磷礦是重要的戰(zhàn)略性礦產資源,不可再生、不可替代,全球90%以上的氟資源都伴生在磷礦中。因此,磷礦及其共伴生氟資源的綠色高效開發(fā)利用,具有重大戰(zhàn)略意義。然而,礦產資源開發(fā)過程中難免產生環(huán)境污染問題,尤其是全氟和多氟烷基物質(PFAS)這類“永久化學品”,它們能長距離遷移、在生物體內高度累積,很難自然分解,其環(huán)境影響已成為制約行業(yè)綠色發(fā)展的關鍵瓶頸。弄清楚這類物質在多種環(huán)境中的遷移規(guī)律和健康風險,是相關實驗室貫徹國家“污染物治理”戰(zhàn)略、推動磷氟資源綠色高效利用的核心任務之一。
記者從福州大學獲悉,近日,磷礦及其共伴生資源綠色高效開發(fā)利用全國重點實驗室主任吳明紅院士與合作者,在國際頂級期刊《Science》上發(fā)表了相關研究論文。該研究系統(tǒng)評估了全球212種可食用海魚中這類“永久化學品”的富集濃度,以及人們通過吃魚攝入這類物質的健康風險,在環(huán)境健康領域具有重要的科學價值和現(xiàn)實意義。
吳明紅院士團隊與合作者整合了全球3126個地點長達20年的海水監(jiān)測數(shù)據(jù),運用海洋食物網模型,對占全球捕撈量99%的212種可食用海魚體內的PFAS濃度進行了預測。研究發(fā)現(xiàn),海魚體內的PFAS濃度與海域的排放歷史、海水稀釋能力密切相關,并且處于食物鏈更高層級的魚類,體內富集的污染物濃度更高。
團隊進一步采用高效液相色譜-質譜聯(lián)用技術,對全球33科87種共150份魚類樣品進行了PFAS實測驗證,證實該模型在2010—2021年間的預測結果可靠性較高:33%的數(shù)據(jù)誤差在兩倍以內,94%的數(shù)據(jù)誤差在10倍以內。
結合全球漁業(yè)捕撈、貿易流通和人口分布數(shù)據(jù),研究進一步評估了不同人群通過吃魚攝入PFAS污染物的每日暴露量。結果顯示,PFAS污染物正通過全球魚類貿易,從高污染區(qū)域向低污染區(qū)域轉移,這一發(fā)現(xiàn)揭示了國際貿易對PFAS暴露格局的影響,以及由此帶來的全球性健康風險。
值得關注的是,研究還指出,碳鏈更長的這類污染物具有更強的生物累積能力,會進一步推高魚類體內的PFAS濃度,從而增加人類的暴露風險。這些長鏈PFAS的潛在健康風險尚未被充分認知,亟待持續(xù)關注。
該研究構建了一套創(chuàng)新的“環(huán)境濃度—食物網累積—貿易流通—健康風險”評估框架,系統(tǒng)揭示了這類“永久化學品”在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的富集規(guī)律,以及對人體暴露風險的驅動機制。這一框架為漁業(yè)資源管理、PFAS的環(huán)境監(jiān)管與風險防控提供了關鍵科學依據(jù)。
此項成果是實驗室重組以來,面向世界科技前沿、面向國家重大需求開展有組織科研取得的標志性突破。實驗室將繼續(xù)依托“行業(yè)龍頭企業(yè)+高水平大學”的共建優(yōu)勢,圍繞磷、氟等戰(zhàn)略資源在“開采—加工—應用—環(huán)境歸趨”全生命周期中的關鍵科學與技術問題,深化基礎理論研究,為我國資源高效利用與生態(tài)環(huán)境安全提供科技支撐,助力實現(xiàn)高水平科技自立自強。
該研究由福州大學磷礦及其共伴生資源綠色高效開發(fā)利用全國重點實驗室、福州大學未來膜技術學院與南方科技大學、東南大學等單位合作完成。研究獲得了國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金項目、深圳市科技創(chuàng)新局重大與重點項目等多個項目的支持。
近年來,福州大學緊緊圍繞國家“雙一流”建設等戰(zhàn)略目標,強化原創(chuàng)導向、優(yōu)化協(xié)同機制,持續(xù)在引領性原創(chuàng)成果產出方面取得突破。“十四五”以來,福州大學教師以第一單位(含共同第一作者)或通訊單位發(fā)表CNS主刊論文已有10篇。 (福建日報記者 李珂)
