美國針對(duì)高氯酸鹽環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的管控策略及對(duì)我國的啟示

王宏洋，孫宇巍，王 旭，趙曉麗，吳豐昌，井 鵬

1.中國環(huán)境科學(xué)研究院，環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012

2.北京市密云區(qū)生態(tài)環(huán)境局，北京 101500

3.中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)，北京 100037

高氯酸鹽既有自然環(huán)境中存在的，也有人為排放的，其中環(huán)境中的高氯酸鹽以人為排放為主[1].自然存在的高氯酸鹽比例較少，大部分存在于富含硝酸鹽的礦藏中，常用作化肥的原料，此外大氣中氯離子與高濃度O3在放電條件下能產(chǎn)生一定量的高氯酸鹽[1].人為排放主要來源于生產(chǎn)和施用高氯酸鹽.高氯酸鹽被廣泛應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑、煙花爆竹、火藥及爆破劑制作，也可被噴灑在容器表面用于控制食品包裝中的靜電，醫(yī)療方面還被用于治療甲狀腺功能亢進(jìn)[1].此外，水處理或者工業(yè)生產(chǎn)中用到的次氯酸鹽溶液也可產(chǎn)生高氯酸鹽副產(chǎn)物[1].高氯酸鹽是一種有毒的無機(jī)化學(xué)物質(zhì)，物理化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，水溶性高，多數(shù)土壤礦物質(zhì)對(duì)其吸附作用小，在地表水或地下水系中流動(dòng)性很強(qiáng)，常規(guī)廢水處理手段難以有效去除，是具有高度擴(kuò)散性和持久性的有毒污染物質(zhì)[2].高氯酸鹽主要通過廢水排放、雨水沖刷等形式，進(jìn)入水體、土壤，并且易富集到植物、谷物中，進(jìn)入人類食物鏈，通過食物、飲用水為主的暴露途徑，對(duì)人體健康構(gòu)成威脅[3-4]，可見水介質(zhì)中的高氯酸鹽管控是風(fēng)險(xiǎn)防范的關(guān)鍵.

我國水環(huán)境檢出高氯酸鹽頻率較高，檢出濃度也較高[5].2008 年啟動(dòng)全國的水專項(xiàng)調(diào)查，我國飲用水中高氯酸的檢出率為100%，檢出范圍為0.149～152 μg/L，平均值為(6.05±17.23) μg/L[6].特別是長江流域飲用水高氯酸鹽污染較為嚴(yán)重，28%水樣中的高氯酸鹽濃度超過15 μg/L[6]，明顯高于美國(9.85 μg/L，2001—2005 年)、英國(0.747 μg/L，2008—2009 年)、韓國(0.56 μg/L，2008—2009 年)、日 本(0.32 μg/L，2007 年)、印度(0.1 μg/L，2008 年)等國家[1].我國對(duì)于高氯酸鹽的溯源分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管控處于起步階段，缺乏對(duì)其系統(tǒng)深入的研究，更缺少針對(duì)高氯酸鹽的管控措施.

美國是最早報(bào)道高氯酸鹽水體污染并對(duì)此展開調(diào)查研究的國家，其通過系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)、人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，逐步在飲用水、廢水領(lǐng)域制定了管控制度，具有清晰的管理思路，積累了成熟的管理經(jīng)驗(yàn)，值得我國學(xué)習(xí)和借鑒[7].該文概述了高氯酸鹽的健康風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀，總結(jié)了美國有毒污染物的管理制度，并且展開分析了美國針對(duì)性的管控政策、措施及成效，最后在借鑒美國管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，立足于我國環(huán)境管理需求，提出了對(duì)我國相關(guān)工作的啟示及建議，以期為高氯酸鹽風(fēng)險(xiǎn)管控決策提供參考.

1 高氯酸鹽的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)概述

污染物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可以分為生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和人體健康風(fēng)險(xiǎn)，研究表明高氯酸鹽生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)低于人體健康風(fēng)險(xiǎn)，大型溞24、48 h LC50 分別為901 和512 mg/L[8]，赤子愛勝蚓急性7 d LC50 為4 450 mg/kg[9]，而低于1 μg/(kg·d)的暴露劑量就會(huì)導(dǎo)致人體健康風(fēng)險(xiǎn)[10]，可見人體健康風(fēng)險(xiǎn)防范是高氯酸鹽環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控的重點(diǎn)，美國相關(guān)管控措施也均是圍繞人體健康風(fēng)險(xiǎn)防范開展的.

