研究首次繪制中國大陸人群汞攝入健康風險地圖
貿易合作引領《水俁公約》履約新思路
4月2日，華東師大地理科學學院束炯教授團隊及其合作者在《自然-通訊》上在線發(fā)表了題為《中國大氣汞排放的跨省健康影響》的研究論文。該研究首次建立了一套描述從經(jīng)濟活動到人群健康風險的汞生物地球化學循環(huán)鏈的方法。運用該方法，研究團隊首次繪制了中國大陸人群汞攝入暴露的健康風險地圖，從多視角探討了各地區(qū)健康風險來源，最終發(fā)現(xiàn)，地區(qū)間貿易顯著改變了中國人群的健康風險。該研究為加強中國地區(qū)間合作并從多視角來履行汞的《水俁公約》提供了嶄新思路。
汞（俗稱水銀）是常溫常壓下唯一以液態(tài)存在的金屬，常溫下即可蒸發(fā)。人類活動諸如化石燃料燃燒、有色金屬冶煉等過程均會排放汞進入大氣，大氣汞隨大氣環(huán)流進行全球傳輸，被公認為全球性的持久有毒污染物。大氣汞也會隨降水等過程沉降到陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)，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，例如發(fā)生在日本水俁的汞污染事件是最早出現(xiàn)的由于工業(yè)廢水排放污染造成的公害病。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(xiàn)腦損傷、癱瘓等。為此，全球一百多個國家和地區(qū)簽署了《水俁公約》，開出了有關限制汞排放的清單。該公約于2017年8月正式生效，旨在減少全球汞污染所帶來的健康和生態(tài)風險。在全球汞公約的履約背景下，如何從多視角進行汞控制至關重要。
全新耦合技術呈現(xiàn)汞攝入健康風險地圖
束炯教授團隊的研究耦合了多區(qū)域投入產(chǎn)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，首次建立了一套描述從經(jīng)濟活動到人群健康風險的汞生物地球化學循環(huán)鏈的方法。循環(huán)鏈中，最終消費和初始投入等經(jīng)濟活動驅動工業(yè)生產(chǎn)，工業(yè)生產(chǎn)排放汞進入大氣并進行遷移、沉降、富集、甲基化、攝入暴露及健康效應等過程。該方法可用于評估人類經(jīng)濟活動如何影響人類自身汞暴露健康風險。
通過運用這套方法，束炯教授團隊首先展示了2010年中國大陸人群汞攝入暴露的健康風險地圖。風險地圖分別展示了2010年各地區(qū)人群因汞攝入暴露而出現(xiàn)的胎兒智商損失和汞關聯(lián)性成人心臟病死亡。
地區(qū)間貿易促進大氣汞跨省健康影響
該研究團隊開展了人群汞暴露健康風險的來源分析，發(fā)現(xiàn)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(qū)域生產(chǎn)活動汞排放的跨省大氣動力傳輸。而在大氣動力傳輸?shù)幕A上，地區(qū)間貿易進一步促進了大氣汞的跨省健康影響。例如，相比于單獨的大氣動力傳輸作用，不同地區(qū)消費活動和初始投入活動分別驅動了全國額外上百例的汞關聯(lián)性心臟病死亡。從地區(qū)來看，京津地區(qū)、中部沿海和南部沿海作為消費者比作為生產(chǎn)者對其他地區(qū)健康風險的影響要大很多，因為這些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)主要位于中國經(jīng)濟供應鏈的下游消費環(huán)節(jié)，其主要作為消費者消費上游所供應的產(chǎn)品和服務。同樣，東北地區(qū)和西北地區(qū)作為初始投入者比作為生產(chǎn)者對其他地區(qū)健康風險的影響要大很多，因為這些資源豐富地區(qū)主要位于中國經(jīng)濟供應鏈的上游初始投入環(huán)節(jié)，其主要作為投入者為下游生產(chǎn)投入產(chǎn)品和服務。
研究人員發(fā)現(xiàn)，海魚、淡水魚和大米等食物的攝入是中國大陸人群最主要的汞暴露途徑。而這些食物主要產(chǎn)于中國東南部水稻種植區(qū)和魚類生產(chǎn)區(qū)，研究稱之為敏感地區(qū)。研究進一步發(fā)現(xiàn)，由最終消費驅動的地區(qū)間產(chǎn)品貿易使得汞由敏感地區(qū)（東南部沿海地區(qū)）向非敏感地區(qū)（西北內陸地區(qū)）轉移，最終使全國人群避免了一部分的胎兒人均智商損失和汞關聯(lián)性心臟病死亡。而由初始投入驅動的地區(qū)間產(chǎn)品貿易卻使得汞由非敏感地區(qū)（北方地區(qū)）向敏感地區(qū)（南方地區(qū)）轉移。
地區(qū)間貿易的顯著作用揭示了開展經(jīng)濟供應鏈不同環(huán)節(jié)中汞風險溯源及相關針對性政策制定等工作的重要性，其中貿易合作顯得尤為重要。針對不同地區(qū)來源，可在不同視角下制定相應針對性的控制措施。例如，山東和河南可優(yōu)先采取生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制措施（例如提高能效、安裝汞去除設備），而京津地區(qū)、中部沿海和南部沿海地區(qū)則優(yōu)先采取消費環(huán)節(jié)的控制措施（例如改變客戶消費習慣、推行消費稅），對于山西、內蒙古和陜西，初始投入環(huán)節(jié)的控制措施將更為有效（例如改變投資、貸款和補貼策略）。對于貿易合作，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到其上游作為直接排放者的貿易伙伴地區(qū)（例如河南、甘肅），作為初始投入者的山西和內蒙古也可以轉移先進技術和資本到其下游作為直接排放者的貿易伙伴地區(qū)（例如甘肅、云南），由此來減少這些最終消費者和初始投入者通過地區(qū)間貿易所轉移的風險。
專家認為，該項研究雖然量化了健康風險，但總體來看中國地區(qū)的汞暴露仍處于較為安全的量值，但潛在風險依然存在。同時，中國也是全球最大的大氣汞排放國，風險變化不容忽視。在中國，有效的具有針對性的汞控制策略尤為重要。由此，研究人員提出了從多視角制定控制措施并加強地區(qū)間合作，以期達到更好的控制效果。
據(jù)悉，該工作是華東師范大學、北京師范大學、倫敦大學學院、廣東工業(yè)大學、北京大學、南京大學等單位的合作成果。華東師范大學為該研究成果的第一完成單位，華東師大地理科學學院學科博士后陳龍為論文第一作者，華東師大地理科學學院束炯教授、北京師范大學梁賽教授、倫敦大學學院米志付博士、廣東工業(yè)大學楊志峰院士為論文共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金的資助和華東師范大學高性能計算中心的支持。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-019-09080-6
