全球性問題
持久性有機污染物(POP)是一種對全球人類健康和環境造成不利影響的有毒化學物質。由於持久性有機污染物可以透過風和水傳播,因此一個國家產生的大多數持久性有機污染物能夠並且確實會對遠離其使用和釋放地點的人民和野生動物產生影響。它們可以在環境中長期存在,並且可以累積並透過食物鏈從一個物種傳遞到另一個物種。為了解決這個全球性問題,美國與其他 90 個國家和歐洲共同體於 2001 年 12 月在瑞典斯德哥爾摩簽署了一項具有開創性的聯合國條約。根據這項被稱為《斯德哥爾摩公約》的條約,各國同意減少或消除 XNUMX 種主要持久性有機污染物(見方框)的生產、使用和/或排放,並在公約中規定了科學審查程序,從而增加了其他引起全球關注的持久性有機污染物。
《斯德哥爾摩公約》中列出的許多持久性有機污染物該國已不再生產。然而,美國公民和居住地仍然可能面臨持久性有機污染物的風險,這些風險來自無意產生的、在美國境內釋放的持久性有機污染物、在其他地方釋放然後輸送到這裡的持久性有機污染物(例如通過風或水),或者兩者兼而有之。儘管大多數已開發國家已採取強有力的措施控制持久性有機污染物,但許多發展中國家直到最近才開始限制其生產、使用和排放。
《斯德哥爾摩公約》為我們國家和地區控制持久性有機污染物的努力增添了重要的全球維度。雖然美國尚未成為《斯德哥爾摩公約》的締約國,但該公約在國家和全球層面控制有害化學物質方面發揮了突出作用。例如,美國環保署和各州已大幅減少了美國向陸地、空氣和水中排放的戴奧辛和呋喃。除了評估二噁英之外,美國環保署也致力於減少全球來源的滴滴涕。美國和加拿大簽署了《五大湖持久性有毒物質實質消除協議》,以減少有毒物質的排放。美國也簽署了聯合國歐洲經濟委員會根據《遠距離越境空氣污染公約》制定的關於持久性有機污染物的區域議定書,該議定書針對的是《斯德哥爾摩公約》中的持久性有機污染物和其他化學物質。
除了參與簽署有關POPs的協議外,美國還向全球支持POPs減排的國家提供了充足的資金和技術支援。這些措施包括亞洲和俄羅斯的戴奧辛和呋喃排放清單,以及減少俄羅斯的多氯聯苯來源。
什麼是 POP?
第二次世界大戰後,在工業生產繁榮時期,許多持久性有機污染物被廣泛使用,當時數以千計的合成化學物質被投入商業用途。許多化學品已被證明對病蟲害防治、農作物生產和工業有益。然而,這些化學物質對人類健康和環境產生了無法預料的影響。
許多人都熟悉一些最著名的持久性有機污染物,例如多氯聯苯、滴滴涕和戴奧辛。持久性有機污染物 (POP) 包括一系列物質,其中包括:
有意生產的化學品目前或曾經用於農業、疾病控制、製造或工業製程。例如,多氯聯苯 (PCB) 已被用於多種工業用途(例如,用於電力變壓器和大型電容器、作為液壓和熱交換流體以及作為油漆和潤滑劑的添加劑)和滴滴涕 (DDT),在世界某些地區,滴滴涕仍被用來控制攜帶瘧疾的蚊子。
無意產生的化學物質,例如二噁英,是由某些工業過程和燃燒(例如,城市和醫療廢物焚燒以及後院垃圾焚燒)產生的。
DDT困境
DDT 可能是有史以來最著名、最具爭議的殺蟲劑之一。據估計,自 4 年以來,全球已生產和使用了約 1940 億磅這種廉價且歷史上有效的化學物質。在美國,從 1945 年到 1972 年,DDT 被廣泛用於農作物,特別是棉花。在第二次世界大戰期間,DDT 也用於保護士兵免受瘧疾和斑疹傷寒等昆蟲傳播疾病的侵害,它仍然是熱帶地區寶貴的公共衛生工具。然而,這種高持久性化學物質的大量使用導致了大面積的環境污染,以及 DDT 在人類和野生動物體內的積累——雷切爾·卡遜在 1962 年出版的《寂靜的春天》一書中引起了公眾對這一現象的關注。大量的科學實驗室和實地數據現已證實了 1960 世紀 XNUMX 年代的研究,該研究表明,除其他影響外,某些猛禽體內高濃度的 DDE(DDT 的代謝物)會導致其蛋殼變薄,以至於無法產下存活的後代。
