海鲜面临风险:分散的石油构成长期威胁

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


从新奥尔良开车到路易斯安那州威尼斯,需要两个小时,这就像切开一块苹果派——再美国化不过了。繁忙的街道和高层建筑让位于农场、田野和湿地,完美地展现了美国乡村小镇的景象。除了偶尔出现的炼油厂或教堂,普拉克明斯教区的大多数建筑物都不超过一层楼高。沿着路易斯安那州 23 号公路行驶,这是通往和离开该教区的唯一道路,很明显可以看出,捕鱼是这里的生活方式;大多数房屋的前院都摆放着船只或渔网。这里的社区证明了海鲜业是路易斯安那州的主要收入来源之一和最大的雇主。根据美国国家海洋渔业局(NMFS)的一份渔业经济报告,2008 年墨西哥湾的商业渔民捕捞了 12.7 亿磅的鳍鱼和贝类,总登陆收入为 6.59 亿美元。

然而,海鲜不仅仅是捕捞量和美元符号。去墨西哥湾沿岸任何海滩的任何餐厅看看,你都可能会发现菜单上满是石斑鱼三明治和蟹腿、炸虾篮和半壳牡蛎。海鲜不仅仅是这里的食物来源或谋生方式——它是一种生活方式,是墨西哥湾沿岸文化不可或缺的一部分。这种文化因“深水地平线”灾难而受到威胁。

2010 年 4 月 20 日,“深水地平线”石油钻井平台发生爆炸后,超过 2 亿加仑的石油从马孔多油井涌出,流入墨西哥湾,直到泄漏最终被堵住。再加上随后向泄漏区施加的近 200 万加仑分散剂 Corexit,难怪政府、科学家和公众都在想,这种化学混合物会对墨西哥湾生态系统,尤其是海鲜产生什么样的影响。虽然主流媒体广泛报道了关于海鲜安全性的辩论,但这些报道并未深入探讨该问题背后的科学原理,也没有强调化学分散的石油对海洋食物网构成的危险。人们不仅担心当前墨西哥湾海鲜的安全性,而且还担心分散的石油可能对鱼类种群产生的长期影响,从而进一步危及未来墨西哥湾的渔业。


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美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 渔业局助理局长埃里克·施瓦布在新闻稿中解释了联邦和州机构为确保海鲜安全而建立的联合协议。“没有任何一个机构能够充分确保这场悲剧发生后来自墨西哥湾的海鲜的安全,”他指出,“但通过共同努力,我们可以确保污染水域得到适当关闭,受污染的海鲜不会进入市场,并且关闭的水域可以在安全后尽快重新开放捕鱼。”

2011 年 4 月 19 日,几乎是“深水地平线”灾难开始一周年的日子,NOAA 重新开放了墨西哥湾最后一块曾经禁止捕鱼的区域。目前所有联邦水域都已重新开放,但问题仍然存在——政府的回应是否适当,不仅要确保目前石油和分散剂的含量无毒,还要确保这些含量不会随着时间的推移通过毒素在海鲜组织中的积累而增加,从而污染子孙后代的墨西哥湾海鲜?

快速关闭,快速开放?

海鲜检测几乎在溢油事件发生后立即开始,持续了几个月,重新检测将在夏季进行。为了进行这些测试,政府船只通过使用网格系统系统地从墨西哥湾各地采集海鲜样本。采集的样本必须成功通过专家进行的感官测试(专家经过训练可以嗅出微量石油)和实验室的化学测试。

NOAA 渔业海鲜检验项目首席质量官史蒂文·威尔逊说:“一旦您开放了这些区域,政府就认为该产品是安全的。”

一些科学家对墨西哥湾海鲜的安全性并不那么乐观。

自然资源保护委员会高级科学家兼加州大学旧金山分校职业与环境医学住院医师和研究员项目联合主任吉娜·所罗门说:“任何‘一切安全’的声明都应谨慎对待,因为石油仍然存在,它仍在流动,因此现在看起来干净的区域可能会随着这些羽流在海洋中漂流而受到影响。”

“需要注意的一个重要事项是,迄今为止关于海鲜的数据尚未显示墨西哥湾任何商业海鲜中存在污染物升高的情况,”所罗门说。然而,她解释说,迫切需要未来几个月或几年进行持续测试,以确保海鲜不仅现在安全,而且始终安全。“如果只进行一轮测试,就宣布海鲜安全,然后就此罢休,那将是一个错误,”所罗门补充道。

