江桂斌： 揭開新污染物的“冰山一角”

當我們為工業發展和便利生活而發明并使用大量化學用品時，也無意在生態鏈中埋下了“定時炸彈”。日常生活中經常使用的阻燃劑、滅火劑、個人護理品、防曬霜、增白劑、磨損的輪胎，甚至喝水的塑料瓶，都在悄無聲息地向環境和生物體中釋放添加在其中的化學物質。這些化學物質的影響不像霧霾那樣明顯，卻像“沉默的刺客”一樣潛人生態系統，最終通過不同的暴露途徑進人到生物體內，并對生態系統和人類健康構成威脅。這就是最近廣受關注的新污染物問題。作為環境中的“新面孔”，新污染物可能是新合成的化學物質，或者是隨著人們對化學物質環境和健康危害認識的不斷深入以及檢測技術的不斷發展而重新認識的傳統污染物的新結構。

在我國，隨著美麗中國建設的深人推進，生態環境保護工作正從基于“霧霾”“黑臭水體”等感官性的指標治理，逐步轉向具有長期性、隱蔽性和本質性的新污染物的治理。新污染物治理是我國社會經濟高質量發展的必然要求，不僅涉及環境，還涉及公共衛生、食品安全、自然資源、外交履約和國家安全等多個領域。我國新污染物基礎研究凝聚了科學家和學者幾代人的心血，歷經數十年科研攻關，實現了從被動追蹤到主動引領的歷史性跨越。近日，本刊記者專訪中國科學院院士、環境化學與生態毒理學國家重點實驗室主任江桂斌，圍繞新污染物基礎理論與毒理健康等核心科技難題，補齊新污染物治理短板、環境與健康風險評估方法等公眾關心議題進行深入探討與全景解析。

源頭防控解全球環境新難題

長期以來，公眾對新污染物的認知十分有限，而加深這一認知的第一步，是厘清核心概念。“新污染物有很多提法，我個人主張要找到一個學術界和管理機構具有共識的定義，否則治理措施很難找準目標。”在江桂斌看來，新污染物是指在環境中產生或正在使用的具有難降解、長距離遷移、生物可累積、毒性與健康危害的化學品或微生物。新污染物之所以稱為“新”，首先是與PM2.5和PM10、懸浮顆粒物、硫化物、氮氧化物、重金屬等常規污染物相比，其在環境中的濃度水平不高，并不容易引發公眾關注；其次是新污染物種類繁多，隨著環境檢測技術的不斷發展，未來可能識別出更多的新污染物；而部分人工合成或自然存在的化學品或微生物可能具有潛在的毒性作用與健康危害，但業界對污染源及其毒性尚缺乏充分認知，對新污染物的環境風險也缺乏全面的科學評估。

部分新污染物因具有遠距離遷移潛力，可以隨著空氣、水或遷徙物種等跨國際邊界遷移，并沉積在遠離其排放點的地區，進而引發全球性環境污染問題。為控制化學品生產和使用所帶來的環境和健康危害，自上世紀中后期以來，各國就陸續建立了專門性環境法規，隨后，全球逐步采取統一行動對化學品的生產及使用進行管控。2001年，聯合國環境規劃署（UNEP）主導簽署了《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》，首次公布了在全球范圍內進行限制/控制的12種持久性有機污染物名單，目前該名單已擴展至34種。

我國是世界最大的化工產品生產使用國，也是最主要的化工原料供應國，在生產或在使用的化學物質超過5萬種。新污染物涵蓋了廣泛的人工合成化學品或微生物，其在環境中的存在會造成潛在的生態風險和健康危害。江桂斌以瓶裝飲料為例進一步解釋，我國相關標準規定了23類2300多種食品添加劑，包括防腐劑、著色劑、膨松劑、甜味劑等。為了瓶裝飲料的口感、色度及長期保存，需要不同功能的添加劑來維持。隨著科學研究的進步，需要不斷更新添加劑添加標準，或限制某些產品的使用從而保護人類健康。

近年來，我國部分地區大氣、水、土壤中也相繼監測出較高含量的環境內分泌干擾物、持久性有機污染物、抗生素等新污染物。在工業發展和城市化進程較快的城市，廢棄物處理不當會導致化學物質殘留；采礦、冶煉等產業活動會導致重金屬排放和殘留；一些農業區頻繁使用農藥、化肥，會造成有機磷化合物的不當排放。

江桂斌介紹，自前已知結構的新污染物只是其總量的“冰山一角”，大量新污染物的結構、含量和毒性未知，亟待管控。應盡快突破新污染物識別和溯源技術瓶頸，圍繞新污染物風險評估和防控，構建我國典型區域環境新污染物的“風險識別”和“風險防控”體系，同時應聚焦新污染物毒性效應的作用規律和分子機制，解析人群暴露所致的健康不良結果。另外，針對不同環境介質中新污染物的污染治理，發展綠色低碳及協同控制技術已經刻不容緩。