在體內(nèi)，高氯酸鹽在胃腸道被快速吸收，進(jìn)入血液循環(huán)，并經(jīng)體內(nèi)循環(huán)分散至各組織器官，甲狀腺相較其他器官組織更容易富集高濃度的高氯酸鹽[11].高氯酸鹽在體內(nèi)很少發(fā)生代謝轉(zhuǎn)化，主要以原型經(jīng)尿排出，少量經(jīng)糞便排泄，哺乳期也可經(jīng)母乳排出[12]，高氯酸鹽顯示出了多種毒性，包括急性毒性、慢性毒性、致癌性、生殖和發(fā)育毒性、神經(jīng)毒性、免疫毒性、遺傳毒性等[13]，其中最主要的毒性作用靶點(diǎn)組織是甲狀腺[14-15].高氯酸根能夠影響甲狀腺的功能，并且在食物缺乏碘離子的情況下危害更大.

甲狀腺細(xì)胞通過鈉/碘同向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NIS)的蛋白質(zhì)通道來控制碘化物的攝入.高氯酸鹽的電荷和離子半徑與碘離子類似，高氯酸鹽通過鎖住NIS 蛋白并改變其形狀來阻斷通道，顯著降低了可在甲狀腺細(xì)胞內(nèi)移動(dòng)的碘化物量[16].持續(xù)的碘離子缺乏不僅會(huì)導(dǎo)致甲狀腺發(fā)生組織病理學(xué)改變，還會(huì)影響甲狀腺和腦垂體的激素水平.作為人體內(nèi)最重要的激素之一，甲狀腺激素對(duì)成人的新陳代謝調(diào)節(jié)、嬰幼兒的正常生長及中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育起著重要作用.人類胎兒的甲狀腺及垂體促甲狀腺激素(TSH)系統(tǒng)在妊娠期的11周后才開始工作，而甲狀腺素(T4)則要在18～20 周以后才能分泌，在妊娠初期的3 個(gè)月內(nèi)，嬰兒大腦的正常發(fā)育依賴母體甲狀腺激素的充足供應(yīng).這段時(shí)間，若高氯酸根抑制了碘離子吸收，母體血清中的甲狀腺激素水平將降低，從而阻礙胎兒大腦神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，使其出現(xiàn)智商偏低、學(xué)習(xí)障礙、注意力分散等癥狀[17]，因此高氯酸鹽暴露對(duì)孕婦及其胎兒和新生兒的潛在威脅非常大.

2 美國相關(guān)管理制度及政策

美國在長期研究與實(shí)踐中，逐步建立起完善的污染物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理體系.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理是對(duì)公眾健康和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估并確定管控措施的過程，主要包括風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)溝通、管理管控三部分[18-20].風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是利用毒理學(xué)、化學(xué)、流行病學(xué)、生態(tài)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等知識(shí)和技術(shù)，科學(xué)地評(píng)估對(duì)人類和生態(tài)系統(tǒng)健康的風(fēng)險(xiǎn)，涉及4 個(gè)步驟，即危害識(shí)別、劑量反應(yīng)評(píng)估、暴露評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)表征[18].風(fēng)險(xiǎn)溝通重點(diǎn)在于與公眾交換信息和意見.管理管控是根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，結(jié)合其他考慮因素，如經(jīng)濟(jì)或法律問題，并且參考公眾意見，評(píng)估各種減少風(fēng)險(xiǎn)措施的必要性和可行性，從而作出管控決定，力求以較小的成本獲得較多的安全保障[18,20-21].此外，美國環(huán)境保護(hù)局(US Environmental Protection Agency，簡稱“US EPA”)和其他機(jī)構(gòu)還會(huì)開展相關(guān)監(jiān)測(cè)計(jì)劃，要求相關(guān)方報(bào)告化學(xué)品的釋放或其他潛在危險(xiǎn)情況等，以協(xié)助風(fēng)險(xiǎn)管理[21].風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)用廣泛，包括決定一個(gè)排污單位可向河流排放污染物量；確定對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行清理恢復(fù)的允許水平；確定污染物的排放、貯存或運(yùn)輸設(shè)定許可水平；制定國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；確定飲用水中污染物的允許水平等[21].環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控綜合利用了多種技術(shù)，是系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作.由上文所述，高氯酸鹽的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控重點(diǎn)在于水介質(zhì)，關(guān)注點(diǎn)在于人體健康風(fēng)險(xiǎn)防控，考慮到污染防控思路和技術(shù)的差異性，分為飲用水和廢水管控進(jìn)行介紹，并且特別介紹了精細(xì)化管控而開展的識(shí)別和明確有毒污染物的相關(guān)情況.

