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Jun 25, 2023

알파인

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 1166(2023) 이 기사 인용 780 액세스 1 인용 24 Altmetric Metrics 세부정보 군사적 충돌은 지역 환경에 피해를 입히지만,

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 1166(2023) 이 기사 인용

780 액세스

1 인용

24 알트메트릭

측정항목 세부정보

군사적 충돌은 지역적 환경 피해를 초래하지만 중금속 오염과 같은 지역적 및 대규모 영향을 문서화하는 것은 어려운 것으로 입증되었습니다. 비스무트(Bi)의 인위적 배출에는 석탄 연소 및 다양한 상품 생산이 포함되지만 지난 세기 동안의 배출 추정치는 존재하지 않습니다. 여기서 우리는 프랑스 알프스의 얼음 코어에서 Bi 측정을 사용하여 스페인 남북 전쟁 및 제2차 세계 대전과 동시에 지역 규모의 Bi 오염의 증거를 보여주었습니다. 동일한 얼음에서 측정된 Bi 배출의 주요 원인(석탄 연소, 철강 및 알루미늄 산업, 합금 및 기타 금속 가공)에 대한 추적자는 1935년에서 1945년 사이의 군사 활동으로 인한 이전에 문서화되지 않은 주요 추가 배출 원인을 나타냅니다. 서유럽의 서기(CE). 여기에는 포탄용 저융점 합금, 얇은 벽의 알루미늄 합금 항공기 오일 및 군수품에 대한 비스무트의 사용이 포함됩니다.

과거와 현재의 미량 금속 배출에 대한 이전 연구는 납(Pb), 카드뮴, 수은1과 같은 가장 유해한 종에 초점을 맞춰 왔습니다. 이전에는 Bi가 환경과 인간 건강에 덜 해롭다고 생각되었기 때문에 비스무트(Bi)에 대한 관심이 덜 쏠렸습니다. 그러나 최근 연구에서는 다양한 생명체가 Bi 노출 증가로 인해 영향을 받는다는 사실을 인식하고 있습니다. 예를 들어, Bi는 정자 대사를 감소시키고 남성의 불임에 기여할 수 있으며2 지렁이 종 Eisenia andrei3의 생식에 해로운 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 또한, 토양에서의 지렁이 활동은 Bi 생체 이용률을 증가시켜 잠재적으로 영양 전달을 통해 식물과 같은 다른 토양 유기체에 대한 노출 위험을 증가시킬 수 있습니다. 최근 연구에 따르면 정원 유채과 야채 묘목에 Bi가 많이 노출되면 형태학적 및 게놈 수준에서 독성 증상이 나타나는 것으로 나타났습니다4. 인간과 동물 세포에 비해 문서화가 덜 되어 식물에 대한 Bi의 독성학적 평가는 여전히 문서화가 잘 되어 있지 않습니다. 이러한 결과는 과거 환경 Bi 오염의 상세한 재구성이 환경 농도뿐만 아니라 노출 기간에 의존하는 유기체에 대한 영향 측면에서 중요하다는 것을 나타냅니다.

대기 중 Bi 배출원에는 석탄 연소, 비철 제련소, 알루미늄(Al), 강철 및 합금 생산 등이 포함되지만 문서화 수준이 낮습니다. 몇몇 아이스 코어 연구에서는 석탄 연소6,7 또는 기타 최종 사용 프로세스8에 기인한 산업화 이전(PI) 시대부터 현재까지의 Bi 증가를 보고했지만 아이스 코어 데이터, 과거 석탄 소비 및 Bi 오염에 대한 이러한 다양한 프로세스의 중요성을 확인하기 위해 상품 생산 통계가 수행되었습니다.

여기에서는 몽블랑 정상 근처에 위치한 Col du Dôme(CDD) 빙하에서 추출한 얼음 코어에서 얻은 Bi 퇴적(1890-2000 CE)에 대한 기록을 제시합니다. 우리의 주요 목표는 유럽에서 다양한 인위적 배출의 상대적 중요성을 조사하는 것이었습니다. 이는 화석 연료 연소 및 다양한 상품 생산을 포함한 특정 인위적 과정에 의해 배출된 종의 기록과 Bi 기록을 비교하여 수행되었습니다. 또한 이중 얼음 코어 데이터는 최첨단 FLEXPART 수송 및 대기 에어로졸 퇴적 모델링을 사용하여 과거 인위적 배출 추정치와 비교되었습니다.

이 연구의 초점은 비결정성 Bi(ncBi, "방법")의 장기적인 변화에 있으므로 얼음 기록(단일 스펙트럼 분석의 첫 번째 구성 요소인 SSA, 5년 기간)을 평활화하여 연간 변동성의 영향 (그림 1a). ncBi 농도는 1890 CE(1 pg g−1)에서 1925 CE(2.6 pg g−1)까지 천천히 증가했습니다. ncBi 증가는 1930년 CE 이후 가속화되었으며, 1935년에서 1945년 CE 사이에 가장 높은 농도(10 pg g−1 이상)가 기록되었습니다(그림 1a). ncBi 농도는 1975년 CE 이후 급격히 감소했지만 1890년보다 3배 더 높게 유지되었습니다. 20세기 전반에 걸쳐 ncBi 농도는 PI 값(0.27 pg g−1, 보충 정보)보다 훨씬 높았으며, 이는 인위적 배출이 자연 배출원을 크게 지배했음을 나타냅니다. ncBi의 이러한 변화는 Colle Gnifetti(CG, 보충 표 S1)에 기록된 내용과 일치하며, 두 기록 모두 1950 CE 이전에는 이미 높은 값을 나타내고 1975 CE 이후에는 급격한 감소를 나타냅니다.