加利福尼亞州舊金山——在海灣的一個淺水臂中，太平洋的潮汐幾乎沒有引起波瀾，數百隻港海豹在那裡慵懶地躺著、交配和生育幼崽。這些海豹面容平靜，長著鬍鬚的臉上表情安詳，龐大的身體斜靠在海岸線上，但這掩蓋了它們身上揹負的令人不安的重擔。
這些海豹生活在大都市的邊緣，正在受到科學家的密切關注。舊金山灣出現了一個謎團：一種12年前停止生產的人造化學物質，仍然在海豹體內出現高濃度。
曾是蘇格蘭防護劑主要成分的化學物質，稱為PFOS，在這些港海豹體內仍然保持高濃度，即使在以魚為食的海鳥體內，該物質的濃度已經下降。
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舊金山灣的港海豹體內的PFOS水平是世界上最高的，而且這種化學物質的下降模式與其它永續性汙染物緩慢下降的模式不同。
“這是一個真正的難題。這些化合物的來源是什麼？它們是如何進入食物網的？”舊金山河口研究所的專案經理瑪格麗特·塞德拉克說，該研究所負責追蹤海灣中的化學物質。
PFOS，全氟辛烷磺酸，具有毒性、流動性並且幾乎無法被破壞。它會在世界各地的人和野生動物的組織中積累，包括鯨魚、北極熊、海龜、禿鷹和鵜鶘。
這種化學物質在海灣海豹體內的永續性預示著對後代可能產生的影響。由於海豹是捕食魚類的頂級掠食者，它們會吸收許多汙染物，併成為西海岸其他海洋生物健康狀況的晴雨表。
然而，儘管PFOS含量很高，但幾乎沒有人知道這種化學物質是否正在傷害海灣的海豹和其他生物。一些科學家引用了其他動物——海龜、海豚和海獺的證據，表明它可能會損害它們的免疫系統。
“我們無法擺脫它。它會在環境中積累。就像給浴缸注水，開啟水龍頭然後走開一樣，”俄勒岡州立大學環境化學家詹妮弗·菲爾德說。
“大自然無法降解它，它最終會進入生物群。在我們切斷供應之前，你只會不斷地增加全球環境的總負擔。”
一種頑固持久的化學物質
使全氟化合物 (PFC) 如此頑固持久的原因是它們含有氟鍵，這是最短和最強的化學鍵。這些相同的特性使它們在製造商中廣受歡迎，作為塗層，因為它們可以排斥油和水，穩定熱量，並作為炊具、紡織品、地毯、紙張和其他產品中成分的整平劑。
3M 公司於 1956 年開始銷售用 PFOS 製成的蘇格蘭防護劑。近半個世紀後，在研究表明它會在人體組織中積累之後，該公司同意在 2002 年停止生產這種化學物質。
這種停止似乎對舊金山灣的鳥類來說是一大福音。在南灣島嶼上雙冠鸕鷀產下的蛋在 2006 年的平均 PFOS 含量為十億分之 1,250，是全球野生動物中發現的最高濃度之一。三年後，它們的濃度仍然很高，為十億分之 1,240。但到 2012 年，濃度已驟降 70% 至十億分之 385。
沒有人知道為什麼鳥類體內這種物質的下降如此急劇和突然。
在港海豹中，情況卻有所不同。 2004 年南灣海豹血液中的平均含量為十億分之 1,040，也是全球海洋哺乳動物中最高的。但與鳥類不同，2010 年和 2011 年的含量仍然很高。
“我們不知道它們是如何吸收 PFOS 的。是它們吃的食物、它們游泳的水、它們休息的泥土，還是它們呼吸的空氣？”加州科學院和索薩利托海洋哺乳動物中心的海洋哺乳動物生物學家丹尼斯·格雷格說，他採集了海豹的血液樣本。
在海豹和鸕鷀吃的兩種魚類——丁鮣和銀魚中發現了 PFOS。