2.1 美國水中有毒污染物管理概述

2.1.1 飲用水中有毒污染物管控制度概述

美國的飲用水保護(hù)工作主要是在《安全飲用水法》(Safe Drinking Water Act，簡稱“SDWA”)的規(guī)范指導(dǎo)下進(jìn)行的，最為核心的內(nèi)容就是制定飲用水標(biāo)準(zhǔn)和飲用水衛(wèi)生監(jiān)督[22].美國飲用水中有毒物質(zhì)管控的主要措施是執(zhí)行飲用水標(biāo)準(zhǔn).制定標(biāo)準(zhǔn)限值主要基于污染物的健康毒性數(shù)據(jù)，兼顧經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性.

為了保持飲用水標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)效性和實(shí)效性，有必要根據(jù)飲用水污染狀況，修訂補(bǔ)充新污染物管控要求，SDWA 專門規(guī)定了相關(guān)程序[22].一是US EPA 每5 年公布污染物候選清單(Contaminant Candidate List，簡稱“CCL”)，列出公共給水系統(tǒng)中被檢出或者預(yù)期被檢出的，有可能需要被管控的污染物.二是US EPA每5 年決定是否對(duì)清單上至少5 種或5 種以上的污染物進(jìn)行管控，并適時(shí)發(fā)布管控決定.是否發(fā)布管控決定，要考慮3 個(gè)準(zhǔn)則：①污染物可能對(duì)人體健康有不利的影響.②在公共給水系統(tǒng)中污染物被證實(shí)已經(jīng)達(dá)到公眾健康需要關(guān)注的出現(xiàn)頻率和濃度水平.③管控該污染物可以有效減少健康風(fēng)險(xiǎn).三是US EPA 發(fā)布正式管控決定后，啟動(dòng)制訂飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值的法定程序，隨后18 個(gè)月內(nèi)發(fā)布最終標(biāo)準(zhǔn)值(有需要可再延遲3 個(gè)月).在制訂標(biāo)準(zhǔn)過程中，US EPA 可根據(jù)上面提到的3 個(gè)準(zhǔn)則發(fā)布撤銷管控決定.四是US EPA 決定不對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行管控情況下，可以制訂健康咨詢值，該值不具有強(qiáng)制實(shí)施性，僅作為參考值.

飲用水標(biāo)準(zhǔn)是飲用水安全保障的核心抓手，美國制定了系統(tǒng)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)更新修訂的程序，持續(xù)跟蹤評(píng)估飲用水污染情況，每5 年發(fā)布CCL 清單、針對(duì)重點(diǎn)污染物開展基于人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究，提出飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值制定計(jì)劃，充分考慮污染物的人體健康風(fēng)險(xiǎn)制定標(biāo)準(zhǔn)限值.這充分反映了US EPA 在決定是否對(duì)任何特定污染物進(jìn)行監(jiān)管時(shí)，優(yōu)先考慮實(shí)際的健康風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)根據(jù)飲用水污染狀況更新管控污染物項(xiàng)目.

