辨识区域生态风险 探寻持续发展对策

2019-05-16 18:15:53 浏览：12710 来源：中国科学报

6年前，一篇题为《将“冷”变“热”就是创新》的文章发表于《中国科学报》，文章的主角是中科院生态环境研究中心研究员吕永龙，记者至今仍记得他当年的一句话：“我就想好好地做科研。”

如今，吕永龙已兑现他当年的诺言，其区域污染的生态效应与可持续发展的研究工作，取得多项开拓性成果。“要么不做，要做我们就做得最好。”日前，再次接受《中国科学报》采访的吕永龙如是说。

近年来，吕永龙率领团队连续承担了国家重点研发计划、“973”计划、国家科技支撑计划、国家重大国际合作计划、国家基金重点项目、中国科学院重点部署项目等40多项科研项目，在国内外核心刊物包括《自然》《科学》《科学进展》等发表论文300多篇。他向记者透露，今年团队还将有重要成果产出。

区域尺度多介质城乡逸度模型中典型污染物的迁移过程

区域复合型污染威胁加剧

土壤和地下水是经济和社会发展以及人民生活不可替代的重要资源。随着我国社会生产活动的高速发展和城市化进程的加速，为了优化城市产业结构和空间布局，大批污染企业从城市中心迁出，遗留大量污染场地。

吕永龙说：“这些遗留场地内土壤和地下水环境均受到不同程度的破坏，给周边环境和居民健康带来严重的风险和威胁，不仅土地的重新开发利用受到限制，也阻碍了城市建设和经济发展。”

长期的工业生产活动、生产工艺的多元化以及污染特征与过程的复杂化等因素，使得这些搬迁遗留场地具有高污染、高风险的特点，污染复杂且种类繁多，形成了以复合污染为主的各种类型的污染场地，也进一步增加了环境治理的难度、治理所需周期以及投入成本。

吕永龙以河流生态系统为例指出，河流生态系统是化工企业和城市生活污水处理厂污水排放的重要传输通道，包含了重金属、有机氯农药、全氟和多氟烷基化合物、药物以及个人护理品等在内的众多传统或新型污染物。“在治理投入有限的情况下，从诸多污染物中遴选出一些污染物进行优先治理，是一种科学的环境治理和生态恢复对策。”

这些年，水土污染对食品安全的历史累积效应已经给人体健康带来很大的威胁。吕永龙团队在调研中发现一些地区存在水资源短缺、农药使用过量和化学品污染等多重环境问题，进而加剧了食品安全问题。

他解释道：“为了满足农业生产的灌溉需求，地表水短缺已导致部分地区长期使用污水灌溉，由此带来严重的农田土壤和农作物污染问题，尤其是重金属的污染。”

长期监测追溯污染源

近年来，国内外学者构建了多种基于计分排序的污染物筛选方法，其中应用较为广泛的有欧盟水框架指令优先污染物筛选方法；美国以污染物的出现频率、毒性和人群暴露潜势为指标，计算总得分进行排序等。“但是，这些方法实施起来较为困难，不能快速在环境管理中应用，特别是出现环境应急事故时进行风险评估。”吕永龙表示，“简言之就是，国外的研究方法并不能完全适用于我国区域复合型污染的现状。”

为此，吕永龙团队在京津渤地区开展了区域尺度持久性有毒污染物（PTS）环境风险的长期调查、室内模拟和调控对策研究，在PTS排放源、土地利用方式等环境因子与PTS污染等关联性，工业化、城市化过程中与区域PTS污染及其分布格局的关系，多介质多目标区域生态风险评价方法及风险时空模拟分析等研究领域取得系列成果。

“国外在环境治理领域的经验方法还是值得我们学习借鉴的。”吕永龙团队曾与英国生态与水文学中心Andrew C. Johnson教授的团队合作，进行水环境污染物排序，快速筛选水体中的优先控制污染物。“该方法已经成功运用于中国环渤海、长江以及珠江等流域的水体污染物评价分析。”

当前，水土污染对食品安全日益增加的负面效应使越来越多的人面临罹患癌症的风险，并在局部地区发生了污染风险事故，也在一些发达的水系区域产生了“癌症村”。

吕永龙团队将水污染与土壤污染综合考虑，分析了水土污染的时空分布格局及其对农作物质量的影响，特别是土壤中农药和重金属残留对作物质量的影响。团队提出，食品安全政策应与水土污染管控政策相结合，加强相关水、土、食品、健康、环境等部门的协调与联动，并提出了确保食品安全与人体健康的综合调控政策。

吕永龙说，“我们的研究不仅是为发论文，还要帮助地方解决实际难题”。官厅水库是北京市两个重要水源地之一，1997年因水体污染退出首都饮用水供水系统。随后，吕永龙团队对官厅水库周边土壤进行多年采样监测，揭示水源地周边土壤重金属和农药的污染状况并进行风险评价，为官厅水库的综合治理和有效控制面源污染提供了科学依据。

对话国际顶尖科学家

发展中国家科学院（TWAS）院士、太平洋科学协会（PSA）主席、国际环境问题科学委员会（SCOPE）前主席、联合国环境规划署（UNEP）国际专家组成员、国际科联科学计划和评估委员会委员、《科学进展》副主编、美国生态学会与中国生态学会合办国际刊物Ecosystem Health and Sustainability创刊主编……有着多重身份的吕永龙告诉《中国科学报》，“每个身份均代表着我和我的团队得到的一份认可”。然而这些认可背后是需要科研实力来支撑的。吕永龙对自己和团队的要求都非常严格，他常常告诫团队成员：“环境科学研究不是只在实验室里完成的，前期的野外调研和采样非常重要。”

吕永龙要求团队里的硕士生和博士生都要跟着导师去野外。“每次去野外，一般都是一个老师带两个学生，十几个人的规模。”他告诉记者，“我要求采样人员不仅要观察采样点，还要关注周边环境，比如是否有工厂新建，因为这会直接导致污染的增加。”

前期扎实的调研采样工作让吕永龙团队的科研成果引起国际同行的关注。“要做就做国际水平的科研，跟国际科学家对话。”吕永龙说，“即使面对质疑，我们有详实的数据，驳斥也有据可依。”

正是这份执着，吕永龙团队的研究成果不仅起到国际引领作用，吕永龙本人也成为国际科联承担联合国可持续发展目标（SDGs）科学评估的唯一 一位中国科学家。