威尔逊解释说,尽管州和联邦机构希望在响应阶段结束后以及恢复和重建阶段开始时继续进行一些监测,但资金可能是一个问题。“问题是资金从哪里来。”威尔逊说。

除了需要持续测试外,所罗门认为“对一些风险最高的潜在海鲜的采样不足,特别是虾。我们不能确定采样足以检测出问题,如果那里存在问题的话。”

某些类型的海鲜比其他类型的海鲜风险更高。面临风险的物种包括底栖物种、穴居甲壳类动物(如虾)和滤食性贝类。鳍鱼通常受到污染的风险较低,因为它们通常不会暴露在石油中,或者只是短暂暴露,并且因为它们会迅速消除体内积聚的任何石油。但根据 NOAA 出版物《石油泄漏后管理海鲜安全》,如果大量新鲜的轻质石油混合到水柱中,或者泄漏发生在深水中,则可能会出现例外情况,而“深水地平线”石油泄漏事件同时满足了这两种情况。从井口流出的石油是路易斯安那州轻质原油,一种容易分散的轻质油,并且分散剂也起到了辅助作用,而且泄漏发生在 5,000 英尺的深处。“深水地平线”石油泄漏事件发生的环境创造了增加污染风险的完美风暴。

即使暴露于石油的时间很短,石油浓度也很低,仍然存在危险。“暴露于这种石油没有安全水平,”缅因州蓝山海洋环境研究所海洋毒理学家兼主任苏珊·肖说。石油含有致癌物和诱变剂,会损害 DNA 并导致癌症和其他慢性健康问题。

为了评估含有多环芳烃 (PAH)(已知致癌物)的海鲜带来的风险,美国石油泄漏后进行的大多数海鲜风险评估都遵循了食品和药物管理局 (FDA) 在 1990 年阿拉斯加威廉王子湾埃克森·瓦尔迪兹号石油泄漏事件后使用的方法。海鲜消费可接受的癌症风险水平由普通人消费的海鲜量、普通消费者的体重、人类平均寿命、暴露时长以及 PAH 苯并芘的浓度决定。使用这种方法,终生癌症风险应不高于百万分之一。

然而,FDA 现在使用的标准不如 1990 年的标准严格——这种标准往往低估了墨西哥湾居民实际食用的海鲜量。

所罗门说:“对于埃克森·瓦尔迪兹号事件,人们更加意识到当地居民的海鲜消费量很高。“他们使用当地的鱼类消费率来估计哪些污染物水平是安全的或过度的。相比之下,对于墨西哥湾石油泄漏事件,FDA 使用的是全国海鲜消费率,这并不能反映墨西哥湾沿岸居民的饮食习惯。”

所罗门说:“他们使用的假设 [...] 不如他们用于埃克森·瓦尔迪兹号事件的假设那样能保护人类健康。”

目前的 FDA 风险评估协议是基于一个 176 磅重的男人每周吃四只虾。这并没有考虑到体重较轻的妇女或儿童,更不用说墨西哥湾沿岸当地的海鲜消费量了。“墨西哥湾没有人真的每周吃四只虾,所以他们评估消费风险的方式是不现实的,”肖说。

对于那些居住在墨西哥湾沿岸的人来说,海鲜是一种生活方式,有时甚至是他们日常饮食的一部分。路易斯安那州渔民乔治·巴里西奇是联合商业渔民协会的主席,他听到每周只吃四只虾的想法时,开怀大笑。所罗门报告说,她在墨西哥湾沿岸交谈过的许多人告诉她,“四只虾?!那甚至连一个穷小子三明治都不够!”

巴里西奇和许多其他渔民一样,对重返墨西哥湾捕鱼感到担忧。“我们中的一些人的区域受到的影响不大,产品看起来不错,而我们中的一些人仍在受溢油事件影响的区域捕鱼,”他说。“他们希望我们说一切都很好。好吧,我不知道一切是否都很好。”

据巴里西奇称,只有 18% 的船队出海捕鱼。他说,海鲜的数量太少了,如果所有渔民都出海,他们也不会带回多少东西或赚到任何钱。“随着消费者信心的增长,价格可能会上涨。但我们遭受了打击。我们在价格上遭受了惨败,”他感叹道。

但是,消费者对墨西哥湾海鲜的信心很低,非常低。明尼苏达大学最近的一项研究表明,44% 的受访者表示,只有在知道海鲜不是来自墨西哥湾的情况下才会食用。“需要更多的数据来恢复公众的信心,”肖说。“重新开放捕鱼区迫在眉睫,但我认为我们很可能会在食物链中发现石油。”

