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在埃克森·瓦尔迪兹号在阿拉斯加海岸触礁沉没 20 多年后,在威廉王子湾仍然可以发现油坑。在储油罐破裂,石油泄漏到巴拿马拉斯米纳斯湾的红树林沼泽和珊瑚礁近 25 年后,仍然可以在水面上发现油污。在驳船佛罗里达号在科德角附近搁浅,倾倒燃油 40 多年后,沼泽草下的淤泥仍然闻起来像加油站。
伍兹霍尔海洋研究所的海洋化学家克里斯·雷迪说:“当时的传统观点认为石油只会持续几天。”他是研究佛罗里达号泄漏的“第三代或第四代”科学家之一。“但在这个小区域,化学战仍在进行。”
那次泄漏量只有大约 190,000 加仑,甚至低于自 4 月 20 日以来英国石油公司在墨西哥湾持续泄漏的每天的泄漏量。这场灾难中最轻的部分可能很快就会从路易斯安那州冲刷到阿拉巴马州,而较稠的东西此刻仅落后几公里。那么,这次石油泄漏造成的损害将持续多久?
环境组织 Oceana 的环境化学家杰弗里·肖特说:“如果(石油)泡沫进入沼泽,它会持续很长时间。”他研究过埃克森·瓦尔迪兹号泄漏的余波。“一旦没有氧气,它就不会快速分解;它是一个长期的有毒蓄水池。”
没有治愈方法。“唯一的清除方法是机械地清除,但这会进一步破坏整个栖息地,”巴拿马史密森尼热带研究所(STRI)的海洋生物学家埃克托·古兹曼说,他是一个长期研究 1986 年巴拿马石油泄漏影响的团队成员。“优先事项是设置屏障并阻止石油。”
油的命运
根据2003 年国家科学院的报告,将自然渗漏、钻探、泄漏的船只或管道以及加油造成的漏油量加起来,每年约有 7800 万加仑的石油进入美国水域——与英国石油公司在墨西哥湾的石油泄漏(至少)约 400 万加仑相比,相形见绌,目前是基于每天大约 200,000 加仑的泄漏率。因此,海洋环境已经在处理大量石油——情况会有多糟糕?
石油中的有毒化合物各不相同,但主要属于化学家所知的多环芳烃(PAHs)类,如萘、苯、甲苯和二甲苯。所有这些都是已知的人类致癌物,对人类、动物和植物有其他健康影响。德克萨斯理工大学的环境毒理学家罗纳德·肯德尔说:“如果吸入或摄入,这些碳氢化合物尤其重要。“在哺乳动物或鸟类等生物的体内,这些芳香烃可以转化为毒性更强的产品,从而影响 DNA。”换句话说,石油泄漏的影响将在海湾沿岸动物的基因中长期存在,即使泄漏消失后,也会导致突变,从而导致从生育能力下降到癌症等问题。
来自密西西比峡谷 252 号井的石油,该井在 4 月 20 日英国石油公司的深水地平线钻井平台爆炸时开始泄漏,被描述为轻质、低硫原油,这意味着它可能含有更多溶解在水或蒸发的化合物。“有一些构成石油的成分会与溶解在水中的物质具有一定的亲和力,但它的速度有多快,程度如何,我根本不知道在 5,000 英尺的这种极其湍急的水流中,”雷迪说。“这不在于泄漏了多少石油,而在于浓度和持续时间——多少具有生物活性的成分在水中,并在鱼的鳃中停留多长时间?”
