冰面消融導致北極汞污染加劇
來源:科技日報 發布時間:2014-01-23


2013年5月,有學者在《自然》雜志上發表文章稱,研究發現一種隔離生存的北極狐種群僅僅以海洋動物為食,而現在似乎受到汞中毒迫害。
文·科技日報記者 王婷婷
新聞緣起
冰面消融導致北極汞污染加劇
1月15日,《自然》雜志刊登文章指出, 美國國家航空航天局(NASA)領導的“溴、臭氧、汞實驗”(BROMEX)研究團隊2012年在美國阿拉斯加州附近海域發現海面冰層破裂,海水暴露在空氣中,并檢測得知海水中的汞元素含量也有所增加。
研究發現,北極冰面開裂,海水和空氣接觸后產生的巨大溫差導致汞元素在水面集中,可能污染整個北極食物鏈。科研人員表示,冰層破裂以后會形成冰上通道,使海水暴露在空氣中。對嚴寒的北極空氣來說,溫暖的海水就像沸水一樣“滾燙”。二者溫差過大,海水蒸發,飄上大約400米的高空,就會把空氣中的汞元素帶回水面,造成污染。
NASA表示,北極大氣中幾乎全部來自熱帶地區,森林大火、煤炭燃燒和金礦開采產生的汞元素都以氣體狀態來到北極。過去十年來,北極冰面更薄、更脆弱,冰上通道越來越多,海水和空氣的接觸也隨之增加,汞污染的局面正在加劇。
科研人員表示,至今已有94個國家簽署了旨在防治汞污染的《關于汞的水俁公約》,公約中也專門提到北極的汞污染問題。
聚焦北極·汞
北極的汞從何而來?
“北極幾乎沒有汞排放,卻正深受汞污染,受影響最嚴重的就是北極的海洋食物網,因紐特人不得不為避開可怕的汞而改變千百年來的飲食習慣。每年大約有各100噸汞分別通過大氣、海洋環流到北極,北冰洋海水每年約積聚25噸汞……”
這是2013年一位參與了北極考察的上海中學生的筆記,在一次關于北極地區汞污染的研討會上,她記下了上面的文字。
汞俗稱水銀,熔點零下38.9℃,是唯一在常溫下呈液態的金屬。在幾千年前,人們就已經開始了解汞利用汞了,我們的祖先從朱砂中提取汞,用做藥物、染料等,汞還能夠從金沙中溶解出黃金,因此汞是古代煉金術士研究的最重要的元素。有人形容,雖沒有黃金的輝煌,沒有白銀的高貴,但汞的身影閃爍著陰冷的寒光,帶著詭秘的殺氣,穿越了人類文明發展的各階段。
與人類活動緊密聯系的汞為什么會出現在人跡罕至的北極?這還要從汞的特性講起。
長期關注汞污染的中科院高能物理所副研究員陳揚解釋,由于汞的熔點低,常溫呈液態,很容易蒸發到大氣中,并且它在大氣中的停留時間長達幾個月甚至一年,汞蒸氣可隨空氣流在全球范圍內長距離遷移。汞也是重金屬中唯一能夠以氣態形式作長距離傳輸的全球污染物。因此,遠離污染源的生態系統也會受到汞污染的威脅。這些氣態的汞最終隨著雨雪等發生沉降,并在當地甲基化、進入生物圈、沿食物鏈富集。這也意味著,即使是汞排放量極少的國家和地區,也可能遭受汞污染的危害。
陳揚說,全球大洋有穩定的洋流系統,大氣又有穩定的環流系統,在上述兩個系統的共同作用下,人類排放的汞被擴散到全世界各地,從高山到地下水,到處都有汞的存在,當然也包括曾被認為是世界上最后一篇凈土的極地地區。
誰在承受“汞污染之痛”?
