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2024-05-03 16:53

人类活动导致有毒铊进入波罗的海

人类活动占了相当大的比例——anywher从20%增加到60%以上根据伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)和其他机构的科学家的最新研究,在过去的80年里,有毒的铊进入了波罗的海。

目前,被认为对哺乳动物毒性最大的金属铊(元素符号TI)在波罗的海海水中的含量仍然很低。然而,研究表明,铊的含量可能会增加,因为进一步的人为或人为活动,或者由于波罗的海的自然或人为再氧化,可能会使海洋中的硫化物含量减少。波罗的海是地球上最大的人为缺氧区,由于丰富的硫化物矿物,它的大部分铊都积聚在沉积物中。

“人为活动每年释放大量有毒的铊。根据发表在《环境科学与技术》杂志上的一篇题为《波罗的海铊循环的人为强迫》的文章,这项研究证明,大约自1947年以来,人为来源向波罗的海输送的铊量有所增加。

“人类向波罗的海释放了大量铊,人们应该意识到这一点。如果这种情况继续下去,或者如果我们在未来进一步改变波罗的海的化学成分,或者如果它自然发生变化,那么更多的铊就会积累起来。这将是令人担忧的,因为它的毒性,”该文章的主要作者查德林·奥斯特兰德说,他是世界卫生组织海洋化学和地球化学系的博士后研究员。目前,他是犹他大学地质与地球物理系的助理教授。

在这项研究中,研究人员开始更好地了解铊及其两种稳定同位素203Tl和205Tl如何在波罗的海循环。为了识别现代铊循环,从海水和浅层沉积物岩心样品中收集了浓度和同位素比值数据。为了重建更早以前的铊循环,研究人员用更长的沉积物岩心补充了他们的短岩心样本,这些样本是早些时候在海洋最深处之一附近收集的。他们发现波罗的海的海水在205Tl的浓度比预测的要高得多。根据较长的沉积物岩心,这种富集始于1940年至1947年左右。

文章指出,如果205Tl的增加与“与人类活动有关的几乎同时期的趋势”无关,那将是“高度巧合”。虽然铊含量增加的确切来源尚不清楚,但这篇文章指出,第二次世界大战结束后,地区水泥产量的增加可能起到了重要作用,其他可能的来源包括煤炭燃烧和硫铁矿(一种硫化铁)的焙烧。

“对我来说,这项研究最重要的方面是,我们基本上发现,波罗的海的大部分地区——如果不是大部分的话——都受到了盆地周围人类活动造成的有毒金属铊的污染,”WHOI地质与地球物理系的兼职科学家、共同作者苏恩·尼尔森说。“据我所知,这构成了有记录以来地理上最广泛的铊污染区域。人们早就知道,波罗的海受到人类活动的强烈影响,尤其是在过去几十年里,日益持续的氧气损失导致了渔业的巨大损失。作为一名丹麦人,我一直关注着丹麦媒体关于波罗的海的(坏)消息,而我们的发现只是为该盆地本已恶劣的海洋生物环境增加了另一个维度。虽然铊污染可能不是波罗的海生态系统最直接的问题,但在我看来,毫无疑问,它增加了需要采取措施将波罗的海恢复到人类和海洋生物可以自然共存的状态的紧迫性。”

“我们的数据加强了证据,证明从海水中去除铊并在沉积物中储存是由缺氧和硫化物的存在严格控制的,”合著者科琳·汉塞尔说,她是WHOI海洋化学和地球化学部门的高级科学家。“因此,最近在波罗的海‘解决缺氧问题’的行动涉及向海底注入氧气,这令人担忧。波罗的海的这种氧化可能会导致铊以及其他硫化物金属(如汞)释放到覆盖的海水中,在那里它们可能会在鱼类体内生物积累到有毒水平。根据该地区的活动,我们预测铊污染的来源是该地区历史上的水泥生产。随着全球水泥产量的持续增长,这项研究可以提醒制造商,需要减轻水泥窑粉尘对周围水生和海洋生态系统的潜在下游影响。这项研究强调了同位素在确定海洋生态系统污染物来源方面的效用,这很难单独用浓度数据来解开。”