从冰融化到北冰洋中释放出的高浓度永久化学物质

多氟烷基和全氟烷基物质 (PFAS) 被称为“永久”化学品，因为它们不会在环境中分解，因此被广泛用于从防火到防污表面的各种产品和工艺中。

兰开斯特大学的研究发现它们在接近融化的北极浮冰的表层海水中，其浓度比北海观察到的水平高出两倍，即使被调查的巴伦支海地区距人口稠密地区数千公里欧洲的。

研究表明，这些化学物质不是通过海上传播，而是通过大气，在北极海冰中积聚。由于北极冰层比以前融化得更快，这些有害化学物质被有效地释放到周围的海水中，导致浓度非常高。

作为 EISPAC 的一部分，兰开斯特的 Jack Garnett 博士和 Crispin Halsall 教授以及来自德国 HZG 的同事一直在研究 PFAS 向北极的远距离迁移和沉积——该项目由英国的 NERC 和德国的 BMBF 共同资助，作为该项目的一部分。改变北冰洋计划。

PFAS 包含大量用途广泛的化学品，包括制造含氟聚合物(如 Teflon)中的加工助剂、食品包装、纺织品和服装中的防污剂和防水剂，以及用于消防泡沫。

其中一组特殊的化学品——全氟烷基酸 (PFAA)——极其稳定，不会在环境中降解，但可以生物累积，并且已知对人类和野生动物有毒。

PFAAs由于其在环境中的流动性和蛋白质结合特性，可以进入食物链。全氟辛酸 (PFOA) 和全氟辛烷磺酸 (PFOS) 的碳链较长的化合物通常与哺乳动物的肝损伤有关，在发育过程中接触 PFOA 会对人类和其他哺乳动物的胎儿生长产生不利影响。

Jack Garnett 博士发现了一种不寻常的现象，即大气中的 PFAA 随降雪一起沉积在浮冰表面，最终会在海冰中积聚。作为挪威南森遗产项目 ( arvenetternansen.com/ )下的科学考察的一部分，杰克在采集冰和水样本时进行了这一观察。

通过对雪、冰和海水进行盐度和稳定同位素分析，他能够确定锁在冰雪中的水的哪些贡献来自大气，哪些贡献来自海水。通过这种方式，可以评估来自遥远地区的大气传输对冰中存在这些化学物质的作用。

大气成分中存在的 PFAA 远高于海水成分，证实大气中的长距离迁移和沉积是这些化学物质到达偏远北极的主要来源，而不是“回收”海洋中存在的这些污染物的旧存量水域。

此外，该团队在东英吉利大学的海冰设施中进行的研究发现，年轻冰中存在的盐水(高盐水)有助于丰富海冰内不同层中的 PFAS 等污染物。PFAS 与其他有机污染物一样，通常存在于盐水中，而不是固体冰基质本身。随着冰层老化，盐水变得更加浓缩，导致这些污染物富集到冰袋内的重点区域。

长时间的解冻，特别是当浮冰仍被雪覆盖时，会导致冰盐水重新流动，以及雪融水与盐水的相互作用。这可能导致 PFAA 显着释放到下层海水中。

冰下的盐水通道是海洋食物网底部生物的独特栖息地，因此，它们将暴露于高浓度的 PFAA，这些 PFAA 随盐水排放和融化的冰袋融水而释放。

Halsall 教授是最近北极监测评估计划 (AMAP) 报告“新出现的北极问题的持久性有机污染物和化学品：气候变化的影响”的合著者，他说我们有一个不幸的情况，即北冰洋现在被一种年冰以全球变暖导致的多年冰为代价。这意味着北极的大部分冰是在前一个冬天形成的，而不是多年形成的。

这种为期一年的冰含有大量与上覆积雪相互作用的流动盐水，可用于浓缩污染物，如通常含量非常低的 PFAS。

不幸的是，随着更早和更不稳定的解冻事件，这可能导致储存的化学物质快速释放，从而导致浮冰周围水域的浓度升高。

只有通过这种类型的调查科学，我们才能了解污染物行为的动态并确定主要危害，尤其是与气候变化相关的危害。

反过来，这可以推动国际立法，从而禁止表现出此类行为的化学品。

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