中國網(wǎng)／中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊  持久性有毒污染物（PTS）被認(rèn)為是?21?世紀(jì)影響人類生存與健康的重要環(huán)境問題。PTS?主要包括：持久性有機污染物（POPs），如多氯聯(lián)苯（PCBs）、多環(huán)芳烴（PAHs）、多溴聯(lián)苯醚（PBDE）、二噁英（Dioxins）等；以及有機金屬化合物，如有機汞、有機錫和有機鉛等。由于?PTS?在環(huán)境中難以降解，能夠長距離遷移，并且具有生物累積效應(yīng)和極大的毒性，會給人體健康和環(huán)境帶來長期負(fù)面影響與危害。因此，PTS?受到各國政府及環(huán)境科學(xué)家的持續(xù)重點關(guān)注，屬于國際環(huán)境科學(xué)研究的前沿?zé)衢T領(lǐng)域。

近幾十年，國際環(huán)境保護經(jīng)歷了從常規(guī)大氣和水污染治理、重金屬污染控制到?PTS?的削減與控制的歷程。為控制?PTS?人為排放導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問題，各國已達(dá)成多個全球性公約，如?2001?年簽署的《關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》（以下簡稱《斯德哥爾摩公約》）、2013?年簽署的《關(guān)于汞的水俁公約》。以?POPs?為例，《斯德哥爾摩公約》要求監(jiān)測與削減的種類已擴展至?30?種（表?1）。近?20?年來，我國在?POPs?環(huán)境監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面已躍居世界領(lǐng)先行列。然而，我國人體中?POPs?的存在水平、變化趨勢及健康風(fēng)險尚不明確。未來，隨著《斯德哥爾摩公約》中?POPs?種類的增多，認(rèn)識我國環(huán)境和人體中?POPs?的變化趨勢成為長期而艱巨的任務(wù)。

健康風(fēng)險與危害

目前已知，大氣、土壤、水體及沉積物等多類環(huán)境介質(zhì)均會受到?PTS?不同程度的污染。PTS?在環(huán)境中滯留時間長，可通過大氣、水或食物鏈傳播，具有極強的生物蓄積性，進而可以對人體產(chǎn)生多種負(fù)面影響，如癌癥、內(nèi)分泌紊亂、生殖發(fā)育障礙、神經(jīng)系統(tǒng)損傷、心血管疾病等。環(huán)境?PTS?的人體暴露途徑主要包括：從空氣吸入揮發(fā)性或顆粒性?PTS；從污染飲用水中攝入?PTS；食用來源于?PTS?污染區(qū)域的農(nóng)牧產(chǎn)品或水產(chǎn)品；皮膚暴露接觸?PTS。長期以來，PTS?的環(huán)境暴露與人體健康效應(yīng)受到廣泛地關(guān)注，全球科研工作者開展了大量研究證實其潛在的健康風(fēng)險與危害。

致癌性。惡性腫瘤是嚴(yán)重威脅我國居民健康的一大類疾病。國家腫瘤質(zhì)控中心發(fā)布的《2019全國癌癥報告》顯示：近?10?多年來，我國惡性腫瘤發(fā)病率每年保持約?3.9%?的增幅，癌癥負(fù)擔(dān)呈持續(xù)上升態(tài)勢，城鄉(xiāng)惡性腫瘤發(fā)病水平差距逐漸縮小，這與人口老齡化、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化、生活方式、環(huán)境污染等因素緊密相關(guān)。據(jù)估計，全球約?16%?的癌癥死亡與環(huán)境風(fēng)險因素有關(guān)。其中，環(huán)境?PTS?暴露與乳腺癌、前列腺癌、結(jié)直腸癌、甲狀腺癌等多種癌癥的風(fēng)險增加有關(guān)。

內(nèi)分泌干擾。絕大部分?PTS?屬于內(nèi)分泌干擾物，可作用于多類激素受體，進而干擾體內(nèi)激素穩(wěn)態(tài)。相關(guān)研究表明，PTS?與甲狀腺激素穩(wěn)態(tài)失衡及胰島素抵抗之間存在顯著關(guān)聯(lián)，并可通過干擾物質(zhì)和能量代謝過程、影響體脂分布等途徑，增加甲狀腺疾病、肥胖、糖尿病和代謝綜合征等發(fā)生的風(fēng)險。

