在英國石油公司墨西哥灣漏油事件中使用分散劑是用汙染對抗汙染嗎?

化學分散劑將對海洋生物產生什麼影響仍不清楚——只有在墨西哥灣進行的大規模、不受控制的實驗才能揭示真相


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大約五百萬升分散劑已被用來分解洩漏到墨西哥灣的石油,這使其成為美國曆史上此類化學品的最大規模使用。如果持續 10 個月,與 1979 年墨西哥在該地區的 Ixtoc 1 井噴一樣長,那麼馬孔多井災難很有可能實現全球最大規模的此類化學品使用量,超過 1000 萬升。

毫無疑問,分散劑是有毒的:到目前為止在海灣使用的兩種 COREXIT 分散化合物都能夠殺死或抑制從浮游植物到魚類的各種水生物種的生長。“這是為了減少整體環境影響而做出的權衡決定,”國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 局長、海洋生物學家簡·盧布琴科在 5 月 12 日的新聞釋出會上解釋說。“當發生石油洩漏時,沒有好的結果。”

這種情況下的權衡是在試圖保護路易斯安那州的沼澤地和佛羅里達州的海灘時新增有毒化學物質。但是,美國環境保護署 (EPA) 對墨西哥灣洩漏事件中使用最多的分散劑——COREXIT 9500——的毒性表示擔憂,並命令英國石油公司尋找替代品。(COREXIT 9527 在洩漏事件早期使用過,但由於被認為毒性太大而停用。)

問題是?環保署的行業生成的資料不清楚各種分散劑的相對毒性。“如果你認為關於 COREXIT 的資料很糟糕,那就試圖找到關於替代品的任何像樣的毒理學資料,”馬里蘭大學切薩皮克生物實驗室的毒理學家凱里斯·米切爾莫爾說,他幫助撰寫了 2005 年國家研究委員會 (NRC) 關於分散劑的報告。“我無法根據這些資料比較和對比哪一個毒性更大。”

分散的石油
COREXIT 9500 和 9527 均由總部位於伊利諾伊州內珀維爾的納爾科公司生產,該公司以其在石油行業的淨水工作而聞名。“每生產一桶石油,就會產生 3.5 桶水,”納爾科公司首席技術官、化學家馬尼·拉梅什解釋說。“這些水在排放前需要處理。水處理一直是我們的核心領域。”

但與此同時,納爾科在忙於清潔石油行業的水的同時,也提供了 COREXIT,這是一種最大限度地減少任何洩漏到水中的石油的影響的產品。該化合物與埃克森美孚公司合作開發,主要在德克薩斯州舒格蘭和路易斯安那州加里維爾的工廠生產。該公司預計,由於最近的洩漏事件,將售出約 4000 萬美元的 COREXIT。“分散劑過程的作用是防止石油到達海岸,並將石油轉化為天然微生物的易食食物,”拉梅什說。“如果石油到達海岸,石油的分解速度非常慢,它可能會在海岸上停留 100 年。”

上週,環保署和納爾科都公佈了COREXIT 9500 的成分列表,以回應公眾的廣泛擔憂。其成分包括丁二酸(化妝品中的潤溼劑)、山梨醇(存在於從嬰兒沐浴露到食品的各種產品中)和不同比例的石油餾分——它幾乎在 28 天內完全分解。“所有六種[成分]都用於日常生活中——漱口水、牙膏、冰淇淋、泡菜,”拉梅什辯稱。“我們認為 COREXIT 9500 非常安全。”

美國疾病控制與預防中心同意這一觀點,並在給衛生專業人員的檔案中指出,“分散劑含有經過驗證的、可生物降解的、低毒性的表面活性劑”,這些表面活性劑“類似清潔劑”且“在低毒性溶劑中”。

然而,根據毒理學資料,這些溶劑(石油餾分)也是已知動物致癌物,並且佔 COREXIT 給定體積的 10% 到 30%。而且,這些同樣的日常產品可能對野生動物致命。“這與Dawn 洗碗皂中的產品相同,”米切爾莫爾指出,該產品被廣泛用於清理被石油汙染的鳥類和其他動物。“我也不想把魚放在 Dawn 洗碗皂中。這會殺死它。”

因此,環保署於 5 月 26 日命令英國石油公司停止在油汙上噴灑分散劑。環保署還命令英國石油公司在 5 月 20 日尋找毒性較低的替代品,該公司在當天的一封信中回應說,“英國石油公司仍然認為 COREXIT EC9500A 是最佳替代品。”分散劑繼續噴灑到持續的漏油事件中。

沒有替代品
英國石油公司可以提出此類主張的原因之一是缺乏關於任何替代分散劑的明確資料。作為海上鑽井所需的國家應急計劃的一部分,必須備有18 種環保署批准的分散劑中的一種,以處理洩漏的石油。這些分散劑中的每一種都已預先批准使用,並且這些分散劑中的每一種都已由生產它們的公司使用具有代表性的河口蝦 (Mysidopsis bahia) 和魚 (Menidia beryllina) 物種進行了毒性測試。具體來說,這些動物暴露在每 10 升水中混合 1 升分散劑和重燃油的環境中。

