全球问题
持久性有机污染物 (POP) 是一种对全球人类健康和环境造成不利影响的有毒化学物质。由于它们可以通过风和水传播,一个国家产生的大多数 POP 可能会影响到远离其使用和排放地的人类和野生动物。它们会在环境中长期存在,并能积累,并通过食物链从一个物种传播到另一个物种。为了解决这一全球性问题,美国与其他 90 个国家和欧洲共同体于 2001 年 12 月在瑞典斯德哥尔摩签署了一项具有里程碑意义的联合国条约。根据这项被称为《斯德哥尔摩公约》的条约,各国同意减少或消除 XNUMX 种主要 POP 的生产、使用和/或排放(见方框),并在公约中规定了科学审查程序,该程序已将其他全球关注的 POP 化学品纳入其中。
《斯德哥尔摩公约》中涵盖的许多持久性有机污染物已在美国停止生产。然而,美国公民及其栖息地仍然可能面临持久性有机污染物的风险,这些污染物可能通过无意排放到美国、从其他地方排放并输送到美国(例如通过风或水),或两者兼而有之的方式,残留在环境中。尽管大多数发达国家已采取强有力的措施控制持久性有机污染物,但许多发展中国家直到最近才开始限制其生产、使用和排放。
《斯德哥尔摩公约》为我们在国家和地区层面控制持久性有机污染物的努力增添了重要的全球维度。尽管美国尚未成为《斯德哥尔摩公约》的缔约国,但该公约在国家和全球层面控制有害化学物质方面发挥了突出作用。例如,美国环保署和各州已显著减少了美国境内二恶英和呋喃向陆地、空气和水体的排放。除了评估二恶英外,美国环保署还一直致力于减少全球来源的滴滴涕(DDT)排放。美国和加拿大签署了一项旨在切实消除五大湖持久性有毒物质的协议,以减少有毒物质的排放。美国还签署了联合国欧洲经济委员会在《远距离越境空气污染公约》框架下关于持久性有机污染物的区域议定书,该议定书涵盖了《斯德哥尔摩公约》中关于持久性有机污染物和其他化学物质的内容。
除了美国参与签署的与持久性有机污染物相关的协议外,美国还向全球支持减少持久性有机污染物的国家提供了充足的资金和技术支持。这些举措包括:在亚洲和俄罗斯开展二恶英和呋喃排放清单编制工作,以及在俄罗斯减少多氯联苯(PCB)排放源。
什么是 POP?
二战后工业生产的繁荣时期,许多持久性有机污染物被广泛使用,当时成千上万的合成化学品被投入商业用途。其中许多化学品被证明在病虫害防治、作物生产和工业生产方面有益。然而,这些化学品也对人类健康和环境产生了意想不到的影响。
许多人都熟悉一些最知名的持久性有机污染物,例如多氯联苯、滴滴涕和二恶英。持久性有机污染物包括一系列物质,包括:
有意生产的化学品,目前或曾经用于农业、疾病控制、制造或工业生产。例如,多氯联苯(PCB)曾用于各种工业用途(例如,用于电力变压器和大型电容器、用作液压油和热交换器流体,以及用作油漆和润滑剂的添加剂),以及滴滴涕(DDT),在世界某些地区,滴滴涕仍在用于控制携带疟疾的蚊子。
无意产生的化学物质,例如二恶英,是由某些工业过程和燃烧(例如,城市和医疗废物焚烧以及后院垃圾焚烧)产生的。
DDT困境
DDT可能是有史以来最著名、最具争议的杀虫剂之一。自4年以来,全球已生产和使用了约1940亿磅这种廉价且历史上有效的化学品。在美国,从1945年到1972年,DDT被广泛用于农作物,尤其是棉花。二战期间,DDT还被用来保护士兵免受疟疾和斑疹伤寒等虫媒疾病的侵害,至今在部分热带地区仍然是宝贵的公共卫生工具。然而,这种高持久性化学品的大量使用导致了广泛的环境污染,并使DDT在人类和野生动物体内积累——这一现象在蕾切尔·卡逊1962年出版的《寂静的春天》一书中引起了公众的关注。大量的科学实验室和实地数据证实了1960世纪XNUMX年代的研究,该研究表明,除其他影响外,某些猛禽体内高浓度的DDE(DDT的代谢物)会导致其蛋壳急剧变薄,以至于无法产下活的后代。
