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吴丰昌院士团队Nature Communications|环境新污染物治理:全球挑战与科学应对

吴丰昌院士团队Nature Communications|环境新污染物治理:全球挑战与科学应对 国环生态环境大数据物联网平台
2025-08-26
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导读:系统梳理全球环境中新污染物(New Contaminants in the Environment,ENCs)

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系统梳理全球环境中新污染物(New Contaminants in the Environment,ENCs)的治理现状、核心挑战与应对策略。文章强调,目前全球仅对不足1%的环境污染物实施有效监管,绝大多数新污染物尚未被纳入国际公约或环境标准体系,其对生态系统与人体健康的潜在风险亟需通过跨学科、跨部门的全球协作予以应对。


一、背景:污染物治理的“冰山现象”

目前,化学文摘(CAS)数据库中已注册化学物质达2.19亿种,其中约35万种被广泛使用的化学物质可能通过生产与应用进入环境。然而,现有国际公约与环境标准所监管的污染物数量仅约500–1000种,不足总数的1%宛如“冰山一角”。绝大多数污染物仍未被有效监管。

历史教训表明,从污染物出现到最终被纳入监管体系往往耗时数十年。例如多氯联苯(PCBs)从广泛应用到被确认为内分泌干扰物和致癌物并受到监管,历时近一个世纪,期间发生了震惊世界的“米糠油中毒事件”。

二、何为“环境新污染物”(ENCs)?

ENCs指满足以下五项条件的污染物:

由人类活动直接或间接驱动;

在环境中广泛存在;

对生态系统和/或人体健康具有不利影响;

尚未被现有治理体系纳入监管;

可能面临管理和控制上的挑战。

ENCs是一个动态开放的概念,涵盖但不限于:候选持久性有机污染物(POPs)、颗粒态污染物、抗生素、内分泌干扰物、病毒、病原菌等。典型代表包括液晶单体、微塑料、纳米材料、抗性基因等。

三、治理挑战与瓶颈

1. 监管与战略层面

各国监管能力差异显著。欧盟通过REACH法规将化学品安全责任归于企业;美国TSCA法案采用基于风险的监管策略;中国已将ENCs治理列为国家基础研究和科技创新的重点领域。然而,多数国家仍缺乏系统性的ENCs筛查、评估与管控体系。

2. 识别与评估瓶颈

ENCs具有多样性高、环境浓度低、暴露途径复杂等特点,传统生态毒理测试单个化合物成本约11.8万美元,评估1万种化合物需耗资11.8亿美元,耗时可达百年。此外,缺乏国际统一的检测与优先级排序标准,导致数据可比性与监管有效性不足。

3. 技术与健康壁垒

化学类ENCs结构复杂、应用广泛,现有末端治理技术难以应对低浓度复杂混合物。生物类ENCs(如病原体)具有高传染性与致病性,但缺乏整合生态与公共卫生数据的早期预警平台。健康风险在弱势群体中尤为突出,中低收入国家(LMICs)应对能力尤其薄弱。

四、全球治理策略与路线图

文章提出六大治理策略,构建了从筛查到管控的全链条治理框架:

1. 预防性与主动风险管理

强化源头禁止与限制,规范产品中ENCs含量;

强化过程管理,减少环境排放;

建立动态优先管控清单,开展定期环境调查与监测。

2. 创新方法与技术应用

推进科学研究与技术创新,开展跨学科研究范式;

发展机器学习和人工智能辅助的伪靶向筛查(PTS)技术;

推广新方法(NAMs)如体外高通量测试与计算毒理模型;

研发实时定量PCR、生物传感器等快速检测技术。

3. 多维协同治理

将ENCs纳入现有法规与国际公约;

新污染物与常规污染物协同控制;

建立跨介质(水、土、气)、跨部门(环保、健康、农业等)协同机制;

制定禁止、限制、治理等分级管控策略。

4. 经济与政策协同

建立环境-经济-社会综合评价框架;

通过政策激励推动绿色设计与替代品开发;

避免“遗憾替代”(regrettable substitution),确保替代品真正安全可持续。

5. 全球共识与行动计划

提议联合国成立“国际环境新污染物专家委员会”;

构建国际数据共享平台与标准化评估流程;

加强对LMICs的资金与技术援助。

6. 广泛公众参与

政府加强法律与监管,开展宣传与公众教育;

推动企业负责任设计、公众绿色消费;

发展公民科学项目,提升社会监督与参与度;

实现从“单向宣传”到“共治共创”的模式转变。

五、实施障碍与未来展望

当前ENCs治理仍面临基础数据缺失、评估方法不统一、国际协作机制不足等挑战。高收入国家(HICs)应在科研、数据共享、技术转移方面发挥引领作用,LMICs需在结合本国国情的同时提升ENCs治理能力。中国已发布《新污染物治理行动方案》,计划投入几十亿元推动ENCs管控研究。

六、结论

ENCs治理是涉及科学、政策、产业与公众的多维度全球性挑战。我们呼吁国际社会共同构建ENCs治理体系,创新研究方法,强化国际合作,提升公众认知,以推动联合国可持续发展目标的实现,为全人类营造更清洁、健康的环境。


【声明】内容源于网络
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