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南极北极都已不是净土:南极雪中积累了2400吨DDT

时间:2019-09-01    来源:www.dbzqcn.com

SELF格致关于讲坛

王小平

中国科学院青藏高原研究所研究员

“当我年轻的时候,我认为因纽特人应该呼吸世界上最干净的空气,吃最干净的食物。但科学家们发现,一些年轻的因纽特人在他们的身体中含有一些污染物,导致他们的神经。我受伤了。这些污染物是如何进入因纽特人身体的?“

我将与您分享我今天在南亚和青藏高原工作的经历。你知道世界上最干净的地方在哪里吗?我很高兴听到有关青藏高原和南北两极的观众。

这张照片的位置是北极,看着它,下雪,非常纯净。事实上,北极也将在一定程度上受到污染。

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长期待在这座城市,我们有时会羡慕住在北极的因纽特人。当我年轻的时候,我认为因纽特人应该呼吸世界上最干净的空气,吃最干净的食物。

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然而,年轻的爱斯基摩人体内有一些污染物,导致他们的神经受损。例如,他们不能像普通孩子一样进行手指的精细动作,例如无法建立积木,玩珠子游戏,甚至是正常游戏。纽扣。

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科学家们发现,这种由多氯联苯引起的物质会在体内引起这种神经毒性。

PCB如何进入爱斯基摩人?这最初是由他们的饮食习惯引起的。他们喜欢捕食海鲸,海豹,吃这些动物的脂肪,多氯联苯可以富含这些脂肪。

通过饮食,成人爱斯基摩人吃多氯联苯进入他们的身体,并通过胎盘,母乳和血液传播给婴儿。这种有毒物质可能不会对成年人造成特别严重的伤害,但会损害婴幼儿的健康。

虽然爱斯基摩人的生活习惯可以为他们提供脂肪和营养,以保护他们免受极度寒冷,但这种饮食习惯也使他们面临非常危险的污染。这种现象被国际社会称为北极悖论。

为什么北极的雪不纯净?

科学家们发现,北极地区的积雪中含有的有毒物质会使北极“中毒”的速度非常缓慢。为什么这些有毒物质会在北极的雪中?

104c-iaxiufp6460804.jpg有机污染物的全球迁移循环路径

这是全球迁移周期中VOCs路径的图。我们发现这种材料可以通过加热挥发,进入大气,并流过大气;当它很冷时,它们会沉淀到表面。

我们可以想象这种传播和迁徙的方式就像蚱蜢一样,从寒冷的地方“跳”到寒冷的地方。这种现象被称为蝗虫有机污染物的跳跃效应。

我们知道,雪是多孔的,有六个襟翼可以捕获大气中的有毒物质,并在着陆过程中将它们沉积到北极和南极。

在南极雪中积累了0.万吨滴滴涕

在这个过程中,南极和北极都没有幸免。南极的典型材料是滴滴涕。这种物质在南极的各种动物身上被发现,超过2000吨的滴滴涕储存在南极的冰和冰中。

什么是滴滴涕

dfa1-iaxiufp6463969.jpg历史上最具争议的诺贝尔奖

早在1940年,DDT就被合成了,其发明者也获得了诺贝尔奖。最早的合成滴滴涕是杀死蚊子,苍蝇和其他害虫。 DDT在获奖后被广泛用于农场。

上图是美国使用滴滴涕的海报。口号非常简洁:滴滴涕对我有好处。除了杀死蚊子,苍蝇和其他害虫外,滴滴涕还有很多用途。

为了防止流行病的发生,滴滴涕甚至在第二次世界大战期间直接用于人体。一些部队直接使用滴滴涕喷枪喷洒战俘或难民;在一些爆发疫情的地区,政府甚至使用飞机进行大规模扩散。

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cbcc-iaxiufp6467597.jpg滴滴涕导致鸟类灭绝

滴滴涕是历史上使用时间最长,用途最广泛的农药。然而,在20世纪70年代,科学家发现美国国家白头海鹰濒临灭绝,主要是因为使用滴滴涕使白头海雕的蛋壳变薄,并且在孵化过程中孵化了因为没有蛋壳保护。没有出来,这慢慢导致了白头海鹰的灭绝。