公众不仅担心海鲜受到石油污染,还担心受到分散剂 Corexit 的污染。

不列颠哥伦比亚大学的博士后研究员詹妮弗·雅克特说:“我们确实看到或期望看到的是,消费者非常不愿意购买来自墨西哥湾的鱼,部分原因是分散剂的问题。“我们看到消费者说‘我们不想要 Corexit 鱼’。”

由于公众和独立科学家呼吁对海鲜中的分散剂进行检测,NOAA 和 FDA 于 10 月下旬开始检测海鲜中是否存在磺基琥珀酸二辛酯钠,俗称 DOSS。当被问及为什么在 Corexit 的数百种化学物质中选择 DOSS 进行分散剂测试时,NOAA 的威尔逊说:“这是最好的指标……所有机构都清楚地认为,这是应该关注的成分。”

肖不同意 DOSS 测试的有效性。

肖说:“DOSS 测试相当不重要,因为它没有解决油-分散剂混合物的毒性问题。“它仅测量 Corexit 中数百种化合物中的一种,作为示踪剂,但毒理学意义不大。实际上,DOSS 测试并没有像声称的那样‘增强公众对海鲜安全的信心’。”

7 月,肖撰写了一份共识声明,反对在墨西哥湾使用化学分散剂。该共识声明的一些最初签署人包括著名的海洋科学家,如国家地理学会海洋探险家西尔维娅·厄尔;蓝色海洋研究所所长卡尔·萨菲纳;1planet1ocean 总裁大卫·古根海姆;以及加利福尼亚科学院的研究助理华莱士·J·尼科尔斯。其中一项建议呼吁全面披露 BP 使用的两种 Corexit 配方中的所有化学成分,并全面披露这些化学物质与石油结合时的毒性数据。

肖解释说:“我们仍然没有披露 Corexit 产品中存在的数百种化学成分,因为根据美国法律,这些成分作为商业秘密受到保护。“这使得我们难以甚至不可能确定这种分散剂的毒性程度,或分散剂成分如何在水柱中与石油相互作用。”

分散剂问题

10 月初,国家“深水地平线”石油泄漏和海上钻井委员会的一份工作人员工作文件公开。《文件》“BP ‘深水地平线’石油泄漏期间地表和地下分散剂的使用”指出,在马孔多深水井爆炸事件发生后,分散剂的使用之所以引起争议,有三个原因。首先,分散剂的总用量是前所未有的:近 200 万加仑。其次,其中 771,000 加仑直接应用于井口,事先几乎没有测试过在该深度使用分散剂的有效性和潜在的不利环境后果,更不用说使用如此大的量了。第三,现有的联邦监管系统预先授权在墨西哥湾使用分散剂,但对用量或持续时间没有任何限制或指导方针。

肖说:“我们允许 BP 分散石油,所以现在它更持久、毒性更大。“‘深水地平线’石油已进入食物链,并将在那里存在数十年。“动机是经济利益,而不是健康或环境。”BP 对每桶泄漏的石油负有经济责任;分散石油使其无法被撇油器收集和清点,可能会导致低估泄漏量,并减少 BP 的赔偿金。

在美国环境保护署 (EPA) 在 7 月进行了一轮分散剂测试后,它宣布 Corexit 9500“通常不比其他可用的替代品更具毒性或毒性更小”,并且“分散剂-石油混合物对水生测试物种的毒性通常不比单独的石油更大”。测试未能测试 Corexit 9527,后者是两种物质中毒性更大的一种。此外,测试是在实验室环境中仅对两种水生物种(糠虾和小河口鱼)进行的——尽管墨西哥湾栖息着超过 15,000 种海洋物种——并且仅测量了导致 50% 的测试生物在暴露于 48 或 96 小时内死亡的浓度。

也许最重要的是,EPA 的测试未能测量石油分散剂的亚致死效应,例如对各种海鲜物种的生长或繁殖的潜在影响。

EPA 声称分散剂-石油混合物通常不比单独的石油更具毒性。但在对 1997 年至 2008 年与溢油分散剂相关的文献进行回顾后,威廉王子湾地区公民咨询委员会发现,在最近的毒性研究中,约 75% 的研究人员发现,化学分散的石油比物理分散的石油毒性更大。主要的担忧与其说是分散剂本身,不如说是分散剂如何改变石油。分散剂的作用类似于洗涤剂,将石油分解成小液滴,这些小液滴很容易混合到水柱中,在那里它们可能更容易被鱼类和贝类的身体吸收。“分散的石油最终变得足够小,可以进入鱼鳃,或者更容易被鱼或虾吃掉,这可能意味着石油可能会更多地在海鲜中积累,”所罗门说。

