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新污染物监测成为生态环境工作新热点
2023/10/16来源:环境经济杂志阅读:289 次

  持久性有机污染物(POPs)、内分泌干扰物(EDCs)、抗生素(Antibiotics)和微塑料(Microplastics)……这一串串英文符号从名称上看,它们可能有些陌生,但生活中却十分常见,如药品、个人洗护用品、汽油添加剂、防污涂料及添加剂等的使用都有可能是环境中新污染物的来源。随着对化学物质环境和健康危害认识的不断深入,可能更多的新污染物还会不断被识别出来。

  中国环境监测总站分析室主要负责人袁懋告诉《环境经济》,与二氧化硫、氨氮等常规污染物相比,很多新污染物在环境中的存在水平不高,但具有毒害性、难降解、持久性等特点。在新污染治理工作上,鉴别和测试它们依赖于高精度的专业监测仪器。

  可以说,目前新污染物治理所依赖的各种技术手段中,监测技术及手段的发展正成为生态环境工作的新热点。

  工作人员正在讨论新污染物实验数据。

  新污染物监测有三项重点工作

  近年来,国家层面正积极将新污染物纳入环境风险防范体系,新污染物治理工作已是箭在弦上。

  我国在新污染物法规制度、调查监测、源头管控、过程控制、末端治理及能力建设等方面开展了一系列工作,正在研究建立化学物质环境风险评估与管控技术标准体系,有效支撑了新污染治理工作。袁懋告诉记者,根据《新污染物治理行动方案》(以下简称《行动方案》)相关要求,在生态环境部生态环境监测司的统筹下,他们针对新污染物监测重点做了以下几项工作。

  一是研究建立健全新污染物环境监测技术体系。开展新污染物相关监测方法和监测规范研究,加快构建新污染物监测技术体系。

  二是做好新污染物环境监测试点。生态环境部已印发《2023年新污染物环境监测试点工作方案》(环办监测函〔2023〕219号),由中国环境监测总站牵头,会同生态环境部南京环境科学研究所、生态环境部华南环境科学研究所、国家海洋环境监测中心、生态环境部环境发展中心国家环境分析测试中心、生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心、生态环境部黄河流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心、生态环境部海河流域北海海域环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心等技术支持单位,对口帮扶天津、河北、江苏、浙江、山东、湖北、广东、广西、重庆、陕西等10个省(区、市)开展试点监测。

  三是提升监测水平。突出试点辐射带动作用,指导地方进行新污染物监测能力建设,提升监测水平,有效支撑新污染物治理。目前相关监测方法研究、技术体系构建工作在稳步推进中。第一阶段试点监测工作也在如火如荼开展。

  袁懋表示,根据调研的各地监测能力以及前期工作基础,结合区域分布,选取的10个试点地区,覆盖了我国东、中、西部地区,涵盖了长江、黄河流域的若干省份,也包括了沿海省和内陆省;围绕《行动方案》中列明的重点行业,各试点地区结合对本地区的涉新污染物行业调查结果,确定本年度试点监测的行业企业或典型工业园区(石化、印染、橡胶、医药、畜禽养殖等)此外,根据管理需求将人口密集区的城镇污水处理厂纳入监测范围,开展污水及其周边地表水、一般水质等监测,因此试点监测可一定程度上反映我国不同区域、重点行业等的新污染物排放以及对周边地表水等的影响情况。

  袁懋说:“10个试点省份已编制本省份的新污染物环境监测试点工作方案和监测方案,目前正在按计划开展本年度第一阶段新污染物试点监测。”

  例如,江苏省试点8月份上报的监测方案是在2个典型区域共布设地表水及饮用水源地点位28个、污水点位31个、环境空气点位13个,涉及的新污染物项目主要是根据试点地区实际生产及排污情况,并结合《重点管控新污染物清单(2023年版)》《第一批化学物质环境风险优先评估计划》等管理需求进行筛选确定,包括抗生素、全氟化合物、邻苯二甲酸酯类、内分泌干扰物等7大类。江苏省试点监测在国家的基本要求上,增加了连云港大浦工业区环境空气中异味监测,旨在更好地、有针对性地解决工业区的实际环境问题和监管需求。截至8月,2个试点地区均已完成了第1期实际样品采样,各实验室的分析测试工作正在开展中。

