编者按

为了倡导科学严谨的学风和勇攀科学高峰的精神，鼓励研究生刻苦学习、大胆创新，全面提高研究生培养质量，北京大学每年评选100篇优秀博士学位论文，表彰论文作者及其指导教师。本栏目推介北京大学优秀博士学位论文，介绍学术成果，展示学生风采。

作者简介

李力，男，环境科学与工程学院环境科学博士毕业生，师从胡建信教授从事化学品环境风险模拟、评估和管控研究。在读期间以北京大学为第一单位发表SCI期刊论文16篇，其中第一作者8篇，5篇第一作者论文发表于环境领域顶级期刊Environment International和Environmental Science & Technology。博士学位论文题目为《典型产品中的化学品归趋模拟研究》。

论文简介

我们的现代生活已然被数以万计的、蕴含在工业和消费产品中的化学品所渗透。在充分享受“产品中的化学品（chemicals in products, CiPs）”所带来的巨大社会福利和经济价值的同时，我们也不得不面对它们可能给人类健康和生态环境所带来的广泛而长期的风险。与其他传统化学性污染物相比，CiPs在环境中的迁移、转化和累积等行为具有高度的复杂性：CiPs不仅能在由大气、水体和土壤等物理介质所组成的自然生态系统（称为物理环境）中迁移、转化和累积，还能够在由产品生产、加工、服役和国际贸易等人为活动所组成的社会经济系统（称为人为环境）中迁移、转化和累积。因此，采用涵盖全球尺度、长期时间的模型对CiPs在人为环境和物理环境中的行为和归趋进行模拟，探究它们行为和归趋的时空特征和关键影响因素，对于认识、评估和管控其环境和健康风险具有重要学术价值和现实意义。

然而，现有针对化学品的模型研究基本均仅仅支持考虑CiPs的“化学品”属性，即仅将着眼点放在化学品在物理环境中的归趋，而难以用于揭示CiPs与“产品”相联系而在人为环境中的归趋，因此难以满足学界对CiPs环境归趋研究的需要。对此，论文构建了用于一体化模拟CiPs在人为环境和物理环境中归趋的系统的动态机理模型体系。这个模型体系由数据关联和算法兼容的两部分耦合而成：一是论文作者自主开发的、基于动态物质流分析原理、用于模拟CiPs在人为环境中归趋的CiP-CAFE模型，二是论文作者自行改进的、基于多介质环境模型的逸度理论、用于模拟CiPs在物理环境中归趋的BETR-Global模型。论文选取了多氯联苯、全氟调聚醇聚合物和六溴环十二烷等典型CiPs为代表案例，在验证所提出模型体系的可信度的同时，全面探究了CiPs在人为环境和物理环境中归趋的时空特征及关键影响因素，在此基础上总结了关于CiPs归趋的普遍性结论。

采用作者自主研发的CiP-CAFE模型模拟多氯联苯在全球人为环境的质量平衡

论文中的模拟结果首次定量地展示了关于CiPs归趋的许多有意思的结论。例如，与物理环境中诸如大气、洋流运动这些“天然载体”相比，人为环境中产品或废弃物的国际贸易这些“人为载体”能更大程度地塑造着我们所能看到的CiPs的全球空间分布状况。又如，由于能够在人为环境的各过程中持续发生转化，释放到物理环境中的各CiPs组分的相对比例将迥异于它们在最初被合成时的比例，而这种变化有可能意味着更显著的环境和健康风险，因此研究中绝不能仅将CiPs各组分简单作为一个整体处理。再如，将化学品与其所依存的产品或废弃物识别并分离，是管控或消除CiPs环境释放及其污染最有效的手段，而单纯在产品或其废弃物层面上的管控则作用有限。

采用作者构建的模型体系模拟多氯联苯的全球迁移

总体而言，论文不仅为学术界深入了解CiPs在环境中的归趋及风险提供了方法学和理论基础，也为产业界和决策者进行绿色化学设计及化学品环境无害管理提供了科学支持。

导师评语

该学位论文选题具有现实性和前沿性。认识和理解CiPs的归趋和环境风险在化学品管理领域是十分紧迫且重要的议题，然而，目前却尚未形成关于CiPs归趋模拟研究较为系统完整的方法学。论文选题紧扣这一热点需求，兼具理论价值和现实意义。论文提出构建基于物质流分析概念的CiP-CAFE模型，并通过数据关联和算法兼容，实现其与多介质环境模型BETR-Global的耦合，该模型体系具有高度创新性和可推广性。同时，论文将该模型体系成功用于多个案例研究，加深了学界对代表性CiPs全球归趋的科学认识，从而为CiPs归趋和环境风险这一全新的复合交叉领域的后续研究提供重要理论支撑。

编辑/杨鹏程