随着《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》以及世界各国对持久性、生物蓄积性和毒性化学品(Persistent, Bioaccumulative, Toxic, PBT)持续多年的严格管控,其生产、使用及所构成的环境和健康风险正在逐步得到控制。近年来,一类具有较低的生物蓄积性、但具有较高的环境持久性、迁移性、且对生态系统和人体具有潜在毒性的化学品(Persistent, Mobile, Toxic, PMT)逐渐成为国际学术界和环保组织高度关注的一类新污染物。现有研究显示,PMT类化学品种类众多、用途广泛,某些(如三聚氰胺等)生产和使用量巨大,当前环境检出率及浓度已达到较高水平。PMT容易穿透土壤、河岸等天然屏障以及常规的污水处理和自来水净化设施,对地表水、地下水以及饮用水造成一定的“持久性”污染,对生态系统和人体健康构成日益显著的风险,因此被欧盟列为未来可能影响人类健康和环境的重要新兴问题之一。由于PMT的可电离特性及主要随水迁移的归趋特征,构建基于流域边界而非传统网格化区域的PMT多介质环境暴露场景及风险评估模型,可描述或预测PMT类新污染物在各流域主要河流的动态分布,实现具有较高流域/区域地理分辨率的PMT类新污染物环境暴露及风险评估,成为化学品风险评估及新污染物治理的一项关键需求。
该研究从PMT生产和使用排放源识别与动态清单构建出发,结合物质代谢、概率统计与动态物质流分析方法,运用中国各流域地理信息空间分析技术,实现了从行业层面到流域尺度的PMT排放机制解析与清单构建转化,构建了涵盖80个二级流域的中国流域尺度PMT多介质环境排放场景;结合PMT迁移归趋与暴露特征,整合了6240余项地球化学与环境参数,构建了涵盖气象、水文、地表水水质、沉积物与土壤理化性质的中国流域尺度PMT多介质环境暴露场景,可实现PMT在中国流域多介质系统中的迁移、转化与降解过程的系统表征,反映了PMT污染物与自然环境相互作用的多尺度、多路径动态机制;基于化学活度原理和自然流域尺度模拟机制,依托MATLAB自主开发建立了中国流域尺度PMT环境暴露与风险评估模型(“PKU-PMT”)。运用PKU-PMT模型,研究团队首次完成了高产量典型PMT三聚氰胺在中国的排放来源的动态分布解析、行业和流域排放清单的建立和全流域环境暴露评估,揭示了中国各流域三聚氰胺风险水平、变化趋势以及区域分布特征;发现中国全流域水体中三聚氰胺的平均浓度在1995-2020年间增长超35倍,显著高于抗生素和全氟烷基化合物(PFAS)等新污染物,土壤与沉积物暴露持续累积,局部环境风险值得关注;进一步开展的中国三聚氰胺各流域人体健康风险评估表明,中国部分流域人群在当前三聚氰胺环境水平的终生累积暴露下存在潜在的致癌风险,各流域三聚氰胺环境健康暴露水平与当地人群肾脏疾病负担存在一定的相关性。PKU-PMT模型可支持不同流域/流域和行业分布背景下各种PMT类新污染物的环境分布解析、暴露浓度模拟以及环境和健康风险评估,增进对PMT环境来源、归趋与影响机制的科学理解,为我国未来PMT新污染物治理提供决策参考与技术支持。
相关研究成果发表于著名期刊Emerging Contaminants。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.emcon.2026.100643

图 1. 流域尺度PMT物质环境排放情景构建

图 2. PMT 物质的环境暴露模型构建
