青藏高原海拔6000米以上的地區(qū)鮮有人類足跡,科考隊員以能在這里采樣研究而欣喜,探險者也以能將足跡留在這里為榮。然而,最近一項研究表明,有機氯農(nóng)藥的“黑腳印”也踏上了珠穆朗瑪?shù)貐^(qū)東絨布冰川海拔高達6500米以上的地區(qū)。
北京大學環(huán)境學院和中國科學院青藏高原研究所的科學家們關(guān)于此項研究的文章——《珠穆朗瑪峰東絨布冰川新降雪中有機氯農(nóng)藥》已發(fā)表在《中國科學D輯: 地球科學》第5期上。該項研究得到了國家杰出青年科學基金等多個項目的資助。
有機氯農(nóng)藥包括DDT(滴滴涕)、HCH(六六六)等,主要用于農(nóng)業(yè)蟲害的防治,具有較高的毒性。由于其價廉高效,歷史上曾大量使用。它們遍布全球各個角落,甚至在人跡罕至的兩極地區(qū)的生物體中也檢測到了高濃度的有機氯農(nóng)藥。
論文第一作者、北京大學環(huán)境學院博士王峰在接受《科學時報》采訪時說:“有機污染物具有半揮發(fā)性和持久性,更容易在低溫地區(qū)冷凝富集,青藏高原即具有這種低溫特征。青藏高原周邊的印度、中國、前蘇聯(lián)等國家歷史上曾大量使用有機氯農(nóng)藥,而青藏高原地區(qū)歷史上極少有有機氯農(nóng)藥的使用。另外,青藏高原季風特征明顯,可以富集周邊環(huán)境的信息。因此,青藏高原是研究有機氯農(nóng)藥環(huán)境行為的理想?yún)^(qū)域。”
北京大學環(huán)境學院教授朱彤的研究組于2005年4月在珠穆朗瑪峰地區(qū)東絨布冰川4個海拔高度(6500、6300、6100和5900 米)采集的新降雪樣品中,檢測到了六氯苯和滴滴涕。
朱彤等人發(fā)現(xiàn),滴滴涕的濃度與海拔高度呈正相關(guān)。當來自南面的氣團翻過珠峰繼續(xù)向北輸送時,氣團中揮發(fā)性較弱的物質(zhì)要先落在海拔高的地方,導致海拔越高的新降雪中有機氯農(nóng)藥的濃度越高。
經(jīng)過研究,他們還發(fā)現(xiàn):攜帶這些有機污染物的氣團極有可能源自印度北部,樣品中檢出的滴滴涕很有可能來源于該地區(qū)的“新”源排放。歷史資料表明,印度在歷史上曾大量使用農(nóng)藥,而且目前可能仍在使用有機氯農(nóng)藥。
王峰的博士論文主要是關(guān)于青藏高原雪冰中有機氯農(nóng)藥的研究。其研究結(jié)果之一是,青藏高原目前仍然存在有機氯農(nóng)藥的輸入。王峰介紹說:“由于有機氯農(nóng)藥具有半揮發(fā)性和持久性,因此目前我們在青藏高原檢測到的有機氯農(nóng)藥,既可能是來自于‘新’源的排放,也可能是來自于‘舊’源在環(huán)境中的再揮發(fā)。我們可以通過污染物母體與降解產(chǎn)物的比值,及手性物質(zhì)的對映體比值等參數(shù)來大體判斷‘新’源和‘舊’源的貢獻。”
在國家杰出青年科學基金“有機農(nóng)藥對大氣和生態(tài)環(huán)境的影響”的支持下,朱彤在2000年就已開始對青藏高原的有機污染物進行研究。2006年,在國家自然科學基金面上項目的支持下,朱彤研究組又開始了“青藏高原冰雪表面氮氧化物光化學形成過程”的研究。
朱彤介紹說:“青藏高原本身是一個生態(tài)環(huán)境很脆弱的區(qū)域,容易受到人類活動的影響,西部大開發(fā)也可能對該區(qū)域產(chǎn)生很大影響。因此,對青藏高原生態(tài)環(huán)境的研究具有一定的科學意義和社會意義,但由于該區(qū)域的自然環(huán)境比較惡劣,以往對這一地區(qū)的研究非常有限。從2001年開始,我們基本上每年都有一次在青藏高原的野外考察,分別于2001年、2002年、2005年和2006年在珠峰地區(qū),于2004年在祁連山七一冰川進行了現(xiàn)場采樣和觀測。”
王峰說:“要反映珠峰地區(qū)目前的污染狀況, 需要作長期連續(xù)的觀測。由于高海拔區(qū)域環(huán)境惡劣, 難以實現(xiàn)連續(xù)現(xiàn)場采樣。我們于2005年5月在珠峰地區(qū)不同的海拔高度(6500、6300、5800、5000和4200米)放置了5套大氣被動采樣器;目前我們已獲得能反映周邊污染源區(qū)對珠峰地區(qū)環(huán)境影響的更全面數(shù)據(jù)。”
朱彤介紹說:“國家杰出青年基金往往鼓勵科學家自主探索有重要意義的科學問題。在該項目的資助下,我們主要從大氣化學的角度對青藏高原區(qū)域進行研究。結(jié)果表明,在大氣、雪樣中觀測到有機氯農(nóng)藥的存在;進而我們想到冰川可以做全球環(huán)境變化研究的目標介質(zhì),于是又有了國家自然科學基金面上項目——‘青藏高原冰雪表面氮氧化物光化學形成過程’的研究。由此,該研究更為具體深入了。”