對 DDE 特別敏感的鳥類是白頭鷹。公眾對白頭鷹數量下降的擔憂,以及對 DDT 對人類和野生動物可能產生的其他長期有害影響的擔憂,促使美國環保署 (EPA) 於 1972 年取消了 DDT 的註冊。自此以後,白頭鷹經歷了人類歷史上最顯著的物種恢復之一。
跨界旅行者
全球塵埃:該圖顯示了塵埃雲穿越太平洋到達北美的衛星圖像。這片塵埃雲是由 2001 年 XNUMX 月亞洲的一場風暴引起的。圖中也顯示了一團來自北非的塵埃雲,它向西飛越大西洋。
《斯德哥爾摩公約》的主要動力是發現相對原始的北極地區存在持久性有機污染物污染,而該區域距離任何已知污染源都有數千英里。大部分關於空氣中氣體和顆粒物質遠距離輸送到美國的證據都集中在灰塵或煙霧上,因為它們在衛星影像中可見。追蹤環境中大多數持久性有機污染物的移動非常複雜,因為這些化合物可以以不同的狀態存在(例如,以氣體形式或附著在空氣中的顆粒物上),並且可以在環境介質之間進行交換。例如,某些持久性有機污染物從水面或陸地表面蒸發到空氣中,或吸附到空氣中的顆粒物上,可傳播數英里。然後,它們可以透過顆粒物、雪、雨或霧氣返回地球。持久性有機污染物也會透過海洋、河流、湖泊傳播,在較小程度上,也會藉助動物載體(如遷移物種)傳播。
國內針對POPs控制採取了哪些措施?
美國在國內採取了強而有力的行動,減少持久性有機污染物的排放。例如,《斯德哥爾摩公約》中列出的原始持久性有機污染物農藥目前均未在美國註冊銷售和分銷,而美國國會在 1978 年禁止生產多氯聯苯,並嚴格限制剩餘多氯聯苯庫存的使用。此外,自1987年以來,美國環保署和各州有效地減少了美國源頭向土地、空氣和水中排放戴奧辛和呋喃。這些監管措施加上美國工業界的自願努力,使得 85 年後已知工業來源的戴奧辛和呋喃總排放量減少了 1987% 以上。為了更了解二噁英排放帶來的風險,美國環保署一直在對戴奧辛科學進行全面的重新評估,並將評估可能進一步保護人類健康和環境的其他行動。
停止使用DDT
多年來,美國採取了多項措施限制使用DDT:
1969 年:在研究了環境中 DDT 殘留物的持久性之後,美國農業部 (USDA) 取消了 DDT 某些用途的登記(用於遮蔭樹、菸草、家庭和水生環境)。
1970 年:美國農業部取消了在農作物、商業植物、木製品以及建築用途上使用 DDT 的規定。
1972年:根據美國環保署的授權,其餘DDT產品的登記被取消。
1989 年:其餘豁免用途(用於控制媒介傳播疾病的公共衛生用途、用於檢疫的軍事用途以及用於控制體蝨的處方藥用途)自願停止。
目前:DDT 尚未在美國註冊,這意味著它不能在美國合法銷售或分銷。
控制二噁英
美國環保署一直對二噁英和呋喃向空氣、水和土壤的排放進行監管控制和管理。 《清潔空氣法》要求採用最大程度的控制技術來控制戴奧辛和呋喃等有害空氣污染物。該機構監管的主要來源包括市政、醫療和危險廢物焚燒;紙漿和造紙製造;以及某些金屬的生產和精煉過程。向水中排放二噁英是透過《清潔水法》建立的基於風險和基於技術的工具組合來管理的。清理受戴奧辛污染的土地是環保署超級基金和資源保護與恢復法案糾正行動計畫的重要組成部分。控制二噁英和呋喃的自願行動包括美國環保署的持久性、生物累積性和毒性物質計劃以及二噁英暴露倡議,這兩項行動都收集資訊以指導未來的行動並進一步降低與二噁英暴露相關的風險。
持久性有機污染物如何影響人類和野生動物?
