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如今,呂永龍已兌現(xiàn)他當年的諾言,其區(qū)域污染的生態(tài)效應(yīng)與可持續(xù)發(fā)展的研究工作,取得多項開拓性成果。“要么不做,要做我們就做得最好?!比涨?,再次接受《中國科學(xué)報》采訪的呂永龍如是說。
近年來,呂永龍率領(lǐng)團隊連續(xù)承擔了國家重點研發(fā)計劃、“973”計劃、國家科技支撐計劃、國家重大國際合作計劃、國家基金重點項目、中國科學(xué)院重點部署項目等40多項科研項目,在國內(nèi)外核心刊物包括《自然》《科學(xué)》《科學(xué)進展》等發(fā)表論文300多篇。他向記者透露,今年團隊還將有重要成果產(chǎn)出。
區(qū)域復(fù)合型污染威脅加劇
土壤和地下水是經(jīng)濟和社會發(fā)展以及人民生活不可替代的重要資源。隨著我國社會生產(chǎn)活動的高速發(fā)展和城市化進程的加速,為了優(yōu)化城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和空間布局,大批污染企業(yè)從城市中心遷出,遺留大量污染場地。
呂永龍說:“這些遺留場地內(nèi)土壤和地下水環(huán)境均受到不同程度的破壞,給周邊環(huán)境和居民健康帶來嚴重的風險和威脅,不僅土地的重新開發(fā)利用受到限制,也阻礙了城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展。”
長期的工業(yè)生產(chǎn)活動、生產(chǎn)工藝的多元化以及污染特征與過程的復(fù)雜化等因素,使得這些搬遷遺留場地具有高污染、高風險的特點,污染復(fù)雜且種類繁多,形成了以復(fù)合污染為主的各種類型的污染場地,也進一步增加了環(huán)境治理的難度、治理所需周期以及投入成本。
呂永龍以河流生態(tài)系統(tǒng)為例指出,河流生態(tài)系統(tǒng)是化工企業(yè)和城市生活污水處理廠污水排放的重要傳輸通道,包含了重金屬、有機氯農(nóng)藥、全氟和多氟烷基化合物、藥物以及個人護理品等在內(nèi)的眾多傳統(tǒng)或新型污染物。“在治理投入有限的情況下,從諸多污染物中遴選出一些污染物進行優(yōu)先治理,是一種科學(xué)的環(huán)境治理和生態(tài)恢復(fù)對策?!?/p>
這些年,水土污染對食品安全的歷史累積效應(yīng)已經(jīng)給人體健康帶來很大的威脅。呂永龍團隊在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)一些地區(qū)存在水資源短缺、農(nóng)藥使用過量和化學(xué)品污染等多重環(huán)境問題,進而加劇了食品安全問題。
他解釋道:“為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的灌溉需求,地表水短缺已導(dǎo)致部分地區(qū)長期使用污水灌溉,由此帶來嚴重的農(nóng)田土壤和農(nóng)作物污染問題,尤其是重金屬的污染?!?/p>
長期監(jiān)測追溯污染源
近年來,國內(nèi)外學(xué)者構(gòu)建了多種基于計分排序的污染物篩選方法,其中應(yīng)用較為廣泛的有歐盟水框架指令優(yōu)先污染物篩選方法;美國以污染物的出現(xiàn)頻率、毒性和人群暴露潛勢為指標,計算總得分進行排序等。“但是,這些方法實施起來較為困難,不能快速在環(huán)境管理中應(yīng)用,特別是出現(xiàn)環(huán)境應(yīng)急事故時進行風險評估。”呂永龍表示,“簡言之就是,國外的研究方法并不能完全適用于我國區(qū)域復(fù)合型污染的現(xiàn)狀。”
為此,呂永龍團隊在京津渤地區(qū)開展了區(qū)域尺度持久性有毒污染物(PTS)環(huán)境風險的長期調(diào)查、室內(nèi)模擬和調(diào)控對策研究,在PTS排放源、土地利用方式等環(huán)境因子與PTS污染等關(guān)聯(lián)性,工業(yè)化、城市化過程中與區(qū)域PTS污染及其分布格局的關(guān)系,多介質(zhì)多目標區(qū)域生態(tài)風險評價方法及風險時空模擬分析等研究領(lǐng)域取得系列成果。