对DDE特别敏感的鸟类之一是白头鹰。公众对白头鹰数量的下降以及DDT对人类和野生动物可能产生的其他长期有害影响的担忧,促使美国环境保护署(EPA)于1972年取消了DDT的注册。自此以后,白头鹰经历了人类历史上最显著的物种恢复之一。
跨界旅行者
全球尘埃:这张卫星图像显示了一团尘埃云穿越太平洋到达北美的经过。这团尘埃云是由2001年XNUMX月亚洲的一场风暴引起的。图中还显示了一团来自北非的尘埃云正向西飞越大西洋。
《斯德哥尔摩公约》的一个主要推动力是在相对原始的北极地区发现了持久性有机污染物的污染——距离任何已知污染源都有数千英里。空气中的气态和颗粒物远距离输送到美国的证据大多集中在灰尘或烟雾上,因为它们在卫星图像中清晰可见。追踪环境中大多数持久性有机污染物的移动非常复杂,因为这些化合物可以以不同的相态存在(例如,以气体形式存在或附着在空气中的颗粒物上),并且可以在环境介质之间进行交换。例如,一些持久性有机污染物可以通过从水或陆地表面蒸发到空气中,或者吸附到空气中的颗粒物上,被输送数英里。然后,它们可以随颗粒物、雪、雨或雾返回地球。持久性有机污染物还会通过海洋、河流、湖泊传播,在较小程度上,还会借助动物载体(如迁徙物种)传播。
国内针对POPs控制采取了哪些举措?
美国已在国内采取强有力的措施,减少持久性有机污染物 (POPs) 的排放。例如,《斯德哥尔摩公约》中列出的所有原版持久性有机污染物农药目前均未在美国注册销售和分销;1978 年,美国国会禁止了多氯联苯 (PCB) 的生产,并严格限制了剩余多氯联苯库存的使用。此外,自 1987 年以来,美国环保署 (EPA) 和各州已有效减少了来自美国污染源的二恶英和呋喃向陆地、空气和水体的排放。这些监管行动,加上美国工业界的自愿努力,使得 85 年后已知工业污染源的二恶英和呋喃总排放量下降了 1987% 以上。为了更好地了解与二恶英排放相关的风险,EPA 一直在对二恶英科学进行全面的重新评估,并将评估可能进一步保护人类健康和环境的其他措施。
停止使用DDT
多年来,美国采取了多项措施限制使用DDT:
1969 年:在研究了环境中 DDT 残留物的持久性之后,美国农业部 (USDA) 取消了 DDT 某些用途的登记(用于遮荫树、烟草、家庭和水生环境)。
1970 年:美国农业部取消了在农作物、商业植物、木制品以及建筑用途上使用 DDT 的规定。
1972年:根据美国环保署的授权,其余DDT产品的登记被取消。
1989 年:其余豁免用途(用于控制媒介传播疾病的公共卫生用途、用于检疫的军事用途以及用于控制体虱的处方药用途)自愿停止。
目前:DDT 尚未在美国注册,这意味着它不能在美国合法销售或分销。
控制二恶英
美国环保署 (EPA) 一直致力于对二恶英和呋喃向空气、水和土壤的排放进行监管控制和管理。《清洁空气法》要求对包括二恶英和呋喃在内的有害空气污染物采用最高可实现的控制技术。受该法监管的主要污染源包括市政、医疗和危险废物焚烧;纸浆和造纸;以及某些金属的生产和精炼工艺。二恶英向水体的排放通过《清洁水法》规定的基于风险和基于技术的工具组合进行管理。清理受二恶英污染的土地是EPA超级基金和《资源保护与恢复法》纠正措施计划的重要组成部分。控制二恶英和呋喃的自愿行动包括EPA的“持久性、生物累积性和毒性物质计划”和“二恶英暴露倡议”,这两项计划都收集信息以指导未来的行动,并进一步降低与二恶英暴露相关的风险。
持久性有机污染物如何影响人类和野生动物?
