持久性有毒污染物富集,让技术无解,令专家无奈 ■本报记者
彭科峰
在很多人的印象中,南北极是人类最后的净土。终年白雪覆盖,人迹罕至,理应与各种污染物无缘。但事实并非如此,众多持久性有毒污染物早已在极地扎根。在日前于拉萨举办的首届极地及高山地区持久性有毒污染物学术研讨会上,中科院生态环境研究中心研究表明,以多氯联苯、多溴联苯醚等为代表的持久性有毒污染物在南北极及珠峰地区均有发现。在大气流动和洋流的影响下,污染全球化让极地地区无法幸免。如何固守最后的净土,成为当前科研人员乃至全社会亟待关注的问题。净土不净对于南北极而言,一般的污染物很难到达。但对于多氯联苯、多溴联苯醚、有机汞这样的持久性有毒污染物而言,极地并非天堑。一般而言,持久性有毒污染物容易往低温的环境聚集。一旦低温环境发生改变,温度上升,它们就会重新开始迁徙。中科院生态环境研究中心研究员张庆华解释说,在极地地区开展相关研究有着先天的优势。张庆华等人采集了南极长城站附近海域不同营养级别的海洋生物。结果显示,各种海洋生物体内多氯联苯和多溴联苯醚都有不同程度的检出,且污染物在海洋生物体内的分布呈现明显的生物富集和放大规律。而中科院生态中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室博士傅建捷和同事,通过对2012年9月在北极黄河站附近采集的苔藓、北极草、韧草检测发现,有多种持久性有机污染物成分被检出。一般而言,我们认为,这些持久性有毒污染物是在世界上其他地区产生后,通过大气活动,在季风的作用下逐步传输到极地地区然后聚集的。这一般被称为冷凝结效应。中科院生态环境研究中心主任、中科院院士江桂斌告诉《中国科学报》记者。此外,洋流活动和鸟类迁移也被认为是导致各种污染物传输到极地地区的因素之一。傅建捷向记者介绍说,一般认为,持久性有毒污染物到达极地地区后,在土壤、海水、冰层中进行分配进而迁移至其他环境介质中包括生物体内。持久污染江桂斌说,持久性有毒污染物有4个特点,第一是很难消除和降解,依据环境条件,有的数十年都很难消除;第二是在食物链中呈聚集和放大效应,比方说在水体中含量很低,但在食物链的高端鱼或者人体中含量就要高很多;第三是能长距离传输;第四是这些污染物毒性非常强,容易致癌、致畸和致突变或具有环境内分泌干扰特性。联合国环境规划署在2001年通过了《斯德哥尔摩公约》,其中规定的持久性有机污染物有12类,但后来逐年增加,现在已经有23类了。江桂斌说,尽管大部分含有机污染物的产品在中国和世界其他地方都被禁止,但过去已经造成的污染无法在短时间内根除。从这些年的研究情况来看,极地的持久性有机污染物有逐渐增多的趋势,这一点需要引起警惕。江桂斌表示。张庆华则介绍说,对于在土壤、苔藓和极地生物样品中的持久性有毒污染物,科研人员可以收集起来进行处理分析,但对于偏远雪地、海域深部中的样品,现在的研究尚没有涉及。除污乏术在对付持久性有机污染物方面,目前在技术上并没有太好的办法。环境化学与生态毒理学国家重点实验室郑明辉课题组曾研发出有效控制垃圾焚烧过程阻滞二恶英产生的方法:在燃烧过程中,加入阻滞剂以有效降低二恶英类的产生。不过,该方法并不能适用于其他非焚烧过程。在利用化学和生物方式降解持久性有机污染物方面,目前也没有特别经济有效的进展。江桂斌告诉记者,即使确知某些广泛使用的化学品具有潜在危害,但因为找不到替代技术,一些特殊用途的化学品还是不能完全禁止,比如灭火剂中的含氟表面活性剂,目前很难替代。再比如DDT,毒性很大,但它能治疟疾,挽救人的生命,目前在非洲一些地区也没有被禁用。张庆华则认为,要尽量减少极地持久性有机污染物的聚集,关键还是要减少生产和使用含有持久性有机污染物的产品,要从源头抓起。当然,这也需要科研人员继续努力,争取研发出有效消除污染物的方法,同时加强有关替代产品和技术的研究。江桂斌表示,极地的污染、持久性有毒污染物的富集,警示人们需要加强对生态环境的重视,生态环境一旦遭到破坏,几乎是不可逆转的。人类应该采取行动,尽量减少对生态的侵扰。
《中国科学报》 (2013-10-09 第4版 综合)

图1 马里亚纳海沟与世界其它地区沉积物中多氯联苯类总浓度对比

为了研究持久性有机污染物在深海环境中的分布特征和赋存状态,中国科学院深海科学与工程研究所彭晓彤团队对马里亚纳海沟挑战者深渊表层沉积物中的持久性有机污染物多氯联苯类和多溴联苯醚类进行了研究。他们发现,海沟水深6980米至10908米表层沉积物中多氯联苯类总浓度高于其他较浅海域沉积物中的含量;类二噁英多氯联苯的毒性当量比大多数从半工业区到工业区收集到的海洋表层沉积物中的毒性当量要高;而8种多溴联苯醚的总浓度要比前人研究的大陆架表层沉积物浓度要低。马里亚纳海沟底部沉积物中累积了如此高浓度的多氯联苯类毒性有机污染物着实令人吃惊。

此项研究由中科院战略性B类先导专项“海斗深渊前沿科技问题研究与攻关”资助。相关研究成果近期发表于国际地球化学期刊Geochemical
Perspectives Letters
(Dasgupta, S., Peng, X., Chen, S., Li, J., Du, M.,
Zhou, Y. H., Zhong, G., Xu, H., Ta, K. Toxic anthropogenic pollutants
reach the deepest ocean on Earth. Geochemical Perspectives Letters
7,
22-26)。

持久性有机污染物是指通过大气、水等环境介质长距离迁移并长期存在于环境之中、对生物健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质,包括多氯联苯类、多溴联苯醚类、双对氯苯基三氯乙烷和二噁英等。它们能在海洋环境中长时间滞留而不被分解,且分布十分广泛。由于持久性有机污染物本身具有毒性,并能在食物链中逐级富集和传递,给海洋生态系统带来了不可忽视的危害。

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近日,发表在国际地球化学期刊《地球化学观点快报》上的一篇文章传达了一个悲伤的消息:科学家已发现马里亚纳海沟挑战者深渊沉积物中累积了大量毒性有机污染物。

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