2.1.2 廢水中有毒污染物排放管控制度概述

美國的污染物排放管控主要是在《清潔水法》(Clean Water Act，簡稱“CWA”)的規(guī)范指導(dǎo)下進(jìn)行的[23].農(nóng)業(yè)面源污染依賴于規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)手段，點(diǎn)源污染管控的核心制度是國家污染物排放削減系統(tǒng)(National Pollution Discharge Elimination System，簡稱“NPDES”)[24]，該文主要探討點(diǎn)源污染管控.通過NPDES 排污許可證對(duì)有毒污染物具體實(shí)施管控的情況可分為3 種[25]：①通過許可排放限值進(jìn)行管控.對(duì)于已有排放標(biāo)準(zhǔn)限值的，可以制定基于技術(shù)的許可排放限值.對(duì)于執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)不能滿足受納水體水質(zhì)要求的，或尚無排放限值要求的污染物，可以制定基于質(zhì)量的許可排放限值.②通過排水綜合毒性(Whole Effluent Toxicity,簡稱“WET”)從總量上控制有毒物質(zhì)的排放[26].聯(lián)用毒性鑒別評(píng)價(jià)和毒性削減評(píng)價(jià)可以識(shí)別出造成排水毒性的特定化學(xué)物質(zhì)，進(jìn)而可轉(zhuǎn)變成第一種管控情況.③通過國家預(yù)處理計(jì)劃進(jìn)行管控.通過執(zhí)行《有毒有機(jī)污染物預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指南》《識(shí)別排入管網(wǎng)的有害物質(zhì)技術(shù)指南》，可以推動(dòng)廢水中有毒污染物的精準(zhǔn)管控[27]，進(jìn)而可轉(zhuǎn)變成第一種管控情況.

排污許可制度是美國污染物排放管控的核心，被認(rèn)為是美國環(huán)境管理最為有效的措施之一[24].雖然排污許可證利用WET 限值可以對(duì)有毒污染物排放進(jìn)行兜底管控，但是WET 測(cè)定耗時(shí)耗力，而且WET 只能反映廢水的生態(tài)毒性，不能以人體健康為保護(hù)目標(biāo)，具有局限性，而針對(duì)特定有毒污染物制定管控要求更便捷、高效[26].因此，明確需管控的有毒污染物是精準(zhǔn)、科學(xué)、有效管控的重要環(huán)節(jié).

2.1.3 識(shí)別并明確需管控有毒污染物相關(guān)情況的概述

美國系統(tǒng)開展了毒性鑒別評(píng)價(jià)、毒性削減、溯源分析等工作，形成了廢水、飲用水相關(guān)污染物清單，作為有毒污染物精準(zhǔn)管控的重要參考.廢水有毒污染物管控涉及的清單制定的時(shí)間遠(yuǎn)早于飲用水，也是飲用水相關(guān)清單提出的一個(gè)重要參考，US EPA 于1976 年制定《有毒污染物清單》，隨后于1977 年納入CWA，通過法律明確其目的、意義和應(yīng)用，即作為在廢水排放標(biāo)準(zhǔn)、水質(zhì)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)以及NPDES 許可證制定過程中的重要參考清單，以管控水體中有毒物質(zhì)排放[23].這份清單包含了65 類污染物，沒有列明具體的個(gè)別污染物，可操作性稍差.因此，US EPA 于1977 年制定了《優(yōu)先污染物清單》，明確了污染物名稱，包括129 種污染物，1981 年刪除3 項(xiàng)，目前為126 種，并在CWA 中303(c)(2)(B)部分給出了具體的環(huán)境基準(zhǔn)值，更具可操作性，也更契合水污染監(jiān)管目的.

基于SDWA，美國制定了CCL 以篩選監(jiān)管污染物項(xiàng)目，用于飲用水安全保障.于1998 年提出第一版CCL，即CCL1，包括60 種潛在污染物，其中就包括高氯酸鹽.此后于2005 年、2009 年、2016 年更新形成CCL2、CCL3、CCL4.目前CCL5 已完成起草.制定CCL 的參考資料包括但是不局限于其他法規(guī)中所列清單，包括《綜合環(huán)境反應(yīng)、賠償和責(zé)任法》《聯(lián)邦殺蟲劑、殺菌劑和殺鼠劑法》《優(yōu)先污染物清單》等.以CCL5 為例，制定清單過程參考數(shù)據(jù)庫達(dá)134 個(gè)，經(jīng)初步篩選，開展實(shí)際檢索的數(shù)據(jù)庫為43 個(gè)，涉及化學(xué)污染物約22 000 種、微生物約1 435 種[28].基于健康風(fēng)險(xiǎn)值及檢出頻次和濃度篩選，最終確定了81 種物質(zhì).CCL 是篩查、評(píng)估和確定哪些污染物需要被管控的第一步，起到了初始篩選需要監(jiān)管的潛在污染物的作用.