2021年至2024年，生態環境部識別評估了566種化學物質的危害和環境風險，提出了987項環境風險控制措施，有效防控新化學物質的環境風險。江桂斌建議，要重視化學品管理，特別是源頭管控，加強微生物、超濾技術、生態修復、納米技術、塑料等源頭控制技術的開發；同時，加強對化學品的風險評估及替代品的基礎研究，提高認識水平，加強學科間的交叉融合。“新污染物防治是一項長期工程，需要打基礎、建平臺并長期堅持下去。”江桂斌表示。

政策發力補初級階段發展短板

當前，我國新污染物治理仍處在初級發展階段。江桂斌認為，不同國家在制定標準的過程中會綜合考慮各自國情和經濟發展水平等因素，因此標準水平的差異性不可避免。目前我國在新污染物環境治理方面仍面臨頂層設計亟待完善、評估監測體系不夠系統、科學技術支撐相對薄弱等發展短板。主要表現在：技術支撐體系不足，缺乏足夠的國家投入，精細化管理不足；國家層面的治理措施尚未實施，規章制度不健全，環境質量標準指標缺乏；科研技術支撐相對薄弱，未充分發揮科技的引領作用等。

隨著對新污染物問題認識的不斷深人，我國加快在新污染物治理方面的政策發布和實際行動。從國際公約的履行到納入國家“十四五”規劃，再到全國政協成立新污染物治理專家組，我國在新污染物治理方面構建了一套從國家到地方的全方位政策體系，包括《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》的批準與實施、《新污染物治理行動方案》的發布，以及30余個省市制定針對新污染物的具體行動方案等，為新污染物治理提供了有力的制度保障。從2022年起，新污染物治理已連續四年被寫人我國政府工作報告；2023年6月，十一部委發布首批新污染物監管清單，重點涵蓋了五大類污染物，進一步明確了治理目標。所有省市、自治區都陸續制定了針對新污染物的行動方案，進一步明確了重點污染物和關注的重點行業。目前，各地在重點行業、重點領域、重點流域、過程監測和結果保障等方面進行試點，形成了多層次、多維度試點網絡。按計劃，2025年，江蘇將初步建立新污染物環境調查監測體系，山東將初步建立新污染物治理體系，遼寧新污染物治理能力明顯增強…而在學術界，近三年新污染物問題兩次人選中國科協組織的十大前沿科學問題。一系列舉措都標志著我國在新污染物治理領域邁出了堅實而有力的步伐。

基礎研究將污染防治關口前移

現階段，我國在新污染物的歸趨、來源、遷移轉化及其對人體的危害等方面積累了一定程度的前期研究，在環境內分泌干擾物篩選技術，持久性有機污染物（POPs）的非靶標識別和溯源等方面取得了國際領先的成果，然而與發達國家仍存在一定差距。主要問題在于基礎研究的寬度與深度相對不足，對污染物的生成機理、排放特征、遷移轉化等方面缺乏系統深人研究，同時在新污染物的污染特征、生態毒理、人體暴露與健康風險等方面的研究也存在薄弱環節，特別是學科交叉研究有待加強。此外，科研技術支撐相對薄弱，監測技術研發相對滯后，這些差距使得我國在國際公約談判和國內工業行業發展中較為被動，易被發達國家或國際公約牽制。

“面對環境中數量龐大的未知新污染物，需要從研究范式、基礎理論、分析方法和評估手段等全方位進行創新，發現更多環境中需要關注的新污染物，揭示其環境與健康風險，明確其全生命周期環境過程，在此基礎上制定科學的管控和治理體系。因此，新污染物的科學研究必須具備前瞻性、戰略性和創新性，通過基礎研究將污染防治關口前移是解決由海量化學品帶來新污染物問題的長期任務。”江桂斌表示。

從科研視角來看，過去40年來我國在在新污染物研究領域持續進行科學探索，但如何將基礎研究成果轉化為治理政策、法規、標準是當前需要考慮的重點。未來的新污染物治理依然依賴于基礎研究的進步。

針對目前我國在新污染物治理方面的難點問題，江桂斌認為，首先，化學品的種類繁多，每年全球新增化學品約4萬種。如何發現并識別環境中需優先關注的污染物是新污染物研究面臨的首要科學難題，需改變以質譜為主導的傳統分析模式，融人更多的生物傳感和生物效應分析方法，形成新的研究范式。在此基礎上，加強管理層和公眾對新污染物問題的認知，錨定治理的目標和邊界，要避免一哄而上。

新污染物毒性作用機制不明晰、高效凈化技術匱乏，也阻礙了新污染物治理進程。“大數據、人工智能等高新技術發展方興未艾，將其與環境科學加強交叉融合，可促進新污染物防控與風險預警的理論發展、技術升級。”江桂斌建議，應加快推進有關“新污染物治理科技專項”的設立，促進學科交叉融合和高新技術應用，發展新污染物防控與風險預警理論技術體系，強化新污染物治理的技術支撐。

其次，相比于歐美國家，我國在環境友好型替代品的篩選和研發等方面還需進一步加強。圍繞既要滿足產品性能，又具有環境友好型的替代品的科技需求，開發解決行業性能需求與減少環境風險雙贏的關鍵替代品及替代技術，構建環境風險評估為先導的綠色合成與產品替代技術體系，對履行國際公約、保護我國生態環境安全及人體健康等都具有重要意義。