杜克大學的化學家克雷格·巴特說，化學物質的濃度在一個物種中會上升和下降，具體取決於它們在動物組織和更廣泛的食物網中的代謝、濃縮、降解和消除方式。
汙染物會在海豹群聚集的海灣南端積累，因為它沒有得到強勁的淡水和潮汐水沖刷。
“汙染可能是零星的，”格雷格說。但南灣的港海豹持續顯示出高濃度。“這確實表明南灣存在 PFOS 來源。”
巴特對此表示贊同，他說持續的高濃度強烈表明當地來源仍然存在。
“我們可以說，舊金山灣的 PFC 來源仍然在繼續，”他說。
在世界其他地方，野生動物體內的 PFOS 水平並未顯示出一致的趨勢，至少目前還沒有。這種化學物質在北極環斑海豹體內有所下降，科學家們將其歸功於逐步淘汰。與此同時，西北大西洋的港海豹沒有顯示出下降的趨勢。根據全國範圍的監測，人類體內的 PFOS 水平有所下降。
抑制免疫力的影響？
長期以來，生物學家一直困惑不解，為什麼自 20 世紀 70 年代以來，聚集在海灣莫瑞溼地的港海豹種群一直保持穩定，而加利福尼亞州的其他種群卻在蓬勃發展。
但沒有人評估 PFOS 或海灣中的其他汙染物是否可能是罪魁禍首。研究海洋動物既困難又昂貴，而且沒有計劃對它們進行健康影響測試。
海灣的海豹沒有出現死亡、疾病爆發或繁殖失敗的情況。但內華達大學拉斯維加斯分校的研究教授瑪吉·佩登-亞當斯說，即使沒有明顯的損害跡象，它們的健康也可能因 PFOS 而受到嚴重但微妙的損害，她研究過 PFOS 對海龜和瓶鼻海豚的影響。
“我們沒有一個種群明視訊記憶體在問題，”她說。“我們正在處理一種普遍存在但並非溢位的東西。我們擁有的資料表明，海灣海豹的健康狀況可能確實受到損害。”
一項罕見的研究將 PFC 升高與海洋哺乳動物的免疫抑制導致傳染病聯絡起來，那是加利福尼亞海岸海獺死亡的案例。
“我們正在努力瞭解 PFC 如何影響免疫系統，”紐約州衛生部沃茲沃思中心的環境汙染物研究員、紐約州立大學奧爾巴尼分校的教授庫倫薩查拉姆·坎南說。
坎南說，即使海洋哺乳動物體內只有幾百個十億分之一的濃度，也可能導致免疫抑制。
來自南卡羅來納州和佛羅里達州攜帶高濃度 PFOS 的大西洋瓶鼻海豚顯示出免疫反應改變的證據。研究人員發現，沿著美國東南部海岸受到 PFOS 汙染的紅海龜的血液中含有表明肝損傷和免疫功能受損的標記物。
“很難衡量野生動物的免疫反應變化。我們只有相關性，而沒有因果關係的證據，”佩登-亞當斯說。
因此，佩登-亞當斯和其他人透過對替代動物（在本例中是西方籬笆蜥蜴）的實驗室研究來支援紅海龜的實地研究。他們看到了同樣的情況：PFOS 抑制了免疫力。
然而，“海豹的免疫系統可能與海豚的反應不同。海洋哺乳動物的系統比爬行動物更復雜，”她說。
奇怪的是，對人類的研究可能會為動物體內其他與激素相關的健康影響提供線索。通常情況恰恰相反。對大約 47,000 名飲用水被西弗吉尼亞州杜邦工廠汙染的人進行的一項調查將 PFOS 與肝功能變化、妊娠期高血壓、女性激素影響和高膽固醇聯絡起來。其他研究表明，它與甲狀腺疾病、早產和出生體重過低有關。
進入海灣的途徑
全氟化合物有許多方式進入海灣。從海豹和鳥類收集的線索——以及其他地方的研究——都指向來自汙水、軍事基地和機場的當地來源，塞德拉克說。
39 個汙水處理廠向海灣排放汙水，其中可能含有全氟化合物，這些化合物會從舊的消費品或從發展中國家進口的較新產品中浸出。
