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VIMS研究揭示了南非港口意外的污染物水平

发达国家对最新的数字产品似乎永无止境的渴求,产生了大量的电子垃圾,其规模确实令人震惊。仅美国消费者每天就丢弃13万台电脑,每年丢弃1亿部手机,2007年——从模拟电视向数字电视转换的第一年——丢弃了2690万台电视机,总重量达100万吨。

在上周举行的第33届环境毒理学与化学学会年会上,弗吉尼亚海洋科学研究所的马克·拉·瓜迪亚(Mark La Guardia)展示了对这种“电子垃圾”流后果的研究结果——一项来自南非的“溴化阻燃剂”研究,这是一种用于对许多电子产品外壳塑料进行防火的合成化学品。

包括多溴联苯醚(PBDEs)和六溴环十二烷(hexabromocyclododecane)等令人瞠目结舌的化合物在内的“bfr”令人担忧,因为它们已被证明会逃逸到环境中,在食物链中积累,影响动物和人类的健康。它们通过存在于室内灰尘中而对人体健康产生更直接的影响。

拉瓜迪亚与VIMS教授罗布·黑尔合作进行了这项研究,他是一位国际公认的生物燃料排放物来源和影响方面的专家。黑尔此前曾研究过美国和中国的BFRs分布,以及它们在鱼类、昆虫和鸟类中的流行程度和影响。

南非科学与工业研究委员会的生态毒理学家Brent Newman博士要求VIMS团队进行这项研究。

拉瓜迪亚说:“布伦特最初联系我们是为了获得帮助,分析沉积物样本中的历史污染物,如多氯联苯、多环芳烃和氯化农药。”“他们定期监测德班港支流中这些化合物的浓度,并在寻找一个能做得更复杂的佳博体育。”德班拥有350万人口,是南非第三大城市,也是非洲大陆最繁忙的港口。

拉瓜迪亚和黑尔收到样本后,他们决定也对其进行分析,以寻找BFRs。“南半球对这些化学物质的研究很少,”拉瓜迪亚说。以前的研究主要集中在美国和欧洲,这些地方的化合物使用最广泛;而在中国,大多数电子产品都是在那里制造的,大量电子产品通过监管不力的电子制造商的废物流排放到珠江三角洲。

The type of sediment grab used to collect samples for the study. Photo by Mike Unger.这对夫妇的分析使用了超高效液相色谱法和串联质谱法,结果表明,他们的43个样本中都存在BFRs,浓度从每克114到47000纳克不等。中位数超过了旧金山湾区的检测值,与北卡罗来纳州汽车内饰制造商下游和中国珠江三角洲的报告值相似。

拉瓜迪亚说:“我们在德班港的样本中发现了最高的沉积物浓度,在港口的河流中,在电子废物和汽车打捞作业附近的雨水排水沟中。”“这表明BFRs在德班的城市环境中很普遍,并且正在从各种来源释放出来。”

拉瓜迪亚和黑尔认为,由于南非很少有与高水平bfr相关的制造业,这些化合物最有可能从电脑、手机和电视等消费品,以及监管不善的电子垃圾和汽车回收作业中进入环境。

像其他国内电子设备市场快速增长的发展中国家一样,南非通过进口新旧产品来满足其需求。虽然溴化阻燃剂不会与塑料发生化学反应,因此在日常使用中会有少量逸出,但拉瓜迪亚说:“我们还把过时的电子产品出口到环境政策不佳的国家,以为如果不重复使用,它们就会被妥善处理。”

然而,来自联合国的数据显示,到达发展中国家的二手电子产品中有15-30%处于“无法使用”状态。尽管有关于危险废物的《巴塞尔公约》(Basel Convention),这项联合国条约的其他目标之一是试图弥合世界上的“数字鸿沟”,鼓励仍然可用的电子产品从发达国家流向发展中国家,同时禁止后者作为数字垃圾倾倒场。

Recycling of electronic waste requires care. Photo courtesy of re-, a South African environmental solutions company.在发展中国家,电子垃圾的“回收”通常是在不受监管的垃圾场进行的,在那里,当地居民拆开并焚烧电脑、电视和其他电子设备,以获取铜和其他有价值的材料。除了对人类健康的直接影响外,这些做法还加速了溴化阻燃剂和其他有毒化合物向土壤、空气和水中的释放。

“我们的研究只是第一步,”拉瓜迪亚说。“鉴于该地区对电子产品的需求不断增长和环境政策薄弱,我们认为继续调查南半球国家使用BFR相关的环境负担和风险是很重要的。最近的一项研究预测,到2016年,发展中国家将比发达国家处理更多的旧电脑,所以这个问题只会越来越严重。”