新研究揭示历史上在洛杉矶海岸倾倒DDT带来的持久威胁

2021 年 7 月，在"生物多样性边疆考察"期间，"法尔科"号科考船上的研究人员使用遥控潜水器 SuBastian 在洛杉矶海岸采集沉积物推移岩芯。图片来源：施密特海洋研究所

尽管这种工业规模的污染在当时是合法的，但当这种污染的细节在 2020 年引起广泛关注时，引起了科学家和公众的极大关注。

在一项新的研究中，来自加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所和圣地亚哥州立大学的研究人员发现，在卡塔利娜岛近海倾倒场附近采集的深海鱼类和沉积物受到多种DDT相关化学物质的污染。这项由美国国家海洋和大气管理局资助的研究最近发表在《环境科学与技术通讯》杂志上，研究结果表明，几十年前倾倒的DDT残留物可能会继续渗入海洋食物网。

对海洋生态系统的影响和人类健康风险

研究人员正在紧急调查深埋地下的DDT残留物是否会渗入海洋生态系统，并对野生动物和人类健康造成危害。斯克里普斯大学海洋化学教授、该研究的共同作者 Lihini Aluwihare 说："这些深海生物在海面上呆的时间并不多，它们受到了这些DDT相关化学物质的污染。确定目前深海食物网中DDT污染的分布情况，为思考这些污染物是否也在通过深海食物网向上移，进入可能被人类食用的物种奠定了基础。"

监管背景和历史背景

从 1948 年到至少 1961 年，DDT生产商蒙特罗斯化学公司（Montrose Chemical Corporation）承包的驳船从洛杉矶港驶向卡塔利娜（Catalina），将满载硫酸和高达2%浓度DDT的生产废料直接泵入太平洋。在 1972 年之前，这种近海倾倒一直是合法的，但由于被蒙特罗斯公司的其他废物处理方法所掩盖，这种做法在很大程度上逃脱了公众的监督：通过洛杉矶县的下水道，将同样含有DDT的稀释酸性泥浆泵入帕洛斯维第斯附近的海域。估计有 100 吨 DDT 最终进入了帕洛斯维第斯大陆架的沉积物中，环境保护局于 1996 年宣布该处为水下超级基金场所。2000 年，法官命令该公司支付 1.4 亿美元，以弥补环境损害。此后的研究表明，帕洛斯维第斯大陆架的 DDT 污染与当地野生动物的污染和健康问题有关，这些野生动物包括海狮、 海豚、底栖鱼类，甚至还有 沿海的加利福尼亚秃鹰（可能是食用了死去的海洋哺乳动物）。

重新发现与公众认识

2011 年，加州大学圣塔芭芭拉分校的大卫-瓦伦丁（David Valentine）使用海底机器人重新发现了卡塔利娜垃圾场（现称为垃圾场 2）。2020 年，《洛杉矶时报》发表了一系列关于该地区近海倾倒有毒废弃物的报道，这一发现引起了公众的关注。瓦伦丁和斯克里普斯大学的研究人员帮助绘制了倾倒范围图，在比旧金山市还大的海底区域发现了与DDT有关的化学物质。目前尚不清楚的是，这些污染是在原地不动，还是以对海洋生物或人类构成危险的方式在海底环境中移动。

识别污染物

2021 年，Aluwihare 和其他合作者开始了一系列研究工作，致力于解决两个关键问题：潜伏在 2 号倾弃场附近海底的DDT相关化学物质是否被深海中的海洋生物搅动并摄入？他们能否找出 2 号倾弃场和其他近海倾弃场污染所独有的化学指纹，用于将它们与来自帕洛斯维第斯大陆架的污染物区分开来？

研究小组从 2 号倾弃场附近的圣佩德罗盆地的水体中 采集了沉积物样本和深海动物，以检测各种与DDT有关的化合物。收集这些样本的研究航行得到了美国国家科学基金会和施密特海洋研究所的资助。

