菲律宾中部海岸线上,美丽的滨海小镇帕拉卡莱(Paracale)以出产黄金为傲。从它市徽上绘着的铁锹、镐和矿工帽即可见一斑。
这里80% 的居民以淘金为生。他们从河床、山体,甚至数米深的泥水中挖取矿石,敲碎,与汞搅拌在一起。金与汞结合加热后,汞回极速蒸发,只留下纯度更高的金。
在此过程中,大量具毒性的汞蒸汽会进入大气层, 经降雨或河流进入海洋,藉此扩散全球。临近小镇的曼布劳海湾(Mambulao Bay)的汞浓度甚高,也有鱼样本被验出汞含量超出国际食用安全标准。
长期食用汞含量超标的水产,会触发神经系统相关的症状,威胁着居民健康。有见及此∧一些矿工已经放弃使用汞来采金。
虽然自北半球和中国的汞排放也得到抑制, 但最近的研究显示,全球排放量未见减少。而这趋势与手工和小规模黄金开采的兴起息息相关。该行业的全球排放量已超过燃煤发电厂,成为最大的汞污染源头。
汞排放向南变迁
为了追溯40年来北半球汞排放的变迁,有科学家从喜马拉雅山脉北部的一种粉白小花垫状点地梅(Androsace tapete)寻找答案。
这些小花每年会长出新一层的叶子,而叶子能反映长生当时的环境。他们从较老的内层节茎,了解到过往的汞排放,并得知2020 年大气汞浓度比20年前的峰值下降了约 70%。
该研究第一作者、天津大学地球系统科学学院教授孙若愚表示,最近10年的下降主要反映中国减排的成果。
中国是全世界最大汞排放国,2021年排放占全球总量近23%,其中燃煤电厂、金属冶炼、水泥生产等生产活动贡献最为突出。孙若愚认为,2013 年是重要拐点。当时政府出台政策要求燃煤电厂作超低排放改造;而且针对燃煤供热污染的“煤改气”政策也大幅减少了燃煤。
不过,全球汞排放量不如此乐观。根据北京大学城市与环境学院研究员刘茂甸参与发表的数据集显示,相比 1960 年,2021 年全球人源汞排放增加了3.3 倍。
刘茂甸留意到,全球汞排放热点正在显著南移。自上世纪八九十年代,欧美汞排放得到抑制;近十年,中国的减排也成效斐然;但同时,东南亚、南亚、拉美等新兴工业化地区排放快速上升,完全抵消了这部分减量。
他们通过计算排放源发现,2021 年,中国以外的全球南方排放了全球总量的三分之二的汞。东南亚发展突出,过去 62 年来的汞排放量增长了 700%。
贫地采金的代价
近十年国际金价翻了近五倍,刺激了手工和小规模采矿的发展;该行业占全球黄金生产的15%至20%。
在全球环境基金(GEF)资助的“金色星球”(planetGOLD)项目中担任菲律宾国家项目经理的阿比盖尔·奥卡特(Abigail Ocate)表示,许多如帕拉卡莱般位于经济边缘地区,小规模开采黄金被视作较可靠的生计选择。
小规模矿工不一定要以汞来提炼黄金。 但由于汞方便、成本低,且有时由购入黄金的中间商会以低价提供汞。 因此即使汞的使用在菲律宾等很多地区实属违法,但仍然非常普及。
当然,淘金之外,汞污染增加也跟这些因素有关:菲律宾、印尼、越南、印度等新兴排放国的燃煤电厂持续扩张;全球能源转型带来的镍矿开采增长;废物管理不当,如城市中的垃圾焚烧;广泛销售的含汞美白产品,也增加了污染与健康的风险。
在这些淘金盛行的“黄金小镇”,水质、渔业、农业都受到威胁。奥卡特对话地球表示,planetGOLD 在此开展的环境和健康评估发现,帕拉卡莱当地生物群、居民和矿工生物样本均出现汞含量升高。
汞对人体的危害仍未被充分认识。奥卡特表示,在新兴国家的小型矿区里,震颤、记忆力减退、头痛等汞中毒症状常被误诊,或被解释为衰老的影响。
抵达海洋、污染水产的汞
汞进入海洋后尤其危险,因为人类主要是通过海产品摄入汞。海洋中的汞源于河流输入、降雨,以及海洋对大气颗粒的吸收。大气汞传输范围尤其远,对浮游动物的研究发现,亚洲沿海汞排放的影响可以一直延伸到中太平洋。
进入水环境后,无机汞会与微生物反应,转化为毒性更强的甲基汞。甲基汞被浮游植物和微小生物吸收后,会在它们体内累积, 并在食物链中富集,转移至沙丁鱼等食肉动物,最后到金枪鱼等顶级掠食性鱼类。层层累积下,掠食性鱼类的汞浓度会达至最高。
对于动物,汞暴露可能让繁殖成功率下降,运动能力受损;若人类长期食用,摄入的汞可以穿过血脑屏障,危害中枢神经系统。
在亚洲,南移的污染与居民的饮食结构交织。全球鱼类消费一直快速增长,亚洲人均鱼类消费高于全球平均。
在评估汞风险时,应由政府牵头,开展大范围的、有说服力的检测工作。王文雄,香港城市大学
香港城市大学能源及环境学院教授王文雄解释,汞的转化十分复杂,其在水产品中的浓度与在地的排放量并不直接相关。中国就是突出案例。作为汞排放最多的国家,“我们的鱼几乎从不超标,而且(汞含量)很低……这是很奇怪的现象。”
他与团队的研究显示,这与中国近海过度捕捞令食物链简化,令鱼类低龄化和小型化,无法产生食物链的层层累积有关。而工业污染下,一定程度的水体富营养化也会干扰甲基汞的富集。
王文雄表示,目前消费者无需担忧来自中国的水产品。反而,一些远洋捕捞的鱼类,看似来自非常“干净”的区域,体内汞含量可能很高。因此,高级的进口鱼应是汞监测的重点。他说,“在评估汞风险时,应由政府牵头,开展大范围的、有说服力的检测工作。”
而随着中国加强环境治理,过度捕捞和水体富营养化状况得到改善,他表示,相关单位也应密切关注汞含量的变化。
气候变化增加治理挑战
如今,气候变化下,汞污染存在更多不确定性。孙若愚说,气候变化带来的气温上升,使冰川和永久冻土融化,加快沉积于土壤的汞释放。专家称之为“二次排放”。
孙若愚专注研究青藏高原的情况。不同地区的汞污染经西风带与季候风到达高原,沉积于当土壤。而他发现,由于当地近几十年的升温比别的地区快,可能会把土壤中原本沉积的,50 年、100 年前排放的汞重新释放。
他主导的研究发现,高原的二次排放现时尚算稳定,但它在整体大气汞中的占比正在增加。他说,“这可能是未来削弱汞减排效力的一个更主要的因素。”
加强南方国家政策引导
刘茂甸认为,当下全球汞排放的上升和南移趋势,需要引起科学家以及政策制定者的重视。
环境监察和数据采纳是应对措施中不可缺少,可是发展中国家仍缺乏有关工作。以菲律宾为例,奥卡特表示,该国尚无对全国海洋环境中汞含量的集中监测,仅有一些针对开采区的局部评估。整体而言,相对于较富有的东亚国家,东南亚的汞污染科学研究仍然欠奉,而且大部分不包括会在水产累积的甲基汞。
除了增加环境监测,奥卡特认为,政府也应加强监测居民的汞暴露状况,带领社区走向一个健康和“无汞化”的未来。
