研究发现人类活动在很大程度上导致了波罗的海剧毒金属铊的存在

伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）和其他机构的科学家进行的最新研究表明，人类活动在很大程度上导致了波罗的海有毒铊的存在，占过去 80 年铊污染总量的 20% 至 60%。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。

该研究的第一作者查德-奥斯特兰德（Chad Ostrander）在准备调查期间从东哥特兰盆地采集的沉积物短岩心。图片来源：伍兹霍尔海洋研究所 Colleen Hansel

不过，研究表明，由于进一步的人为活动或人类引起的活动，或者由于波罗的海的自然或人为复氧可能使海水中的硫化物含量降低，铊的含量可能会增加。波罗的海是地球上最大的人为缺氧区，由于富含硫化物矿物质，这里的大部分铊都积聚在沉积物中。

这项研究证明，大约自 1947 年以来，人类活动向波罗的海排放的铊量有所增加。"人类正在向波罗的海排放大量的铊，人们应该意识到这一点。如果这种情况继续下去，或者如果我们将来进一步改变波罗的海的化学成分，或者如果波罗的海发生自然变化，那么可能会积累更多的铊。"这篇文章的主要作者查德林-奥斯特兰德（Chadlin Ostrander）说："由于铊的毒性，这将是一个令人担忧的问题。目前，他是犹他大学地质学与地球物理学系助理教授。"

在这项研究中，研究人员试图更好地了解铊及其两种稳定同位素203Tl和205Tl是如何在波罗的海循环的。为了解现代铊循环情况，研究人员从海水和浅层沉积物岩芯样本中收集了浓度和同位素比值数据。为了重建更久远的铊循环，研究人员在采集短岩心样本的同时，还采集了较长的沉积物岩心样本。他们发现波罗的海海水中205Tl的富集程度比预测的要高得多。根据较长的沉积岩芯，这种富集大约始于 1940 年至 1947 年。

在波罗的海调查期间，为采集水样和进行现场测量而进行的清晨投放。图片来源：Colleen Hansel，© 伍兹霍尔海洋学研究所

文章指出，如果205Tl的增加与"几乎同时出现的与人为活动有关的趋势"无关，那将是"非常巧合的"。虽然铊增加的确切来源尚不清楚，但文章指出，第二次世界大战结束后地区水泥生产的增加可能起到了重要作用，其他可能的来源包括燃煤和硫化铁黄铁矿的焙烧。

"这项研究最重要的一点是，我们基本上发现波罗的海的大部分（如果不是大部分的话）海域都受到了有毒金属铊的污染，这种污染是由该海盆周围的人类活动造成的，"这项研究的合著者、WHOI 地质与地球物理系兼职科学家 Sune Nielsen 说。"据我所知，这是有记录以来地理范围最广的铊污染区域。众所周知，波罗的海长期以来一直受到人为活动的严重影响，尤其是在过去几十年里，氧气的流失日益严重，给渔业造成了巨大损失。作为一名丹麦人，我关注丹麦媒体上有关波罗的海的（坏）消息，而我们的发现为该海域本已恶劣的海洋生物生存条件又增添了一抹亮色。虽然铊污染可能并不是波罗的海生态系统最直接的问题，但毫无疑问，我认为这增加了我们的紧迫感，我们必须采取措施，使波罗的海恢复到人类和海洋生物能够自然共存的状态。"

"我们的数据进一步证明，海水中铊的去除和沉积物中铊的储存受到缺氧和硫化物存在的严格控制。因此，最近在波罗的海开展的'解决缺氧问题'的行动涉及向底层水域注入氧气，这令人担忧。波罗的海的增氧很可能会导致铊以及其他硫化物金属（如汞）释放到上覆海水中，并在鱼类体内进行生物累积，达到有毒水平。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不断增加，这项研究可以提醒生产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，还凸显了同位素在确定海洋生态系统污染物来源方面的作用，仅凭浓度数据很难区分污染物来源"。

编译来源：ScitechDaily