撒鹽融雪威脅全球淡水供應中國科學報 2021-04-14 作者:唐一塵 |
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(huán)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(huán)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(yè)、基礎設施、野生動物和生態(tài)系統(tǒng)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(xié)調管理,淡水供應可能在地方、區(qū)域和全球層面面臨嚴重威脅。這項研究呼吁監(jiān)管機構以與酸雨、生物多樣性喪失等環(huán)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(xiàn)在意識到它會在周圍積累,并調查了長期健康、環(huán)境和基礎設施風險,發(fā)現(xiàn)這正成為我們淡水供應面臨的最嚴重威脅之一?!?/p>
當比較了來自世界各地淡水監(jiān)測站的數(shù)據(jù)和研究后,Kaushal團隊發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)30年來一些監(jiān)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(qū)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(qū),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(yè)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(huán)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(huán)境和建筑環(huán)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(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)物質的腐爛和補充。在建筑環(huán)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(huán)境問題?!毖芯亢现?、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(tài)系統(tǒng)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(jiān)測和使用現(xiàn)代傳感器技術獲取連續(xù)數(shù)據(jù)的重要性。
相關論文信息:http://dx.doi.org/10.1007/s10533-021-00784-w
責任編輯:王超
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