2.2 美國高氯酸鹽相關(guān)管控措施

2.2.1 飲用水相關(guān)管控措施

1997 年，研究人員在美國加利福尼亞的飲用水源中檢測(cè)到了濃度高達(dá)260 μg/L 的高氯酸根[7]，推動(dòng)US EPA 頒布了相關(guān)管控措施以確保飲用水安全.

a) 研究高氯酸鹽毒性并確定參考劑量.高氯酸鹽是典型非致癌物，以人體健康為保護(hù)目標(biāo)的相關(guān)限值可參照參考劑量(Reference Dose，簡稱“RfD”)制定.RfD 是用于非致癌物危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)的指標(biāo)，是環(huán)境介質(zhì)中，外源化學(xué)物質(zhì)的日均接觸劑量的估計(jì)值.人群在終生接觸該劑量水平下，預(yù)期一生中不會(huì)發(fā)生非致癌或非致突變效應(yīng)的危險(xiǎn).2005 年，US EPA 制定高氯酸鹽的RfD 為0.7 μg/(kg·d)[10].2008 年基于0.7 μg/(kg·d)的暴露劑量，以體質(zhì)量為70 kg、飲水量為2 L/d、飲用水相對(duì)貢獻(xiàn)率(RSC)為62%的孕婦為目標(biāo)人群，制定了高氯酸鹽飲用水衛(wèi)生建議值(15μg/L)[29-30].

b) 制定高氯酸鹽的國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)值.美國2001—2005 年的第一次未管控污染物監(jiān)測(cè)計(jì)劃(Unregulated Contaminant Monitoring Regulation，簡稱“UCMR1”)結(jié)果顯示，4%的飲用水檢出高氯酸鹽，受影響人數(shù)為520×104～1 600×104人[31].2011 年，US EPA 認(rèn)為高氯酸鹽符合管控評(píng)判的3 個(gè)準(zhǔn)則，發(fā)布了管控決定[32]，并推導(dǎo)了最大污染物水平目標(biāo)(Maximum Contaminant Level Goal，簡 稱“MCLG”)，針對(duì)敏感人群(包括低碘攝入水平的孕早期孕婦及低T4 水平、TSH 反饋強(qiáng)度的人群)，設(shè)定下一代嬰兒IQ 水平下降1%、2%、3%的約束條件，對(duì)應(yīng)的MCLG 分別為18、56、90 μg/L[32].US EPA 提出飲用水高氯酸鹽最大污染水平(Maximum Contaminant Level，簡稱“MCL”)的建議值為56 μg/L[33].2020 年美國更新了UCMR1 數(shù)據(jù)，評(píng)估結(jié)果顯示，即使在最嚴(yán)格的監(jiān)管水平(18 μg/L)情況下，也不超過15 個(gè)系統(tǒng)(占全國的比例為0.03 %)超標(biāo)，且受影響人數(shù)僅為62×104人，因此撤回2011 年發(fā)布的管控決定，不發(fā)布國家飲用水高氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)值[34].

c) 確定其他管控限值.美國加利福尼亞州和馬薩諸塞州制定了《高氯酸鹽飲用水標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)限值分別為6 μg/L[7]和2 μg/L[35].US EPA 確定高氯酸鹽篩選水平為14 μg/L[36]，19 個(gè)州制定篩選水平，范圍為0.8～71 μg/L[37]，超過該值代表存在潛在的重大污染水平，要進(jìn)一步調(diào)查.US EPA 制定了土壤篩查水平，居民區(qū)為55 mg/kg，高氯酸鹽工業(yè)區(qū)為820 mg/kg，部分州也制定了土壤篩選水平，居民區(qū)為0.1～150 mg/kg，工業(yè)區(qū)為5～2 000 mg/kg[38].此外，US EPA 開展了場(chǎng)地修復(fù)目標(biāo)值制定工作，初步修復(fù)目標(biāo)為15 mg/kg[37].值得指出的是，以上限值均是基于人體健康風(fēng)險(xiǎn)管控制定的.

