幼年白头鹰血样检测用于追踪威斯康星河流域PFAS污染

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大湖区白头鹰健康项目(Great Lakes Eagle Health Project)团队近日在美国威斯康星州内科萨(Nekoosa)一带沿威斯康星河开展野外取样,试图找到仍在育雏的白头鹰巢穴以采集幼鹰血样。当天上午,团队先后排查两处巢位未果:一处未见活动迹象,另一处巢穴为空。威斯康星州自然资源部(WDNR)野生动物生物学家、攀树员丹·戈尔茨(Dan Goltz)在完成一次约70英尺高的攀爬后确认巢内无幼鸟。

第三处巢位位于河畔一家纸制品工厂的场地内。团队判断该处更可能有幼鸟:树干与地面可见新鲜“白刷”痕迹(幼鹰常将粪便排到巢外,形成类似白色涂料的喷溅),且巢树为白松。戈尔茨表示,相比树皮深裂、攀爬时可能剥落的棉白杨,白松树干更平滑、落脚更稳定。攀爬过程中,两只成鸟在空中盘旋并发出叫声。WDNR研究技术员布赖恩·杜伊(Brian Dhuey)称,成鸟对靠近巢位的反应通常意味着“有需要保护的东西”。

该项目自1990年起在威斯康星州持续监测白头鹰体内污染物水平,目前由美国国家海洋和大气管理局(NOAA)与美国地质调查局(USGS)提供资金支持,联合联邦、州、部落及学术机构伙伴,对重金属、多氯联苯(PCBs)等多类污染物进行检测,并评估其对鹰类健康的影响。

2023年,威斯康星海洋资助计划(Wisconsin Sea Grant)新兴污染物专家加文·德纳特(Gavin Dehnert)加入团队,将研究重点之一扩展至全氟和多氟烷基物质(PFAS)。PFAS因难以降解而被称为“永久化学品”,常见于不粘锅、防水服装等日用品。报道指出,威斯康星州部分社区饮用水中曾检测到较高浓度PFAS,包括French Island与Marinette。

德纳特表示,白头鹰可作为“哨兵物种”(sentinel species),通过其体内污染物水平为环境毒物暴露提供线索。由于白头鹰取食鱼类、鹿等,且同时利用水域与陆域食物来源,其体内指标可反映区域污染在食物网中的迁移与累积情况。

项目采样对象为12周龄以内、尚不能飞行的幼鹰(nestlings)。团队认为,这一阶段幼鹰接触PFAS等污染物的主要来源是亲鸟带回的食物,因此血样更有助于追踪污染物在当地生态系统中的传递。团队每年选择不同采样点。2025年5月,团队将重点放在威斯康星河,计划用两周时间在Prairie du Chien至Minocqua河段采集样本。德纳特称,威斯康星河河段跨度大,有助于观察PFAS水平的变化梯度;团队预计河流中段因历史上使用PFAS的工业活动,相关水平可能更高。

除测定PFAS水平外,德纳特与菲尔德博物馆(Field Museum)生态免疫学家、博士后研究员艾米丽·科尼利厄斯·鲁斯(Emily Cornelius Ruhs)还在评估污染物对幼鹰健康的影响,关注体征与免疫功能等指标,包括是否削弱其抵御疾病的能力、是否影响激素水平,以及对生长发育的潜在关联。科尼利厄斯·鲁斯表示,目前对PFAS如何影响野生动物的认识仍有限。

在第三处巢位,戈尔茨确认巢内有两只幼鹰。随后,团队将其中一只幼鹰安全转运至地面。WDNR野生动物兽医林赛·朗(Lindsey Long)在现场铺设防水布并准备采样器材,包括采血管、注射器与玻片等。杜伊对幼鹰称重后协助固定,朗完成采血。朗表示,采血过程与人类静脉采血类似,低温或脱水可能增加难度;当天气温偏暖,采血过程较为顺利。

血样采集后将涂片并用于多项检测。科尼利厄斯·鲁斯介绍,检测内容包括白细胞计数、总抗体水平、两种甲状腺激素水平以及应激激素皮质酮(corticosterone)。团队还开展一种此前主要用于人类及其他灵长类的“离体血液挑战”(ex vivo blood challenge)测试:在含有活体血液的试管中模拟细菌与病毒感染,再分析血液对挑战的反应。她表示,这些数据可用于评估幼鹰对感染(如禽流感)的免疫应答能力,并检验“高水平PFAS暴露可能导致免疫反应减弱”的研究假设。

科尼利厄斯·鲁斯同时提到,白头鹰曾在20世纪60年代因污染物影响接近灭绝。报道指出,杀虫剂DDT在1972年被禁用前曾广泛用于灭蚊,但会导致以受污染鱼类为食的鸟类蛋壳变薄,孵化期易破裂,从而降低繁殖成功率。她表示,类似大湖区白头鹰健康项目的长期监测有助于在问题扩大前发出预警。

当天,团队在不到10分钟内完成采血并测量喙、翅与足部等体征,随后为幼鹰脚踝佩戴轻质金属脚环以便追踪识别,并将其尽快送回巢中。此后,团队又在一处蔓越莓沼泽发现空巢,并在河边另一棵高大的白松上完成一次未发现幼鸟的攀爬。

团队成员表示,每年两周的野外季需要在高温与蚊虫环境中乘船、徒步并在临时条件下处理样本,但协作与经验支撑着工作持续推进。科尼利厄斯·鲁斯称,团队下一季的采样地点将转向密西西比河流域。


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