2013年5月,有學者在《自然》雜志上發表文章稱,研究發現一種隔離生存的北極狐種群僅僅以海洋動物為食,而現在似乎受到汞中毒迫害。
從20世紀70年代開始,生活在俄羅斯白令海峽科曼多爾群島的一個北極狐亞種數量開始減少,從以往的1000多只變到如今的不到100只。研究者們希望發現狐貍種群數量下降的原因。在排出了寄生蟲病害原因后,科學家發現,真正導致北極狐生存危機的原因有可能是來自它們食物中的汞。
聯合國環境規劃署的資料顯示,由于汞的長距離傳播,在遠離所有大型汞排放源、位于北極附近的地區,海魚中均被檢出有極高含量的汞,嚴重威脅著以海魚為主要食物的生物,包括生活在那里的人類在內。
專家解釋,汞降落在海洋,會被海洋中的浮游生物分解,而小魚以浮游生物為食,大魚以小魚為食,這樣通過食物鏈的層層傳導,到了海洋大型哺乳動物和大型魚類這一層,汞的富集程度已非常高。人一旦食用這些魚類,最終可能導致中毒現象,產生不可逆的永久損害,并且這種損害已經在北極生活的一些物種上“應驗”。
我們在行動
《水俁公約》全球禁汞的破冰之舉
2013年10月,由聯合國環境規劃署主辦的“汞條約外交會議”在日本熊本市表決通過了旨在控制和減少全球汞排放的《水俁公約》。包括中國在內的87個國家和地區的代表共同簽署了該公約,呼吁全球開始行動起來,攜手減控汞污染。
上世紀50年代,日本化工廠將大量含汞廢水排入水俁灣,導致當地數千乃至上萬居民因為甲基汞污染環境而大腦受損。這一事件耗費了數十年時間才最終解決。為了警醒世人,汞中毒導致的疾病就命名為“水俁病”,而此次聯合國限制汞排放的協定也被稱為《水俁公約》。
這是世界范圍內第一份限制汞排放的公約中規定:2020年前禁止生產和進出口的含汞類產品有:電池,植入性醫療器械所使用的鈕扣電池除外;開關和繼電器;某些類型的熒光燈;肥皂和化妝品。2020年前應逐步淘汰某些非電子醫療設備,如溫度計、血壓計。與會代表還同意逐步減少汞合金牙齒填充物的使用。
關于工業排放,公約認為,小型金礦和燃煤電站是汞污染的最大來源。各國應制定國家戰略,減少小型金礦的汞使用量,并在條約生效后三年內,減少甚至禁止這些企業在生產過程中使用汞。公約還要求,控制各種大型燃煤電站鍋爐和工業鍋爐的汞排放,并加強對垃圾焚燒處理、水泥加工設施的管控。
另外,公約還針對高危人群的保護作出具體規定,如加強衛生保健專業人員的培訓,提高醫療服務水平,更好地診斷與治療與汞危害相關的疾病。
有國內學者表示,《水俁公約》簽訂后,將會給那些用汞化合物作催化劑的化工企業和有色金屬冶煉企業帶來一些影響,從積極的方面看,他們將加速科研進展,盡早地獲得汞化合物的替代品,從而使產業更新,也會推動我國在這方面研究的進展。
減少汞污染,你能做什么?
體溫計、血壓表、電池、熒光燈甚至化妝品……我們許多離不開的生活用品中都含有汞,而這些物品如果使用不當或者隨意丟棄,都會造成汞污染。
陳揚表示,對于含汞的日常用品,都有一個安全使用和回收的問題,對于公眾來說,應該做到購買合格產品,并按照說明安全使用,廢舊含汞物品應按照當地的環保規定進行處理。
他指出,目前由于技術局限,我們尚未對含汞電池和熒光燈管等進行經濟有效的回收,這就造成一些回收單位雖然回收了廢舊電池,但只是簡單堆積,并沒有加以利用,這就有可能造成更大程度的污染。
按照目前管理現狀,廢舊電池和廢舊熒光燈管可以隨生活垃圾丟棄,但陳揚表示,這也只是由于技術局限造成的權宜之計,他希望有關部門能夠加強對這一領域的關注,引導并集中力量進行科研攻關,建立安全可靠、技術先進的回收和處理系統,建立相應的技術經濟政策和保障措施,使“放錯地方的資源”盡快發揮作用。