五年后:核科学使年轻的菲律宾化学家能够研究台风“海燕”的长期影响

2013年,世界上最严重的台风夺去了6000多人的生命,摧毁了塔克洛班三分之二的土地,当环境化学家威尔弗伦・克鲁塔里奥想要了解台风造成的污染程度时,他有一个问题:没有可用的基准数据。

菲律宾塔克洛班 — 2013年,世界上最严重的台风夺去了6000多人的生命,摧毁了塔克洛班三分之二的土地,当环境化学家威尔弗伦・克鲁塔里奥想要了解台风造成的污染程度时,他有一个问题:没有可用的基准数据。

“我们可以测量海洋中硝酸盐和有机物的浓度,但是我们不知道有多少是天然的,多少是台风污染的结果,”克鲁塔里奥当时说,他是东米沙鄢州立大学的研究员,使用常规技术测量采样点不同化合物的浓度。五年前的2013年11月7日,台风“海燕”的狂风袭击了这座城市,将含有有机物质、污染物以及人类和动物尸体的碎片从陆地带入海洋。

研究人员和政策制定者不确定海洋是否能够应对台风期间进入海洋的大量污染,它可能会将该区域变成一个死区,持续数十年。克鲁塔里奥解释说,他们需要了解什么是污染,什么是自然的,这样才能知道是否需要采取任何措施来帮助海洋“消化”这些碎片,以便它能够回到自然的平衡状态。

当克鲁塔里奥在2015年的一次会议上提出他的研究问题时,菲律宾核研究所的资深研究员雷蒙德・苏冈就坐在他的座位边上,急切地想利用其所拥有的使用同位素技术表征水污染的专门知识,为克鲁塔里奥的困境提供一个解决方案。从那以后,他们一直密切合作。苏冈说:“我们之间就像有天作之合的专业缘分”。

在菲律宾核研究所和原子能机构帮助下,与联合国粮食及农业组织合作,克鲁塔里奥不仅学会了如何使用同位素技术来表征氮和有机物的来源及其向海洋的移动,而且他还在他任教的菲律宾科学高中东米沙鄢校区的课程中增加了同位素技术的使用。此后,他督导了高中高年级学生的若干研究项目,这些项目涉及如何使用这些技术来表征该区域淡水水体的污染。

苏冈说:“我们在塔克洛班没有办事处,但是我们有威尔弗伦”。事实上,在去年8月的一个阳光明媚的日子里,该校的一间教室里挤满了来自该市和该省的研究人员,他们参加了菲律宾核研究所关于核技术和同位素技术在广泛领域应用的为期一天的讲习班。

“核技术可以做这么多,但是大多数人,甚至科学界的人,都不知道这一点,”克鲁塔里奥说,他参加了原子能机构牵头的澳大利亚和马来西亚培训班,以扩大自己对这一主题的了解。“当人们甚至是研究人员听到‘核’这个词时,他们只想到核电,但还有更多。”

卡洛・阿西拉主任说,在科学界推广核应用是菲律宾核研究所的核心任务,该机构希望像克鲁塔里奥这样的研究人员提供帮助。“我们正在全国各地举办讲习班,以培养科学家。"

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保护食物链

克鲁塔里奥的研究表明,商业和沿海区域相对较高的氮浓度是自然的,而保护区和邻近商业渔业中相对较低的氮浓度可以追溯到陆地生物质,如尸体。

克鲁塔里奥解释说:“氮是示踪剂,向我们展示了污染的终点”。

下一步,需要研究鱼和沉积物,以确定这其中有多少污染物进入了食物链。检查鱼体内的重金属浓度也很重要,因为有毒物质可能已经作为残骸的一部分进入海洋。

克鲁塔里奥继续采集样本,菲律宾核研究所在马尼拉附近的办事处使用原子能机构通过其技术合作计划捐赠的一台同位素比质谱仪对其进行分析。这些分析将揭示浓度是否在下降,以及这个过程是否是自然发生的。“为了更好地了解海洋,还有很多事情要做,”他说。

五年前的灾难性事件使克鲁塔里奥终生难忘;虽然历史无法改变,但他说他很高兴能帮助修复工作。

“当我看到台风和风暴潮摧毁了我的城市,杀死了许多我认识的人时,我不知道几年后,我会使用核技术来帮助塔克洛班应对台风的后果。”

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Protecting the food chain

Clutario’s research has revealed that relatively high concentrations of nitrogen in commercial and coastal areas were natural, while relatively lower concentrations in protected areas and neighbouring commercial fisheries could be traced back to biomass from land, such as cadavers.

“The nitrogen is the tracer, showing us where the pollution ended up,” Clutario explained.

For the next step, the fish and sediment need to be studied to determine how much of these contaminants made it into the food chain. It is also important to check the heavy metal concentration in fish because toxic substances may have entered the sea as part of the debris.

Clutario continues to take samples, and PNRI’s offices near Manila analyse them using an isotope ratio mass spectrometer, a machine donated by the IAEA through its technical cooperation programme. These analyses will reveal whether the concentrations are decreasing and if this process is happening naturally. “There is a lot more to be done to better understand the ocean,” he said.

The catastrophic events five years ago marked Clutario for life; and while history cannot be changed, he said he is glad he can help in the restoration work.

“When I watched the typhoon and the storm surge devastate my city and kill many people I knew, I did not know that a few years later, I would be using nuclear techniques to help Tacloban deal with the typhoon’s aftermath.”

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