0 ng/g下降到 2005 年的約 25．5 ng/g和16．0 ng/g;1976—2004年，加拿大北極地區海鷗卵中PBDEs的含量呈現先上升再下降的趨勢，從1976年的約4．8 ng/g增至2000年的約31．0 ng/g，隨后，PBDEs含量又不斷降低，2005 年含量為約10．5 ng/g。總體上，隨著溴化阻燃劑從大量使用到逐步禁用，環境中PBDEs和HBCD的含量水平逐漸增加，到2000年后含量開始下降或趨于平穩。

1.3 全球大氣被動采樣網計劃

加拿大環保部組織開展了全球大氣被動采樣網計劃(GAPS)，2005年至今全球已有包括中國在內的65個采樣點。該計劃采樣的結果能夠評估POPs在空氣中的濃度變化同時獲得POPs在大氣中的傳輸模式［5］。

GAPS的采樣點(大部分為大氣背景點，同時包括部分城市點及農村點)遍布全球七大洲，且各采樣點均采用相同的采樣方法，因此，所獲得的數據具有較好的可比性。通過監測結果，可以了解全球范圍POPs空氣污染狀況。同時，通過這項持續開展的監測活動，可以掌握POPs的季節性及長時間和空間下的濃度變化趨勢。

1.4 大氣綜合沉降網

由加拿大環境署(EC)及美國環保局(US EPA)聯合發起的大氣綜合沉降網(IADN)項目于1990年正式啟動，監測主要集中于五大湖區域的5個主監測站及10個衛星監測站。該項目通過進行質量有保障的空氣及沉積物采樣，同時關注監測的連續性，進而保證監測數據不會隨操作方法或人員變化而產生偏倚。在2008年項目第三次同行評議中，各方一致認為IADN是一種適用于跨國區域并可長時間開展的空氣及沉積物中POPs監測的良好模式。它與EMEP及AMAP一起，是為數不多的能夠長期監測POPs在大氣中的污染趨勢并提供可靠數據支持的成功項目。

1.5 日本及東亞POPs監測計劃

日本自1973年起就開展了環境中POPs的監測，1974年起陸續在環境質量標準中增加了POPs限量標準。日本有遍及全國的空氣、水、生物和底泥中POPs監測點，采用全國統一的監測方法，開展環境和人體中POPs的常規監測。通過開展連續監測可以很清楚了解POPs在環境中的變化規律，評估控制措施的有效性。二英的監測數據顯示，日本實施二英類緊急對策法后，空氣中二英類質量濃度顯著下降，從1974年的0．61 pg/m3(以毒性當量計，下同)下降到2010年的 0．034 pg/m3。

由日本環境省組織開展的東亞POPs監測計劃始于2004年，目前參加該計劃的有日本、韓國、印度尼西亞、菲律賓、馬來西亞、越南、泰國、柬埔寨、老撾、新加坡、蒙古等11個國家。東亞POPs監測計劃在東亞設立大氣背景監測點，開展大氣中POPs的長期監測。該計劃的實施由日本政府提供人員培訓、采樣設備等。

2 我國開展POPs監測實踐

2.1 POPs監測研究進展概況

自20世紀80年代以來，我國陸續開展了有關POPs監測的相關研究工作，包括：①對空氣、水、土壤、沉積物、生物中POPs種類和含量的調查。吳啟航等［7］測定了珠江廣州河段高污染沉積物樣品不同粒徑組分中有機氯農藥的含量;聶湘平等［8］研究了水草、河蜆、魚體等生物對多氯聯苯的吸收積累;高軍等［9］研究了長江三角洲典型污染農田土壤多氯聯苯的分布;張祖麟等［10］對閩江水與沉積物中的21種多氯聯苯進行調查研究。②對POPs環境監測分析方法的研究，以實現分析測試方法的本土化、現代化和準確性。樣品中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、超聲波萃取、加速溶劑萃取、微波輔助萃取和超臨界流體萃取等;樣品的純化采用液相色譜、凝膠滲透色譜和SephadexLH-20 3種方式;POPs的分析方法有氣相色譜法、氣相色譜/質譜聯用技術等［11］。李曉敏等［12］建立了大流量空氣采樣高分辨氣相色譜/高分辨質譜同時分析測定大氣樣品中多氯聯苯(PCBs)和多溴聯苯醚(PBDEs)的分析方法。任曼等［13］采用索氏抽提，酸性硅膠床、多段混合硅膠柱和凝膠滲透色譜柱凈化，同位素稀釋法和氣相色譜/高分辨質譜聯用儀的方法，測定了土壤沉積物以及飛灰樣品中的17個2，3，7，8-氯取代二英類化合物和12個類二英多氯聯苯。

