斯德哥爾摩公約和它「鎖」住的POPs
1.管控持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約
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隨著國家層面對環保的重視,公眾也越來越多的開始關注環境污染問題。大家可能時常聽到一個詞——POPs,一個讀起來略帶喜感的單詞縮寫,但它指代的物質卻十分「恐怖」。POPs是持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants)的簡稱,是指那些具有生物蓄積性、能夠通過各種環境介質長距離遷移並長期存在於環境中,對人類健康和生態環境造成嚴重危害的天然或人工合成的有機化合物,其污染的複雜性遠超過常規污染物。一些POPs具有三致效應(致畸、致癌、致突變),它們的危害往往具有隱蔽性和突發性的特點,一旦發生重大污染事件,將產生災難性後果並持續危害幾代人。例如1968年3月發生在日本的米糠油事件,由於管理不善,致使生產米糠油時混入多氯聯苯,產品被人食用後導致中毒,患病者超過5000人,30餘人死亡,實際受害者約13000人。癥狀主要表現為咳嗽不止,肝功能下降,全身肌肉疼痛,重者發生急性肝壞死、肝昏迷等,及至死亡。副產品之一的黑油作為飼料餵養家禽後造成數十萬隻家禽死亡。這是一起典型的POPs中毒事件,當時震驚了全世界。
為此,2001年聯合國環境規劃署通過了旨在控制POPs的《斯德哥爾摩公約》(下文簡稱公約),作為保護生態環境和人類健康免受有機污染物危害的全球行動。目前,已有包括我國在內的179個國家和地區加入了公約,從締約國數量上可以看出公約的國際影響力,同時也能看出各個國家對於POPs污染的重視。其中公約規定的12種POPs,即氯丹、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑和七氯、滴滴涕、六氯苯、多氯聯苯、毒殺芬、滅蟻靈、多氯二苯並呋喃、多氯二苯並-對-二惡英等,被稱為「骯髒的一打(dirty dozen)」,受到締約國的嚴格控制與削減。在國際公約的推動下,國際上有關POPs的相關研究也逐步深入,已成為環境科學研究中最受關注的熱點領域之一(見圖1)。
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圖1. Web of Science資料庫中每年新增的以POPs為關鍵詞的論文數量。從2000年至今,發表論文數逐年遞增,說明對POPs的關注度持續走高
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隨著人類經濟活動的快速發展,許多新型POPs,如氯化石蠟、全氟化合物、溴代阻燃劑等也不斷在各種環境介質中被發現,逐漸成為關注的焦點。這些物質絕大多數是正在大量生產和使用的化工產品,目前尚未對其生產排放進行有效管控,而且相關的人體健康風險、生態風險和毒理學數據還較為缺乏,難以準確評估其生態和健康效應。
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圖2. 新型POPs的應用十分廣泛,如用於生產不粘鍋塗層、消防泡沫、阻燃材料添加劑等,在生產和使用中極易釋放到環境中
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公約如何將某種POPs列入管控對象呢?公約規定了任一締約國均可向秘書處提交旨在將某一化學品(擬增列POPs)列入公約附件的提案。而公約秘書處將提案轉交給持久性有機污染物審查委員會(POPRC)後,將依次審查其是否符合公約附件D(化學品的持久性、生物富集性、長距離遷移能力及不利影響),附件E(評價該化學品是否會因其遠距離遷移而對人體健康和/或環境產生重大不利影響)和附件F(涉及社會經濟考慮因素的信息)對POPs的要求,如果全部符合,POPRC會根據風險管理評價的結果提議是否由締約國大會審議該化學品以便將其列入附件並規定相應的管控措施(流程見圖3)。
2009年5月,在瑞士日內瓦舉行的締約方大會第四屆會議決定將全氟辛烷磺酸及其鹽類、全氟辛基磺醯氟、四溴聯苯醚、五溴聯苯醚、六溴聯苯醚、七溴聯苯醚、十氯酮、六溴聯苯、林丹、五氯苯、α-六六六、β-六六六等新增化學物質列入公約附件的受控範圍。2011至2015年間的締約方第五次會議、第六次會議以及第七次會議又分別決定將硫丹及硫丹硫酸鹽、六溴環十二烷、多氯萘、六氯丁二烯和五氯苯酚等物質增列到公約POPs名單。2017年5月第八次會議將十溴聯苯醚、短鏈氯化石蠟以及六氯丁二烯正式增列為公約POPs候選名單。目前正在進行審查的物質包括三氯殺蟎醇、全氟辛酸及其相關物質。
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圖3. POPRC審查委員會審議新增POPs流程圖
2.POPs的持久性