2.2.2 廢水相關(guān)管控制度及政策

為確保飲用水安全，美國還開展了系統(tǒng)的溯源分析，并開始關(guān)注廢水中高氯酸鹽管控.調(diào)研明確了高氯酸鹽的潛在排放源主要有4 種：第一種是高氯酸鹽制造業(yè)，美國生產(chǎn)的90%高氯酸鹽作為固體火箭推進(jìn)劑的成分，被用于美國航空、軍工行業(yè)[38]；第二種是航空、軍工行業(yè)，主要是火箭推進(jìn)器生產(chǎn)和測(cè)試場(chǎng)所；第三種是焰火表演，會(huì)造成周邊水體高氯酸鹽污染，但采用的焰火均依賴于進(jìn)口；第四種是次氯酸鹽溶液儲(chǔ)存，因光化學(xué)作用會(huì)產(chǎn)生少量高氯酸鹽.NPDES 許可制度是美國點(diǎn)源污染物排放管控的核心制度，而行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是制定基于技術(shù)的排放限值的直接依據(jù)，據(jù)調(diào)查美國暫未制定高氯酸鹽排放限值.

美國對(duì)于廢水中高氯酸鹽的管控措施可以分為兩類：一類是對(duì)于第一種和第二種排放源，通過制定基于質(zhì)量的許可限值進(jìn)行管控，基于人體健康風(fēng)險(xiǎn)防控的考慮，大部分許可限值比當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值要嚴(yán)格，要求“零排放”，即不得檢出[9]；另一類是對(duì)于第三種和第四種排放源，依據(jù)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的思路制定敘述型管控措施，并開展管控.該文主要介紹針對(duì)高氯酸鹽的管控政策，發(fā)布的主要政策文件情況見表1.

表1 高氯酸鹽管控相關(guān)的政策及管控要求Table 1 Control regulations and requirements for perchlorate

2.2.3 高氯酸鹽管控措施成效

美國高氯酸鹽管控成效顯著，2005—2019 年，飲用水中高氯酸鹽檢出率由4%降至0.03%，受影響人數(shù)由1 600×104人降至62×104人[34].高氯酸鹽濃度急劇降低的原因主要有兩點(diǎn)：一是相關(guān)管控措施及政策的實(shí)施；二是廣泛開展高氯酸鹽場(chǎng)地修復(fù)工程.

2005 年，加利福尼亞州有30 個(gè)飲用水系統(tǒng)中高氯酸鹽濃度超過6 μg/L[31].2006 年加利福尼亞州實(shí)施《高氯酸鹽最佳管理實(shí)踐條例》[39]，2007 年實(shí)施《高氯酸鹽飲用水標(biāo)準(zhǔn)》(標(biāo)準(zhǔn)限值為6 μg/L)[7].2019 年時(shí)，僅1 個(gè)飲用水系統(tǒng)中高氯酸鹽濃度值超過6 μg/L[43].2005 年，馬薩諸塞州有1 個(gè)飲用水系統(tǒng)被檢測(cè)出高氯酸鹽，2006 年實(shí)施《高氯酸鹽飲用水標(biāo)準(zhǔn)》(標(biāo)準(zhǔn)限值為2 μg/L)，2019 年飲用水中高氯酸鹽已無超標(biāo)現(xiàn)象[43].

美國已開展或正在開展的“超級(jí)資金”場(chǎng)地高氯酸鹽修復(fù)工程約60 個(gè)[44].以內(nèi)華達(dá)州南部的修復(fù)工程為例[44]，1997 年檢出高氯酸鹽，污染來源于兩個(gè)高氯酸鹽生產(chǎn)企業(yè)，這兩個(gè)企業(yè)分別于1988 年和1998年關(guān)閉.修復(fù)工程抽取被污染的地下水和地表水，利用地上生物處理設(shè)施去除高氯酸鹽污染物.截至2019 年，已去除超過6 320 t 的高氯酸鹽.附近的2 個(gè)采樣點(diǎn)分別從1997 年的1 200、9.7 μg/L 降至2019年的53、1.0 μg/L[44].

