科學家在北極永凍土中發現最大汞庫，是地球其他土壤、海洋與大氣總和的兩倍

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科技日報北京2月11日電 （記者張夢然）據美國《國家地理》雜誌在線版近日消息稱，科學家在北半球永久凍土內發現了大量的天然汞，分析顯示其數量是過去30年人類排放出的汞的10倍。而這一層凍土有消融的危險，可能會對全球人類健康和生態系統產生重大影響。相關報告發表在最新一期的《地球物理研究快報》雜誌上。

汞俗稱水銀，是自然界存在的元素，會與植物結合。通常植物腐爛分解時，會把汞釋放到大氣中，但北極地區植物不會完全分解，因此造成汞留在植物中。

科學家日前對阿拉斯加北部13個地點的永久凍土進行了深入鑽探，結果在其中發現了大量的汞。目前發現的汞數量約為7.93億千克。基於2016年的數據，這幾乎是過去30年來人類排放出的汞數量的10倍。而據研究人員估計，北部凍土內的汞儲量總和為16.560億千克，這使其成為已知的地球上最大「汞庫」。

該研究的主導者、美國地質勘探局的水文學家保羅·舒斯特表示，此前科學家已經了解全球汞循環會給北極帶去汞，但卻沒想到數量如此之高，這一發現極大地改變了科學家對全球汞循環的認識。

更嚴重的是，這層凍土有因氣溫升高和氣候變化而解凍的危險。汞釋放起初會對北極野生動物構成風險，但最終將分散到整個地球。目前，該「汞庫」對人類和食物鏈的影響仍是未知數——尚不清楚有多少會隨著地球變暖進入生態系統。在某些形式下，汞是一種強大的神經毒素，會侵害中樞神經系統，引發行動障礙、出生缺陷等問題，當汞在食物鏈中傳播下去，處在食物鏈頂端的人類因此也會遭受影響。而這些都是團隊目前要量化和估算的重點。

總編輯圈點

重型獵鷹火箭升空，讓人們對太空的激情又澎湃了一把。它可以證明，人類探索太空的能力在不斷進步，但這不等於，人類對腳下的地球足夠了解。在信息時代，我們身邊的每一條街道、每一座山脈、每一支河流似乎都已化作測量數據，被人造衛星收入囊中。這給人一種錯覺，我們對地球已了如指掌。而實際上，關於地球的重大發現層出不窮。不得不承認，作為人類最熟悉的星球，地球所蘊含的未知依然浩瀚。

文來源：2018-02-12 科技日報

原標題：北極永久凍土內發現大量天然汞

作者：張夢然

【知識鏈接】

汞的分布地圖

北極發現了 79 萬噸水銀，這是人類年排放的 400 倍

人類已經知道，約10年前就開始融化的北極永凍土會釋放出大量的溫室氣體甲烷——對全球變暖的「貢獻」是二氧化碳的30倍——科學家最近還發現，它也可能釋放出大量的汞，俗稱水銀，一種足以引起嚴重神經疾病的毒素。

2月5日發表在《地球物理學研究快報》上的一份報告指出，有大約79.3萬噸（±46.1萬噸，目前還沒有非常準確的數字）的汞被凍結在永久凍土層中，「永久凍土層的汞含量是地球其他地方土壤、大氣、海洋的兩倍。」

而根據研究人員估計，永凍層所在的北半球凍土區域內的汞儲量總和約為 165.6 萬噸（±96.2 萬噸），成為地球上已知最大的汞庫。

永凍層是極寒地區常見的自然現象，它是一個巨大的冰封裝置，穩定存在長達一千年以上，對於環境扮演著重要的角色。比如，永凍層可以作為碳循環中的主要碳去處，防止碳滯留在地面和大氣中，但是當全球變暖，微生物更加活躍，它們就有可能被釋放出來，加劇全球變暖的速度，造成惡性循環。

至於永凍層里的汞是怎麼來的？汞是全球生態系統中能完善循環的唯一重金屬，具有全球循環的特點，存在於大氣、海洋、陸地和生物體中。通常來說，被植物吸收的汞在植物腐爛分解後會釋放到大氣中，但在北極地區，植物不會完全分解，而是進入土壤被凍結了起來。

汞的全球循環示意圖 ，引自《2013年全球汞評估報告》

「隨著未來的凍土融化，這部分汞將釋放到環境中，對人類和我們的食物供應產生未知的影響。」報告的合著者、美國國家冰雪數據中心的科學家 Kevin Schaefer 在接受《華盛頓郵報》採訪時說。