隨著全球履約行動的深入以及國內POPs污染防治對科學技術支撐的需求，我國POPs研究領域進步顯著［14］，但是，我國的POPs研究主要集中在沿海地區，對偏遠地區POPs的研究較少，具備監測能力的POPs物質還有限，對于新型POPs如全氟類化合物(PFCs)、十氯酮等還不具備監測能力。

2.2 我國履約成效評估監測實踐

為推動POPs的削減和淘汰，保護人類健康和環境免受POPs危害，國際社會于2001年5月23日在瑞典首都斯德哥爾摩締結了《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》(以下簡稱《公約》)。截至到目前，《公約》共有179個締約方。《公約》第16條第1款規定，締約方大會應自《公約》生效之日起4年之內、并嗣后按照締約方大會所決定的時間間隔定期對履約成效進行評估。成效評估的主體工作是擬定和實施“全球POPs監測計劃”(GMP)，核心監測數據為具有區域代表性的空氣、人血和/或母乳中POPs濃度。2007年召開的第三次締約方大會審議通過了GMP，同時通過的GMP技術導則詳細論述了大氣背景監測的采樣和分析測試技術規范，同時采納WHO有關母乳采樣和流行病學調查的程序和方法，為各國履約監測工作的有效開展提供了技術依據。

我國是公約首批簽約國之一，自20世紀90年代以來，我國陸續開展了水體、沉積物、空氣中POPs濃度水平的監測，但由于POPs尚未列入我國常規監測體系，因此，2007年以前沒有開展過全國范圍的系統POPs監測。為執行公約締約方大會有關成效評估的決議，摸清我國環境中POPs的含量水平和發展趨勢，評估我國POPs削減淘汰的工作成效，環境保護部在2007—2008年組織開展了我國首次大氣背景中POPs監測。首次監測按照GMP對空氣中公約首批受控11種POPs(毒殺芬除外)在11個背景點進行了監測，取得了一批重要基線水平監測數據［6］，結果見表1和表2。總體上，我國背景點環境空氣中POPs濃度呈現東部較高、西部較低的態勢;與其它國家首次履約成效評估提供的監測結果比較，我國空氣背景點POPs濃度處于較低水平：滴滴涕、氯丹、狄氏劑、七氯、六氯苯的濃度水平低于日本;六氯苯的濃度水平與韓國相當，部分背景點高于菲律賓;氯丹、狄氏劑、七氯的濃度水平低于菲律賓，具體比較結果見表3。

全球首次履約成效評估于2008年結束并且在2009年召開的第4次締約方大會上通過了聯合國5個區域及全球POPs監測報告。按照公約持續開展履約成效評估的要求，締約方大會通過了今后每6年開展一次履約成效評估的工作。為做好第二次成效評估準備，環境保護部組織開展了持續的大氣POPs監測工作，目前已完成四輪監測，并將在2013年內完成第五輪監測活動。隨著國內環境監測機構分析檢測能力的提升，并根據GMP的新要求，對監測方案和實踐進行了不斷完善和新的嘗試。監測目標物由最初的11種擴大到15種(增加了毒殺芬、α-六六六、β-六六六和林丹)，并在2013年開展水體中PFOS的監測。