“由於該化合物會塗覆在織物上，當衣物被清洗時，化學物質會進入汙水處理廠，”菲爾德說。“我們仍然在家庭、學校和汽車中使用經過處理的物品。我懷疑經過處理的物品的沖洗物會持續到這些物品的壽命結束。它們可以在我們家裡待 20 年，然後進入垃圾填埋場。”
科學家們在尋找 PFOS 來源的線索時，在海灣港海豹和鸕鷀蛋中發現了高濃度的PFHxS，這是地毯處理劑中的一種成分。
“僅僅因為你停止生產，並不意味著全氟化合物會立即消失。如果公司有庫存，他們就會使用它們，”菲爾德說。
此外，一些工業中廣泛使用的氟化化合物可能會在環境中轉化為 PFOS。
這些化合物也會被汙水汙泥捕獲。全氟辛烷磺酸（PFOS）具有極強的永續性，在某案例中，汙泥被撒在農田30年後，仍然可以檢測到。測試發現，舊金山灣的每份汙泥樣本和幾乎每份沉積物樣本中都存在該物質。
科羅拉多礦業學院的助理教授克里斯托弗·希金斯懷疑，舊金山灣區持續存在的工業汙染源仍在汙染海灣。他發現，為高科技產業服務的汙水處理廠附近的PFOS水平更高。
受汙染的海豹棲息的南部海灣下游，接收來自舊金山國際機場的徑流和來自為矽谷服務的三個汙水處理廠的汙水。那裡還有三個前軍事設施。
但是，確定汙染源很困難。舊金山灣區水質控制委員會的助理執行官托馬斯·穆姆利表示，監管機構不要求企業監測和報告全氟化合物，也不要求汙水處理廠測量汙水中的全氟化合物。
帕洛阿爾託環境控制經理卡琳·諾斯說：“我們正在絞盡腦汁地試圖弄清楚全氟化合物的來源以及如何阻止它們。”
“對於製造化學品的人來說，這是一個很好的教訓。即使在它被淘汰多年後，它仍然在造成問題。”
其他地方已證實，機場、軍事設施和煉油廠排放的物質含有富含全氟辛烷磺酸的滅火泡沫，這些泡沫曾在火災和日常練習中使用。
五角大樓的美國國防部發言人馬克·賴特表示，美國國防部現在正在購買不含全氟辛烷磺酸的泡沫配方。但據聯邦資料庫顯示，美國國防部在全國範圍內仍有近600個受汙染的場所，這些場所曾在用於訓練演習的火坑中使用過受全氟辛烷磺酸汙染的泡沫。
此外，來自海外的一系列產品也可能仍含有全氟辛烷磺酸。儘管全氟辛烷磺酸在美國、加拿大和歐盟已被停用，但在3M公司停止生產後的2003年，中國開始生產全氟辛烷磺酸。根據提交給《斯德哥爾摩公約》秘書處的一份檔案，全氟辛烷磺酸在中國數十個製造業部門被廣泛使用。
希金斯說：“全氟化合物的獨特之處在於，它們結合了諸如三氯乙烯（TCE）等化學物質的一些負面影響，以及諸如多氯聯苯（PCBs）等化學物質的負面影響。它們不僅符合三氯乙烯的‘流動性強’和‘有毒’的特點，也不僅符合多氯聯苯的‘生物累積性’和‘永續性’的特點。它們同時符合這兩者。”
遺留問題
關於為什麼舊金山灣的海豹仍然高度受到這種停用化學物質的汙染，以及它可能如何影響它們的問題，仍然隱藏在它們龐大的身軀中。
也許這些城市生物註定要充當活的儲藏庫，對有毒遺留問題發出警報。
十二年前，對同一海豹群的研究表明，多溴阻燃劑在10年內增加了100倍。根據這些資訊以及人類母乳中急劇上升的水平，加州在2003年禁止了兩種阻燃劑。這些海豹以及世界各地野生動物中的含量現在已經急劇下降。
格雷格說：“至關重要的是我們要繼續監測種群。這是我們瞭解海豹健康或生存狀況變化的唯一途徑。即使我們沒有得到[關於全氟辛烷磺酸]的完整答案，我們也可以開始瞭解海灣中海豹面臨的風險。”
本文最初發表於環境健康新聞，這是一個由非營利媒體公司環境健康科學出版的新聞來源。