测试和结果

通常情况下，DDT测试会检测四到八种化学物质，但2016年由 Hoh 和 Aluwihare 合著的一篇论文在南加州海岸附近的海豚脂肪中发现了 45 种与DDT相关的化学物质。结果表明，在现实世界中，野生动物接触到的DDT化合物种类要多得多。在本研究中，研究小组对这一大类与 DDT 相关的化学物质（称为 DDT+）进行了检测，希望有助于为 2 号倾倒场和蒙特罗斯使用的其他近海倾倒场建立化学指纹。对 DDT+ 进行检测还可以全面了解沉积物和动物的污染程度，否则这些污染可能不会被发现。

当研究人员分析沉积物中是否存在 DDT+ 时，他们发现至少有 15 种化学物质，其中 14 种以前曾在南加州的鸟类和海洋哺乳动物体内检测到过。

研究人员在 2 号垃圾倾倒场附近收集了 215 种鱼，包括三种常见鱼类。化学分析显示，这些鱼体内含有 10 种与DDT有关的化合物，所有这些化合物也都存在于沉积物样本中。

其中两个鱼种是在 546 米（1791 英尺）和 784 米（2572 英尺）之间采集到的--Cyclothone acclinidens和Melanostigma pammelas。第三种是在 546 米（1791 英尺）和海面之间采集到的Leuroglossus stilbius。在较浅水域采集到的鱼种所含的污染物浓度较低，而且缺少最深鱼类体内的一对与DDT有关的化合物。

斯克里普斯的生物海洋学家、该研究的共同作者 Anela Choy 说："这些鱼类都不在海底沉积物中觅食。一定有另一种机制使它们接触到这些污染物。一种可能是，垃圾场 2 附近的沉积物存在物理或生物重悬过程，使这些污染物进入深水食物网。"

正在进行的研究和未来步骤

Aluwihare 说，这些发现不能排除 Palos Verdes 超级基金场地是鱼类体内污染的潜在来源。但是，研究中发现的几个证据--较浅水域鱼类的总体浓度较低和缺少两种与DDT有关的化合物，以及在沉积物中发现的污染物与在海洋哺乳动物和鸟类体内发现的污染物之间的重叠--表明污染正从海底转移到海洋食物网中，这种可能性令人担忧。

"无论来源如何，这都证明DDT化合物正在进入深海食物网，"该研究的第一作者、南达科他大学环境化学家玛格丽特-斯塔克说。"这令人担忧，因为它最终进入海洋哺乳动物甚至人类体内的可能性并不大。"

霍说，了解与DDT有关的化学物质进入食物网的途径至关重要，"这将帮助我们找出在减轻影响方面应该做什么，以及在近海开发方面不应该做什么，因为近海开发可能会通过搅动这些污染物而使问题更加严重。"

阿卢维哈雷说，还需要做更多的工作来确定他们在深海鱼类中发现的DDT污染物的来源，并确定人类食用的大型公海鱼类是否也存在同样的污染。

为了回答这些紧迫的问题，还有许多研究正在进行中。斯克里普斯大学和南达科他大学的研究人员目前正在分析休闲垂钓者和商业渔业的目标鱼种样本，包括鲈鱼和沙丁鱼，以检测 DDT+。将这些鱼类体内发现的化学物质及其浓度与从帕洛斯维第斯大陆架和 2 号倾倒场收集的沉积物样本进行比较，可能会让研究小组确定这些鱼类体内毒素的来源。

Hoh 说："在 DDT 被倾倒到深海 50 多年后，我们仍然可以在深海生物和海洋沉积物中看到这种 DDT 污染。我不知道那家公司是否预料到他们的污染后果会持续这么久，但他们确实做到了"。

除了 Aluwihare、Stack、Choy 和 Hoh 外，斯克里普斯大学的 Raymmah Garcia、Tran Nguyen、Paul Jensen 和 Johanna Gutleben 以及南达科他大学的 William Richardot 和 Nathan Dodder 也是这项研究的共同作者。

编译来源：ScitechDaily