洛杉磯附近海洋中消失的滴滴涕之謎

一項被停用的農藥的110噸沉積物在海底迅速減少,使人們對是否需要進行昂貴的清理工作產生了懷疑

洛杉磯——據最新資料顯示,洛杉磯縣附近海域的滴滴涕沉積物迅速減少,令專家震驚,並使人們對是否需要進行有爭議的價值6000萬美元的超級基金清理工作產生了懷疑。

幾十年來,政府官員和科學家們一直估計,有110噸被停用的農藥——世界上最大量的滴滴涕沉積物——散落在海底,這些沉積物是由一家現已倒閉的洛杉磯公司排放的。

但根據美國環境保護署的最新測試,現在只剩下大約14噸。


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在帕洛斯弗迪斯半島附近發生的滴滴涕事件,目前仍然是一個科學之謎。科學家們無法解釋,在經過幾十年的緩慢、逐漸減少之後,為什麼在短短五年時間裡——2004年至2009年之間的測試——幾乎有90%的滴滴涕消失了。

“這是一個顯著的減少,”環保署的現場經理朱迪·黃說。“它小了很多。我們不完全理解為什麼。”

加州大學洛杉磯分校環境與可持續發展研究所副主任馬克·戈爾德說,他感到“絕對震驚”。

自從20世紀90年代以來就一直在該地點的技術審查委員會任職的戈爾德說:“此前沒有任何預兆。” “今天的滴滴涕比五年前少了大約一個數量級。我不認為這種程度的變化會在過去五年內發生。很難評估它去了哪裡。”

一種理論是,這是一個統計上的偶然事件,當研究人員從海底取回新的沉積物樣本時,他們不知何故錯過了所有滴滴涕熱點。另一種理論是,某種東西加速了農藥脫氯的速度——也許更多的微生物突然吞噬了更多的農藥,並將其分解成含有較少氯的副產品。另一種可能性是,它已經擴散到水中並擴散到整個海洋,儘管沒有證據表明這一點,也沒有已知的推動這種快速變化的因素。

美國地質調查局的研究化學家羅伯特·埃根豪斯說:“可能有些東西正在那裡發生變化。”他從20世紀70年代開始研究這個地點。“你沒有新增任何新的滴滴涕,所以隨著時間的推移,濃度會下降。最關鍵的問題是:是什麼控制著它?”

魚類、鳥類和人類的有毒遺產
1947年至1971年間,農藥生產商蒙特羅斯化學公司向洛杉磯縣的下水道排放了數百萬磅的滴滴涕,這些下水道在離岸兩英里的帕洛斯弗迪斯海灘地區排空。沉積物覆蓋了大約17平方英里的海底。

滴滴涕於1972年在美國被停用,因為它在環境中積累,導致禿鷹、鵜鶘和其他鳥類幾乎滅絕。

在洛杉磯附近,滴滴涕和其他被稱為多氯聯苯或多氯聯苯的停用物質已經滲入食物網,導致魚類、鳥類和海洋哺乳動物受到高度汙染。垂釣者被警告,不要食用從聖莫尼卡到海豹灘近海捕獲的白鯛和其他底棲魚類,因為多氯聯苯含量過高會導致癌症和神經系統疾病。直到2007年,在洛杉磯以西22英里的聖卡塔利娜島上的禿鷹一直無法繁殖,因為滴滴涕使其蛋殼變薄。

環保署在2000年宣佈該地點對“人類健康和環境構成不可接受的風險”,因此一直在計劃在帕洛斯弗迪斯海灘的部分割槽域覆蓋一層厚厚的乾淨沙子,估計耗資6000萬美元。

但現在可能沒有必要建造這個有爭議的蓋子,這在深海海域是史無前例的。根據環保署的最新資料地圖,沉積物不僅縮小了規模,而且滴滴涕和多氯聯苯的峰值濃度或熱點也大幅降低。汙染物水平已經達到了環保署希望用蓋子達到的水平。

黃說:“我們要麼在沒有蓋子的情況下實現了[我們的目標],要麼接近了目標。”她還說:“根據2009年的資料,我們現在有了更好的瞭解。” 但是,“對我來說,整個專案就像一個巨大的拼圖。”