在发现这种现象后,美国科学家意识到滴滴涕实际上是毁灭性的。

滴滴涕还具有众所周知的生物放大作用,这意味着它在环境中很低,但可以通过食物链进行富集。

小鱼吃浮游生物,大鱼吃小鱼,海鲸,海豹吃大鱼,凶猛的海鸟也吃鱼。也许环境中的滴滴涕含量不是很高,但在食物链顶端的生物体中,它足以引起致畸性和致癌性。

在20世纪70年代,美国发现当白头海鸥濒临灭绝时,滴滴涕被禁止。中国在20世纪80年代也禁止使用这种物质。

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虽然滴滴涕已经被禁止使用了40多年,但它可以在北极的高等生物中被发现,这表明它在环境中非常持久并且难以降解。

DDT的全球周期和迁移

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这是青藏高原的风场。我们可以看到风从西边穿过喜马拉雅山,流向青藏高原。

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在喜马拉雅山的攀登过程中,这种风可以将污染物从山脚输送到高海拔地区。我们知道高海拔地区一年四季都在下雪,雪也可以捕获某些污染物。

一旦污染物进入青藏高原,它们就会积聚在青藏高原的内部环境中。我的工作是检测风和空气中有毒物质的迁移。

b46c-iaxiufp6474068.jpg采样设备

这是我们开发的采样装置,它具有吸附柱芯。只要该装置暴露在空气中,它就可以将空气中的有毒物质吸附到柱芯上。我们只需要将样品的核心带回实验室进行分析,我们就知道放置位置的有机污染物含量。

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这是一个农场的照片在南亚。我们通常将此设备与自动气象站一起用于监测风速,风向,降水,温度和有机污染物。但至少需要一个月才能将它运到高海拔地区并完全组装。

e39d-iaxiufp6477890.jpg世界上最高的滴滴涕水平

我们在南亚发现了世界上最高水平的滴滴涕。它主要存在于南亚的农贸市场和蔬菜转移地区。在世界上许多国家禁止使用滴滴涕之后,为什么南亚的内容如此之高?

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这是因为夏季南亚可能发生洪水,天气炎热时会发生疟疾。到目前为止,滴滴涕仍然是控制疟疾最便宜的药物,所以它可以在南亚市场自由销售。

由于当地人的环境意识薄弱,当他们购买滴滴涕控制疟疾时,他们认为它可以杀死害虫,因此他们将其用于蔬菜种植和储存。

没人知道它的毒性。随机使用的结果是污染自然环境,例如水。一旦播种在农场,它也将在下雨时流入河流和湖泊。

南亚人不喝湖水或瓶装水,因为他们知道水污染严重,但野生动物并不那么幸运。

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有一部叫做《小萝莉和她的猴神大叔》的电影,猴子被崇拜为神灵。事实上,科学家发现近一半的野生猴子患有癌症,或者处于边缘。他们认为这种情况是由环境污染引起的。

在风中,我们可以知道来自南亚的DTD污染物是否在青藏高原的冰雪中。

冰川是历史档案,可以捕捉过去的大气信息。如果不融化,每年下降的雪将沉积在表面上。

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在图片中我们可以看到去年的雪和今年的雪,一层一层,像树木年轮,我想研究冰川的历史。

冰川解密

我们怎样才能了解冰川的历史?通过冰芯。

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这是珠穆朗玛峰东荣布冰川冰芯的工作流程图。我们从海拔5400米的大本营前往海拔6500米,有些同事直奔顶峰。

这张照片背后的记忆并不是很好,因为从海拔5400米到海拔6500米的大本营没有明显的道路。

鲁迅说:世界上没有道路,还有更多人要去。如果有办法,那我们就去吧。我的同事和我必须携带冰芯设备,或雇用当地的藏人来驱赶牦牛。

从海拔5400米到5800米,感觉还是比较实惠的,因为地形比较大,一个阶段会很陡,你会尽力攀登。一个舞台可以相对平坦,你可以减慢一点节奏,停下来走。

最可怕的是,从海拔5800米到6500米,因为每个人的体力消耗都非常大,高原反应越来越重,每个人都失去了战斗精神,一步步没有任何目标,并感觉到他们永远不会去目标点。

很多人问我海拔6500米的感觉是什么?我说生命胜过死亡。但这是我的工作,我对冰芯的演奏非常好奇。雪中没有滴滴涕,所以让我好奇的是好奇心和责任感。

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在海拔6500米处,我们不得不挖一个雪坑。这里的雪很辛苦。它可以在没有铲子的情况下铲起。图片中的雪坑应该以强大的意志力完成。

