人源性汞汙染已經到達了世界最深的海溝

2020-12-05 技術力量
人源性汞汙染已經到達了世界最深的海溝

科學家們發現,人為的汞汙染已經到達了海洋的最深處,馬裡亞納海溝。這對汞如何影響海洋環境,以及汞如何集中在食物鏈中具有重大影響。

汞對人類和其它動物具有毒性,曾造成環境災難,最著名的是20世紀50年代在日本的水俁病,它導致出生缺陷和嚴重的神經系統症狀。汞往往集中在海洋生物中,一些物種攝入少量的汞,然後被更大的物種吃掉,這意味著有害的汞水平可以通過生物累積過程集中在自然食物網中較高位置的動物身上。比如,箭魚中的汞濃度為鮭魚的40倍。一般來說,汞在高濃度下是有毒的,對發育中的胎兒尤其危險。

現在,兩組科學小組發表獨立的報告說,在太平洋馬裡亞納海溝1.1萬米深處的魚類和甲殼類動物中發現了人造和天然的甲基汞,這是一種容易被動物積累的有毒形式的汞。

天津大學孫若愚博士

中國天津大學孫若愚(Ruoyu Sun)博士表示:「這是一個新發現。之前的研究認為,甲基汞主要產生於海洋頂部幾百米深度的地方。通過這項研究工作,我們現在相信事實並非如此。」

中國科學家使用「深海勇士號」進行探測

孫若愚博士說:「2016-2017年期間,我們在馬裡亞納和雅浦海溝的海底部署了精密的深海登陸器,這是地球上最偏遠、最難以到達的地點之一,並在7000-11000米處捕獲了特有的動物群,在5500-9200米處收集了沉積物。我們能夠提出明確的汞同位素證據,證明海溝動物群中的汞完全來自上層海洋的甲基汞。我們之所以能夠判斷這一點,是因為獨特的同位素指紋將其標記為來自上層海洋。」

由美國密西根大學喬爾·布盧姆博士領導的另外一個科學小組從紐西蘭附近的克馬德克海溝(下降到10000米)和菲律賓附近的馬裡亞納海溝對魚類和甲殼類動物進行了採樣。這兩個地方的汞同位素信號表明,海溝物種中發現的汞主要來自大氣,並隨著降雨進入海洋。

海克馬德克海溝7000米處採集的生物樣本

布盧姆博士表示:「我們知道,這種汞從大氣層沉積到表層海洋,然後以魚類和海洋哺乳動物的沉屍以及小顆粒的形式被輸送到深海。我們通過測量汞的同位素組成來確定這一點,結果顯示海底的汞與在中太平洋400-600米深處發現的魚類當中的汞相吻合,其中一些汞是自然產生的,但很可能大部分來自人類活動。」

科學研究表明,人類釋放的汞已經到達並進入地球上最偏遠的海洋生態系統的食物網。對海洋最深處汞的來源有了更好的了解,將有助於模擬汞在大氣和海洋中的命運。

孫若愚博士認為:「我們的研究結果顯示,深海中產生的甲基汞非常少,這意味著地球表面的人為汞排放在深海中比以前認為的要廣泛得多。」

夏威夷大學地球科學系的肯·魯賓教授評論說:「我們知道,汞從各種自然來源,比如火山爆發和森林火災進入環境。然而,人類活動,如煤炭和石油燃燒、採礦和製造,是汞沉積到海洋環境的主要原因。我們現在從這兩項研究中了解到,這種沉積的影響已經擴散到整個海洋,進入深海和生活在那裡的動物,這是現代人類活動對地球產生深刻影響的又一指標。」

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