表1 我國首次履約監測空氣樣品中二英、二英類多氯聯苯、指示性多氯聯苯和六氯苯的含量

表1 我國首次履約監測空氣樣品中二英、二英類多氯聯苯、指示性多氯聯苯和六氯苯的含量

注：二英、二英類多氯聯苯的含量單位為fg/m3，指示性多氯聯苯和六氯苯的含量單位為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背景點 承德 大興安嶺 長島 西藏 重慶 青海 武漢 武夷山 遼寧清源 麗江 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 我國首次履約監測空氣樣品中有機氯農藥的含量 pg/m3

表3 各國大氣中POPs濃度水平對比 pg/m3

考慮對不同監測技術的比較，在大氣背景點同步開展主動采樣和被動采樣，以評估不同采樣方式可能出現的監測結果差異。在11個背景點的基礎上增加了3個城市點(重慶、湖北武漢、江蘇南京)和3個農村點(山東日照、安徽六安、廣西陽朔)監測空氣中POPs的濃度水平，以提供更全面的監測數據。持續的監測活動積累了較為豐富的監測數據，為我國按要求完成第二次成效評估POPs監測工作打下了良好的基礎。

2.3 我國POPs監測面臨的挑戰及對策建議

開展多種環境介質、食品及人體中POPs殘留監測，對科學評估POPs的環境與健康風險，有的放矢開展POPs污染預防與控制至關重要。盡管我國已按照GMP要求，開展了POPs的環境監測工作，但總體來看，由于監測難度大、測試成本高、缺乏調查經驗和協調一致的技術支持等原因，我國仍比較缺乏POPs在多種環境介質中的現存水平及變化趨勢的基礎數據。

按照履約成效評估的要求，POPs監測是一項長期的任務，需要建立長效運行機制，在經費、技術、人員培訓等方面進行系統規劃。現就加強POPs監測能力建設建議如下：

1)建立POPs監測的長效運行機制。我國開展POPs監測不僅是履約的需要，更重要的是保護我國環境和人民健康。只有長期系統監測我國環境中POPs的污染水平，才能科學評估我國削減POPs的履約成效，認識POPs的區域遷移與轉化機制，了解POPs對環境和人體健康的風險，分析污染防治對策的有效性。然而目前POPs還不是我國環境監測部門的常規監測目標物，需要設立專項基金，制定并實施中長期POPs監測計劃，優選長期監測點，制訂統一規范的采樣、測試及QA/QC標準。同時為滿足長期監測和數據分析的需求，適時建立國家POPs監測樣品庫和數據處理中心。

2)加強省級監測部門能力建設。我國幅員遼闊，少數幾個先進水平的實驗室無法承擔全國范圍內環境中POPs殘留的系統監測，需要加強以省級環境監測部門為核心的POPs監測能力建設，加強人員培訓和統一規范的QA/QC體系建設。

3)加大對新POPs監測方法開發與能力建設。履約首次成效評估只將空氣和母乳作為核心監測介質，目前公約已增列11種受控物質，同時GMP已確定將水體擴充成為監測核心介質之一，而我國針對新POPs的監測技術和監測人才都還十分欠缺。建議設立研發專項，開發新POPs監測技術方法，并在全國監測部門推廣應用。同時，在POPs長期監測站設施建設、監測儀器設備更新、人員培訓等方面給予支持。

4)適度參與、有效引導POPs監測的國際合作研究。POPs是全球污染物，具有跨境遷移的特點，斯德哥爾摩公約也要求締約方積極開展POPs遠距離遷移相關研究。目前我國在國家層面上，尚未介入國際上重大POPs監測計劃，而與此相對的是國內研究機構在全球POPs監測計劃中表現十分活躍，如哈爾濱工業大學等單位參加了加拿大環保部組織的全球被動采樣POPs監測計劃，中科院廣州地化所等單位參加了英國等國研究機構組織的全球POPs監測計劃等。由于國內研究單位的參與，在已公開發表的國際上重要的全球POPs監測報告中也有很多來自中國數據。如何看待和處理未經中國政府授權的中國環境監測數據是一個棘手問題。建議在國家有關部門的組織下，適度參與全球POPs監測計劃，同時對參與國外政府或組織召集的大型國際POPs監測計劃的單位要加強引導，并對監測數據的使用予以規范。

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