此外，我國長期面臨傳統污染物未得到根本解決新污染物問題又不斷涌現的雙重挑戰。江桂斌表示，應加快開發傳統污染物和新污染物的協同治理技術，并加強技術推廣應用，結合新污染物治理試點工程，提高技術成果轉移轉化效率，促進政產學研用一體化協作。

新污染物對人類健康的影響已成為公眾高度關注的議題。眾多研究表明，新污染物具有全方位毒性，包括神經毒性、發育毒性、內分泌干擾效應、免疫毒性，甚至對進化的影響。在過去幾年中，江桂斌在探究新污染物致肥胖機制、對甲狀腺激素產生的干擾效應，以及與促進肺癌發生發展等方面的研究中取得了一系列重要進展，也對新污染物所致的健康效應有了新的深入理解。當前，有關新污染物對健康危害的數據大多源自于大規模隊列研究，這意味著危害往往是在已經產生健康影響后才被察覺和識別。“要在產生健康危害之前發現新污染物。”江桂斌建議逆向思考，新污染物若要產生危害，必然會在體內作用于某一靶點并引發毒性效應。因此，他建議研究人員可以以特定的毒性靶點作為切人點，加強化合物分子與疾病在發病機制上的關聯性研究，并結合分子流行病學調查等手段，探尋有害新污染物的相關線索。

科研突破迎“冰山之下”文明曙光

江桂斌院士團隊長期堅持的環境內分泌干擾物（EDCs）研究和持久性有機污染物（POPs）研究，始終引領我國環境化學與環境毒理學科發展。自21世紀初起，率先開展了典型區域新污染物環境行為及遷移機制的研究，并在青藏高原、環渤海經濟圈、長江流域以及南北極等區域進行了深人研究，同時兼顧城市和背景點位，開展了全球尺度及長期的新污染物環境遷移轉化、風險評估等一系列工作。團隊率先構建起非靶向篩查、成組毒理學分析、跨介質遷移模擬三位一體的技術體系一一自主研發的世界首臺成組毒理學分析系統，突破了傳統“單一污染物-單一毒性”的研究范式，這些技術不僅揭開了環境中“神秘”的面紗，更將污染防控的關口前移至化學品設計、生產與使用的源頭；基于分子多維特征的識別技術，在環渤海、長三角等區域發現100多種國際首次報道的POPs特征的新污染物，開創了發現新污染物的研究新方向，并率先在國內建立POPs分析體系，形成了國家監測標準和國際監測技術導則，助推POPs納入全國環境監測體系一系列成果不僅為全球環境公約履約提供關鍵科學證據，更標志著中國在新污染物溯源與治理領域實現從“跟跑”到“領跑”的跨越式突破。該成功范式已觸發國際同行效仿，開展新污染物篩選與識別的研究工作。

在我國環境保護戰略制定及國際環境公約履約方面，江桂斌持續作出突出貢獻。作為全國政協委員，他在全國兩會持續呼呼要加大加快推進新污染物治理的進程，重點關注新污染物的環境風險、治理技術以及政策支持等。從青藏高原的冰川到南極洲的凍土，他在地球的邊緣與真理握手。而在國際公約會議的現場，他從基礎研究的熱點、尊重科學事實和維護國家利益慷慨發言。2009年，正值UNEP討論全氟化合物列入清單的關鍵時刻，他在著名期刊ESamp;T上發文，呼吁統籌考慮社會經濟、環境健康等因素、維護國家和企業利益。

隨著《新污染物治理行動方案》的縱深推進，基礎研究的“破冰之力”正加速轉化為治理實踐的“破局之策”。從新污染物微觀遷移到全球尺度的生態循環，新污染物治理正將人類對環境的認知推向更深邃的分子疆域。通過區塊鏈技術實現全球監測數據共享、利用人工智能解析污染物跨介質遷移規律、開發靶向分子修復技術阻斷毒性通路，科學與技術的深度融合正在重構新污染物治理的范式。未來，以“毒性通路”為線索的逆向篩查策略、以“氣候-污染物”耦合模型為支撐的風險預警體系、以“低毒替代”為目標的綠色化學創新，以“健康導向”為目標的新污染物治理戰略，將共同織就一張從分子起始到全球治理的多維網絡。

這場關乎人類健康的環境攻堅戰中，中國科學家已站在探索的前沿。當非靶向篩查技術在南極冰芯中識別出新型POPs的指紋，在海洋深淵發現有機磷酸酯的存在，當毒理學大數據預警系統在長江流域捕捉到內分泌干擾物的早期風險，我們看到的不僅是科學對“冰山之下”未知污染物的持續解碼，更是一個生態文明新時代的曙光一一在這里，基礎研究的長周期投入終將兌現為生態環境的永續安全，而新污染物的全球治理，也將成為人類攜手跨越發展鴻溝、構筑綠色、低碳、健康地球的生動實踐。