生育風(fēng)險。PTS?可通過擾亂性激素水平，進而引起生殖系統(tǒng)發(fā)育受阻和生殖功能過早衰退。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，PTS?暴露與促卵泡激素、促黃體激素、總睪酮的升高，以及雌二醇和抗苗勒管激素的下降存在顯著關(guān)聯(lián)；并可導(dǎo)致女性原發(fā)性卵巢功能不全、卵巢早衰，以及男性睪丸發(fā)育不全綜合征等問題。此外，PTS?還可以通過胎盤從母體傳遞給后代，進而導(dǎo)致嬰兒不良出生結(jié)局，如早產(chǎn)和低出生體重。

神經(jīng)損傷。PTS可以通過阻礙多巴胺神經(jīng)傳遞、影響甲狀腺激素和鈣離子依賴信號傳導(dǎo)、誘導(dǎo)氧化應(yīng)激等多種途徑導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損傷。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，兒童早期發(fā)育階段的?PTS?暴露與神經(jīng)發(fā)育遲緩、自閉癥障礙、注意力缺陷和多動障礙等神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常有關(guān)。

心血管疾病。PTS?主要通過激活芳香烴受體信號通路、增加氧化應(yīng)激、激活核因子?κB?并介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、損害腎素-血管緊張素系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能等途徑影響心血管系統(tǒng)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，PTS?暴露可顯著改變循環(huán)系統(tǒng)的脂質(zhì)水平，引起血清總膽固醇與低密度脂蛋白膽固醇增高，進而增加冠心病、高血壓、腦卒中、頸動脈粥樣硬化^]等風(fēng)險。

領(lǐng)域現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢

國際現(xiàn)狀

發(fā)展戰(zhàn)略與研究計劃。西方發(fā)達(dá)國家一直在國家層面部署環(huán)境與健康戰(zhàn)略研究計劃，并投入大量資金支持相應(yīng)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，以保障人群健康。例如，2003?年歐盟委員會通過了《歐洲環(huán)境與健康發(fā)展戰(zhàn)略》，試圖針對環(huán)境與健康問題建立完整有效的政策與研究框架，降低環(huán)境因素造成的健康風(fēng)險與疾病負(fù)擔(dān)。2004?年歐盟委員會通過了《歐洲環(huán)境與健康行動計劃》，旨在加強各成員國在環(huán)境健康領(lǐng)域的合作，推動環(huán)境風(fēng)險因素與疾病方面的研究。2007?年美國國家研究咨詢委員會發(fā)表了《21?世紀(jì)的毒性測試：展望與策略》，并推動了“Tox21”大科學(xué)工程合作研究的啟動。通過科學(xué)導(dǎo)向，自上而下地開展系統(tǒng)的“毒性通路”研究，以發(fā)現(xiàn)新的分子生物學(xué)終點、揭示毒性作用模式。美國國家環(huán)境健康科學(xué)研究所（NIEHS）的全美毒理學(xué)計劃（NTP）、美國國家環(huán)境保護局（EPA）、國家轉(zhuǎn)化科學(xué)發(fā)展中心（NCATS）和美國食品藥品監(jiān)督局（FDA）已相繼加入“Tox21”行動計劃。該計劃主要面向商業(yè)化學(xué)品、農(nóng)藥、污染物等領(lǐng)域開展研究，包括基礎(chǔ)研究、暴露研究、轉(zhuǎn)化科學(xué)、健康差別與全球環(huán)境健康、培訓(xùn)與教育、交流與參與等?6?個主題，以及知識管理合作與集成方法?2?個交叉研究主題。