事實上在 2017 年 7 月的夏天，被稱為人類凈土的北極阿拉斯加苔原地區就已經發現汞污染。《自然》雜誌當時公布的一項調查認為，人類活動是汞最初進入北極地區的始作俑者。

「北極是目前氣溫增長最快的地區之一，其增速約是北極以南地區的兩倍。」這項調查的發起者，馬薩諸塞州洛厄爾大學環境、地球與大氣科學系主任 Daniel Obrist 當時說。「這會導致更多的汞污染流入海洋嗎？我們尚不清楚，而這正是令人擔憂的地方。」

從人類進入工業時代開始，汞的人為排放就開始迅速增加，並已經遠遠超過了自然循環的速度。根據 2013 年聯合國環境規劃署發布的《全球汞評估報告》（Global Mercury Assessment），人為排放到大氣中的汞約佔 30%，自然排放占 10%，剩餘的 60% 為「再排放」，指的是過去幾個世紀以來，排放到大氣中的汞沉積到土壤、海洋、植被後再次釋放到大氣的過程。

這份報告估計，2010年全球因人類活動排放到大氣中的汞約為1960噸，其中「手工作業和小規模金礦」是最大的人為排放源，約佔37%，其次是煤炭燃燒（24%）。

從 1850 年代的美國淘金熱開始，水銀被淘金者們用來提煉黃金。這一手段直到今天也沒有變化，只不過地點轉移到了亞洲、非洲、南美的 70 余個國家。聯合國環境規劃署估計，至少有 1000 萬淘金者（包括 400 萬婦女兒童）在小作坊式的小型金礦工作，這裡出產的黃金佔世界黃金總產量的 15%。

「這是個快速發財的門道，」駐英環保人士 Yuyun Ismawati 2014 年接受《紐約時報》的採訪時表示，大部分汞都是非法進入她的故鄉印尼的，「挖到金礦石，就能賺到錢——但也會中毒。」

汞中毒歷史上最著名的例子是 62 年前折磨日本數千人的水俁病。1956 年，日本熊本縣水俁市附近的一個漁村裡誕生了一名叫做 Shinobu Sakamoto 的女嬰，她三個月大時仍然抬不起頭，被醫生確診為腦癱。但水俁灣附近的死魚、被當地人稱為患了「舞蹈病」的貓則表明 Sakamoto 的病不只是腦癱這麼簡單。

從首次發現水俁病到窒素公司停止生產乙醛的 12 年間， 該公司又向灣內排放了 80~150 噸甲基汞。

該事件觸發的不僅是半個世紀針對水俁市新日本窒素（Chisso）肥料株式會社等工廠污染的訴訟，也推動了日本的環保改革，以及 2013 年各國要求對汞進行規制而簽訂的《水俁公約》。

直到2017 年 8 月 16 日，《水俁公約》在包括中國在內的締約方才正式生效，即日起禁止新建的氯鹼生產使用汞作為催化劑、禁止生產汞電池等等，而自 2026 年 1 月 1 日起，含汞體溫計和血壓計也將禁止生產。

根據《2013 年全球汞評估報告》，中國排放到大氣中的汞約為東亞和東南亞地區的 3/4，相當於全球總排放量的 1/3，這和中國的工業化進程以及高度依賴煤炭能源的狀況都密切相關。

代價已經顯現出來。而北極凍土裡的 79 萬噸汞只是距離我們最遙遠的一個，關於它所能造成的影響和風險的嚴重程度目前還不得而知。

「我們認為，這代表了上一次冰河期以及之後的汞的積累。」最新的這項研究由美國地質勘探局的水文學家 Paul F. Schuster 主導，並和其他 16 名來自各個國家、大學及獨立的研究人員共同撰寫。Schuster 表示，此前科學家已經了解汞的全球循環會給北極帶去汞，但「現有的計算大大低估了凍土中的汞（含量），這表明我們需要重新評估北極地區在全球汞循環中的作用。」研究還指出，如果人類維持目前的排放水平，北極凍土到 2100 年的融化程度會達到 30%-99%。

來源：2018-02-13，好奇心研究所

原標題：北極發現了 79 萬噸水銀，這是人類年排放的 400 倍

作者：朱凱麟

製圖：馮秀霞

題圖來自：Johnny Harris / Vox

網址：http://www.qdaily.com/articles/50269.html

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