2009年,從海底59個地點採集了100個樣本。但隨後環保署聘請了外部專家審查這些意想不到的發現,這些發現於去年秋天得到證實。環境健康新聞獲得的資料直到今天才公開。

沒有發生任何可能解釋如此巨大、快速變化的重大風暴、地震或山體滑坡。

“在過去的20年裡,我們一直在觀察魚類組織和地表沉積物中的含量下降。但[新發現]比我們預期的要多。看來變化已經加速了,”負責運營將蒙特羅斯的滴滴涕排放到海洋的汙水排放口的洛杉磯縣衛生區的監督環境科學家約瑟夫·古利說。

“滴滴涕不會那麼快分解。我不認為這是細菌突然吞噬了所有這些東西。這有點神秘,” 南加州沿海水域研究專案(一個研究南加州沿海汙染的政府資助機構)的毒理學主管史蒂夫·貝補充道。

美國地質調查局地質海洋學家克里斯托弗·舍伍德自1991年以來一直在研究該地點的沉積物,他懷疑新資料可能是一個“統計上的偶然事件”,因為他想不到有什麼可以使滴滴涕如此迅速地發生轉化。

他說:“如果我是一個愛打賭的人,我會說下次我們看的時候,我們會看到比2009年更高的滴滴涕庫存。” “我個人的假設是他們只是錯過了汙染最嚴重的地方。” 他承認如此巨大的錯誤——錯過90%的沉積物——將是“非常糟糕的統計運氣”。

本質上,在深海海底真正發生的事情仍然是一個謎。舍伍德說:“我們都在摸著石頭過河。”

漫長而曲折的故事
這個消失行為是帕洛斯弗迪斯海灘複雜故事的最新曲折,該海灘被認為是地球上研究最多的海底。每天都有數億加侖的該縣處理過的汙水被排放到那裡。

環保署於1996年宣佈帕洛斯弗迪斯海灘為超級基金地點。在離岸兩英里,水深200英尺的深海海域,它是美國最嚴重垃圾場名單中最為不尋常和最具挑戰性的地點之一。

它是美國曆史上尋求自然資源損害賠償的最大法庭案件之一的焦點。該案件由美國司法部於1990年提起,導致2000年在聯邦法院進行了一場激烈的審判。蒙特羅斯、其他幾家製造商和該縣衛生機構支付了大約1.4億美元的和解金。

具有諷刺意味的是,當時蒙特羅斯公司代表在法庭上辯稱,沉積物會自然降解,因此沒有必要進行昂貴的清理工作。但他們的主要專家被法官駁回,因為政府提供的證據表明他不是生物降解專家,並且可能操縱了一些資料。

埃根豪斯說,蒙特羅斯“在說它正在脫氯方面是對的。這一點沒有爭議。” “但他們的速率是不現實的。當時沒有資料可以做出準確的預測。”

埃根豪斯先前對海灘上一個位置的分析表明,分解產物,稱為DDMU,現在比原始的滴滴涕/滴滴伊在該處更為普遍。幾乎沒有人知道該物質的毒性或它是否對野生動植物或人類健康有潛在影響。

埃根豪斯說:“普遍的觀點是,氯越少,物質的毒性就越小,但沒有什麼可以取代實際的毒理學研究。”

舍伍德分析了帕洛斯弗迪斯海灘多個地點大約30年的滴滴涕資料,並表示沉積物中大部分物質的下降率僅為每年1%到2%,遠低於可以解釋五年內減少96噸的任何情況。

他對環保署新資料的準確性特別懷疑,因為它顯示大多數多氯聯苯也消失了,而多氯聯苯不像滴滴涕那樣分解。

埃根豪斯的分析(儘管僅在一個地點)也沒有任何跡象表明脫氯的速度一直在加快。他說:“對1992年至2003年之間的資料和2009年的核心樣本的分析表明,那裡的速率沒有變化。”

他說,結果是“我們目前無法確定過去的速度是否發生了變化,或者它們將來是否會發生變化。”