基礎(chǔ)研究。在科學(xué)研究方面，國際環(huán)境健康研究正在向低劑量暴露轉(zhuǎn)移，通過揭示氧化應(yīng)激、炎癥、基因損傷、表觀遺傳改變等機體響應(yīng)的分子機制和信號通路，以期在各個生物學(xué)層次理解人群易感性的差異。1999—2019?年，全球在?PTS?環(huán)境暴露與健康效應(yīng)領(lǐng)域論文發(fā)表數(shù)量逐年增加，學(xué)科總體處于一個穩(wěn)定發(fā)展時期。發(fā)表的相關(guān)論文來自全球?91?個國家和地區(qū)，其中發(fā)文量排名前?5?位的國家依次為美國、中國、日本、加拿大和意大利，數(shù)量分別為?2?707、1?743、479、443?和?398?篇?？傮w上看，美國在該領(lǐng)域的研究數(shù)量居于領(lǐng)跑地位。中國在該領(lǐng)域的相關(guān)研究從?1999?年的?2?篇（占全球發(fā)文量的?1%）增長到?2019?年的?252?篇（占全球發(fā)文量的?29%），呈現(xiàn)指數(shù)型增長趨勢。由此可見，西方發(fā)達(dá)經(jīng)濟體在環(huán)境與健康研究方面早已提前出發(fā)，其多學(xué)科協(xié)作已逐步建成良好的溝通交流機制。

國內(nèi)現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢

早在?20?世紀(jì)?70?年代，國內(nèi)研究團隊便已率先開展了?PTS?的相關(guān)研究和環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)方法體系的建設(shè)，在環(huán)境分析方法與儀器設(shè)備研制、污染分布與演化趨勢、污染物形態(tài)與環(huán)境化學(xué)行為及生態(tài)毒理效應(yīng)等方面開展了系列基礎(chǔ)性研究，為學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，為我國?PTS?的環(huán)境管理及污染控制對策制定提供了科學(xué)依據(jù)。自?2004?年以來，由中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學(xué)與生態(tài)毒理學(xué)國家重點實驗室發(fā)起并組織的系列國際會議“持久性有毒污染物國際研討會”（International Symposium on Persistent Toxic Substances）已分別在中國、美國、日本、加拿大等國家與地區(qū)連續(xù)成功舉辦了?16?屆，展現(xiàn)了良好的國際影響。

科學(xué)問題與挑戰(zhàn)

2007?年發(fā)布的《國家環(huán)境與健康行動計劃》明確規(guī)定，到?2015?年要完善環(huán)境與健康風(fēng)險評估和風(fēng)險預(yù)測預(yù)警工作，實現(xiàn)環(huán)境污染突發(fā)公共事件的多部門協(xié)同應(yīng)急處置，基本實現(xiàn)社會各方面參與環(huán)境與健康工作的良好局面。此外，自?2011?年開始，由環(huán)境保護部（現(xiàn)“生態(tài)環(huán)境部”）會同國家衛(wèi)生計生委（現(xiàn)“國家衛(wèi)生健康委”）組織開展了“全國重點地區(qū)環(huán)境與健康專項調(diào)查”，涉及全國?20?多個省份，以了解我國重點地區(qū)的主要環(huán)境問題及對人群健康的影響，評估環(huán)境污染帶來的健康風(fēng)險，并提出環(huán)境與健康管理綜合防治對策。盡管國家已投入大量資源開展環(huán)境污染與健康研究工作，但相較于發(fā)達(dá)國家，我國在此領(lǐng)域起步較晚，布局較少，研究還沒有形成完整系統(tǒng)的格局，仍存在研究廣度深度不夠、科學(xué)問題碎片化等問題。特別是在生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，雖然我國與發(fā)達(dá)國家的差距在逐漸縮小，但在人才隊伍、創(chuàng)新能力、基礎(chǔ)設(shè)施等方面仍有不小的差距，因此限制了我國?PTS?的環(huán)境健康研究。此外，特定的社會發(fā)展階段、基礎(chǔ)科研數(shù)據(jù)的缺失、不合理的學(xué)科布局等現(xiàn)實因素，都制約了環(huán)境污染與健康研究的發(fā)展及系統(tǒng)研究體系的建立。