  江苏省通过参加试点监测调查、能力验证考核,在实践中提高新污染物监测水平。一方面将初步掌握省内典型区域新污染物环境赋存情况,为新污染物管控提供科学依据;另一方面通过对驻市中心技术人员的实训,加快构建全省新污染物监测能力网络,进一步提升全省新污染物监测技术能力。由此逐步理清工作关系,发挥示范效应,为形成省内新污染物监测业务化运行模式、积累工作经验奠定基础,为落实国家和江苏省新污染物治理工作提供技术支撑。

  对于新污染物而言,只有摸透“敌情”,方能有的放矢、精准治理,为下一步更为具体的监管要求筑牢基石。

  哪些新污染物需要优先监测?

  新污染物治理工作起步晚、基础较为薄弱、治理难度大,对地方尤其是环境监测部门而言,要想补齐不足与短板,还面临诸多挑战。袁懋说:“通过新污染物的监测调研工作,我们也发现了当前新污染物面临的挑战。”

  具体而言,一是新污染物种类多、新增多,来源广,应该在污染源或化学品信息调查、风险筛查的基础上开展监测,以了解环境风险较大的新污染物的污染现状;但目前监测部门对当地的污染源或化学品信息调查情况掌握不够,各地应加强建立相关部门协作机制、促进信息共享。

  二是监测技术体系有待完善,现有的技术规范、监测方法及质控要求,可初步支撑新污染物环境调查监测试点工作,但仍有较大缺口,亟待加快开展生态环境管理迫切需求的重点管控新污染物监测分析和质量管理等技术研究,进一步规范和完善新污染物监测方法。

  三是有些新污染物浓度较低,有的甚至达到痕量/超痕量水平,监测技术难度大,对仪器设备、技术能力和人才队伍要求非常高,且很多新污染物尚无成熟的监测方法,国家和地方应加强监测能力建设、人员技术培训,以及监测技术方法研究,不断完善生态环境监测网络,以适应新污染物试点监测工作需要。

  四是部分地区经费紧张,难以支撑新污染物监测,各地应加大对新污染物监测工作的资金投入,做好资金保障,确保新污染物监测工作顺利进行。

  据了解,新污染物监测整体来说面临成本较大的压力。仪器设备、标准溶液以及试剂耗材等多依赖于从国外进口,价格高昂、购买周期长。当前,国产化仪器设备、标液耗材等的研发及生产需尽快提上日程。

  “新污染物,种类繁多。”中国科学院生态环境研究中心研究员、环境化学与生态毒理学国家重点实验室常务副主任郑明辉表示,由于我们的技术和财力精力都有限,所以对于新污染物的治理,还要抓住重点,把一些优先需要治理和优先监控的污染物找出来。从战略角度来看,应该尽快将当前最急迫的污染物列入优先监测和优先监管名单,并不断更新优先监测的名单。从优先性角度来看,这也是国际上的趋势。

  那么,如何识别和判断最优先管控或者是最优先监测的新污染物呢?

  “一般来看,应该从这几个方面去考虑。”郑明辉表示,首先,评价污染物对生态环境和人体健康的危害或者是风险的程度,这也是国际上管控污染物的一个基本原则。例如,污染物在环境中的浓度;在环境中难降解的程度,也就是持久性;或者虽然在环境中的浓度水平很低,但是经过食物链放大,在生物体内的富集,进而危害生物,也影响到人类健康。

  “此外,对于我们在用的一些化学品,在有适当的替代技术和替代产品之前,可能还要有一个过渡时期。”郑明辉说:“所以优先性也需要综合分析和考虑。”

  “新污染物监测任重道远。”袁懋告诉记者,当前,各省(区、市)已迅速响应相关政策,出台、印发《新污染物治理工作方案》。虽然扎实管控、做好治理新污染物的工作,但是依然需要确保“监测先行、监测灵敏、监测准确”,结合监管实际,落实相关技术等保障措施。