埃根豪斯現在正在分析海灘上更多的地點,這些地點可能會在六個月內提供關於那裡現在正在發生的事情的關鍵答案。

微生物的進化?
貝說,也許分解滴滴涕的“微生物發生了進化或適應”。他說,也許自從2004年以來,在經過數十年的滯後之後,某種東西“加速了它們的生長”。

密歇根州立大學的詹姆斯·蒂德傑說,這些型別的吞噬氯的微生物“可以呈對數增長”。它們的菌落的生長開始時很慢,然後達到指數增長的程度,從而改變整個環境。

微生物學家和大學微生物生態學中心主任 Tiedje 教授說:“有些微生物可以在一夜之間快速生長。自然界中有很多例子表明,微生物的數量會大幅增長,其脫氯速率也會隨之提高。”

例如,碳含量的變化會導致微生物數量的爆發式增長,因為它提供了更多的食物。“如果更多的碳被分解,尤其是在厭氧條件下,微生物會獲得脂肪酸和氫氣,而這正是脫氯菌所喜歡的,”Tiedje 說。

那部分海底的條件發生了重大變化。洛杉磯縣在 2002 年底開始全面採用二級汙水處理,這大大減少了排放到海洋中的有機物質的量,並增加了系統中的氧氣。然而,Tiedje 認為這可能會產生相反的效果,減緩氯化化學物質的分解。

另一種可能性——令一些專家感到擔憂的是——這些化學物質擴散到了水中,因此不再存在於海底。

縣衛生機構的 Gully 表示,這種情況令人擔憂,因為它意味著更大範圍內的更多魚類可能會直接透過水而不是透過食物網受到汙染。任何清理工作幾乎都是不可能的。然而,他說,水質檢測尚未發現任何增加。

魚類和鳥類是真正的指標
該地區最後一次對底棲魚類進行測試是在 2004 年,它們的汙染仍然很嚴重,“這是人們不應忽視的部分,”Gold 說,他去年加入加州大學洛杉磯分校之前曾是環保組織“治癒海灣”的執行主任。

“儘管沉積物中的濃度大幅下降,但我們在魚類中並未看到類似、相應的下降。最近的結果應該促使我們更加關注魚類中的汙染物濃度,”Gold 說。

Tiedje 表示,魚類——以及因此而來的老鷹、海鳥和食物鏈中的其他生物——可能會長期受到汙染,因為魚類是“優秀的清道夫”。

他說:“你必須真正清理掉這些沉積物,才能對魚類產生影響。”

Huang 表示,美國環保署現在計劃今年秋季進行更多的沉積物測試,以瞭解自 2009 年以來發生了什麼變化。

她說:“我們應該再去看看,因為 2009 年和 2004 年的情況有所不同。”一個懸而未決的問題是:如果 2009 年是 14 噸,那麼現在是多少?“我們知道它在減少。它正在變小。我不知道小了多少,”她說。

根據其 2000 年的計劃,美國環保署為覆蓋該地點的目標是“立即將”平均 DDT 濃度降至百萬分之 78,低於 2004 年發現的百萬分之 150。但現在計算出的平均值為百萬分之 58。對於 多氯聯苯,目標是將其降低至百萬分之 7,而新資料顯示,現在僅為百萬分之 0.23。

Gully 說:“從一開始,我們就對覆蓋它表示擔憂。覆蓋帶來的風險並非微不足道。如果做得不好,可能會使糟糕的情況變得更糟。”

儘管如此,在美國環保署,“覆蓋仍然絕對在考慮之中,”Huang 說。但她補充說,由於汙染量已經小得多,現在必須考慮其他方案。一個想法是尋找方法來豐富微生物,使其工作得更快。

更多的分析導致癱瘓?
Gold 擔心,沉積物的縮小會導致美國環保署更加癱瘓。“在某種奇怪的方式下,過去十年的不作為正在得到回報,”他說。“但從我的角度來看,這個專案不應該結束。”

Sherwood 說,所有人的目光都將集中在下一輪取樣上,以檢視它是否證實了汙染物的大幅下降。

他說:“如果證實了,那就值得慶祝了。但我現在還不會開啟香檳。”

本文最初刊登在環境健康新聞,該新聞來源由非營利媒體公司環境健康科學出版。

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