问题描述

识别和溯源持久性有机污染物（POPs）、抗生素（Antibiotics）、内分泌干扰物（EDCs）、微塑料（Microplastics）等新污染物（EPs）在多介质环境中的分布，有助于厘清其在不同环境介质中的产生来源、赋存特征、迁移转化机制，为新污染物健康风险管控提供技术支撑。然而，目前多环境介质中新污染物的筛查识别存在经济成本高、工作量大等难题，多界面新污染物的迁移转化机制仍不清晰，污染溯源和健康风险管理办法仍有改进之处。本课题通过探讨环境介质中新污染物识别、溯源和健康风险评估的相关进展，提出可能存在的问题，为进一步开展新污染物风险防范及不同环境介质新污染物的监测和风险管控提供新的研究思路。

问题背景

近年来，随着医药、能源、消费电子等行业的迅速发展，产品生产及使用过程中可能会产生多种新污染物，其中包括但不限于持久性有机污染物如全氟及多氟烷基化合物、多氯联苯、多环芳烃，抗生素如四环素类、磺胺类抗生素，内分泌干扰物如雌激素，以及微塑料。这些新污染物通常具有来源广、毒性不确定、暴露隐蔽、难降解和难治理等诸多特征，长期富集在环境介质中将对生态系统和人体健康造成潜在威胁。我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确新污染物治理作为国家未来发展的重大战略需求。生态环境部指出，针对新污染物治理，应以问题导向为基础，着重于有效预防新污染物对环境和健康造成的风险。该项工作的关键在于制定精准筛查、来源识别和风险管控为核心的防控策略，从而确保治理措施的针对性和有效性。因此，对不同环境介质中新污染物进行识别、溯源和风险评估成为当前环境科学和公共卫生领域亟待解决的重要问题。

目前，全球范围内新污染物污染现状令人担忧。在许多地区的土壤、水体、空气和生物体中都检测到新污染物的存在且浓度呈上升趋势。持久性有机污染物主要源于人类活动尤其是工农业生产中产品的不当使用，该类新污染物具有毒性、持久性以及在环境中长距离迁移能力。这些污染物在环境中积累，并通过食物链进入生物体，造成慢性毒性效应甚至导致基因突变和癌症等严重后果。环境中抗生素的存在主要是因为医疗、农业等行业对其的过量使用和不规范排放。抗生素不易降解，其滥用会造成生物耐药性增强，从而对生态系统造成潜在威胁，给人类健康带来潜在风险。内分泌干扰物主要来源于工农业生产及日常活动中的不当使用。该类新污染物通过干扰生物或人体中天然激素的合成、分泌、运输、结合、反应和代谢等，从而危害生物或人体的生殖、神经和免疫系统。微塑料主要产生于塑料制品的分解、个人洗护用品中的塑料微粒以及轮胎等橡胶制品的磨损。此外，研究发现人类日常生活中所接触的塑料物品如饮食包装产品中的微塑料已在人体中被检出，存在进入动脉或诱发心脏病等风险。

传统的新污染物识别方法有色谱法、质谱法、光谱法等。针对不同的环境，这些技术可高效准确地识别和定量新污染物。在新污染物处理技术方面，物理方法如吸附、萃取、膜分离等，化学方法如氧化、还原反应等，生物方法如生物吸收、生物降解等均有一定的成效。这些方法也常常被联合使用以达到更好的处理效果。近年来，一些新兴的处理技术如新型纳米材料、微生物修复、光催化和高级氧化等技术在新污染物治理上的探索及应用，为新污染物的有效管控提供了新的途径。

不同环境介质是新污染物存在和传播的重要载体。新污染物可能通过大气、水体、土壤等多种介质进入环境，并在其中发生迁移、转化和积累。因此，对不同介质中的新污染物进行识别是防控工作的首要任务。准确掌握新污染物在不同介质中的赋存形态和分布特征，需要开发先进检测识别技术，对环境介质中的新污染物进行广泛筛查。

不同环境介质中的新污染物具有不同的来源和传输路径。例如，空气中的新污染物可能来自工农业生产排放、交通尾气等；水体中的新污染物可能来自工农业废水排放、农药使用等；土壤中的新污染物可能来自工农业生产、垃圾填埋等。因此，针对不同介质中的新污染物进行溯源，有助于揭示其来源和传输机制，为源头防控提供技术指导。此外，不同环境介质中的新污染物对人类健康的潜在风险也存在差异。一些新污染物在特定介质中可能具有更明显的环境持久性和生物毒性，对人类健康造成更大的威胁。因此，对不同介质中的新污染物进行健康风险评估，有助于准确评估对人类健康的潜在影响，为制定有针对性的防控策略提供科学依据。

最新进展（截止问题发布年度）

新污染物的筛查和识别已成为新污染物治理的核心环节和先决条件。随着科技的进步，多种高级分析技术被应用于这一领域，其中包括气相色谱-质谱联用（GC-MS）、液相色谱-质谱联用（LC-MS）或高分辨质谱法，不仅能够对不同地区、不同环境介质中的污染物进行广泛筛查，还能对个体暴露样本中的污染物进行精确分析。定量-结构性质关系模型是一种通过分析化学结构与物理化学性质之间的关系来预测未知化合物性质和行为的模型，在新污染物筛查和识别方面发挥着重要作用。目前国内外在该领域逐步发展形成了几种主流的研究范式。这些方法主要包括：基于物理化学参数阈值设定的判别法，该方法通过设定参数阈值来初步筛选可能的新污染物；物理化学参数赋值加权评分法，该方法结合多个物理化学参数，并通过加权评分来评估化合物的潜在风险；结构指纹相似度比对法，该方法通过利用化合物的结构相似性来预测其潜在性质；深度卷积/神经网络模型，该方法基于大数据和深度学习预测新污染物的特性。

