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面向生态功能分区的长江优控污染物筛选研究

    随着《重点管控新污染物清单(2023年版)》正式实施,我国新污染物治理迈入清单化、精准化管理新阶段。然而,长江干流跨越多个生态功能区,不同区域在饮用水安全保障、生物多样性保护、水生生物栖息地维持和渔业资源保护等方面承担着不同生态服务功能,其环境管理目标和风险控制需求存在显著差异。现有优控污染物筛选方法多采用统一评价体系,难以兼顾不同生态功能区常规污染物与新污染物的复合风险特征。如何建立适应生态功能差异的优控污染物筛选方法,是流域环境风险管理和精准治污面临的重要科学问题。

    针对这一问题,中国科学院南京地理与湖泊研究所赵中华研究员团队以长江中下游干流为研究对象,综合国家饮用水源地、自然保护区和水产种质资源保护区等空间信息,将222个采样点划分为饮用水源区、生态敏感区和一般生态区三类生态功能区,构建覆盖200余种污染物的综合数据库,涵盖氨氮、重金属等常规污染物,以及抗生素、邻苯二甲酸酯类、全氟和多氟烷基物质(PFASs)等典型新污染物。

    研究首次将生态功能分区理念引入大型河流优控污染物筛选,构建了融合环境暴露、持久性、生物累积性、生态毒性和人体健康风险的多维评价框架。采用层次分析法与熵权法相结合的混合赋权方法,根据不同生态功能区的风险控制目标动态优化指标权重,并结合NR-TOPSIS综合评价模型对污染物进行优先排序,建立了差异化的优控污染物筛选技术体系。

图1. 基于生态功能分区的水环境优控污染物筛选框架

    研究结果表明,全氟辛烷磺酸(PFOS)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)是长江中下游三类生态功能区共同的高风险污染物,在饮用水源区、生态敏感区和一般生态区均具有较高综合风险,是威胁区域水环境安全的优先控制对象。

    同时,不同生态功能分区的污染风险特征差异显著,优控污染物组成呈现明显的区域分异。饮用水源区(如武汉、南京、无锡、苏州等沿江城市饮用水源地)应重点关注砷、铬等重金属以及滴滴涕(DDTs)、甲氧氯等高人体健康风险污染物;生态敏感区(如铜陵淡水豚国家级自然保护区、南京长江江豚省级自然保护区、南通刀鲚国家级水产种质资源保护区)应重点防控芘、铜、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和林可霉素等高生态毒性和生物累积性污染物;一般生态区则仍以营养盐和重金属等传统污染物为主要管控对象。

    研究表明,长江流域不同生态功能区的优控污染物存在明显差异,应根据生态服务功能实施差异化风险管控。此外,研究采用的混合赋权方法兼顾专家经验与客观数据特征,可降低主观赋权偏差33.3%~40.5%,提高污染物排序稳定性27.8%~48.7%,显著提升了优控污染物识别结果的科学性和可靠性。

图2. 长江干流饮用水源区(a, b)、生态敏感区(c, d)和一般生态区(e, f)的优控污染物清单

    该研究建立了面向生态功能分区的优控污染物筛选框架,实现了常规与新污染物的协同筛选、统一评价和分区识别,为长江流域差异化污染防控提供了科学依据,也为重点流域优控污染物清单制定和新污染物风险分区管控提供了方法参照。

    相关成果近期发表于Environmental Chemistry and Ecotoxicology期刊,龚雄虎助理研究员为论文第一作者,赵中华研究员为通讯作者。研究团队同步申请国家发明专利“一种面向生态服务功能差异的水环境污染物自适应分区管控方法”(202610178255X)。


    文章信息:Gong, X., Liu, W., Gui, Z., Wang, X., Cai, Y., Duan, X., Zhang, L., Zhao, Z.* (2026). An ecological functional zone-anchored framework for prioritizing contaminants in large rivers: Implications for the Yangtze River. Environmental Chemistry and Ecotoxicology, 8, 1652-1663.