蝙蝠侠游戏三部曲:觅科学良方 解身边毒污

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中国科学院江桂斌团队

 

赵颖璆 赵永新

《 人民日报 》( 2012年02月16日   16 版)

  在2011年度国家自然科学奖二等奖获奖项目中,有一个听上去非常专业、实则与百姓健康息息相关的课题:典型持久性有毒污染物的分析方法与生成转化机制研究。完成这一课题的,是中国科学院生态环境研究中心的江桂斌研究团队。

  “持久性有毒污染物的英文全称是Persistent Toxic Substances, 简称PTS,二英就是其中的典型代表。”江桂斌院士说,大家可能更熟悉POPs(Persistent Organic Pollutants, 持久性有机污染物),其实除了有机汞、有机锡等非常有限的几类化合物,POPs与PTS基本上是同一个概念。PTS是化学污染物中最为复杂、最难控制的,有四大特点:一是在环境中很难降解、消除,二是能够长距离迁移,三是通过食物链累积和放大,四是具有致癌、致畸、致突变等高毒性。

  2001年,联合国环境规划署(UNEP)拟定了《斯德哥尔摩公约》,以在全球范围内限制和消减二英等12类持久性有机污染物,我国于2004年批准加入该公约。

  然而,我国履行该公约面临巨大挑战:要想防控PTS,必须先要对它有足够的了解,而当时我国还没有在国家层面上对其进行系统研究,其家底尚不清楚。与此同时,由于这类污染物在环境中的含量非常低(通常是万亿分之一),加上其监测、分析设备价格昂贵,我国尚不具备对其进行全面检测的能力。

  2001年,江桂斌与同事郑明辉等领导建立了二英实验室,向PTS发起挑战。经过数年攻关,江桂斌团队取得了可喜的成果——

  创新多种PTS分析方法:基于碳纳米管对PTS的优良富集特性,提出用碳纳米管作为固相萃取填料直接富集PTS的新思路;提出将离子液体作为样品萃取溶剂,发展了绿色、高效的样品前处理技术;首次采用同位素稀释法定值,成功研制土壤中多氯联苯成分分析国家一级标准物质(GBW08307),在环境监测、质量控制中发挥了重要作用。

  在PTS的环境行为研究方面,率先提出禾草类纸浆漂白过程、氯苯类生产中二英的排放特征,所提出的排放因子被联合国环境规划署(UNEP)采纳并向全球公布;证明了土壤中的五氯酚可以在紫外光辐射下转化为二英的学术观点,揭示了五氯酚对土壤中二英来源的贡献;发现在垃圾焚烧过程中加入阻滞剂可以有效降低二英类的生成,该成果获得国际专利,极具先进性和可推广性。

  在PTS的毒性效应方面,对多种新的持久性有机污染物进行了研究,并发现电子垃圾拆解已造成区域土壤的严重污染。该项目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。

  同时,江桂斌团队在本项目中共发表SCI收录论文200余篇,被SCI收录期刊他人正面引用3405次;其中三篇代表性论文的SCI他引超过200次。

  由于符合国际规范的科学管理和高质量的检测结果,他们的二英实验室于2005年被UNEP命名为亚洲唯一的“POPs监测示范实验室” 。江桂斌被聘为国家履行斯德哥尔摩公约工作协调组专家委员会副主任委员。2009年,江桂斌团队还主办了第二十九届全球“二英大会”,使中国成为举办该会议的第一个发展中国家。

  让江桂斌欣慰的是,他们的研究实现了国际前沿与国家需求的有机结合,为国家的PTS防控做出了实实在在的贡献。“这说明中国人有能力解决自己的环境问题。我们此前研究的污染物基本都是由国外科学家发现和提出的,希望今后我们自己发现和深入研究对我国的环境具有重要影响的污染物,在本领域真正起到引领作用。”