美國河流正變得更咸。圖片來源:ALLISON CEKALA
當冬季的暴風雪威脅到旅行安全時,人們常常把鹽撒在高速公路、街道上融化冰雪。但是,美國馬里蘭大學教授Sujay Kaushal領導的一項新研究警告說,將鹽撒到環境中——無論是用于道路除冰、農田施肥還是其他目的,都會釋放出有毒的化學混合物,對全球淡水供應造成日益嚴重的威脅。4月12日,相關論文刊登于《生物地球化學》。
Kaushal團隊之前的研究表明,環境中添加的鹽可以與土壤和基礎設施相互作用,釋放出金屬、溶解性固體和放射性粒子的混合物。研究人員將這種效應命名為淡水鹽堿化綜合征,它會污染飲用水,并對人類健康、農業、基礎設施、野生動物和生態系統造成負面影響。
這項新研究首次全面分析了淡水鹽堿化綜合征引起的復雜影響。研究表明,如果不對人類鹽源進行協調管理,淡水供應可能在地方、區域和全球層面面臨嚴重威脅。這項研究呼吁監管機構以與酸雨、生物多樣性喪失等環境問題同樣的關注程度對待鹽類。
“我們過去認為添加鹽并不是什么大問題,冬天把它放在路上,它就會被沖走。”Kaushal說,“但我們現在意識到它會在周圍積累,并調查了長期健康、環境和基礎設施風險,發現這正成為我們淡水供應面臨的最嚴重威脅之一。”
當比較了來自世界各地淡水監測站的數據和研究后,Kaushal團隊發現全球范圍內的氯濃度普遍上升。氯是許多不同類型的鹽的共同元素,如氯化鈉(食鹽)和氯化鈣(通常用于道路鹽)。他們還發現30年來一些監測點的鹽度存在升高趨勢,比如新澤西州北部的帕塞伊克河,以及為華盛頓特區提供飲用水的波托馬克河。
研究人員表示,鹽的來源有很多。在美國東北部等地區,與人類有關的主要鹽源是道路鹽,但其他來源還包括污水泄漏和排放、水軟化劑、農業化肥和富含鹽的壓裂鹽水。此外,淡水中鹽的間接來源包括風化的道路、橋梁和建筑物,這些設施通常含有石灰石、混凝土或石膏,這些物質在分解時會釋放鹽。銨基肥料也會在城市草坪和農田中釋放鹽分。在一些沿海環境中,海平面上升可能是另一個來源。
研究人員還指出,越來越多的研究表明,這些鹽源釋放的混合物能損害自然環境和建筑環境。例如,鹽含量的變化可以讓更具入侵性和耐鹽性的物種占領溪流;化學混合物會改變土壤和水中的微生物,而后者負責生態系統中營養物質的腐爛和補充。在建筑環境中,鹽會破壞道路和基礎設施。它們還會腐蝕水管,將重金屬釋放到飲用水中。
“我們的研究強調了這些問題日益擴大的范圍和強度,地表水日益鹽堿化正在成為世界上許多地方的一個主要環境問題。”研究合著者、康涅狄格大學教授Gene E. Likens說。
研究人員建議,相關部門應在流域生態系統水平上評估不同來源鹽的貢獻,并相應地進行調控。該研究還強調了加強水監測和使用現代傳感器技術獲取連續數據的重要性。(唐一塵)
相關論文信息:http://dx.doi.org/10.1007/s10533-021-00784-w
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