在海湾的科学家们已经发现,石油羽流漂浮在水面下约 1,000 米处,而不是像预期那样从 1,500 多米深的井中冲到水面。这意味着其中一些化合物实际上正在从石油中洗脱到水中。“它需要几个小时才能浮上来,”雷迪说。
一旦石油到达水面,它就会开始蒸发,损失高达 20% 至 40% 的原始碳氢化合物。“蒸发是好事;它可以有选择地去除许多我们不希望存在于水中的化合物,”例如多环芳烃,雷迪指出。它还会乳化,形成现在普遍存在的泡沫——碳氢化合物和水的泡沫混合物——或者凝结成所谓的焦油球,就像 5 月 12 日在阿拉巴马州多芬岛海岸发现的那些一样。
石油的特性也会发生变化,具体取决于它是在 1,500 多米深的释放点、直接位于泄漏口上方的水面,还是在向东或向西漂移的几公里处。但“轻质[原油]成分可能更容易渗透到盐沼中,并长期产生影响,”雷迪说。这才是真正问题的开始。
生活方式选择
据德克萨斯农工大学的海洋生物学家托马斯·雪莉说,墨西哥湾有近 16,000 种动植物,“还不包括微生物”。
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)局长、海洋生物学家简·卢布琴科在5 月 12 日关于石油泄漏的新闻发布会上补充说:“海湾内有多种类型的栖息地,其中许多对于支持各种野生动物和渔业非常重要。“许多都面临被影响的风险,但我们没有任何直接的方法知道哪些会被影响或影响程度。”
具体来看受泄漏影响的地区,该地区是超过一半物种的家园,从 1,270 种鱼类到 1,461 种软体动物。“那些生活在该地区并以空气为生的生物风险最大,”雪莉说。“任何在上层水柱中的东西都会暴露于石油释放出的挥发物中。”
更糟糕的是,阳光可以与多环芳烃相互作用,使其变得致命。本质上,多环芳烃充当催化剂,将阳光的能量转移到氧分子中,将其转化为更具反应性的形式,从而氧化活细胞。如果氧气自然存在于这种状态,“整个地球都会燃烧起来,”肖特指出。
这对数百万透明的海洋生物——浮游动物来说是个坏消息,并且最终可能最终对食物链产生连锁反应。“如果你开始移除那里的大型食物网中的一部分,会发生什么?”雪莉问道。“我们真的不知道,但可能不是什么好事。”
分散的石油也更容易穿过细胞膜,并且更容易被滤食动物吸收,例如附近的深水珊瑚或靠近海岸的牡蛎。“牡蛎会非常迅速地生物富集这些物质,”肯德尔说。
此外,春天是迁徙鸟类到海龟等物种的繁殖季节,它们都聚集在海湾沿岸。“现在是幼虫的季节,”雪莉指出,这意味着虾或螃蟹等寿命较短的物种的整个世代都可能消失。“这将需要迁徙来取代一些失去的年龄段,才能使事物恢复到原来的水平。”
这次石油泄漏的影响有可能向西蔓延到德克萨斯州的花花园礁,或向东蔓延到佛罗里达海岸及其以外的珊瑚礁。“我最大的噩梦是这些石油会蔓延到佛罗里达群岛和东海岸,”雪莉说。“这将会发生。这只是多少和何时的问题。”
但当石油进入沼泽时,影响才会真正开始累积。“那是你的育苗地,”肯德尔指出,适用于从鱼类到鸟类的物种。肖特补充说:“它为胚胎毒性的影响奠定了基础。它会进入发育中的卵,并诱导发育异常。即使是田野中最小的异常也是致命的……这些沼泽对于几乎所有事物来说都是重要的育苗区。”
天气如何?
石油能否被挡在湿地之外,完全取决于一件事:天气。相对平静的一周使得遏制工作进展顺利,但即使是一天海况较差(一到两米的涌浪)也会淹没阻止石油到达海岸的浮栅,并使石油淹没沼泽。“(油污)在海上停留的时间越长,并且继续风化并变成泡沫,它对岸上敏感栖息地产生影响的可能性就越小,”肖特说。而没有变成泡沫的石油可能会凝结成焦油球,“要么落在海岸线上,要么成为海洋巨大的焦油球群的一部分。”
不幸的是,美国国家海洋和大气管理局预测,从本周末开始,泄漏的前沿将从伊斯拉德尼耶斯到达路易斯安那州加尔夫波特附近的屏障岛屿。6 月 1 日是飓风季节的正式开始,这将极大地搅动海湾。“飓风甚至只是热带低气压都可能是灾难性的,”肯德尔说。“它会将石油推入难以清理的地方。”
毕竟,海獭在阿拉斯加威廉王子湾的潮间带觅食蛤蜊时,仍然经常会挖出石油,并且有海鸟、鱼类和其他物种的数量从未从那里的埃克森·瓦尔迪兹号石油泄漏中恢复过来,雪莉和肖特指出。
当然,墨西哥湾较温暖的环境将有助于细菌和其他自然力量更快地降解石油,特别是在化学分散剂的帮助下——已经部署了数十万加仑的分散剂,包括在石油泄漏地点本身1500米深处进行的超过28,000加仑的实验性部署,尽管它们本身也存在风险和毒性。"当发生石油泄漏时,不会有好的结果," 卢布琴科说。"这是一个权衡的决定,以减少石油对海岸线和敏感野生动物的影响。"
但是,"一旦石油由于涨潮或大风进入沿海湿地,它就会被困在沉积物中," STRI的古兹曼指出。"然后,几十年你都会继续看到石油渗出,这是一种慢性污染。"巴拿马的珊瑚礁从未恢复,红树林沼泽中仍然可以发现石油。
最重要的任务是阻止石油泄漏——在石油开始从墨西哥湾英国石油公司的深水井喷涌近一个月后,这一前景仍然遥不可及。“我们必须阻止这次泄漏。我们必须关闭阀门,”雷迪说。“这就像有人告诉你,我要打你的脸,但我不会告诉你什么时候打或者打多少次。这是一种痛苦的存在。”