然而,這些測試的結果差異很大,從 COREXIT 僅 2.6 ppm 的水平到另一種分散劑 NOKOMIS 3-F4 的 100 ppm 發生毒性影響。這向專家表明,顯示較低毒性的測試可能使用了已經失去效力的重燃油。畢竟,石油中的揮發性有機化合物在暴露於空氣中時會迅速蒸發,甚至可以被水沖走。“這些是數量級的差異,”米切爾莫爾指出。“其中很多可能與這些測試的設定方式有關。”

納爾科毒理學家塞爾吉奧·亞歷克斯·比利亞洛沃斯補充說,“如果石油陳化,那麼石油就會失去毒性。如果使用毒性不大的石油,如果你分散這種石油,你將得到非常有利的數字。這些數字真的存在嗎?”

環保署本身在提出建議時並未表現出對毒理學資料的最佳理解,而是敦促英國石油公司使用毒性低於特定截止值的分散劑(pdf)。當然,在毒理學中,濃度越低,給定物質的毒性就越大。“他們完全弄錯了,”米切爾莫爾說。環保署現在正在對 COREXIT 和路易斯安那州原油進行自己的毒理學測試,但結果尚未公佈。

儘管如此,根據 2005 年 NRC 報告中提供的毒理學測試資料,僅 20 ppm 的 COREXIT 9500(或 2.5 升水中一滴)會抑制墨西哥灣矽藻Skeletonema costatum的生長。比利亞洛沃斯說,它似乎會抑制浮游植物進行光合作用的能力,特別是阻斷實現光系統 II 複合物的部分生物化學過程。“Skeletonema 似乎是最敏感的物種之一,”他說。“像許多水生植物一樣,這些生物具有彈性,即使在某些情況下被化學物質消滅,它們也傾向於恢復。”

COREXIT 也未獲準在英國水域使用,因為它未能透過所謂的“帽貝測試”。該測試包括在岩石上噴灑分散劑和石油,然後檢視帽貝(一種小型軟體動物)是否仍能附著在岩石上,COREXIT 和許多其他具有光滑表面活性劑的分散劑都未能透過該測試。“這不是適用於岩石海岸的產品,”比利亞洛沃斯說。“這些只適用於開闊海域。”

新穎用途
當然,就墨西哥灣英國石油公司馬孔多井噴出的石油而言,COREXIT 正在以另一種未經批准的方式使用。來自其中一個遙控機器人的噴嘴已將超過 150 萬升分散劑直接噴灑到大約 1500 米深的海底逃逸的石油和天然氣上。“我認為沒有人知道在深處施用分散劑會發生什麼,”拉梅什說。“我們沒有任何知識可以讓我們預測會發生什麼。”

除了產生地下羽流(併為食油微生物提供豐富的盛宴)之外,整個水體中的海洋生物面臨的石油分散劑量仍不清楚。NOAA 的測量結果顯示,在前半米水域中分散的石油含量達到 100 ppm,在 10 米處降至 12.5 ppm,甚至更深處的含量未知。“沒有任何關於分散劑的環境相關水平的資訊,”米切爾莫爾指出。“分散的石油將是有毒的,特別是在包含所有敏感生命階段的頂部 10 米中。任何具有敏感膜的物質都可能受到分散劑和分散的石油的影響。”

陽光照射到分散的石油上,可能會透過一種被稱為光毒性的現象使問題變得更糟。石油中的化合物充當催化劑,將太陽的部分能量轉移到氧氣中,使後者轉化為更具活性的狀態,從而真正灼傷細胞。並且,當魚類和其他海洋生物攝入分散的石油時,它會被分解成毒性更強的副產品。“這些東西會分解成什麼?”米歇爾莫爾說。“在毒理學中,通常有毒的實體不是原始化合物。”

最終,問題在於人們對分散劑和分散的石油瞭解太少。“考慮到這是一個價值數十億美元的產業,為什麼這些資料空白沒有被填補?”米歇爾莫爾問道。“關於毒性資料有限的整個問題——這不僅是分散劑的常見問題,也是我們每天排放到環境中的數萬種化學物質的常見問題。”

畢竟,在使用了雙酚A、多溴阻燃劑和其他化學品幾十年後,才開始出現重大擔憂。實際上,使用取代了安全測試——而這正是分散劑和墨西哥灣大規模洩漏事件中正在發生的事情。對化學品和化學工業的不同監管可能會在未來阻止像分散劑及其數千種化學“表親”周圍的毒理學謎團。

在5月12日美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的盧布琴科發言的同一新聞釋出會(關於該化學品的使用)上,美國環保署署長麗莎·傑克遜說:“我們正在使用大量的分散劑。”“這種情況的持續時間比人們在第三天或第四天可能知道的要長。我們仍然在處理不斷釋放的新鮮石油,我們需要繼續分散它。”

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