环境中的金属、化学物质通过各种途径进入生命体,当积累到了一定的量,就会爆发,影响生物的生命健康,叫做'环境化学定时炸弹’。”10月18日,在北京中国青年报社内举行的记者沙龙上,中国地质科学院地质研究所现代生态环境地质研究中心研究员林景星分析了环境污染及其引起的生态环境地质病。
“我们经常看到国外有很多关于环境污染引起大面积癌症之类的报道,是不是中国没有这样的情况?中国国情特殊,科研人员有的没经费做这些问题,有的没胆量做。因为中国的污染问题比较敏感,不仅当地政府反对曝光,怕影响形象和投资,甚至可能招来国际抗议。今天我介绍的其中一个项目受国土资源部资助,所以不能透露地点。”林景星开宗明义,先堵住了记者们的口。
环境污染改变生命世界
“环境污染远远超过我们的想象,它对生物、生命健康的影响已非常严重。原先地壳有100多种化学元素,由于人为活动影响,破坏了地壳元素平衡状态。人为的地质活动把这些元素扩散、迁移、富集,通过食物链,转移到生物身上,影响生命健康。比如一个地方开金矿,会用一种含砷的药,开矿过程中砷会扩散,经过水转移,再经食物链转移到人体。”
林景星列举了好多生物因为环境污染而变异的例子。“雄鱼变雌鱼、雌性北极熊长出了雄性器官、一个青蛙三条腿或六条腿……因环境污染而遗传变异的例子数不胜数。挪威处于北极圈内的斯瓦尔巴岛上,生活的3000多只北极熊中,至少有1.2%的熊是两性熊,雌性北极熊长出了不完整的雄性生殖器官。科学家估计,北极熊受到了一种名叫多氯联苯的化学物质的污染。由于这里常刮南风,将欧洲大陆工业释放出的多氯联苯刮到这里,再通过食物链进入北极熊体内。”
他还列举了很多环境污染特别是金属中毒导致死亡的个案。“贝多芬在经历了很长的病痛后,1827年在维也纳痛苦地死去。他的死是个谜,一直没搞清楚。最近,美国芝加哥的科学家化验了遗留下来的贝多芬的一些头发,化验结果揭开了贝多芬死亡的秘密:贝多芬是死于铅中毒。这有一个背景:当时的多瑙河和莱茵河两岸有很多制铅厂,河水已被铅污染。贝多芬很喜欢吃多瑙河的鱼,而且吃鱼数量很多。所以,铅一直累积,最后铅过量,中毒死亡。”
有毒元素聚集体内产生生态环境地质病
“上世纪中叶,泰国某个地区开始出现黑脚病——病人脚的皮肤先发黑,后溃烂,最后就坏死了。到1987年,这个地区的成年人100%都得了这种病,劳动力全部丧失掉了。泰国政府命令公共卫生部立项调查,但一直找不到原因。1992年,泰国政府改派经济部下属的地质调查部和英国的地质调查所联合攻关,1994年终于攻克难题。原来,泰国西南部有很多矿产,由于大规模开矿造成地球表层中砷的大量暴露,后扩散到水中,使自来水中砷元素严重超标。”
林景星介绍说,有毒元素在体内积存到一定程度,超过临界度就会爆炸,称之为“环境化学定时炸弹”,一爆炸就得病,得了病就治不了。“有毒金属元素有3个效应:延缓效应、积存效应和爆炸效应。吃进去就在身体内慢慢积存起来,虽然病不会马上发作,但有一个临界度,就像沙堆的塌陷。”
“病分两种:一是传统的病,指病毒、细菌或遗传引起的病;二是非传统的病,准确地说,叫做'生态环境地质病’,由于人为的地质活动,使地球上的化学元素特别是有毒元素扩散、迁移、富集,转移到人身上,才会得这个病。”
生态环境病只能防不能治
林景星介绍了课题组重点做的两个地区的抽样调查。
“一个是陕西省华县瓜坡镇,1974年以后暴发癌症,发病率38.4%。我们的调查从2002年开始,进行了3年,做了铅、镉等12种元素的抽样。我们采样了头发、土壤、水、食物。这个地方看上去山清水秀,但污染很严重。2002年,我们去检测当地居民的头发,为了避免'漏网之鱼’,每个人检测头发就给五块钱,一个不漏。化验结果显示,铅、镉等四种元素超标严重。从数据来看,当地的豆角镉污染严重(豆角比别的植物更容易吸收镉)——豆角含镉0.16ppm,超标2.2倍;豆角叶含镉0.92ppm,超标17.4倍;豆角根含镉0.41ppm,超标7.2倍。我们估计当地癌症爆发与四种元素超标有关,但没有弄清离该地区四公里的化工厂与癌症村的污染有没有直接联系。因为经费的关系,2005年后我们停止了调查。”
“另一个项目,我们做了汞等12种元素60年来在该地区沉积物中的含量变化。从曲线图可以看出,60多年来污染物含量不断上升,从1974年的1级污染到1997年的6级污染。1974年和1989年时曲线跃升都很快,这与中国经济发展的曲线是吻合的。我们还选择有孔虫丰度做了生物多样性变化研究,发现生物多样性急剧下降,微体生物的个体变小、畸形个体增多。这说明当地环境质量迅速恶化。调查还发现,当地渔民恶性肿瘤死亡率比农民高出1.62倍,因为渔民吃鱼更多,而鱼受环境荷尔蒙污染严重,渔民头发中Hg的含量比农民高2.41倍、Pb高3.84倍、As高2.87倍。”
“我们的研究样品取自某地水深10米的柱状沉积物,样品分为两份,一份做地球化学元素定量分析,另一份做底栖有孔虫多样性定量分析。研究环境污染度的演变,首先要选择正确而良好的信息载体。大气中的悬浮颗粒、汽车尾气、水和土壤中的污染物由于雨水、暂时和长期水流的作用,最终都会被搬运到河流、湖泊和海洋里,而后被水中的胶状物或悬浮物质吸附而沉积下来。沉积物中重金属浓度的空间和时间分布,可以反映金属浓度输入的自然源和人类源。多数研究证明,人类活动引起的金属输入可以通过沉积物的金属浓度形式反映出来。”
“结合国内外学者的研究,底栖有孔虫对环境变化特别敏感,是研究污染环境生物效应的良好信息载体,同时也可以作为环境污染的监测生物。关于某地的数据也表明,有孔虫物种数量的变化与某地重金属污染度演变相一致,反映出底栖生物对污染度的敏感反应。”
“生态环境病实际上是人类欠的生态环境债。在被严重污染的地区,生态环境病或多或少都会出现。”林景星遗憾地表示,截至目前,生态环境病只能防不能治。“陕西华县瓜坡镇很多人也到医院治疗了,最多只能减轻他的痛苦,延缓其死亡的时间,并没有一例治好。因为这些有毒元素通过食物链的转移,转到心脏、转到器官、转到体内的任何地方,不好治。”
环境荷尔蒙又叫环境激素,是一种可以侵入人体内部、具有类似荷尔蒙作用、能危害人体正常荷尔蒙分泌的化学物质。它导致精子数量减少,生殖器官出现异常,促使生物体的生殖能力下降,已成为包括人类在内的所有生物的天敌。至今,已发现的70余种可能含有环境荷尔蒙的物质包括二恶英、PCB、除草剂和杀虫剂中被广泛使用的剧毒物质DDT、塑料制品原材料的双酚A等。1996年,美国的《失去的未来》和英国的《走向雌化的自然》中,都警告了人们环境荷尔蒙的存在。
(来源:科学网 作者:易蓉蓉)