使用溴敌隆从地中海岛屿灭鼠：对生物多样性保护与环境影响的批判性评估

《Conservation》：Rat Eradication from Mediterranean Islands Using Brodifacoum: A Critical Assessment of Biodiversity Conservation and Environmental Impacts

　　

蒙特克里斯托岛（Montecristo Island）是托斯卡纳群岛的一部分，在2012年欧盟资助的Life+“Montecristo 2010”项目下，研究人员对该岛实施了一项“入侵物种”根除行动。研究人员大量使用了生物杀灭剂，旨在针对特定动植物物种，其中包括通过直升机播撒含溴敌隆（brodifacoum）的颗粒，试图根除鼠类种群。溴敌隆的环境持久性引发了对该化合物可能对多种物种造成二次、三次及后续中毒的担忧。本文提出了一项概率性体力学模拟分析，结果表明，在蒙特克里斯托岛空中播撒后，约有4.12吨含溴敌隆的颗粒可能已进入海洋；研究人员对第二代抗凝血杀鼠剂（SGARs）的不良效应和环境持久性进行了全面的文献综述；并理论应用了欧洲工业事故量表（EIAS）来评估环境污染。一个关键问题在于，将大量杀虫剂用于根除特定物种的做法，究竟是构成保护行动还是可能导致环境损害，本文旨在通过多学科方法回答这一问题。

**论文解读：使用溴敌隆从地中海岛屿灭鼠——对生物多样性保护与环境影响的批判性评估**

**研究背景与问题**

在生物多样性保护领域，使用杀虫剂进行物种根除的行动日益引发伦理与科学上的矛盾。杀虫剂已被广泛认为是导致非目标物种、土壤微生物、昆虫区系、水生群落及野生动物死亡和栖息地退化的主要因素之一。然而，部分保护项目却依赖大量高持久性、高毒性的化合物来清除所谓的“外来”物种，这一做法本身可能对生态系统造成不可逆的损害。蒙特克里斯托岛（Montecristo Island）位于地中海的托斯卡纳群岛，是一个受严格保护的自然保护区，被列入联合国教科文组织人与生物圈计划（MAB）和Pelagos海洋哺乳动物保护区。2012年，欧盟资助的Life+“Montecristo 2010”项目在该岛实施了一项旨在根除黑鼠（Rattus rattus）的行动，以保护地中海鹱（Puffinus yelkouan）的繁殖成功率。研究人员采用直升机播撒方式，共投放约14,100千克含溴敌隆（brodifacoum）的颗粒（平均10.8 kg/ha），覆盖面积约1300公顷。溴敌隆是一种第二代抗凝血杀鼠剂（second-generation anticoagulant rodenticide, SGAR），具有极高的环境持久性、生物累积性和毒性。然而，该行动在实施前缺乏充分的科学评估和预防措施，项目自身也预见到了非目标物种中毒的风险，却未进行系统性的环境监测或死后毒理学分析。因此，本文旨在通过概率模拟、文献综述和欧洲工业事故量表（European Industrial Accident Scale, EIAS）的理论应用，从多学科角度评估该根除行动对生物多样性和环境的实际影响。论文发表在《Conservation》期刊。

**主要技术方法**

研究人员为开展研究主要采用了以下关键技术方法：（1）概率性体力学模拟：利用AZTEC ROCK Fall of Masses软件，基于蒙特克里斯托岛的地形数据（从托斯卡纳大区门户网站获取）和直升机播撒参数（飞行高度20–200米，平均60米），采用蒙特卡洛方法模拟颗粒的轨迹和落点，计算入海颗粒的比例；（2）文献综述：系统回顾有关溴敌隆对非目标物种（包括鸟类、哺乳动物、鱼类、无脊椎动物等）的毒性效应、环境持久性（半衰期DT50）以及食物链传播的现有研究，涵盖从土壤微生物到顶级捕食者（如狼、山猫等）的跨物种证据；（3）欧洲工业事故量表（EIAS）的理论应用：将原用于评估工业化学品事故严重程度的18项参数（分为4组）中的环境后果参数（Env11和Env13）应用于该项目，利用已发表的非目标物种死亡率数据（如黄腿鸥、山羊、乌鸦等）和受污染区域面积（约1300公顷）计算灾难等级。

**研究结果**

**4.1 溴敌隆（Brodifacoum）**
通过文献综述，研究人员确认溴敌隆是一种持久性、生物累积性有毒物质，其土壤半衰期（DT50）为77至1332天（取决于基质类型），在动物肝脏中可存留数月（如负鼠中超过270天）。颗粒的降解（如破碎）并不等同于化合物的失活，反而会增加其在小颗粒状态下的扩散和移动性。溴敌隆对鱼类、珊瑚、浮游生物等均有毒性，且可通过食物链进入海洋生态系统。例如，在Palmyra环礁的研究中，84.3%的动物样本（包括鱼类、螃蟹、蟑螂等）中检测到溴敌隆残留，表明其能进入陆地与海洋食物网。此外，亚致死慢性毒性可损害哺乳动物免疫系统，如加州山猫中观察到抗凝血剂与免疫基因表达下降的相关性。

