青藏高原海拔6000米以上的地區(qū)鮮有人類(lèi)足跡,科考隊(duì)員以能在這里采樣研究而欣喜,探險(xiǎn)者也以能將足跡留在這里為榮。然而,最近一項(xiàng)研究表明,有機(jī)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(dá)6500米以上的地區(qū)。
北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院和中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所的科學(xué)家們關(guān)于此項(xiàng)研究的文章——《珠穆朗瑪峰東絨布冰川新降雪中有機(jī)氯農(nóng)藥》已發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)D輯: 地球科學(xué)》第5期上。該項(xiàng)研究得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金等多個(gè)項(xiàng)目的資助。
有機(jī)氯農(nóng)藥包括DDT(滴滴涕)、HCH(六六六)等,主要用于農(nóng)業(yè)蟲(chóng)害的防治,具有較高的毒性。由于其價(jià)廉高效,歷史上曾大量使用。它們遍布全球各個(gè)角落,甚至在人跡罕至的兩極地區(qū)的生物體中也檢測(cè)到了高濃度的有機(jī)氯農(nóng)藥。
論文第一作者、北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院博士王峰在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》采訪時(shí)說(shuō):“有機(jī)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(guó)、前蘇聯(lián)等國(guó)家歷史上曾大量使用有機(jī)氯農(nóng)藥,而青藏高原地區(qū)歷史上極少有有機(jī)氯農(nóng)藥的使用。另外,青藏高原季風(fēng)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(jī)氯農(nóng)藥環(huán)境行為的理想?yún)^(qū)域。”
北京大學(xué)環(huán)境學(xué)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(gè)海拔高度(6500、6300、6100和5900 米)采集的新降雪樣品中,檢測(cè)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(dāng)來(lái)自南面的氣團(tuán)翻過(guò)珠峰繼續(xù)向北輸送時(shí),氣團(tuán)中揮發(fā)性較弱的物質(zhì)要先落在海拔高的地方,導(dǎo)致海拔越高的新降雪中有機(jī)氯農(nóng)藥的濃度越高。
經(jīng)過(guò)研究,他們還發(fā)現(xiàn):攜帶這些有機(jī)污染物的氣團(tuán)極有可能源自印度北部,樣品中檢出的滴滴涕很有可能來(lái)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(jī)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(jī)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(jī)氯農(nóng)藥的輸入。王峰介紹說(shuō):“由于有機(jī)氯農(nóng)藥具有半揮發(fā)性和持久性,因此目前我們?cè)谇嗖馗咴瓩z測(cè)到的有機(jī)氯農(nóng)藥,既可能是來(lái)自于‘新’源的排放,也可能是來(lái)自于‘舊’源在環(huán)境中的再揮發(fā)。我們可以通過(guò)污染物母體與降解產(chǎn)物的比值,及手性物質(zhì)的對(duì)映體比值等參數(shù)來(lái)大體判斷‘新’源和‘舊’源的貢獻(xiàn)。”
在國(guó)家杰出青年科學(xué)基金“有機(jī)農(nóng)藥對(duì)大氣和生態(tài)環(huán)境的影響”的支持下,朱彤在2000年就已開(kāi)始對(duì)青藏高原的有機(jī)污染物進(jìn)行研究。2006年,在國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的支持下,朱彤研究組又開(kāi)始了“青藏高原冰雪表面氮氧化物光化學(xué)形成過(guò)程”的研究。
朱彤介紹說(shuō):“青藏高原本身是一個(gè)生態(tài)環(huán)境很脆弱的區(qū)域,容易受到人類(lèi)活動(dòng)的影響,西部大開(kāi)發(fā)也可能對(duì)該區(qū)域產(chǎn)生很大影響。因此,對(duì)青藏高原生態(tài)環(huán)境的研究具有一定的科學(xué)意義和社會(huì)意義,但由于該區(qū)域的自然環(huán)境比較惡劣,以往對(duì)這一地區(qū)的研究非常有限。從2001年開(kāi)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(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)采樣和觀測(cè)!
王峰說(shuō):“要反映珠峰地區(qū)目前的污染狀況, 需要作長(zhǎng)期連續(xù)的觀測(cè)。由于高海拔區(qū)域環(huán)境惡劣, 難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)采樣器;目前我們已獲得能反映周邊污染源區(qū)對(duì)珠峰地區(qū)環(huán)境影響的更全面數(shù)據(jù)!
朱彤介紹說(shuō):“國(guó)家杰出青年基金往往鼓勵(lì)科學(xué)家自主探索有重要意義的科學(xué)問(wèn)題。在該項(xiàng)目的資助下,我們主要從大氣化學(xué)的角度對(duì)青藏高原區(qū)域進(jìn)行研究。結(jié)果表明,在大氣、雪樣中觀測(cè)到有機(jī)氯農(nóng)藥的存在;進(jìn)而我們想到冰川可以做全球環(huán)境變化研究的目標(biāo)介質(zhì),于是又有了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目——‘青藏高原冰雪表面氮氧化物光化學(xué)形成過(guò)程’的研究。由此,該研究更為具體深入了!