洛杉矶附近海洋中消失的滴滴涕之谜

一项被禁用的农药的110吨沉积物在海底迅速减少,使人们对是否需要进行昂贵的清理工作产生了怀疑

洛杉矶——据最新数据显示,洛杉矶县附近海域的滴滴涕沉积物迅速减少,令专家震惊,并使人们对是否需要进行有争议的价值6000万美元的超级基金清理工作产生了怀疑。

几十年来,政府官员和科学家们一直估计,有110吨被禁用的农药——世界上最大量的滴滴涕沉积物——散落在海底,这些沉积物是由一家现已倒闭的洛杉矶公司排放的。

但根据美国环境保护署的最新测试,现在只剩下大约14吨。


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在帕洛斯弗迪斯半岛附近发生的滴滴涕事件,目前仍然是一个科学之谜。科学家们无法解释,在经过几十年的缓慢、逐渐减少之后,为什么在短短五年时间里——2004年至2009年之间的测试——几乎有90%的滴滴涕消失了。

“这是一个显著的减少,”环保署的现场经理朱迪·黄说。“它小了很多。我们不完全理解为什么。”

加州大学洛杉矶分校环境与可持续发展研究所副主任马克·戈尔德说,他感到“绝对震惊”。

自从20世纪90年代以来就一直在该地点的技术审查委员会任职的戈尔德说:“此前没有任何预兆。” “今天的滴滴涕比五年前少了大约一个数量级。我不认为这种程度的变化会在过去五年内发生。很难评估它去了哪里。”

一种理论是,这是一个统计上的偶然事件,当研究人员从海底取回新的沉积物样本时,他们不知何故错过了所有滴滴涕热点。另一种理论是,某种东西加速了农药脱氯的速度——也许更多的微生物突然吞噬了更多的农药,并将其分解成含有较少氯的副产品。另一种可能性是,它已经扩散到水中并扩散到整个海洋,尽管没有证据表明这一点,也没有已知的推动这种快速变化的因素。

美国地质调查局的研究化学家罗伯特·埃根豪斯说:“可能有些东西正在那里发生变化。”他从20世纪70年代开始研究这个地点。“你没有添加任何新的滴滴涕,所以随着时间的推移,浓度会下降。最关键的问题是:是什么控制着它?”

鱼类、鸟类和人类的有毒遗产
1947年至1971年间,农药生产商蒙特罗斯化学公司向洛杉矶县的下水道排放了数百万磅的滴滴涕,这些下水道在离岸两英里的帕洛斯弗迪斯海滩地区排空。沉积物覆盖了大约17平方英里的海底。

滴滴涕于1972年在美国被禁用,因为它在环境中积累,导致秃鹰、鹈鹕和其他鸟类几乎灭绝。

在洛杉矶附近,滴滴涕和其他被称为多氯联苯或多氯联苯的禁用物质已经渗入食物网,导致鱼类、鸟类和海洋哺乳动物受到高度污染。垂钓者被警告,不要食用从圣莫尼卡到海豹滩近海捕获的白鲷和其他底栖鱼类,因为多氯联苯含量过高会导致癌症和神经系统疾病。直到2007年,在洛杉矶以西22英里的圣卡塔利娜岛上的秃鹰一直无法繁殖,因为滴滴涕使其蛋壳变薄。

环保署在2000年宣布该地点对“人类健康和环境构成不可接受的风险”,因此一直在计划在帕洛斯弗迪斯海滩的部分区域覆盖一层厚厚的干净沙子,估计耗资6000万美元。

但现在可能没有必要建造这个有争议的盖子,这在深海海域是史无前例的。根据环保署的最新数据地图,沉积物不仅缩小了规模,而且滴滴涕和多氯联苯的峰值浓度或热点也大幅降低。污染物水平已经达到了环保署希望用盖子达到的水平。

黄说:“我们要么在没有盖子的情况下实现了[我们的目标],要么接近了目标。”她还说:“根据2009年的数据,我们现在有了更好的了解。” 但是,“对我来说,整个项目就像一个巨大的拼图。”