環(huán)境健康研究的終極目標(biāo)是探索環(huán)境因素如何影響人類健康，并通過改善生態(tài)環(huán)境保障公眾安全。因此，針對我國當(dāng)前面臨的環(huán)境健康現(xiàn)實問題，亟待解決以下關(guān)鍵問題：

改進、提高對具有健康危害?PTS?的識別能力與研究方法。研究并發(fā)展實際環(huán)境和生物樣品中?PTS?的分離、鑒定與溯源技術(shù)，建立?PTS?的高通量毒性評價平臺；發(fā)展?PTS?的計算毒理學(xué)方法，解析高風(fēng)險?PTS?的毒性作用通路，發(fā)展新的生物標(biāo)志物，以提高有毒污染物的識別能力（圖?1）。

明確?PTS?的外暴露與內(nèi)暴露風(fēng)險。在真實環(huán)境中，PTS?呈現(xiàn)復(fù)合污染特征。一方面，已知?PTS?組分的毒性效應(yīng)與疾病風(fēng)險并不完全明確；另一方面，尚有許多未知的?PTS?組分，其毒理與健康效應(yīng)無從知曉。因此，亟待基于生物毒性效應(yīng)識別可能具有致病風(fēng)險的關(guān)鍵組分，闡明從?PTS?暴露到機體損傷與健康危害的過程；依據(jù)流行病學(xué)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，甄別損害人體健康的“責(zé)任”污染物，打造“環(huán)境分析—生物毒理—臨床醫(yī)學(xué)”多學(xué)科結(jié)合的研究體系（圖?1）。

揭示?PTS?的毒性效應(yīng)與致病機理。在明確高風(fēng)險?PTS?暴露導(dǎo)致主要健康問題的基礎(chǔ)上，闡釋污染物誘發(fā)疾病的機理，揭示污染物與生物分子的相互作用機制，構(gòu)建污染物影響疾病發(fā)生、發(fā)展的評價體系（圖?1），為防控高風(fēng)險?PTS?提供理論依據(jù)。

政策建議

作為生態(tài)環(huán)境科學(xué)的重點領(lǐng)域，環(huán)境污染與健康研究的學(xué)科發(fā)展與政策制定，關(guān)系到我國生態(tài)文明建設(shè)、社會可持續(xù)發(fā)展和人民群眾身體健康，屬于國家重大戰(zhàn)略需求。

盡快建立高風(fēng)險?PTS?的監(jiān)測體系與管理標(biāo)準(zhǔn)。需要建立國家層面的?PTS?監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，全面掌握我國人群?PTS?的實際暴露水平與分布特征，客觀評估?PTS?造成潛在健康問題與疾病的風(fēng)險與危害；需要區(qū)別管理不同健康風(fēng)險的?PTS，針對高健康風(fēng)險?PTS?實施更嚴(yán)格和完善的管理標(biāo)準(zhǔn)，如質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與排放標(biāo)準(zhǔn)。

加強PTS環(huán)境健康領(lǐng)域的交叉學(xué)科建設(shè)及人才梯隊培養(yǎng)。通過設(shè)立重大專項，對前沿?PTS?環(huán)境健康問題進行科學(xué)探索，促進環(huán)境科學(xué)、公共衛(wèi)生、臨床醫(yī)學(xué)等不同學(xué)科間的交叉融合，解決不同學(xué)科分兵作戰(zhàn)的問題，加強科研團隊建設(shè)與人才培養(yǎng)，打造?PTS?環(huán)境健康綜合研究體系與平臺。

針對我國典型?PTS?污染區(qū)域的環(huán)境健康問題進行科研攻關(guān)。依托科研機構(gòu)，圍繞國內(nèi)典型的?PTS?人群暴露地區(qū)或職業(yè)人群進行科技攻關(guān)，明確?PTS?人體暴露與重大疾病發(fā)生的關(guān)聯(lián)性，確定潛在的致病因素，提高健康風(fēng)險識別能力，以解決現(xiàn)實環(huán)境問題。（作者：徐明、劉思金，中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心；闞海東，復(fù)旦大學(xué)；桑楠，山西大學(xué)；《中國科學(xué)院院刊》供稿）

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