新的化学实体:我们是否在梦游穿越行星边界?

  • 2021-09-24 15:28:26
  • 来源:

美国加利福尼亚州欣克利,1952-1966 年:太平洋天然气和电力发电厂将 14 亿升(3.7 亿加仑)含有致癌铬 6 的废水排放到无衬里的池塘中,污染了该镇 2,000 名居民的地下水,导致 333 美元的成功百万集体诉讼(和奥斯卡获奖电影)。

日本水俣,1956 年:Chisso 化工厂将受甲基汞污染的废水倒入水俣湾。这种极其活跃和有毒的汞会导致成人和发育中的胎儿严重的神经损伤,导致 600 人死亡,3,000 多人终生残疾。

美国纽约尼亚加拉大瀑布,1978 年:胡克化学公司将 21,000 吨危险和致癌的化学品(包括二恶英)不当处置到爱运河垃圾填埋场。它重新出现在周围的家庭中,增加了流产和先天缺陷的风险,迫使数百个家庭搬迁。

印度博帕尔,1984 年:Union Carbide India Limited农药厂发生泄漏,从储罐中释放出 40 吨致命的异氰酸甲酯 (MIC) 气体。20,000 多人丧生,数十万人受伤。多年来,幸存者死于癌症、肺病或肺结核的可能性是其两倍。

普里皮亚季,乌克兰,苏联,1986 年:切尔诺贝利核电站的4 号反应堆爆炸,释放出超过 6 吨的放射性物质;28 人死于急性辐射综合症,还有数千人遭受长期影响。挥之不去的辐射会形成一个永久性的 2,600 平方公里(1,000 平方英里)的人类禁区。

美国密歇根州弗林特市,2014 年:市政府将未经处理的、受铅污染的河水泵入市政自来水中,使 100,000 名居民(包括多达 12,000 名儿童)暴露在不安全水平的铅中,铅是一种会损害智力的神经毒素。

是什么将这些看似无关的悲剧联系在一起?它们都是人类危险和不负责任地侵犯“新实体”行星边界的例子。这个听起来无害的边界包括人类释放到环境中的所有有毒和长寿命物质,这些物质单独或整体威胁整个地球系统的稳定。

最可怕的困境与这种鲜为人知但巨大的有毒遗产有关:人类几乎不知道目前距离灾难性地穿越这个看不见的边界有多近,因为它继续定期倾倒合成化学品、杀虫剂、重金属、放射性废物、转基因生物和纳米粒子随机进入环境。

通过现代化学改善生活

20 年来,二氯二苯基三氯乙烷一直是现代化学的奇迹。DDT 在二战期间的杀虫行动减缓了疟疾和斑疹伤寒等疾病的传播,挽救了无数生命。后来,它作为一种农业杀虫剂流行起来。但雷切尔·卡森的开创性著作《寂静的春天》记录了滴滴涕和其他杀虫剂对野生动物种群的破坏性影响并引起了人们的注意。在公众的强烈抗议下,该化学品于 1972 年在美国被禁止——尽管在发展中国家仍被禁止,在那里它仍在销售。

卡森的告诫故事在很大程度上无人理会,因此几十年来,全球其他新实体不断重复,因为急于推销新产品的公司,或者决心避免监管的市政当局和国家对环境和公民进行了不可预见的攻击。

无论是 DDT 等有毒有机氯杀虫剂、建筑绝缘材料中的致癌石棉、气溶胶中破坏臭氧的氯氟烃 (CFC)、汽油中的铅,还是夜光手表中的放射性镭涂料,似乎只要我们发现一种新的神奇化学品,时钟开始滴答作响,直到我们看到它的毒性影响对人类、野生动物和地球的生命支持系统造成损害的那一天。

在禁用一种化学品的地方,很快就会有成百上千的化学品取而代之。DDT 本身作为有毒农药砷酸铅的替代品而广受欢迎。在寂静的春天之后,DDT 逐渐被毒死蜱取代,毒死蜱后来被新烟碱类杀虫剂所取代,由于对蜜蜂和其他传粉媒介的伤害,这些杀虫剂现在在欧盟被禁止使用。

猖獗的杀虫剂使用,以及抗生素的过度使用,也加速了另一种致命的新实体的出现:抗生物杀灭剂的生物。我们的水处理方法和农业系统为具有抗药性的病原体、杂草和昆虫创造了强大的选择优势,使人类开始与作物害虫、微生物和传染病进行进化军备竞赛。