新污染物溯源是一项系统性且精细化的工作，涵盖了污染源调查、环境监测、溯源技术应用等多个关键环节。在成功识别新污染物类型及含量之后，首要任务是开展全面深入的污染源调查。对工业、农业、生活等多个潜在污染源进行详尽的摸排，了解其生产流程、排放情况以及可能的污染途径等关键信息。在污染源调查的基础上，还要制定详细的环境监测任务。定期采集环境介质样本，包括大气、水体、土壤和生物体等，并利用先进的检测技术和设备，对新污染物在环境中的浓度分布和变化趋势进行精确测定。这不仅可以提供关于新污染物污染现状的直观数据，还能为后续的溯源工作提供重要依据。此外，还要结合气象、水文等环境信息，构建污染物迁移模型来推断新污染物在环境中的迁移路径，从而揭示其传输规律，为溯源工作提供有力支撑。

现代技术手段在新污染物溯源中发挥着越来越重要的作用。首先，目前已有研究运用GIS技术揭示新污染物在不同地理区域的分布特征，确定污染“热点”区域。其次，利用稳定同位素技术作为不同类型新污染物溯源的指示因子，通过测定和分析样品中的同位素比值，可以有效地揭示污染物的来源和迁移路径。最后，通过水质指纹污染溯源技术对水中新污染物的种类、浓度、分布特征等进行分析，建立重点污染源污水“指纹”数据库。当发现异常排污时，利用溯源仪器快速提取污水中的“指纹”信息，结合库中的数据内容，对周边疑似污染源开展快速比对，从而锁定污染源头。

健康风险管控是识别、溯源新污染物的最终目的，需要对新污染物的毒性、暴露参数和暴露途径等进行深入研究。在新污染物毒性测试方面，当前的研究采用体外生物测定与非靶向化学分析相结合的方法，有效地从复杂环境基质中筛选出具有潜在毒理学意义的化合物。在效应导向分析方面，通过引入生物学监测为核心的多维度评估流程，结合先进的分离纯化技术和物质表征手段，以及严格的毒性确认步骤，为环境和生物样本中毒性效应的主要贡献污染物提供更为系统、精确的鉴定方法。在暴露参数和暴露途径等方面，相关数据多为基于国内外文献综合分析筛选获得，或是国际权威组织或机构给出的推荐值。尽管这些数据提供了有价值的参考，但仍然存在一定的不确定性，这种不确定性可能源于数据源的多样性、实验条件的差异或者推荐值通用性的限制。为了克服这些不确定性，当前的研究正在积极采用模型参数敏感性分析、蒙特卡罗模拟等方法来优化数据，从而提高参数的可靠性和预测的准确性。

重要意义

尽管我国在新污染物的识别、溯源及健康风险管控领域已取得一定进展，但与发达国家相比，仍存在不小的差距，技术方法仍有待改进。为加强新污染物的筛查和识别，应制定详尽的新污染物环境排放系数（因子）手册，建立全国性数据共享平台，整合现有的毒性化合物数据，并利用机器学习和人工智能技术进行大数据挖掘。通过实施大规模的时空环境筛选，特别关注高检出频率的化合物，以提高筛查识别的效率和准确性。同时，基于本土物种构建标准化的毒性测试方法，并开发快速有效的新污染物危害性排序系统。在溯源方面，应构建完备的新污染物环境监测方法技术体系（包括靶向与非靶向监测），将监测分析与高通量筛查方法纳入标准制定计划，并加强对新污染物的环境筛查与暴露监测。特别是在重点管控排放区，应实施严格的监督性监测。同时，致力于改进溯源方法，降低成本，提升溯源的速度与准确性。

在健康风险管控方面，发展区域或流域水平的高精度暴露模拟理论，揭示新污染物在不同环境介质中的迁移、转化和暴露过程。其次，开发基于本土参数的新污染物环境暴露预测模型工具，构建集来源识别、污染归趋、人群暴露和健康风险于一体的技术框架。最后，加快制定并发布相关技术标准，包括对新污染物毒性评估与预测、环境监测与风险识别、社会经济效益分析以及替代品评估等多个方面，为制定综合性风险管控策略提供科学依据。

鉴于未来全球化学品消费规模的不断扩大，以及现有化学物质全生命周期的复杂性，新污染物的污染问题将长期存在。新污染物的识别、溯源和健康风险管控技术的革新，有助于准确理解新污染物在环境中的迁移行为和污染特征，更有效地预防和治理其带来的环境问题，从而降低新污染物对环境和人体健康的危害，并推动环境、经济和社会的可持续发展。同时，技术的创新可推动相关大型仪器设备的开发，促进科技产业的升级，减少环境治理的成本，促进绿色产业的发展，为经济增长添加新的动力。