2009年,从海底59个地点采集了100个样本。但随后环保署聘请了外部专家审查这些意想不到的发现,这些发现于去年秋天得到证实。环境健康新闻获得的数据直到今天才公开。

没有发生任何可能解释如此巨大、快速变化的重大风暴、地震或山体滑坡。

“在过去的20年里,我们一直在观察鱼类组织和地表沉积物中的含量下降。但[新发现]比我们预期的要多。看来变化已经加速了,”负责运营将蒙特罗斯的滴滴涕排放到海洋的污水排放口的洛杉矶县卫生区的监督环境科学家约瑟夫·古利说。

“滴滴涕不会那么快分解。我不认为这是细菌突然吞噬了所有这些东西。这有点神秘,” 南加州沿海水域研究项目(一个研究南加州沿海污染的政府资助机构)的毒理学主管史蒂夫·贝补充道。

美国地质调查局地质海洋学家克里斯托弗·舍伍德自1991年以来一直在研究该地点的沉积物,他怀疑新数据可能是一个“统计上的偶然事件”,因为他想不到有什么可以使滴滴涕如此迅速地发生转化。

他说:“如果我是一个爱打赌的人,我会说下次我们看的时候,我们会看到比2009年更高的滴滴涕库存。” “我个人的假设是他们只是错过了污染最严重的地方。” 他承认如此巨大的错误——错过90%的沉积物——将是“非常糟糕的统计运气”。

本质上,在深海海底真正发生的事情仍然是一个谜。舍伍德说:“我们都在摸着石头过河。”

漫长而曲折的故事
这个消失行为是帕洛斯弗迪斯海滩复杂故事的最新曲折,该海滩被认为是地球上研究最多的海底。每天都有数亿加仑的该县处理过的污水被排放到那里。

环保署于1996年宣布帕洛斯弗迪斯海滩为超级基金地点。在离岸两英里,水深200英尺的深海海域,它是美国最严重垃圾场名单中最为不寻常和最具挑战性的地点之一。

它是美国历史上寻求自然资源损害赔偿的最大法庭案件之一的焦点。该案件由美国司法部于1990年提起,导致2000年在联邦法院进行了一场激烈的审判。蒙特罗斯、其他几家制造商和该县卫生机构支付了大约1.4亿美元的和解金。

具有讽刺意味的是,当时蒙特罗斯公司代表在法庭上辩称,沉积物会自然降解,因此没有必要进行昂贵的清理工作。但他们的主要专家被法官驳回,因为政府提供的证据表明他不是生物降解专家,并且可能操纵了一些数据。

埃根豪斯说,蒙特罗斯“在说它正在脱氯方面是对的。这一点没有争议。” “但他们的速率是不现实的。当时没有数据可以做出准确的预测。”

埃根豪斯先前对海滩上一个位置的分析表明,分解产物,称为DDMU,现在比原始的滴滴涕/滴滴伊在该处更为普遍。几乎没有人知道该物质的毒性或它是否对野生动植物或人类健康有潜在影响。

埃根豪斯说:“普遍的观点是,氯越少,物质的毒性就越小,但没有什么可以取代实际的毒理学研究。”

舍伍德分析了帕洛斯弗迪斯海滩多个地点大约30年的滴滴涕数据,并表示沉积物中大部分物质的下降率仅为每年1%到2%,远低于可以解释五年内减少96吨的任何情况。

他对环保署新数据的准确性特别怀疑,因为它显示大多数多氯联苯也消失了,而多氯联苯不像滴滴涕那样分解。

埃根豪斯的分析(尽管仅在一个地点)也没有任何迹象表明脱氯的速度一直在加快。他说:“对1992年至2003年之间的数据和2009年的核心样本的分析表明,那里的速率没有变化。”

他说,结果是“我们目前无法确定过去的速度是否发生了变化,或者它们将来是否会发生变化。”