瑞典斯德哥尔摩复原中心(SRC)研究抗生素耐药性的研究员彼得·索加德·约根森 (Peter Søgaard Jørgensen) 说:“当生物体变得‘泛耐药’时——对所有可用的杀虫剂都有抗药性——这就是我们所说的危险区。”“长时间处于[危险区域]会增加泛耐药生物传播的风险,”他说。

一个2018和分析由Søgaard约根森领导发现一组细菌,被称为革兰阴性的,已在全杀生物剂抗性的危险区域,将人类健康,生物多样性和粮食安全受到威胁。

世界卫生组织 (WHO) 已宣布抗微生物药物耐药性是全球十大公共卫生威胁之一。

新实体在环境中持久存在

人类已经发明了超过 140,000 种合成化学品,每年还会增加 2,000 种左右。我们还生产大量产品:每年约23 亿吨。然而,只有几千人曾测试过它们对人类或其他生物的毒性。很少有人在供应链中从源头到处置进行跟踪。

由SRC 的国际科学团队创建的行星边界框架正试图处理这种化学冲击对环境的无数影响。它通过它们在环境中的持久性、它们在水和空气中的流动性以及它们对人类健康和生物生态系统的有害影响来定义新实体。

“地球对人类引入环境中的化学物质具有有限的同化能力,尤其是有毒、持久、生物累积和易于迁移的化学物质,”全球环境基金科学与技术咨询小组项目官员周日伦纳德解释说。联合国环境规划署(环境署)。

研究人员确信一件事:我们释放到新环境中的新物质越多,我们就越接近将整个地球系统推向崩溃。

例如,滴滴涕被归类为许多持久性有机污染物 (POPs) 中的一种。这些持久的化学物质降解缓慢,可以在生态系统或生物体组织中积累到危险的水平。持久性有机污染物还包括氟氯化碳、多氯联苯 (PCB) 以及广泛用于电子产品、纺织品、炊具、纸张和塑料的一长串其他令人费解的有毒物质。例如,多氯联苯因其对海洋哺乳动物的威胁以及与人类癌症、免疫紊乱、甲状腺问题和神经系统影响的联系而成为头条新闻。

这些化学物质不仅对环境具有持久性——污染者本身也表现出可怕的顽固性,避免为清理买单。例如,通用电气在 30 年的时间里向哈德逊河排放了大约 590,000 公斤(130 万磅)的多氯联苯(主要由孟山都制造),直到 1977 年。然后,通用电气与清理工作进行了数十年的斗争。今天,哈德逊河鱼类和沉积物中多氯联苯的危险水平仍然存在。

2004 年,127 个国家和欧盟批准了关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约,承诺逐步淘汰或消除 12 种最有害和最持久的污染物。从那时起,新的持久性有机污染物被确定并添加到列表中。例如,全氟和多氟烷基物质 (PFAS) 是一个多用途的化学物质组,包含 5,000 多种化学物质,其中一些早在 1940 年代就已开发出来,其中包含几乎不可能断裂的极强的碳氟键。PFAS 化合物用于食品包装(甚至有些以“可堆肥”的名义销售)、炊具、纺织品、化妆品、电子产品和工业消防泡沫。这些剧毒化学品很容易迁移到空气、灰尘、食物、土壤和水中。

不粘化学品粘在周围

最早被发现和销售的 PFAS 化学品之一是全氟辛酸 (PFOA),在行业中称为 C-8。杜邦特氟龙工厂用它来制造不粘锅,尽管有证据表明它对人体的破坏性影响——心脏病、溃疡性结肠炎、甲状腺疾病、睾丸癌、肾癌——早在 1960 年代就出现了,在 2016 年之前,美国一直不受限制地使用这种化学品。专家表示,目前美国环境保护署 (EPA) 的建议限值为万亿分之 70,这仍然太高了。

国际污染物消除网络(IPEN) 的国际协调员比约恩·比勒 (Björn Beeler) 表示:“一家美国公司生产了这种物质,由于他们不负责任地出售专利,因此基本上污染了整个世界,而这些化学物质永远不会分解。”由 600 多个非政府组织组成的网络,这些非政府组织对斯德哥尔摩公约和其他国际条约的发展至关重要。

这些所谓的永久化学品无处不在且危险。环境工作组 (EWG) 估计美国有 2 亿人的自​​来水受到 PFAS 污染,研究人员正在努力开发可以修复 PFAS 污染的技术。

“传统的地下水处理技术[已经很昂贵]。然而,由于全氟和多氟烷基物质的独特顽固性,其中一些[清理]新方法的成本更高,因为它们是能源密集型的,”纽约克拉克森大学土木与环境工程教授米歇尔·克里米说。