  工作人员正在开展新污染物分析方法研究。

  新污染物监测技术与方法要求高

  新污染物一般具有“新”“多”“广”等特点。新,是新近发现或者被关注;多,是现有种类多、新增多;广,是来源广,可能来自生产、使用、消费和处置各环节;此外,有些新污染物浓度较低,甚至达到痕量/超痕量水平。这些特点,对新污染物监测技术与方法提出了更高要求,新污染物比其他污染物监测难度大。

  袁懋告诉记者,目前,新污染物试点监测主要以相关名录为抓手,即聚焦《重点管控新污染物清单(2023年版)》《第一批化学物质环境风险优先评估计划》《优先控制化学品名录(第一批)》《优先控制化学品名录(第二批)》,结合各地区重点行业涉新污染物种类以及监测技术能力,确定开展监测的项目。

  新污染物的监测究竟要经历哪些阶段?袁懋介绍,经历过程主要为调研本辖区涉新污染物行业分布、现场踏勘并编制监测方案、根据测定项目及相关要求形成监测能力、按照标准方法或技术规范开展监测。

  简而言之,针对不同类型的新污染物,分析方法不同,需分别采样分析。

  比如抗生素监测,因为抗生素种类很广,根据化合物结构可分为喹诺酮类、磺胺类、四环素类、大环内酯类、β-酰胺类等几大类,因此开展抗生素监测前,要根据调研的制药企业或园区涉原辅料、产品等情况,确定重点监测的抗生素种类,从而有针对性地进行高效监测。

  研究编制作业指导书,提高数据质量

  环境监测数据的质量是环保工作的生命线。准确、真实的环境监测数据,是客观评价环境质量状况、反映污染治理成效、实施环境管理与决策的基本依据。一旦自动监测数据被“污染”,造成的危害甚至不亚于生态环境污染本身。

  生态环境部对监测数据弄虚作假坚决“零容忍”,那么在实施新污染物监测时有哪些注意事项?

  “只有数据真实了,环境监测才能起到监督、溯源的根本作用,各领域的监测工作才有意义。”袁懋告诉记者,为提升环境监测技术水平,保证环境监测数据质量,根据《国务院办公厅关于印发新污染物治理行动方案的通知》《2023年国家生态环境监测方案》及《关于印发2023年新污染物环境监测试点工作方案的通知》的有关要求,中国环境监测总站将开展新污染物环境监测实验室能力验证。

  袁懋表示,新污染物试点监测工作,对于有方法标准或行业技术文件满足监测要求的项目,要求试点省份开展监测前进行方法验证,无方法或现有方法标准不满足监测要求的项目,中国环境监测总站组织技术单位编制了作业指导书,供试点监测参考。

  “为做好今年的试点监测工作,我们组织编制了6项作业指导书,其中抗生素比较受关注。”袁懋说:“针对水质抗生素的监测,作业指导书中规定了每批次样品分析时要进行标准溶液、实验室空白、平行样和基体加标样品测定,并且需要满足对应的指标要求。”

  袁懋进一步解释说:“这些作业指导书是参照《环境监测分析方法标准制订技术导则》的要求进行编制;其中,我们参照现行的相关监测分析方法标准,在作业指导书中对监测的质量保证和质量控制措施进行了严格的要求。与此同时,新污染物试点监测工作方案中规定,实验室在使用作业指导书前需要按照检验检测机构资质认定要求进行方法确认。这些都是对监测数据真、准、全的有力保障。”

  “另外,试点监测过程中,中国环境监测总站会同其他技术支持单位对试点省(区、市)开展包括质控在内的帮扶工作,严把数据质量关。”袁懋说:“以‘实打实’的质量控制,‘硬碰硬’的监督检查,狠抓环境监测数据质量,环境监测‘顶梁柱’基础作用将更加突显,将进一步加快我国生态文明建设进程。”

  潜在新污染物如何监测?