“國外在環(huán)境治理領(lǐng)域的經(jīng)驗方法還是值得我們學(xué)習借鑒的。”呂永龍團隊曾與英國生態(tài)與水文學(xué)中心Andrew C. Johnson教授的團隊合作,進行水環(huán)境污染物排序,快速篩選水體中的優(yōu)先控制污染物?!霸摲椒ㄒ呀?jīng)成功運用于中國環(huán)渤海、長江以及珠江等流域的水體污染物評價分析?!?/p>
當前,水土污染對食品安全日益增加的負面效應(yīng)使越來越多的人面臨罹患癌癥的風險,并在局部地區(qū)發(fā)生了污染風險事故,也在一些發(fā)達的水系區(qū)域產(chǎn)生了“癌癥村”。
呂永龍團隊將水污染與土壤污染綜合考慮,分析了水土污染的時空分布格局及其對農(nóng)作物質(zhì)量的影響,特別是土壤中農(nóng)藥和重金屬殘留對作物質(zhì)量的影響。團隊提出,食品安全政策應(yīng)與水土污染管控政策相結(jié)合,加強相關(guān)水、土、食品、健康、環(huán)境等部門的協(xié)調(diào)與聯(lián)動,并提出了確保食品安全與人體健康的綜合調(diào)控政策。
呂永龍說,“我們的研究不僅是為發(fā)論文,還要幫助地方解決實際難題”。官廳水庫是北京市兩個重要水源地之一,1997年因水體污染退出首都飲用水供水系統(tǒng)。隨后,呂永龍團隊對官廳水庫周邊土壤進行多年采樣監(jiān)測,揭示水源地周邊土壤重金屬和農(nóng)藥的污染狀況并進行風險評價,為官廳水庫的綜合治理和有效控制面源污染提供了科學(xué)依據(jù)。
對話國際頂尖科學(xué)家
發(fā)展中國家科學(xué)院(TWAS)院士、太平洋科學(xué)協(xié)會(PSA)主席、國際環(huán)境問題科學(xué)委員會(SCOPE)前主席、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)國際專家組成員、國際科聯(lián)科學(xué)計劃和評估委員會委員、《科學(xué)進展》副主編、美國生態(tài)學(xué)會與中國生態(tài)學(xué)會合辦國際刊物Ecosystem Health and Sustainability創(chuàng)刊主編……有著多重身份的呂永龍告訴《中國科學(xué)報》,“每個身份均代表著我和我的團隊得到的一份認可”。然而這些認可背后是需要科研實力來支撐的。呂永龍對自己和團隊的要求都非常嚴格,他常常告誡團隊成員:“環(huán)境科學(xué)研究不是只在實驗室里完成的,前期的野外調(diào)研和采樣非常重要?!?/p>
呂永龍要求團隊里的碩士生和博士生都要跟著導(dǎo)師去野外?!懊看稳ヒ巴?,一般都是一個老師帶兩個學(xué)生,十幾個人的規(guī)模?!彼嬖V記者,“我要求采樣人員不僅要觀察采樣點,還要關(guān)注周邊環(huán)境,比如是否有工廠新建,因為這會直接導(dǎo)致污染的增加?!?/p>
前期扎實的調(diào)研采樣工作讓呂永龍團隊的科研成果引起國際同行的關(guān)注。“要做就做國際水平的科研,跟國際科學(xué)家對話?!眳斡例堈f,“即使面對質(zhì)疑,我們有詳實的數(shù)據(jù),駁斥也有據(jù)可依?!?/p>
正是這份執(zhí)著,呂永龍團隊的研究成果不僅起到國際引領(lǐng)作用,呂永龍本人也成為國際科聯(lián)承擔聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(SDGs)科學(xué)評估的唯一 一位中國科學(xué)家。
(原載于《中國科學(xué)報》 2019-05-09 第5版 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化)
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