以下文章來源于環球科學,作者環球科學
本文轉載自公眾號“環球科學”(id:huanqiukexue)
圖片來源:Pixabay
撰文|clefable
審校|王怡博
海底彈藥“垃圾場”
千禧年之際,德國的考古學學者迪特爾?古爾丁(Dieter Guldin)決定和自己的老朋友、地球物理學家埃德加·施瓦布(Edgar Schwab)開設一家小公司SeaTerra,目標是消除一種會嚴重破壞海洋環境的歷史遺留污染。但他完全沒想到還需要再過24年,才能開始實現這個目標。
2021年,德國政府啟動了全球首個有針對性地從海洋中清除彈藥殘留物的計劃,旨在對遺留在德國波羅的海和北海盆地海域的未爆炸彈藥進行可持續性廢棄處置。此次計劃的預算為1億歐元,已于2024年秋季在波羅的海西南部的呂貝克灣(Bay of Lübeck)開始。SeaTerra正是參加這項計劃的三家公司之一。
呂貝克灣 |B?rwinkel,Klaus/維基百科
據古爾丁的說法,德國的海域中幾乎每一平方公里都有未爆炸彈藥。據相關專家估計,僅德國部分的北海盆地和波羅的海有160萬噸常規彈藥和5000噸化學武器正在腐爛。它們是一戰和二戰時期的遺留物,其中包括水雷、魚雷、深水炸彈、炮彈和航空炸彈等。
在二戰結束時,沖突的雙方不想把彈藥留在陸地上,因為可以銷毀它們的設施實在太少,于是便延續了一戰結束時的做法——將這些彈藥和化學武器傾倒入大海。近80年來,這些彈藥和化學武器正在海水中慢慢腐敗,其中高能的有毒有害物質釋放到海水中。
向海水中釋放
今年3月,德國基爾亥姆霍茲海洋研究中心(GEOMAR)的科學家發表了一項研究:他們在2017年和2018年對德國波羅的海海域進行了詳細采樣,并測量了海水、懸浮顆粒和沉積物中的彈藥化學物質含量,包括2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、1,3,5-三硝基-1,3,5-三嗪(RDX)和1,3-二硝基苯(DNB)。這些化合物都具有毒性和致癌性,其中TNT主要會損傷肝臟和造血系統等,而RDX具有神經毒性,也會損傷肝腎,嚴重可能會導致死亡。DNB則會導致溶血、肝損傷及神經毒性等。
從左至右依次是1,3,5-三硝基-1,3,5-三嗪(RDX)、2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和1,3-二硝基苯(DNB)|Chemosphere (2025). DOI: 10.1016/j.chemosphere.2025.144115
他們發現,幾乎每個水樣中都至少有一種從彈藥里釋放的有毒化學物質,濃度從每升不到1至幾千皮摩爾(pmol/L,1 pmol等于10-12mol),且大多都溶解在海水中。雖然,這些有毒物質的濃度在大部分樣品中都遠低于飲用水限值或者海洋生物的毒性閾值,但在另一些樣本中卻已接近臨界水平。在呂貝克灣中1,3,5-三硝基-1,3,5-三嗪和1,3-二硝基苯的濃度最高,而位于其東南部的基爾灣(Bay of Kiel)中的2,4,6-三硝基甲苯含量則特別高。
據悉,波羅的海的彈藥“垃圾場”中較多彈藥的炸藥填充物占比為30%~60%。研究人員因此推測,在這片海域的德國部分中估計有30萬噸彈藥,并推測隨著彈藥中的化合物釋放,當前的污染水平或可以一直維持超過800年。而且這些有毒和致癌的化合物或已經進入了當地的海洋生態系統中。
在一項于2024年8月發表于《毒理學檔案》(Archives of Toxicology)的研究中,德國基爾市的毒理學專家Jennifer Strehse和兩位同事分析了德國北海盆地中的比目魚受到這些有毒化合物污染的情況。他們發現在比目魚的膽汁中,這些有毒化合物的濃度在0.25~1.25ng/mL之間,而在比目魚的肌肉組織(魚片)中,TNT代謝物的最高濃度為1ng/g,TNT的濃度則高達4 ng/g(均為干重)。
比目魚|維基百科
基于此,研究人員表示,相比于膽汁,TNT在魚的肌肉組織中更容易得到積累。而這些有毒化合物不僅是通過食物鏈在這些魚中富集,還會通過魚的呼吸器官——腮進入到它們體內。另外,由于比目魚喜歡躲藏在海底沉積物中等待獵物,也會更容易接觸到沉積物中的2,4,6-三硝基甲苯。