研究已将持久性有机污染物暴露与多种野生动物物种(包括某些鱼类、鸟类和哺乳动物)的衰退、疾病或异常联系起来。野生动物也可以充当人类健康的哨兵:在野生动物种群中检测到的异常或衰退可以向人类敲响早期预警钟。例如,五大湖及其周边地区鱼类、鸟类和哺乳动物的行为异常和出生缺陷促使科学家们开始研究人类群体中持久性有机污染物的暴露情况(有关五大湖的更多信息,请参见下文)。
持久性有机污染物 (POPs) 已与人类生殖、发育、行为、神经系统、内分泌和免疫方面的不良健康影响相关。人们主要通过受污染的食物接触 POPs。不太常见的接触途径包括饮用受污染的水和直接接触化学物质。在人类和其他哺乳动物中,POPs 可以通过胎盘和母乳转移给正在发育的后代。然而,值得注意的是,尽管存在这种潜在的接触风险,但母乳喂养的已知益处远远大于其可能存在的风险。
许多人群尤其容易受到持久性有机污染物的暴露,包括那些饮食中含有大量鱼类、贝类或高脂肪且从当地获取的野生食物的人群。例如,原住民可能尤其面临风险,因为他们遵守与饮食相关的文化和精神传统。对他们来说,捕鱼和狩猎并非运动或娱乐,而是传统的生存方式的一部分,他们不会浪费任何渔获物中有用的部分。在阿拉斯加和其他偏远地区,当地获取的自给自足食物可能是唯一容易获得的营养来源(有关北极地区的更多信息,请参见下文)。
此外,儿童、老年人和免疫系统受抑制者等敏感人群通常更容易受到多种污染物的影响,包括持久性有机污染物。由于持久性有机污染物与生殖损害有关,育龄男性和女性也可能面临风险。
持久性有机污染物与食物链
持久性有机污染物通过积累在生物体的脂肪中,在食物链中不断迁移,并在从一个生物体转移到另一个生物体时浓度不断增加。这个过程被称为“生物放大”。当食物链底部发现的少量污染物发生生物放大作用时,它们会对食物链顶端的捕食者构成重大危害。这意味着即使少量的持久性有机污染物排放也可能产生重大影响。
生物放大作用:1997 年北极监测与评估计划开展的一项研究,题为《北极污染问题:北极环境状况报告》,发现加拿大西北地区的驯鹿体内的多氯联苯含量是其所吃地衣的 10 倍;而以驯鹿为食的狼体内的多氯联苯含量则几乎是地衣的 60 倍。
科学的作用
尽管科学家对持久性有机污染物(POPs)仍有更多了解,但数十年的科学研究已极大地丰富了我们对POPs对人类和野生动物影响的认识。例如,实验室研究表明,低剂量的某些POPs会对某些器官系统和发育方面产生不利影响。研究还表明,长期接触低剂量的某些POPs会导致生殖和免疫系统缺陷。接触高浓度的某些POPs化学物质(高于人类和野生动物通常接触的浓度)会导致严重损害甚至死亡。针对接触人群的流行病学研究和野生动物研究或许能提供更多关于健康影响的信息。然而,由于此类研究的控制程度不如实验室研究,因此不能排除其他压力因素是造成不利影响的原因。
随着我们对持久性有机污染物 (POPs) 的研究不断深入,我们将进一步了解 POPs 对公众的风险、特定物种(包括人类)的暴露程度,以及 POPs 对这些物种及其生态系统的影响。美国环保署 (EPA) 已编写一份报告,总结了关于 POPs 的科学研究成果(请参阅下方资源)。
持久性有机污染物的储存器
持久性有机污染物 (POPs) 可以通过污水排放、大气沉降、径流和其他途径沉积在海洋和淡水生态系统中。由于 POPs 水溶性低,它们会与水生沉积物中的颗粒物紧密结合。因此,沉积物可以充当 POPs 的“蓄水池”或“汇”。当 POPs 被封存在这些沉积物中时,它们可以长期不参与循环。然而,如果受到干扰,它们可能会重新进入生态系统和食物链,可能成为当地乃至全球污染源。
SINOYQX 引自《持久性有机污染物:全球性问题,全球应对措施 | 美国环保署》