前几天看到一篇瑞典斯德哥尔摩环境研究所发在SCI一区的文章^[1]，认为由于产量和排放量的增长速度过快，新型实体（Novel entities）已经超出了地球安全边界，可能会产生大规模影响，威胁地球系统进程的完整性。建议采取紧急行动，通过减少新型实体的生产和释放来减少与越界相关的危害，并指出即使如此，许多新实体的持续存在和/或其相关影响仍将继续构成威胁。

危言耸听的论文看得多了，先梳理一下逻辑看看。

1. 新型实体（novel entities）的提出

2009年，瑞典斯德哥尔摩恢复力中心（Stockholm Resilience Centre）在《Nature》发表论文《A safe operating space for humanity》，提出了九个威胁人类在地球上生存的环境问题（又称九大地球边界），如下图所示，分别是：

(1)生物多样性丧失（已超限）

(2)干扰氮磷循环（已超限）

(3)气候变化（已超限）

(4)平流层臭氧消耗

(5)海洋酸化

(6)全球淡水使用

(7)陆地系统变化

(8)化学污染（未定量）

(9)大气气溶胶负荷（未定量）

地球边界概念背后的科学原理是，地球的气候稳定性和生态系统韧性是动态生物物理相互作用的结果，近10000年来都是如此；现在人类活动从根本上改变了这种相互作用，人类活动越深入，地球越远离平稳状态，发生大规模不可逆转变化的风险就越高。

2015年，化学污染被重新命名为新型实体（NE，novel entities），定义为新物质、现有物质的新形式和改良的生命形式，包括"地球系统以前不知道的化学品、其他新型工程材料、有机体以及人为活动调动的重金属等自然元素。这些新型实体表现出持久性、跨尺度的流动性以及随后在生物体和环境中的广泛分布和积累，以及对重要的地球系统过程或子系统的潜在负面影响，在全球受到一级关注。

其中，塑料作为降解缓慢（P，persistent）、并在环境中积累（B，bioaccumulative）的合成化学品，成为重点关注的NE-PB问题。

2. 新型实体问题的严重性

化学工业是全球第二大制造业。自1950年以来，全球产量增加了50倍，并且仍在持续增长中。2017年，全球新型实体的原料开采量约为920亿吨，预计到2060年将达到1900亿吨。全球市场上估计有350000种化学品或化学品混合物。许多化学品（近30000种）在新兴经济体注册和使用，这些国家的化学品生产迅速增长，但化学品管理和处置能力往往有限。

塑料除了新型实体外还会影响另外两个地球边界，其整个生产周期都会对气候产生影响，也给生物多样性的保持增加了压力，比如缠绕或摄入等。全球塑料产量从2000年到2015年增长了79%，预计到2050年全球累计产率将增加2倍，达到330亿吨。4%的化石原料用于生产塑料，近99%的塑料原料为化石原料。

化学品产量的趋势接近地球系统的总化学负荷，尽管我们缺乏对大量化学品所造成的潜在不利影响的认识，而且关于环境中蓄意和无意产生的化学混合物的数据有限。NE越来越多地出现在地球最偏远的地方，比如北冰洋的有机磷酸酯、深海和高山的微塑料颗粒等。全球生产的塑料中约有2.4%被损耗流失到环境中，其中2/3为宏观塑料（＞5mm），1/3为微塑料（尺寸介于1nm和5mm）。

3. 安全边界

不同收入水平国家之间管理能力的巨大差异意味着，即使某些管辖区的化学品和废物管理得到改善，在其他地方，化学品的生产、使用和处置仍将缺乏或根本不存在法规和执法，因此NE继续被排放到环境中。这是一个全球性的问题，需要综合和公正的跨界解决方案来解决新实体的排放问题。

作者认为，当年度产量和排放量的增长速度超过全球评估和监测能力时，NE-PB的安全操作空间就会被超出，需要采取更多禁止式（preventive）和预警式（precautionary）的的应对措施。

要降低塑料对全球环境的影响，需要可持续的消费模式、再利用或再循环以及捕捉管理不善的塑料废物。作者建议，所有国家需要采取同样的方法，只有以与地球系统的物理和化学容量相称的速率，在全球范围内限制国家排放，才能使国家回到安全的操作空间内，为此还必须解决不公平的资源分配和富裕问题。

4. 笔者解读和总结

该文特别强调了塑料污染的威胁，另一类威胁巨大的新型实体则是杀虫剂，比如Posthuma等^[2]调查了超过22000个欧洲水体中12000多种化学品的毒性压力，发现15种化合物解释了近99.5%的累积生态毒性压力，依次是双酚A、防老剂4020、毒死婢（pi）、蒽、八甲基环四硅氧烷、对氨基二苯胺、过氧化氢异丙苯、二苯胺、月桂醇、吡唑醚菌酯、三环锡、对苯二胺、醚菌胺、特丁硫磷和甲拌磷，几乎都是杀虫剂或杀虫剂的中间体。区别在于，杀虫剂的毒性会在数年内就消散，而塑料的危害可持续数百年。

新型实体（NE，novel entities）并非地球系统的物质，存在难降解（P，persistent）、环境迁移和环境积累（B，bioaccumulative）等问题。尽管我们知道杀虫剂和塑料等新型实体对环境是有危害的，但由于缺乏对大量化学品所造成的潜在不利影响的定量评估和监测，目前处于失控状态，可以认为NE-PB已超出安全阈值，需要在全球范围内限制排放，采取更多禁止式（preventive）和预警式（precautionary）的应对措施。

在斯德哥尔摩恢复力中心的主页^[3]，可以看到最新的九大地球边界情况，新型实体的风险程度已然超过了气候变化（climate change），如下图所示。

就像人吃多了药会导致肝肾损伤，新型实体产多了会导致地球的代谢系统出问题。

杀虫剂和塑料的威胁确实不容小觑。

参考文献：

[1] https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.1c04158#

[2] https://setac.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/etc.4373

[3]https://www.stockholmresilience.org/planetary-boundaries