挖坑后,我们可以运输冰芯钻机,组装并运行,并钻冰芯。虽然它听起来非常简单和轻盈,但要在如此高的高度上制作这些东西是非常困难的。

这些冰芯钻头分为小截面和小截面。在我们安排它们之后,我们可以形成一个长序列,它可以解释过去是什么样的,现在如何。基于这个序列,我们甚至可以预测未来将如何。

最后,清理整个雪坑并收集样品以使样品更完整并且获得更长的时间序列。

0f45-iaxiufp6487093.jpg冰芯中的气泡:古代空气的记忆

可以清楚地看到冰芯中存在许多气泡。这些气泡是我们研究的对象。我们需要捕捉这些泡沫中的气候信息。

024c-iaxiufp6488680.jpg世界上海拔最高的滴滴涕冰芯记录

通过对冰芯的研究,我们获得了世界上最高海拔和最长时间序列DDT的记录。

图中的峰值对应于印度疟疾爆发的时期。从1990年到2000年,印度继续使用滴滴涕,这些信息是由珠穆朗玛峰的冰芯记录的。

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喜马拉雅山的冰雪暴露在南亚沿风向排放的滴滴涕中,滴滴涕随风进入青藏高原内陆。由于青藏高原拥有广阔的原始森林,我们使用森林中的树叶作为污染物的陷阱。

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你为什么这么做?由于叶片中有孔隙,大气中的有毒物质可以在吸入二氧化碳的过程中被吸附,叶片表面有叶蜡,也可以吸附污染物。

除了叶子在大气中的吸附以及降雨和降雪的过程之外,森林的落叶过程还可以将吸附在叶子中的物质转移到地表。

564e-iaxiufp6493885.jpg森林泵效应

如你所见,西藏东南部的森林覆盖着一层厚厚的腐殖质。我们怀疑这个化粪池是一个巨大的滴滴涕水库。

0c91-iaxiufp6495583.jpg 50%大气DDT被冠层吸收

首先,我们爬树并在树的顶部和内部放置一个采样器,以便在气流过去时看到顶部和底部的滴滴涕浓度。我们发现50%的滴滴涕实际上已经被冠层吸收了。

我们还研究了叶子,并想知道它是否从发芽开始到叶子的逐渐生长都吸收了滴滴涕。

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我们发现,主要树种在整个生长季节甚至整个生长季节,即在生长尚未停止的时期,都在大气中吸收滴滴涕。

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我们在森林里设计了很多落篮。这就是我的学生们如何仔细收集每一片叶子和叶子蜡。

最后,我们发现森林的腐殖质层确实积累了大量的滴滴涕,聚集率为每年0.5吨。

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如果我们继续以这个速度积累,20年后,青藏高原原始森林的土壤是一个大型滴滴涕储层,接近中等污染水平。这是每个人都不能忽视的事情。

由于滴滴涕的全球流通和迁移,严格意义上的南极,北极和青藏高原不能说是纯净的土地。

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这是我们在南亚拍摄的珠穆朗玛峰南坡的照片。它非常美丽和清新。但我们看到的雪实际上是有毒的。

a132-iaxiufp6503100.jpg珠穆朗玛峰北坡

这是珠穆朗玛峰北坡的照片。这张照片对我来说具有深远的意义。每次去珠穆朗玛峰,如果遇到一些不顺利的事情,我会坐在车站脚下看珠穆朗玛峰并与珠穆朗玛峰交谈。

我在南亚工作了很长时间,南亚人民给我留下了深刻的印象。他们的生活节奏很慢。例如,如果孩子放学后没有作业,他们就会在外面玩。商家将完成他们的业务,在商店关闭后回家,并且不想急于赚钱;普通人通常悠闲地聊天,吃土豆和胡萝卜,没有很高的物质追求。然而,他们确实生活在污染严重的地区,人们不得不担心。

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这是世界上污染严重的地区的分布图,中国也在这张地图上。南亚等污染物随着大气的循环进入青藏高原,中国的污染物也可以进入北极。

因此,保护环境不再是某个国家,某个企业或某个工厂的问题。应该在全球范围内动员起来共同抵制,减少和控制污染。

此外,在滴滴涕的情况下,它在同一年生产并用于大面积。在每个人都意识到它的毒性之后,它被禁止使用,但是生产了其他化合物,例如禁止使用多氯联苯。后来,多溴联苯再次出现。

这种循环过程仍在继续,并且没有尽头。人类何时才能停止执行这样的周期性过程?

我认为,在保护环境的前提下,我们必须形成一些环保的生产方式,不要过分考虑自己的利益。

谢谢你们!