3 我國高氯酸鹽管控現(xiàn)狀及存在問題

我國地表水體、地下水、土壤及食品中已經(jīng)檢測(cè)出不同濃度的高氯酸鹽，對(duì)人體健康的危害不容忽視[4-5].飲用水安全保障的核心抓手《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)，共有106 項(xiàng)指標(biāo)，高氯酸鹽不在其列.據(jù)悉，該標(biāo)準(zhǔn)正在修訂過程中，我國尚無專業(yè)法律規(guī)定其制修訂程序，主要參考國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際工作中遇到的重大問題，依靠專家和管理部門綜合評(píng)判決策而開展工作.

溯源分析研究[1,45]表明，我國焰火、鞭炮產(chǎn)品制造行業(yè)的廢水排放是水環(huán)境中高氯酸鹽污染的主要原因；此外，炸藥及火工產(chǎn)品制造、高氯酸鹽制造、煙花爆竹燃放、次氯酸鹽溶液也會(huì)造成水環(huán)境中高氯酸鹽污染.各高氯酸鹽污染源執(zhí)行的相關(guān)管控要求見表2.由表2 可見，部分排放源有行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行管控，如炸藥及火工產(chǎn)品制造業(yè)、高氯酸鹽制造業(yè)，但是缺乏針對(duì)性，直接相關(guān)的僅有基準(zhǔn)排水量一項(xiàng).其他排放源尚無行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，依靠通用型標(biāo)準(zhǔn)管控，對(duì)高氯酸鹽只有間接管控作用，如利用常規(guī)污染物限值(如化學(xué)需氧量)規(guī)范處理工藝，進(jìn)而間接管控高氯酸鹽.對(duì)于煙花爆竹燃放，我國管控的關(guān)注點(diǎn)在于安全性以及燃放對(duì)空氣質(zhì)量的影響.

表2 高氯酸鹽管控相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及管控要求Table 2 Control regulations and requirements for perchlorate

綜上，我國尚未針對(duì)性地對(duì)高氯酸鹽進(jìn)行管控.究其原因是，缺乏完整的有毒污染物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控體系，未能及時(shí)關(guān)注高氯酸鹽等有毒污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)，造成環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控力度不足[46]，具體體現(xiàn)在以下三方面：①體制機(jī)制不健全.有毒污染物管控管理工作分散，部門間法律法規(guī)協(xié)調(diào)和制度銜接不夠，難以形成合力.如排放管控、飲用水安全保障主要職能分別隸屬于生態(tài)環(huán)境部、國家衛(wèi)生健康委員會(huì)、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等部門，管控項(xiàng)目和措施缺乏有效銜接.此外，尚未建立涵蓋危害識(shí)別、調(diào)查監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)管控的全鏈條式管控制度體系[47]，主要通過各專項(xiàng)領(lǐng)域具體的環(huán)境管理制度與辦法、標(biāo)準(zhǔn)政策進(jìn)行有限管控.同時(shí)，《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》制修訂缺乏法律層面上的規(guī)定，主要依靠管理經(jīng)驗(yàn)實(shí)施管理，動(dòng)態(tài)調(diào)整管控項(xiàng)目不及時(shí)，嚴(yán)重影響該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)效性.②工作基礎(chǔ)薄弱.目前我國環(huán)境管理基礎(chǔ)信息和風(fēng)險(xiǎn)底數(shù)不清，如有毒污染物種類、數(shù)量、來源、地域分布信息不清，遷移轉(zhuǎn)化及污染情況不清，受影響的生態(tài)物種和人群分布情況不清，環(huán)境及健康危害性不清等.被管控項(xiàng)目少，印發(fā)的兩批《優(yōu)先控制化學(xué)品名錄》僅涉及40 種類物質(zhì)，從中篩選了10 種/類形成《有毒有害水污染物名錄》，上升到標(biāo)準(zhǔn)政策實(shí)行切實(shí)管控的更少.③科技支撐能力不足.我國有毒污染物危害信息嚴(yán)重缺失，有毒污染物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立，計(jì)算毒理發(fā)展緩慢，環(huán)境監(jiān)測(cè)方法不完善，本土模式生物尚未明確，毒性測(cè)試方法不完善，污染物濃度分布、毒性相關(guān)數(shù)據(jù)庫缺失，管控技術(shù)、管理策略研究基礎(chǔ)薄弱等[47].