肖说,已经有证据表明螃蟹和蟹幼体体内含有石油,最近两个独立实验室的研究表明,墨西哥湾虾体内含有石油和碳氢化合物。

科学家并不是唯一担心的人。

第三代虾农巴里西奇用他典型的路易斯安那州南部口音说:“即使组织上的大量测试……确凿地证明不存在任何可能伤害任何人的毒性水平,但你还是会害怕将可能被污染的产品投放市场。“但也有人认为,随着时间的推移,生物蓄积,我们会被坑惨。”

随着时间的推移,这些毒素有可能在生物体内积累,然后进一步传递到食物链中。一种值得关注的物种是低等的鲱鱼。佛罗里达州萨拉索塔市莫特海洋实验室渔业栖息地生态项目经理亚伦·亚当斯解释说:“对于鲱鱼来说,它们实际上可以积累石油泄漏后浮游生物中的毒素,然后吃掉它们的鱼可能会放大这些毒素的浓度,并且实际上可以将其传递到食物链中。”

这些影响不会立即显现,因为毒素水平会随着时间的推移逐渐积累。

肖说:“我们在墨西哥湾水柱中有数十年的毒性,这将不会被看到。“需要数十年才能完全了解这种石油对食物网中生态位的影响程度。”

科学家们不仅担心毒素在生物体内的积累,还担心分散的石油可能长期以来对墨西哥湾海洋生物的生长、繁殖、受精成功率和胚胎发育产生的影响。

亚当斯说:“给油污鸟类拍照很容易,但真正的冲击和真正的工作都在水面之下。“他将墨西哥湾看不见的石油比作人类的癌症,他说:“你看不到它。癌症在为时已晚无法采取任何措施之前并不明显,但它仍然可能会杀死这个人,或者至少引起问题。你不必看到它才能产生影响。”

渔业的命运

有些物种可能受到更严重的打击,例如大西洋蓝鳍金枪鱼,它们产卵的时间和地点与石油泄漏发生的时间和地点完全相同。由于过去 30 年数量下降了 80%,大西洋蓝鳍金枪鱼已被国际自然保护联盟 (IUCN) 视为极度濒危物种,欧洲航天局的新卫星数据显示,五分之一的幼年大西洋蓝鳍金枪鱼因“深水地平线”石油泄漏事件而死亡。其他物种也可能受到严重打击,因为墨西哥湾的许多与珊瑚礁相关的物种也在每年的这个时候产卵。

大规模事件并非首次产生生态影响;其影响在一段时间内不会显现。2005 年,佛罗里达州西海岸发生了非常广泛的赤潮,持续了数月之久。去年完成渔业种群评估时,模型不太符合,直到对其进行修改以纳入与赤潮导致的大规模种群死亡相关的因素。“与珊瑚礁相关的许多物种的 2005 年龄组似乎确实受到了这次赤潮的影响,”墨西哥湾渔业管理委员会执行主任斯蒂芬·博托内总结道,该委员会向国家海洋渔业局提出渔业建议。

博托内说:“像[赤潮或石油泄漏]这样的大事件可能会对墨西哥湾大部分地区物种的整个年龄组产生影响。“这些影响要到多年以后,当这些物种达到性成熟并加入种群的渔业部分时才会显现出来。亚当斯解释说,持续监测将非常重要,特别是对于长寿命物种,溢油事件的影响将反映在趋势中。

亚当斯说:“我们面临的与此事件有关的最大挑战之一是,在墨西哥湾的海洋资源方面,我们确实处于数据匮乏的境地。“与其让资源管理者再次措手不及,不如现在就进行他们以前没有进行的监测,这将是一项相当合理的投资,这样他们实际上就能够做出这些预测并获得更好的答案。”

需要进一步研究以确定石油泄漏事件将对墨西哥湾的渔业产生的影响。博托内报告说,墨西哥湾渔业管理委员会正在增加与其石油泄漏相关特征直接相关的评估。此外,该组织还向国家海洋渔业局写了一封相当广泛的建议信,呼吁在他们预计受到影响的地区进行额外研究。博托内说:“新的动力是加强与溢油事件相关的更多环境数据和渔业数据。”