**4.2 直升机播撒后颗粒入海比例的计算（蒙特克里斯托案例模拟）**
利用AZTEC软件和概率性方法，研究人员模拟了约705万个颗粒的轨迹。结果显示，约2,059,846 ± 47,170颗颗粒（占总数的29.21% ± 2.29%）在播撒后立即落入海洋，对应质量约4.12吨。这一结果与岛屿陡峭的地形（尤其是东侧）和播撒模式（沿海区域进行了3–5次重复播撒）有关。此外，雨水冲刷可能进一步将残留颗粒和有毒物质带入海洋。

**4.3 通过空中播撒含溴敌隆颗粒造成的受保护海水污染**
概率模拟表明，大量颗粒直接入海，且研究人员指出，即使在坡度较小的岛屿上，降雨也会导致活性成分通过径流进入海域。该项目未对海洋沉积物或水体进行溴敌隆监测，形成数据空白。此外，2013年意大利海岸发生的122头鲸类异常搁浅事件（Uncommon Stranding Event, USE）可能与溴敌隆污染存在潜在关联，尽管缺乏直接检测证据，但研究人员建议将SGARs纳入未来鲸类搁浅的毒理学筛查。

**4.4 蒙特克里斯托岛空中播撒颗粒后溴敌隆对非目标物种的影响**
通过收集项目报告中的死亡数据，研究人员发现2012年播撒后，非目标物种死亡率显著升高。例如，黄腿鸥（Larus michahellis）死亡个体达891只，山羊（Capra aegagrus）死亡35只，乌鸦（Corvus corax）等鸟类也有死亡记录。尽管未进行死后解剖或毒理学分析，但研究人员认为死亡与溴敌隆的二次中毒（通过摄食受污染食物或残留颗粒）高度相关。颗粒在环境中持续存在至少5个月，直到2012年7月仍可观察到完整颗粒。

**4.5 使用欧洲工业事故量表（EIAS）计算环境灾难程度（蒙特克里斯托案例模拟）**
研究人员首次将EIAS应用于保护行动中的化学污染评估。基于已有数据，参数Env11（稀有或受保护物种被破坏的比例）因黄腿鸥、山羊、乌鸦和野兔的死亡率超过50%而达到最大等级6；参数Env13（需清理或去污的面积）为1300公顷，也达到最大等级6。因此，该项目被判定为最大等级6的环境灾难，与欧洲工业事故量表中的最严重级别一致。

**讨论与结论**

**讨论部分**
研究人员在讨论中指出，地中海岛屿的生态背景具有独特性：黑鼠与海鸟（如地中海鹱）已共存数千年，形成动态平衡。例如，一项在Port-Cros岛的研究表明，鼠类对地中海鹱繁殖成功率的影响极小，且多数巢穴位于鼠类难以到达的悬崖区域。在蒙特克里斯托岛，已知鼠类存在时，地中海鹱种群规模仍达400–750对（占全球种群的3–10%），而根除后未见显著增长。此外，全球范围内鼠类根除项目的成功率仅约50%（短期），且长期再入侵风险高，而使用溴敌隆等持久性毒物导致非目标物种大量死亡和生态系统污染，这种“保护”行动可能实际上造成了更大环境损害。研究人员强调，在缺乏科学证据和预防原则的情况下，不应轻易采取极端措施。

**研究结论部分**
研究人员翻译并总结结论如下：
重要的是要认识到，物种可能对其环境造成的“损害”与人类通过释放立即且往往不可逆地影响整个生态系统的物质和因子所造成的损害之间存在显著差异。一个新的悖论已经出现：那些最终被限制使用甚至禁止在农业、城市和工业环境中使用的化学物质，在某些情况下，正被越来越多地用于自然区域，并伴随着大量财政资源投入到旨在根除动植物物种的“自然保护计划”中。这一趋势需要国际科学界和监管机构进一步审查和监督。在研究的案例中，为根除鼠类而空中播撒含溴敌隆的颗粒可能造成了广泛的环境污染和大量非目标物种（包括受保护物种）的死亡，这与项目作者预判一致。此外，令人意外的是，未对死亡动物进行死后检查，也未对生态系统各组分进行毒理学分析以确定污染程度和持续时间。近几十年来大量科学研究提供了无可辩驳的证据，证明将溴敌隆等有毒化学物质引入生态系统会对公众健康和环境构成风险。通过首次理论应用欧洲工业事故量表（EIAS），该行动被识别为最大等级6的工业事故。实施基于常识、可持续且对生境影响较小的解决方案，比不计代价地根除特定物种更为伦理和科学。保护策略应充分考虑“自然保护策略”对整个生态系统的复杂生态平衡和长期影响，避免极端措施。强烈建议对溴敌隆及其他此类生物杀灭剂的使用和可得性进行全面重新评估。此外，概率模拟和欧洲工业事故量表的新应用为在干预前量化环境风险或在事后确定污染程度提供了有价值工具。医学领域的基本原则“primum, non nocere”（首先，不伤害）应被所有致力于保护生物多样性和环境的行动者更充分地考虑。