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南极冰川融化正在激活“历史汞库”,海鲜还能放心吃吗?


速读:总之,冰冻圈历史汞释放不等于甲基汞增加,也不等于暴露风险增加,未来还需要更多研究。 从这个意义上说,冰冻圈既是气候变化的响应者也是全球污染物循环的重要“调节器”。

■童银栋

冰川不只是固态淡水库,也可能是污染物的长期储库。

近日,北京大学团队在美国《国家科学院院刊》发表研究,发现气候变暖与大气汞沉降正在共同加速南极半岛“大气—冰川—陆地—海洋”汞循环。研究发表后,“冰川释放历史汞”“南极海鸟汞超标”等话题受到关注,一些公众由此担心汞会不会沿食物链不断富集,最终影响餐桌上的海鲜。

弄清这个问题,首先要区分3件事:冰川消融是否正在改变南极汞循环、汞进入环境后能否形成生态风险以及市场上的海产品是否安全。三者相互关联,却不能画等号。

南极冰川正由储库转为活跃环节

汞是唯一能够在常温下以气体形式存在的重金属元素、可远距离迁移的全球性污染物。燃煤、金属冶炼和采矿等人类活动会向大气排放汞,自然界的火山活动和岩石风化也会释放汞。大气中的汞能够随环流沉降到远离工业区的南极,并被积雪、冰川、土壤、植被和海洋长期储存。

尽管南极冰冻圈中的汞并非全部来自人类活动,但工业化以来不断增加的大气沉降,显著改变了这里的汞储量和循环。过去,人们通常把冰川视为污染物的“终点仓库”,而气候变暖可能让这个相对稳定的仓库重新参与环境循环。

该研究分析了南极半岛陆架沉积物岩芯中的地球化学和汞同位素记录,重建约200年来的汞源-汇变化,并建立观测约束的多介质汞收支模型。沉积物像一本按时间排列的环境档案,记录着不同时期到达海底的汞及其积累速率。

结果显示,南极半岛陆架现代汞积累速率达到每平方米每年93±58微克,约为全球陆架平均值的两倍。工业化以来,该区域沉积物汞积累速率平均上升160%。同位素混合模型表明,大气沉降和陆源输入对陆架沉积物汞的平均贡献各占一半。

通过模型模拟发现,气候变暖从两条路径有效加速了这一过程。一方面,海冰和冰架退缩扩大开放水域,增强海洋对大气沉降汞的吸收,并通过生物泵把颗粒结合态汞输送到海底;另一方面,冰川消融、侵蚀和径流重新动员了冰雪及陆地环境中长期储存的汞,将其带入近岸海洋。模型还显示,工业化以来,变暖驱动的陆源汞释放通量增加了550%,海-气汞交换通量增加了350%。这就是所谓“二次污染源”,即并非南极产生了新的工业汞,而是过去已经排放、迁移并储存在极地环境中的汞,在变暖作用下被再次释放和输送。

汞会沿食物链富集但不必谈海鲜色变

近期,有些报道把“62%的南极海鸟汞超标、25%的物种面临中毒风险”与北京大学团队的研究放在一起。实际上,这组数字来自欧洲学者在2025年发表的一篇南极海鸟汞污染研究,并非北京大学团队的观测结果。在欧洲学者研究所纳入评估的南极海鸟物种中,约62%的物种血汞水平超过文献采用的“无不良健康效应”毒理学参考值,25%的物种被归入中度至高度潜在汞毒性风险类别。这里的“62%”指纳入综述的物种比例,并不是62%的海鸟个体;“超过参考值”也不等同于超过某项法定污染标准;“存在潜在风险”更不代表这些物种已经中毒。

那么,冰川释放的汞进入海洋后会不会使海鲜变得不安全?

汞进入海洋环境后,在适宜的微生物、氧化还原和有机质条件下,部分无机汞可能转化为甲基汞。与无机汞相比,甲基汞更容易被生物吸收,并沿食物链逐级富集——浮游生物被小型鱼类摄食,小鱼又被大型鱼类和海鸟捕食。通常来说,食物链位置越高、寿命越长的生物,长期积累甲基汞的可能性越大。

因此,南极海鸟以及鲨鱼、剑鱼、大型金枪鱼等高营养级、长寿命捕食者,往往比生命周期较短、食物链位置较低的鱼、虾、贝类容易积累更多的甲基汞。海鸟体内的汞负荷可以反映极地生态系统长期承受的污染压力,但不能简单推导为“海洋已经普遍受到严重污染”或者“所有海鲜都不能吃”。

我们需要把野生动物生态监测和普通人餐桌食品安全两件事分开看待。

首先,富集效应高度依赖食物链位置和消费结构。海鸟、大型鲨鱼、旗鱼、大型金枪鱼,属于海洋食物链顶层,甲基汞会在体内长期积累,浓度很高。一些欧美国家居民常食用金枪鱼、剑鱼等大型远洋鱼类,相关风险评估也更关注这些高营养级、长寿命鱼类。我国居民的水产品消费结构有所不同,常见的虾、扇贝、黄花鱼、带鱼等,处在食物链中下层,生命周期短,甲基汞累积水平比较低。

其次,我国对海产品甲基汞有明确、严格的食品安全国家标准。国内市场常态化抽检结果表明,绝大多数市面流通的普通鱼、虾、贝类符合国标要求。海产品的实际风险同样与物种、体形、年龄、产地和食用频率有关,需要依据具体监测数据进行判断。

总之,冰冻圈历史汞释放不等于甲基汞增加,也不等于暴露风险增加,未来还需要更多研究。而从正规渠道购买产品,保持食物种类多样,孕妇、儿童等敏感人群遵循权威膳食建议,是科学的应对方式,没有必要“谈海鲜色变”。

真正的警示不只在餐桌

这项研究更值得关注的地方是它揭示了气候变化的一种隐蔽后果。全球变暖不仅带来冰川退缩、海平面上升和极端天气,也可能重新激活过去储存在冰川、冻土和土壤中的污染物,使其再次进入大气、河流和海洋。

从这个意义上说,冰冻圈既是气候变化的响应者也是全球污染物循环的重要“调节器”。即使人为汞排放持续下降,冰川消融和侵蚀仍可能不断动员历史汞,从而延缓极地环境汞污染的恢复进程。

过去排放的汞并没有消失,一部分汞只是暂时离开活跃的环境循环,被冰川、积雪、土壤和沉积物储存起来。当气候变暖打破原有平衡,这些长期封存的汞就可能再次迁移,并与当代大气汞沉降共同影响极地海洋。

未来需要建立贯通大气、冰雪、土壤、海水、沉积物和生物的长期观测体系,重点识别历史汞释放如何影响甲基汞的生成、生物可利用性及其在食物链中的富集和传递,从而厘清从污染物再释放到生物暴露风险的完整链条。

与此同时,极地汞风险问题不能仅靠末端治理解决。一方面,应持续减少燃煤、金属冶炼和采矿等活动产生的人为汞排放,减少进入全球环境的新汞;另一方面,要减缓气候变暖,从源头降低冰冻圈加速消融带来的历史污染物再释放风险。

南极距离人口密集区十分遥远,却保存着人类工业活动和全球气候变化共同留下的印记。它传递的并不是“所有海鲜都有毒”,而是更深层的环境警示——污染物不会因为被冰封而永久消失,气候变化可能让过去的环境负债重新进入今天的循环。

(作者系天津大学环境科学与工程学院教授)

主题:冰川|北京大学团队|大气沉降