所有这些新数据的另一个组成部分是,科学家和管理者需要一种共享这些信息的方式。11 月中旬,莫特海洋实验室与国家野生动物联合会和南佛罗里达大学海洋科学学院共同赞助了一个研讨会。研讨会的目的之一是建立一个区域研究和管理机构,该机构将作为收集墨西哥湾所有数据的中心点。这个新机构不仅包括州和联邦管理机构,还包括学术机构和非政府组织的研究生物学家,所有合作伙伴都将参与到这个过程中。“我认为,如果墨西哥湾想要制定任何形式的综合资源管理计划,它将需要某种像这样的实体,”亚当斯说。“在某种程度上,如果这次溢油事件被用作修复一个显然已经崩溃的系统的警钟,那也算是幸运的。”

在伊利诺伊州芝加哥市菲尔德自然历史博物馆生物多样性综合中心工作的国家科学基金会博士后研究员约书亚·德鲁说:“我们绝对应该考虑使用各种管理技术,“他主张,渔业管理者不应仅仅列出捕鱼配额,而应采取更全面的方法,关注整个生态系统,而不仅仅是一个物种。“如果我们搞砸了,美国文化的这个非常特殊的方面——东南部的渔民,我可以看到它正在消失,仅仅是因为我们破坏了资源。”

美国文化的一角

科学家们才刚刚开始了解石油泄漏事件将对海鲜和渔业产生的影响,但对于无数墨西哥湾渔民来说,这个问题最贴近他们的生活,他们的生活和生计都依赖于这些结果。妥善处理墨西哥湾的海洋资源将使他们能够继续传承世代相传的文化传统。

德鲁说:“我认为捕鱼业比许多其他行业更具有浪漫色彩,并且具有非常美国化的感觉。“这有点像棒球——它只是成为美国人特征的那些事物之一,人们非常非常愿意看到成为渔民的自豪感。”

巴里西奇是渔业社区的支柱,他就有这种自豪感。

巴里西奇说:“你身处这种情况——你无法逃避它。“我不能离开人们。我所有的渔民都依赖我,因为这附近的伙计们大约在 20 年前成立了一个协会,为人们挺身而出,为自己挺身而出,现在我们需要支持。”

NOAA 报告称,海鲜的实际和潜在污染都会严重影响商业和休闲捕鱼,而且对海鲜安全和质量失去信心可能会在溢油事件对海鲜的任何实际风险消退后很长时间内影响海鲜市场,从而导致严重的经济后果。如果海鲜安全检测处理不当,要重新赢得美国公众的信任并恢复对海鲜的信心,将是一段漫长而艰难的旅程——而这是墨西哥湾渔民无法承受的打击。

巴里西奇说:“这就像卡特里娜飓风之后一样。他们不知道它正在从内部杀死你。“他回忆起他接受 BBC 采访的情景,当被问及十年后他会在哪里时,他说他可能已经死了。“五年前,我在卡特里娜飓风中失去了一切。我当时满头黑发,有六块腹肌,而且我胳膊上有大约 45 支枪,好吗?五年过去了,我说我只有一块腹肌了——我的肚子就是这么大——我掉了一半的头发,而且都变白了,现在我胳膊上只有小 22 口径的枪了。这就是五年来的变化。你认为十年会要了我的命。”

图片来源: 1) USCG, Petty Officer 3rd Class Nathan Bradshaw, 2) NOAA, Monica Allen, 3) Allison Wilkinson, 4) U.S. Coast Guard, Stephen Lehmann/Marine Photobank, 5) USCG, Petty Officer 1st class Mike Lutz, 6) USCG, Petty Officer 3rd class Erik Swanson, 7) USCG, Petty Officer 3rd class Nathan Bradshaw

关于作者: 艾莉·威尔金森是一位 自由科学作家和多媒体专家,拥有环境研究和保护生物学背景,尤其对处理自然资源的人为因素、人与野生动物冲突以及环境污染物等问题感兴趣。您可以在她的博客 Oh, For the Love of Science!Twitter 上关注她。

所表达的观点是作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。

Allie Wilkinson is a freelance multimedia journalist specializing in science, technology and the environment. Her work has appeared in National Geographic News, 大众科学, Discover, Popular Science, Slate, Popular Mechanics and various other publications in print and on the web. She is a 2014 Metcalf Fellow.

Allie is also the creator of This Is What A Scientist Looks Like, a community photo project aimed at challenging the stereotypical perception of a scientist.

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