研究表明量化貿易傳輸控制汞污染

　　 3月，安徽省破獲一起跨省污染環境案，900噸含汞等重金屬物質的污泥被傾倒進當地采煤沉陷區，令人意外的是，這些污泥均源自沿海地區。為何會出現跨區域排放污染物？如何有效控制汞污染？

　　華東師范大學、北京師范大學、倫敦大學學院等團隊的合作研究成果有望解決這些難題。該研究發現，地區間貿易顯著加劇了中國人群汞攝入暴露的健康風險，為加強中國地區間合作并從多視角來履行汞的《水俁公約》提供了新思路。相關研究成果以《中國大氣汞排放的跨省健康影響》為題，近日在線發表于《自然—通訊》。

　　“既往研究往往注重汞的大氣動力傳輸，忽略了貿易往來、經濟活動對汞暴露風險的虛擬轉移。”論文通訊作者、華東師范大學地理科學學院教授束炯說，“該研究引入了經濟貿易因素，有助于更加科學全面地了解我國各地區人群汞暴露健康風險的可能來源。”

　　“誰污染誰治理”難實現

　　汞（俗稱水銀）是常溫常壓下唯一的一種液態金屬，常溫下即可蒸發。人類活動諸如化石燃料燃燒、有色金屬冶煉等均會排放汞。汞進入大氣，是一種持久有毒污染物，大氣汞也會隨降水等過程沉降到陸地和海洋生態系統，并富集到食物鏈中。

　　自20世紀中期以來，食物鏈中的甲基汞暴露就對人類健康造成了影響。例如，上世紀50年代日本水俁灣的汞污染事件，就是由于工業廢水排放污染造成的公害。日本至少有5萬人因此受到不同程度的影響，確認了2000多例“水俁病”，重癥病例出現腦損傷、癱瘓等。

　　論文第一作者、華東師范大學地理科學學院博士后陳龍告訴《中國科學報》，起初外界認為水俁病是一種地域性疾病，但后來發現汞可以通過排放進入大氣并隨大氣環流進行全球傳輸，人們逐漸意識到汞污染是一種全球威脅。

　　2013年，全球100多個國家和地區簽署了《水俁公約》，開出了有關限制汞排放的清單，以此減少全球汞污染所帶來的健康和生態風險。該公約于2017年8月正式在全球范圍內生效。

　　束炯表示，中國是汞排放大國，工業活動諸如化石燃料燃燒、有色金屬冶煉、水泥生產、含汞產品生產與使用等過程均會排放汞進入環境。這意味著中國將采取多種措施，應對和妥善解決汞污染問題。科研人員為此做了諸多嘗試，一些新型監測方法、低汞技術等被投入到實際應用中。“傳統單一的治理方式是從生產者角度入手監測，而對消費者和初始投入者的治理方式卻鮮為人知，如何從多視角進行汞控制至關重要。”

　　地區間貿易促進大氣汞跨省傳輸

　　基于經濟活動驅動工業生產這一理念，研究團隊耦合了多區域投入產出模型、大氣汞排放清單編制、大氣化學傳輸模型、食物汞濃度響應關系、人群汞攝入清單編制及汞暴露健康風險評估模型等多領域研究方法，建立了一套描述從經濟活動到人群健康風險的汞生物地球化學循環鏈的方法，用于評估人類經濟活動如何影響人類自身汞暴露健康風險。

　　通過這一方法，研究團隊展示了一份健康風險地圖，地圖顯示了2010年各地區因汞攝入暴露而出現胎兒智商損失和汞關聯性成人心臟病死亡的風險情況。

　　進一步分析汞暴露健康風險來源，研究人員發現不同視角下的跨省影響具有不同特點。總體來看，全國約一半的汞暴露健康風險來源于不同區域生產活動汞排放的跨省大氣動力傳輸。在大氣動力傳輸的基礎上，地區間貿易進一步促進了大氣汞的跨省健康影響。

　　陳龍介紹，對于中國大陸人群汞暴露健康風險，京津地區、中部沿海和南部沿海具有更高的消費者貢獻。因為這些經濟發達地區主要位于中國經濟供應鏈的下游，其主要作為消費者，消費上游所供應的產品和服務。而東北、西北地區具有更高的初始投入者貢獻，因為這些資源豐富的地區主要位于中國經濟供應鏈的上游，其主要作為投入者，為下游生產投入產品和服務。

　　此外，研究還發現，由最終消費驅動的地區間產品貿易，使大氣汞排放發生了從東南沿海地區向西北內陸地區的虛擬轉移，而東南沿海水稻種植區和魚類生產區提供了中國人群汞暴露最主要的食物來源——大米、魚類。于是，汞由敏感地區（東南沿海地區）向非敏感地區（西北內陸地區）發生轉移，最終從整體上降低了全國胎兒的智商損失和汞關聯性心臟病死亡的風險。

　　汞暴露控制應具有針對性

　　該研究量化了健康風險，總體來看，中國各地區的汞暴露仍處于較為安全的量值。“中國是全球最大的大氣汞排放國，人群汞暴露的潛在風險依然存在，有效的、具有針對性的汞控制策略尤為重要。”束炯說。

　　該研究提示，針對不同地區汞的來源，可從不同視角制定相應的控制措施并加強地區間合作。陳龍介紹，山東、河南可優先采取生產環節的控制措施，例如提高能效、安裝汞去除設備等；京津地區、中部沿海和南部沿海地區則優先采取消費環節的控制措施，例如改變客戶消費習慣、推行消費稅等；對于山西、內蒙古和陜西，初始投入環節的控制措施更為有效，例如改變投資、貸款和補貼策略等。

　　對于跨地區貿易合作，研究建議作為最終消費者的上海、浙江和廣東，可以轉移先進技術和資本至其上游的貿易伙伴地區，例如河南、甘肅等，協助貿易伙伴進行控制減排；同理，作為初始投入者的山西和內蒙古，可以轉移先進技術和資本到其下游的貿易伙伴地區，例如甘肅、云南等，由此減少最終消費者和初始投入者通過地區間貿易所轉移的汞暴露風險。

　　“汞污染具有富集效應，一旦超過安全量值后果嚴重，長期監測汞污染的風險變化尤為重要。”束炯說，“該研究實現了對以往忽視的風險轉移的量化，為監測風險變化提供了理論和技術支撐。”