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「環境持久性」是POPs最主要的特點之一,是界定一種物質是否為POPs以及篩選新型POPs的重要判據,也是評價有機污染物對環境和人類潛在危害的基礎以及開展化學品風險評估的關鍵依據。公約附錄D關於持久性的評價標準為:對於通過空氣大量遷移的化學品,其在空氣中的半衰期應大於兩天、或者該化學品在水中的半衰期大於兩個月、或在土壤/沉積物中的半衰期大於六個月;或該化學品具有其他足夠持久性、因而足以有理由考慮將之列入本公約適用範圍的證據。
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圖4. 全氟辛烷磺酸,表面如同披著一層負電性的「盔甲」,幾乎沒有弱點可以被進攻,因此難以在環境中自然降解,半衰期達百年之久
3.POPs的生物富集性/放大性
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生物富集和放大性是指化學物質可被生物組織吸收,並在生物體內持續累積,而且這些物質的濃度會沿著食物鏈/網傳遞(圖5),隨著營養級升高呈現放大趨勢,在高等生物體內出現高濃度,影響高等生物的健康。公約對POPs的生物富集性/放大性的規定為:(1)表明該化學品在水生物種中的生物濃縮係數或生物富集係數大於5000,或如無生物濃縮係數和生物富集係數的數據,但有logKow大於5的證據;(2)表明該化學品有令人關注的其他原因的證據,例如在其他生物中的生物富集係數較高,或具有高度的毒性或生態毒性;(3)生物監測數據顯示,該化學品所具有的生物富集潛力足以有理由考慮將其列入本公約的適用範圍。
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圖5. POPs通過食物網向高營養級生物富集
4.POPs的長距離遷移能力
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POPs具有長距離遷移特性,以大氣和水體為載體,通過「高山冷捕集效應」和「全球蒸餾效應」到達高海拔的偏遠高山地區和高緯度的極地地區,從而導致全球範圍的污染。公約對遠距離環境遷移的評判標準如下:
(1)在遠離其排放源的地點測得的該化學品的濃度可能會引起關注;
(2)監測數據顯示,該化學品具有向環境受體轉移的潛力,且可能已通過空氣、水或遷徙物種進行了遠距離環境遷移;
(3)環境轉歸特性和/或模型結果顯示,該化學品具有通過空氣、水或遷徙物種進行遠距離環境遷移的潛力,以及轉移到遠離物質排放源地點的某一環境受體的潛力。
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圖6. POPs可通過「高山冷捕集效應」和「全球蒸餾效應」到達高海拔的偏遠高山地區和高緯度的極地地區。上世紀末已有學者在北極的冰雪和北極熊體內檢測到全氟化合物,證明POPs已「無處不在」
5.中國的實施計劃
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我國政府於2001年5月23日簽署了《關於持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》,2004年6月25日第十屆全國人大常委會第十次會議做出了批准《斯德哥爾摩公約》的決定。公約於2004年11月11日對中國正式生效。依據公約第7條要求,中國政府編製並向締約方大會遞交了履行公約的《國家實施計劃》。
我國作為經濟快速發展的國家,面臨著極為複雜和嚴峻的環境問題。鑒於新型POPs的巨大累積產量,我國新型POPs引起的環境污染和健康風險問題比其它國家更為嚴重。目前,通過科研人才培養、建立相應的專業實驗室以及設立相關的科研項目,已經大大提高了對於POPs特別是新型POPs的檢測水平和防控能力。然而,作為化學品生產和使用大國,我們仍面臨巨大挑戰,對於新型POPs在環境行為、生態毒理、環境風險以及化學品管理等方面依舊缺乏研究基礎和成熟經驗,在履行《斯德哥爾摩公約》和保護生態環境上依然任重道遠。
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斯德哥爾摩公約的網址:
http://www.un.org/chinese/documents/decl-con/popsp/index.htm
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作者:Jedi-Key
作者簡介:田浩廷,山東人,博士畢業於南京大學環境學院,2016年入職臨沂大學,青椒一枚,目前於中科院生態環境研究中心從事在職博士後研究,研究方向為持久性有毒有機污染物的環境界面過程、污染物界面催化降解。
校稿:yufree,大石
編輯:丫頭晚安
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