EWG在 700 多个美国军事场所发现了全氟和多氟烷基物质污染,这些化学物质在这些场所用于制作消防泡沫。有报道称,军方正在通过焚化剩余库存来处理剩余库存,但科学家们对此表示困惑,他们指出,没有证据表明火灾可以破坏使 PFAS 化学品持久存在的近乎坚不可摧的氟碳键。

全身中断

PCB 和 PFAS 可以攻击整个人体的器官,因为它们是内分泌干扰化学物质 (EDC),这意味着它们模仿或干扰调节每个主要身体系统的激素。事实上,EDC 与 21 世纪一些最大的非传染性健康流行病有关,包括肥胖、子宫内膜异位症、心脏病、癌症和糖尿病。它们还与精子数量下降和女性不育有关。EDC 的破坏性影响甚至可能是跨代的。它们还会影响免疫系统;PFAS 暴露通常与较低的疫苗效力有关,特别是与COVID-19 的疾病严重程度有关。

内分泌干扰物,可以发现“在马里亚纳海沟的底部,他们在冰川,他们在北极的雪,和他们在人-无处不在,”皮特斯堡,创始人和首席科学家说,环境健康科学( EHS),一个无党派的非政府组织。

自从迈尔斯在 1991 年创造了这个术语以来,已经有数以万计的科学论文发表在 EDCs 上,记录了它们的毒性和映射暴露。此后已鉴定出数百种 EDC,包括现在臭名昭著的有毒塑料成分和添加剂,如邻苯二甲酸盐和双酚 A (BPA)。

预防原则

为这个故事接受采访的专家一致认为,监管机构应对新实体浪潮的最佳方式是遵循预防原则,即新的创新只有在被证明是安全的后才能投放市场。

欧盟化学品注册、评估、授权和限制(REACH) 法规旨在做到这一点,并已有效地将许多 POP 和其他有害物质从欧盟市场上移除。但是对于一些“不可避免的用途”存在豁免,许多疑似 POPs 仍然被允许使用。然而,许多其他国家的法规要弱得多。

“我们不能假装不知道这个问题,”马赫警告说。“我们不能只做[环境]实验,然后再收拾烂摊子。这在道德上是不正确的”——而且清理工作既具有挑战性又非常昂贵。

消息人士告诉 Mongabay,监管机构也未能实施最先进的科学测试来为新化学品设定安全限制。例如,数十年来对 EDC 的研究证实了剂量和效果之间存在违反直觉的关系——与高剂量相比,这些化学物质在低剂量下具有不同的效果,并且在中等水平上几乎没有或没有效果。Myers 解释说:“激素和 EDC 的剂量反应曲线中最敏感的部分是较低的剂量——随着剂量的增加,受体实际上可以对激素脱敏”和 EDC。

这种 EDC 毒理学模式与传统行业测试背道而驰,传统行业测试首先在非常高的剂量下测试毒性,然后以越来越小的剂量重复进行,直到没有发现任何影响。然后将该水平除以 1,000 的系数以确定安全剂量。但正如迈尔斯指出的那样,通过这种测试制度,“你永远不会[下降]到激素干扰实际起作用的水平。”

这意味着“已经确定的 [用于 EDCs] 的安全剂量完全是欺诈性的,因为它们基于非常过时的科学,”他说。

企业影响力是另一个问题。Sharon Lerner 为The Intercept撰写的一份报告列出了美国环保署在监管危险农药方面的失败,这可能是由于行业游说者的巨大压力、资金和资源的严重缺乏以及该机构农药项目办公室内的亲农业企业文化造成的已经看到数以千计的毒性测试被放弃,举报人的职业发展受到阻碍。

法律漏洞也有利于美国化学公司。例如,1947 年的联邦杀虫剂、杀菌剂和灭鼠剂法案规定,只有在对健康和环境的风险大于对作物产量和质量的收益时,才能拒绝农药认证。自 2000 年以来,尽管有数千种农药进入市场,但 EPA 仅取消了五种农药的注册。

全球变化甚至更慢。按照目前的速度,全球条约需要 40,000 多年的时间才能对所有 PFAS 化学品进行一项一项的监管。此外,自斯德哥尔摩公约签署 20 年来,DDT 仍在发展中国家广泛用于控制携带疾病的蚊子。在巴西这个世界上最大的农药使用国,新产品的批准率——每年有数百个,其中许多是在禁止使用的欧盟生产的——已经超过了对其进行评估的所有能力。

尽管如此,斯德哥尔摩公约、巴塞尔公约和水俣公约等协议为新的国家法规设定了标准。“大多数低收入和中等收入国家制定的国家政策不符合国际规范,”比勒说。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如有侵权行为,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。