当科学家杰伊·罗特拉第一次走出货机的黑暗机舱,踏上南极洲时,他看到的只是绵延数英里的白雪和黑岩。“很难相信这里有一整块被划为保护区的原始大陆——而你就站在上面,”研究威德尔海豹的罗特拉说。
然而,南极洲并非未受触及。那里的企鹅、鱼、海绵,甚至蠕虫都受到了阻燃剂的污染。在一些沉积物中,发现一种广泛使用的化学物质的含量与城市河流中的含量相似。研究站是明显的来源。
“南极洲是国际社会努力保护的地方。具有讽刺意味的是,为提供帮助而建立的研究站本身就是污染源,”南伊利诺伊大学的生态毒理学家陈达(音译)说。
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超过30个国家在南极洲维持着70多个基地,主要用于科学研究。在夏季研究季节,有多达4000名科学家和其他人在南极洲居住,还有约34000名游客。
麦克默多站像一座坐落在砾石山上的大学校园,是美国的研究基地,配有宿舍、燃料库,在研究高峰期有多达1200人。
这项新研究测量了麦克默多站内部以及附近新西兰基地内的六溴环十二烷(HBCD),以及麦克默多海峡的野生动物和沉积物中的六溴环十二烷,基地的废水就排入那里。陈和他的同事们的研究结果尚未发表,已在去年秋季的毒理学会议上公布。
几十年来,HBCD 在世界范围内被广泛用于绝缘和建筑材料,以试图阻止火势蔓延。这种化学物质会在动物和人体组织中积累,并且像其他具有类似性质的阻燃剂一样,研究人员怀疑它会改变激素水平。
陈说,麦克默多海峡最靠近废水排放口的沉积物中的HBCD含量与欧洲和美国一些高度城市化的河流(如底特律河)中的含量相当。
生活在排水管附近的动物,尤其是海绵,体内HBCD含量最高。
尚未研究南极动物可能受到的任何影响。但在实验室研究的鱼和啮齿动物中,这种化学物质会扰乱甲状腺激素,而甲状腺激素指导大脑发育和新陈代谢。它已被证实与对动物大脑、葡萄糖水平和肥胖的影响有关。
此前的研究已经发现,在麦克默多站废水排放口附近的鱼类和野生动物中存在其他阻燃剂——现在已被禁止的用于软垫家具和电子产品的溴化化合物。
陈说,顺着排水管流入的室内灰尘可能是罪魁祸首之一。在两个研究站内部的灰尘中检测到的这种化学物质的浓度与每个基地所在国家灰尘中的报告浓度相当。
美国站对其废水进行处理,以促进分解人类污水、食物和肥皂的细菌生长。然后将水排放到麦克默多海峡,而污泥则被送回美国。但是,处理过程并不能完全去除阻燃剂和其他持久性有机污染物。
在世界的另一端,北极野生动物,包括虎鲸、海鸥和北极熊,也发现了六溴环十二烷。在研究站附近的南极动物中发现的含量低于北美和欧洲的大多数动物。但它们与在北极(比南极洲人类更多,更容易受到来自北半球的化学物质影响)的一些野生动物中发现的平均水平相当。
研究人员发现,南极洲的阿德利企鹅的 HBCD 水平与北极鸟类相似。
这一发现颠覆了南极洲的污染主要来自风和洋流长距离输送的化学物质的观念。相比之下,在北极,污染人类和野生动物的大多数化学物质起源于其他地方。
在宾夕法尼亚州迪金森学院研究阻燃剂的环境科学家格雷戈里·霍华德说:“这些研究的发现是新颖的,因为我们通常认为南极洲的污染是长距离的。”
污染有多严重?“多年来,你有一个受阻燃剂和其他持久性污染物严重影响的集中区域,但按照北美标准,足迹很小,”弗吉尼亚海洋科学研究所的毒理学家罗伯特·黑尔说,他是这项研究的合著者,与陈和莫斯兰丁海洋实验室的斯泰西·金共同完成。
在 20 世纪 90 年代,对南极洲感兴趣的国家实施了一项旨在保护南极环境的条约。其中包括禁止使用某些化学物质,例如多氯联苯 (PCB),已知这些物质会持续存在于环境中并危害人类和野生动物。
然而,该条约忽略了较新的化学物质,例如阻燃剂,这些物质后来已成为令人担忧的化学物质。
陈说:“我们的数据表明,该条约议定书不足以保护南极环境免受所有持久性化学物质的侵害。”
“这里是仅存的我们可以研究基本完好无损的系统的场所之一。保护它是至关重要的。”——杰伊·罗特拉,蒙大拿州立大学 美国正在调查 HBCD 的替代品,联合国已建议在全球范围内逐步淘汰 HBCD。但这可能没有解决南极问题的简单方案。
霍华德说:“我们可以禁止或限制使用某一种物质,但我们一直在引入新的化学物质,而我们对其环境和健康影响知之甚少。”
南极研究人员试图减少他们对这片大陆的影响。
自 1976 年以来一直在研究南极半岛南设得兰群岛企鹅的美国国家海洋和大气管理局的科学家韦恩·特里维尔皮斯说:“我们采取了巨大的步骤来尽可能缩小我们的足迹,而且我们做得很好。”
然而,情况并非总是如此。特里维尔皮斯说,在 20 世纪 80 年代后期之前,一些基地将垃圾倾倒入海湾或焚烧掉。
他说,现在除了废水和有机食物垃圾外,其他所有东西都随他们一起离开。2002 年,他们的小型基地从汽油发电机改用太阳能和风力发电。
自 2002 年以来一直来南极洲的蒙大拿州立大学科学家罗特拉说,现在没有留下任何垃圾。从用于标记雪地摩托车道到他们研究地点的竹竿,再到最小的绳子或塑料,“所有这些都被带离了大陆,”他说。“即使我们的机器在雪地上留下的微小尾气痕迹也会被铲起来并密封在袋子里带回家。”
“这里是仅存的我们可以研究基本完好无损的系统的场所之一,”罗特拉说。“保护它是至关重要的。”
本文最初刊登在环境健康新闻,这是环境健康科学(一家非营利媒体公司)出版的新闻来源。