4 結(jié)論與政策建議

我國高氯酸鹽檢出頻率及濃度較高，產(chǎn)生了較大的人體健康風(fēng)險(xiǎn)，但尚未開展高氯酸鹽針對(duì)性的管控.亟需針對(duì)第3 節(jié)的三方面問題，系統(tǒng)開展本土高氯酸鹽溯源分析、管控政策措施研究，填補(bǔ)高氯酸鹽典型污染物的管控空白.美國針對(duì)高氯酸鹽的監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、管控政策及限值制定都建立了一套科學(xué)的方法體系，這些為我國開展高氯酸鹽環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控提供了重要的借鑒意義.

a) 建立健全有毒物質(zhì)管控體制機(jī)制.實(shí)施以環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防為主的治理策略，按照篩選—評(píng)價(jià)—管控為主線的防控思路，梳理現(xiàn)有法規(guī)制度，理順各部門之間的關(guān)系，完善制度體系，建立跨部門協(xié)調(diào)機(jī)制，統(tǒng)籌推進(jìn)有毒污染物系統(tǒng)管控.系統(tǒng)開展頂層設(shè)計(jì)，系統(tǒng)謀劃并建立健全有毒污染物長效治理機(jī)制，建立涵蓋危害識(shí)別、調(diào)查監(jiān)測(cè)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控的污染物綜合治理體系.針對(duì)飲用水安全保障，專門立法，特別要明確《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》制修訂工作程序法律程序及規(guī)范，如定期發(fā)布飲用水管控污染物候選清單，根據(jù)水環(huán)境中新污染物的濃度及風(fēng)險(xiǎn)情況及時(shí)修訂補(bǔ)充污染物管控項(xiàng)目及要求等.

b) 強(qiáng)化有毒污染物全過程風(fēng)險(xiǎn)管控的技術(shù)支撐能力.完善化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)體系及方法.定期開展調(diào)查監(jiān)測(cè)，評(píng)估污染物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)狀況，動(dòng)態(tài)發(fā)布重點(diǎn)管控污染物清單.大力推進(jìn)計(jì)算毒理研究工作，篩選本土的毒性測(cè)試模式物種，完善毒性測(cè)試方法，調(diào)查確定暴露參數(shù)，研究提出更高效、更實(shí)用、更可靠的本土毒性評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型.逐步構(gòu)建我國多介質(zhì)中污染物濃度及各污染物毒性相關(guān)數(shù)據(jù)庫，為全面開展有毒污染物精準(zhǔn)篩查、科學(xué)評(píng)估和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

c) 加強(qiáng)高氯酸鹽健康風(fēng)險(xiǎn)管控工作.開展高氯酸鹽系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)研究，明確其賦存特征、環(huán)境行為和多介質(zhì)歸趨.開展環(huán)境暴露監(jiān)測(cè)和暴露評(píng)估研究，并依據(jù)濃度、暴露參數(shù)、毒性等數(shù)據(jù)，研究人體暴露途徑及特征，評(píng)估人體健康風(fēng)險(xiǎn)，確定毒性閾值，研究提出相關(guān)健康指導(dǎo)值和環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)值/標(biāo)準(zhǔn)值.加快溯源分析，明確高氯酸鹽排放源、特征及環(huán)境歸驅(qū)，確定管控重點(diǎn)領(lǐng)域、典型行業(yè)、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、政策導(dǎo)向.從清潔原料、生產(chǎn)工藝和設(shè)備改進(jìn)、過程控制管理、綜合利用、末端處理、修復(fù)工程全流程，研發(fā)全鏈條污染減排技術(shù)，結(jié)合環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益分析，推進(jìn)源頭—過程—末端—修復(fù)的綜合管控、多環(huán)境介質(zhì)協(xié)同治理政策措施研究.