  《重点管控新污染物清单(2023年版)》(以下简称《清单》)自实施以来,14类重点管控新污染物按照国家有关规定,采取禁止、限制、限排等环境风险管控措施,相关管控实现有单可循,有据可依。

  记者注意到,在《清单》第五条明确指出,将根据实际情况实行新污染物的动态调整。除了《清单》中明确的14类重点管控新污染物外,还有社会关注度较高的微塑料,以及邻苯二甲酸酯类、有机磷酸酯类、紫外吸收剂、有机锡等其他潜在的新污染物。

  那么,潜在的新污染物如何监测?据了解,当前,基于监测的新污染物调查筛查主要有两个途径:一是列出调查清单,通过定量方法对关注的区域开展调查,通俗地讲,是带有“目标性”地判断某种新污染物在环境介质中是否存在。然而,如果调查的清单中没有环境介质中赋存的新污染物,将很难被管理人员发现并引起注意。二是使用基于高分辨质谱的高通量方法进行筛查,但目前在前处理、数据采集、谱库和筛查方法学上缺乏统一标准,不能准确定量,筛查结果“千人千面”,不同调查机构的定性和定量结果缺乏可比性。

  袁懋告诉记者,新污染物种类多、新增多,来源广,应该结合污染源或化学品信息调查、风险评估结果,对环境风险较大的新污染物开展监测。

  “对列入重点管控清单的新污染物,针对已有监测方法标准的,要抓紧形成监测能力;对尚无监测方法标准的,需加快进行标准方法制修订;以推进重点管控新污染物排污单位自测、执法监测和重点区域环境监测。”袁懋表示,筛查类监测采用的靶向与非靶向分析技术适用于新污染物的研究性监测。

  国家环境分析测试中心(以下简称分测中心)污染调查评估研究室主任杜兵表示,国家环境分析测试中心基于轨道阱质谱、飞行时间质谱等高分辨质谱技术,开发了基于环境管理需求的高通量靶向非靶向筛查准定量技术。

  “我们开发了适于不同类别仪器的广谱低损的前处理方法,通过不同离子化模式和数据采集模式的组合,开发高分辨全谱系谱库,开展靶向非靶向分析。使用DDA数据开展高响应污染物靶向/非靶向分析。使用DIA数据采样解卷积模式开展低响应污染物靶向/非靶向筛查,并辅助定量。”杜兵介绍。

  广泛筛查后,如何对潜在污染物进行更精准的定量分析?杜兵说:“对筛查出的环境污染物,还会与国内外主要管控名录对照,结合毒性效应和暴露水平,按照关注度水平和确认程度水平进行优先级排序,渐次建立高分辨谱库,形成一套基于气相色谱/液相色谱—高分辨质谱技术和统一的稳定同位素标记内标体系以及广谱低损的前处理方法相结合的定量技术,实现跨仪器平台的高通量定量数据的可比分析。”

  在开展化学物质基本信息调查和优先评估化学物质详细信息调查之外,一些省(区、市)也提出要开展环境筛查性监测,以发现在环境中潜在的新污染物。例如《上海市新污染物治理行动工作方案》就“点名”了《清单》外的内分泌干扰物——双酚A等,提出对其进行环境风险筛查。

  袁懋表示,为保障新污染物环境监测制度的建立和在全国范围内顺利开展新污染物监测,生态环境监测机构需要加强与科研单位和仪器公司等社会力量的广泛合作。目前,新污染物监测大型仪器分析设备主要依赖进口,我国高端检验检测仪器设备国产化程度不高,市面上现有国产仪器设备是否适用于新污染物监测尚有待进一步评估验证,为保障新污染物环境监测制度的建立和全国范围的顺利开展,充分了解相关国产仪器设备的适用情况,中国环境监测总站将开展新污染物环境监测国产仪器设备比对,助推我国新污染物环境监测技术装备取得国产化突破和质量提升。进一步提高新污染物识别精准化和智能化水平,不断用新技术、新方法解决新污染物监测中的难点、痛点问题,逐渐完善新污染物环境监测技术体系,推进生态环境质量持续改善,让祖国天更蓝、地更绿、水更清,万里河山更加多姿多彩。

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