研究人員今天在《自然》雜誌上報告說,自工業革命開始以來,上層海洋中的汞含量增加了兩倍,而人類活動是罪魁禍首。
儘管一些計算機模型已經估計了海洋汞的含量,但新的分析提供了首次全球測量。它填補了全球環境圖景的一個關鍵部分,不僅跟蹤了世界海洋中的汞含量,還跟蹤了它的來源和所在的深度。
伊利諾伊州萊蒙特市阿貢國家實驗室的能源和環境政策科學家大衛·斯特里茨說:“以前沒有人嘗試對所有海洋進行更全面的概述,並估算出地表和一些深水中汞的總量。”他沒有參與這項研究。
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研究人員在2006年至2011年期間的八次研究航行中收集了北大西洋、南大西洋和太平洋的數千個水樣。為了確定汞含量隨時間的變化,他們將來自深達5公里的海水樣本與更接近地表的水進行了比較,後者最近更多地暴露於來自陸地和空氣的汞汙染。
汞放大
他們的分析表明,自工業革命開始以來,人類活動(主要是化石燃料的燃燒,但也包括採礦)已使海洋上層100米的汞含量提高了3.4倍。現在,世界海洋中的人為汞總量為2.9億摩爾,其中北極和北大西洋的含量最高。
麻省理工學院大氣化學家諾埃爾·埃克利·塞林說:“他們的研究真的能夠回顧過去。”她沒有參與這項研究。
研究人員表示,海洋環流模式有助於減緩海洋汞含量上升的一些影響。推動非常寒冷、高鹽度和高密度水下沉到深海的環流模式,將大量汞從生命豐富的較淺深度帶走。這為海洋生物提供了一些保護,因為汞的毒性作用會在食物鏈的每一步中放大。例如,像金槍魚這樣的頂級捕食者體內的汞含量比周圍的海水高出1000萬倍。
海洋緩衝
但該研究的合著者、馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所的海洋地球化學家卡爾·蘭伯格表示,深水隔離汞的能力可能很快就會耗盡。他指出,人類在未來50年內排放的汞量將與過去150年一樣多。
“深水形成隱藏汞的能力開始不堪重負,最終導致越來越多的排放物會出現在越來越淺的水域中,”蘭伯格補充道。這增加了關鍵食物物種中汞含量上升的機率,從而增加了人類的接觸量。
在美國,有5-10%的育齡婦女的血液中汞含量已經升高,增加了她們的孩子出現神經發育問題的風險,據估計,歐盟每年有150萬至200萬兒童出生時接觸的汞含量與智商下降有關。野生動物和海洋生物也未能倖免。研究發現,汞含量會損害某些魚類和鳥類的生殖健康和生育能力。
汙染控制
威斯康星州米德爾頓市美國地質調查局的地球化學家大衛·克拉本霍夫特表示,這項新研究表明,減少汞汙染的努力可能是有效的,因為海洋並未受到均勻汙染。
他說:“這項工作有力地表明,在海洋的汞含量中已經看到了代際變化——如果真是這樣,我們希望它們會經歷與人類減少汞排放相關的反應。”
蘭伯格對此表示同意。“新資料表明,這個問題實際上更易於解決,”他說。“這是一個令人樂觀的原因,應該讓我們興奮地採取行動,因為我們實際上可能會產生影響。”
本文經許可轉載,並於2014年8月6日首次發表。