不過,研究人員認為在這些可食用的部位,這些有毒物質的濃度仍然算很低,因此對人類威脅很小。不過,有一些研究也發現,這類魚出現一些癌癥的風險正在增加。隨著這些彈藥被進一步腐蝕,這些魚類體內的有毒物質水平或會上升到有毒水平。
目前,更具有威脅的是藍貽貝。一些藍貽貝會長期停留在一些腐蝕的彈藥金屬殼或者化學武器的表面,已經受到了嚴重的污染,食用它們被證實有致癌的風險。德國的衛生專家建議消費者每周最多吃兩頓當地的魚類,以減少接觸重金屬、二惡英或多氯聯苯。Strehse則表示,貝類、底棲比目魚,以及在彈藥“垃圾場”附近生活的海洋生物有更高的風險受到2,4,6-三硝基甲苯和重金屬(砷、鉛或汞等)的污染。顯然,她自己不會再想食用任何波羅的海產的貽貝。
藍貽貝|維基百科
危險叢生
清理這些海底的彈藥“垃圾場”,除了改善海洋的生態環境,減少海洋生物和人類暴露在高能、有毒有害化合物中的風險之外,也將能提供安全的海底區域,促進海洋基礎設施的建設,包括開設海洋風電廠,鋪設海底電纜和管道項目等等。
隨著氣候變化導致的氣溫升高和風暴活動增加,海底彈藥的腐蝕速度也正在增加,這些高能的有毒化合物也在進一步釋放,時間正在變得愈發緊迫。據Hakai Magazine的報道,SeaTerra在這次計劃中的目標是回收約50~80噸的彈藥。
然而,清除和銷毀這些彈藥絕對是一個極其艱巨、十分危險且需要嚴肅對待的過程。在這些公司進行系統地清理之前,已有超過400人曾因意外接觸這些彈藥而喪生。其中有很多彈藥還像它們剛傾倒入海洋時一樣危險,但如今已經變得更加不穩定了。
因此,SeaTerra在清理彈藥“垃圾場“時十分謹慎,會先評估其中的彈藥和武器類型,對于一些極其危險的武器,他們幾乎完全不會去碰。只有在確保彈藥安全、可以運輸之后,他們才會讓部署Norppa 300 機器人將其放置到金屬網中,拉到海面上。Norppa 300 是由SeaTerra研發的一款亮黃色的機器人,其具有一些很優秀的能力,比如能在深達300米的海底,甚至是湍急的水域中全天工作。此外,它還配備了聲納和聲學成像設備,可以探測和識別埋藏的彈藥,并與其他的探測設備合作。
Norppa 300機器人(左圖),可以進行多種操作。|SeaTerraGmbH
遠在輪船操作室的中的專業人員會和Norppa 300配合,一旦他們發現武器中存在雷管,就會派遣潛水員前去拆卸——目前機器人還不具備這項能力。而一些大型的彈藥清理工作則需要液壓起重機的配合。最終,這些彈藥殘留都會移交給德國國家的爆炸物處理機構進行拆除。
實際上,不僅是德國的海域,這種歷史遺留的有毒物質正在污染世界多處的沿海水域。一些科學家建議將傾倒的彈藥歸類為“新出現的、讓人擔憂的歷史污染物”,并通過有針對性的補救措施加以解決。在10多年的時間里,古爾丁一直堅持要求德國政府清理這些彈藥,讓子孫后代免于遭受前幾代人遺留下來的戰爭后果。終于,他們踏出了第一步。
參考文獻
[1]https://phys.org/news/2025-02-impact-unexploded-ordnance-baltic-sea.html
[2]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653525000554?via%3Dihub
[3]https://www.atlasobscura.com/articles/baltic-world-war-bomb-cleanup
[4]https://link.springer.com/article/10.1007/s00204-024-03834-y#Sec16
封面圖來源:豆包AI生成
本文經授權轉載自環球科學(ID:huanqiukexue),如需轉載請聯系newmedia@huanqiukexue.com。歡迎轉發到朋友圈。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.