埃根豪斯现在正在分析海滩上更多的地点,这些地点可能会在六个月内提供关于那里现在正在发生的事情的关键答案。

微生物的进化?
贝说,也许分解滴滴涕的“微生物发生了进化或适应”。他说,也许自从2004年以来,在经过数十年的滞后之后,某种东西“加速了它们的生长”。

密歇根州立大学的詹姆斯·蒂德杰说,这些类型的吞噬氯的微生物“可以呈对数增长”。它们的菌落的生长开始时很慢,然后达到指数增长的程度,从而改变整个环境。

微生物学家和大学微生物生态学中心主任 Tiedje 教授说:“有些微生物可以在一夜之间快速生长。自然界中有很多例子表明,微生物的数量会大幅增长,其脱氯速率也会随之提高。”

例如,碳含量的变化会导致微生物数量的爆发式增长,因为它提供了更多的食物。“如果更多的碳被分解,尤其是在厌氧条件下,微生物会获得脂肪酸和氢气,而这正是脱氯菌所喜欢的,”Tiedje 说。

那部分海底的条件发生了重大变化。洛杉矶县在 2002 年底开始全面采用二级污水处理,这大大减少了排放到海洋中的有机物质的量,并增加了系统中的氧气。然而,Tiedje 认为这可能会产生相反的效果,减缓氯化化学物质的分解。

另一种可能性——令一些专家感到担忧的是——这些化学物质扩散到了水中,因此不再存在于海底。

县卫生机构的 Gully 表示,这种情况令人担忧,因为它意味着更大范围内的更多鱼类可能会直接通过水而不是通过食物网受到污染。任何清理工作几乎都是不可能的。然而,他说,水质检测尚未发现任何增加。

鱼类和鸟类是真正的指标
该地区最后一次对底栖鱼类进行测试是在 2004 年,它们的污染仍然很严重,“这是人们不应忽视的部分,”Gold 说,他去年加入加州大学洛杉矶分校之前曾是环保组织“治愈海湾”的执行主任。

“尽管沉积物中的浓度大幅下降,但我们在鱼类中并未看到类似、相应的下降。最近的结果应该促使我们更加关注鱼类中的污染物浓度,”Gold 说。

Tiedje 表示,鱼类——以及因此而来的老鹰、海鸟和食物链中的其他生物——可能会长期受到污染,因为鱼类是“优秀的清道夫”。

他说:“你必须真正清理掉这些沉积物,才能对鱼类产生影响。”

Huang 表示,美国环保署现在计划今年秋季进行更多的沉积物测试,以了解自 2009 年以来发生了什么变化。

她说:“我们应该再去看看,因为 2009 年和 2004 年的情况有所不同。”一个悬而未决的问题是:如果 2009 年是 14 吨,那么现在是多少?“我们知道它在减少。它正在变小。我不知道小了多少,”她说。

根据其 2000 年的计划,美国环保署为覆盖该地点的目标是“立即将”平均 DDT 浓度降至百万分之 78,低于 2004 年发现的百万分之 150。但现在计算出的平均值为百万分之 58。对于 多氯联苯,目标是将其降低至百万分之 7,而新数据显示,现在仅为百万分之 0.23。

Gully 说:“从一开始,我们就对覆盖它表示担忧。覆盖带来的风险并非微不足道。如果做得不好,可能会使糟糕的情况变得更糟。”

尽管如此,在美国环保署,“覆盖仍然绝对在考虑之中,”Huang 说。但她补充说,由于污染量已经小得多,现在必须考虑其他方案。一个想法是寻找方法来丰富微生物,使其工作得更快。

更多的分析导致瘫痪?
Gold 担心,沉积物的缩小会导致美国环保署更加瘫痪。“在某种奇怪的方式下,过去十年的不作为正在得到回报,”他说。“但从我的角度来看,这个项目不应该结束。”

Sherwood 说,所有人的目光都将集中在下一轮采样上,以查看它是否证实了污染物的大幅下降。

他说:“如果证实了,那就值得庆祝了。但我现在还不会打开香槟。”

本文最初刊登在环境健康新闻,该新闻来源由非营利媒体公司环境健康科学出版。

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