研究表明,持久性有機污染物暴露與多種野生動物物種(包括某些魚類、鳥類和哺乳動物)的數量下降、疾病或異常有關。野生動物還可以充當人類健康的哨兵:在野生動物族群中發現的異常或下降可以為人類敲響預警鐘。例如,五大湖及其周圍的魚類、鳥類和哺乳動物的行為異常和出生缺陷促使科學家調查人類群體中持久性有機污染物的暴露情況(有關五大湖的更多資訊見下文)。
對人類而言,持久性有機污染物會對生殖、發育、行為、神經、內分泌和免疫產生不利的健康影響。人們主要透過受污染的食物接觸持久性有機污染物。較不常見的接觸途徑包括飲用受污染的水和直接接觸化學物質。對於人類和其他哺乳動物來說,持久性有機污染物可以透過胎盤和母乳轉移到正在發育的後代。然而,值得注意的是,儘管存在這種潛在的暴露,母乳哺育的已知益處遠遠超過其可能的風險。
有些人特別容易受到持久性有機污染物的侵害,包括飲食中含有大量魚類、貝類或當地取得的高脂肪野生食物的人。例如,原住民可能特別面臨風險,因為他們遵守與飲食相關的文化和精神傳統。對他們來說,釣魚和打獵不是運動或娛樂,而是傳統生存方式的一部分,捕獲的魚不會被浪費。在阿拉斯加和其他偏遠地區,當地取得的維持生計的食物可能是唯一容易取得的營養選擇(有關北極的更多資訊請見下文)。
此外,兒童、老人和免疫系統受抑制的人等敏感族群通常更容易受到多種污染物的影響,包括持久性有機污染物。由於持久性有機污染物與生殖損害有關,育齡男性和女性也可能面臨風險。
持久性有機污染物與食物鏈
持久性有機污染物透過食物鏈進入生物體,在生物體的體內脂肪中積累,並隨著它們從一個生物體轉移到另一個生物體而變得更加濃縮。這個過程被稱為「生物放大」。當食物鏈底部發現的少量污染物發生生物放大時,它們會對食物鏈頂部的掠食者造成重大危害。這意味著即使少量的持久性有機污染物的排放也會產生重大影響。
生物放大作用正在發揮作用:1997 年,北極監測與評估計畫進行了一項研究,名為《北極污染問題:北極環境狀況報告》,該研究發現,加拿大西北地區的馴鹿體內的多氯聯苯含量是它們所吃地衣的 10 倍;以馴鹿為食的狼體內的 PCB 含量比以地衣為食的狼體內的 60 倍狼體內的 PCB 含量高出 XNUMX 倍。
科學的作用
儘管科學家對持久性有機污染物化學物質還有許多需要了解的地方,但數十年的科學研究已經大大增加了我們對持久性有機污染物對人類和野生動物影響的認識。例如,實驗室研究表明,低劑量的某些持久性有機污染物會對某些器官系統和發育方面產生不利影響。研究還表明,長期接觸低劑量的某些持久性有機污染物可能導致生殖系統和免疫系統缺陷。接觸高濃度的某些持久性有機污染物化學物質(高於人類和野生動物通常遇到的濃度)會造成嚴重損害甚至死亡。暴露族群的流行病學研究和野生動物研究可能會提供更多有關健康影響的資訊。然而,由於此類研究的控製程度不如實驗室研究,因此不能排除其他壓力是造成不良影響的原因。
隨著我們對持久性有機污染物的持續研究,我們將更深入了解持久性有機污染物對公眾暴露的風險、某些物種(包括人類)的暴露程度以及持久性有機污染物對這些物種及其生態系統的影響。 EPA 制定了一份報告,總結了有關 POP 的科學知識(請參閱下面的資源)。
持久性有機污染物的儲存器
持久性有機污染物可以透過污水排放、大氣沉降、徑流和其他方式沉積在海洋和淡水生態系統中。由於持久性有機污染物在水中的溶解度較低,它們會與水沉積物中的顆粒物緊密結合。因此,沉積物可以作為持久性有機污染物的儲存器或「匯」。當持久性有機污染物被隔離在這些沉積物中時,它們可以長期不進入循環。然而,如果受到干擾,它們可能會重新進入生態系統和食物鏈,可能成為當地甚至全球污染源。
SINOYQX 引自《持久性有機污染物:全球性議題,全球因應措施 | 美國環保署》