在俄亥俄卫斯理大学, 科林·霍斯20岁(左), 贝卡·波特,20岁, 19岁的Katie Vonderembse和Amy 唐宁教授一起研究了校园附近淡水中的盐污染. 目前, 霍斯正在弗吉尼亚海洋科学研究所攻读博士学位, 波特目前是一名实验室技术员,正在申请迈阿密大学保护生物学硕士课程, 和Vonderembse, 2021年在迈阿密大学获得环境科学硕士学位, 是在一家环境咨询公司做研究技术员吗. (图片由Amy 唐宁提供)

盐污染

新的研究表明,北美和欧洲的政府指导方针未能保护湖泊

由托莱多大学提供 & 俄亥俄卫斯理大学

艾米L. 唐宁,Ph值.D.

道路除冰盐引起的淡水生态系统盐度, 农业肥料, 采矿作业, 气候变化正在全球范围内加剧,目前的水质准则在解决这一问题方面做得不够, 由托莱多大学和女王大学领导的一项国际研究发现.

这项研究是与北美和欧洲的数十名科学家合作进行的, 包括俄亥俄卫斯理大学教授. 艾米L. 唐宁. 报告显示,盐浓度低于政府监管机构认定的安全范围和保护淡水生物的范围,正在对淡水湖造成重大损害.

“这些结果表明,在冬季使用盐来提高道路安全,会损害人类赖以生存的淡水生态系统的健康,唐宁说, 的教授 生物科学 自2001年以来一直是俄亥俄卫斯理大学的教员. “这些结果表明,4008云顶网站登录-apple app store需要仔细考虑何时以及需要多少盐来保持道路安全,并继续寻求其他方法来维护道路安全。.”

在俄亥俄卫斯理大学, 唐宁和学生研究人员在大学占地80英亩的克劳斯荒野保护区进行实验,为这项国际项目做出了贡献.

“俄亥俄卫斯理大学的研究结果与其他地方相似,表明在低于环境保护局指导方针的盐水平下,生物的大量损失,唐宁说, 这表明环保署的指导方针不足以保护4008云顶网站登录-apple app store的淡水生态系统.”

通过在四个国家的16个站点的实验网络, 这项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究表明,即使在加拿大和美国设定的最低氯化物阈值下,淡水盐碱化也会导致浮游动物的大量减少和藻类的增加.S. 以及整个欧洲.

浮游动物是许多幼鱼的重要食物来源, 盐度上升引起的变化可能会改变营养循环, 水质及净度, 并导致经济上重要的鱼类物种的增长和数量下降.

研究人员说,研究结果表明,生物多样性和淡水生态系统的功能面临重大威胁,各国政府迫切需要重新评估目前的阈值浓度,以保护湖泊免受氯化钠引发的盐碱化, 导致淡水湖盐碱化的最常见的盐类型之一.

“人类活动造成的盐污染,如道路除冰盐的使用,正在增加淡水生态系统的盐度,以至于旨在保护淡水的指导方针无法发挥作用。,”医生说。. 比尔欣茨, 托莱多大学生态学助理教授, 论文作者,项目负责人之一. “4008云顶网站登录-apple app store的研究显示了盐碱化的生态成本,并说明了迫切需要重新评估和降低现有的氯化物阈值,并在没有这些阈值的国家制定合理的指导方针,以保护湖泊免受盐污染.”

美国氯化物浓度的最低阈值.S. 是230毫克氯化物每升. 在加拿大,是每升120毫克氯化物. 在整个欧洲,门槛普遍较高.

不到一茶匙的水就能污染5加仑的水,对许多水生生物有害.

在其他国家,比如德国, 氯化物浓度在每升50到200毫克之间被归类为“被盐轻微污染”,浓度在每升200到400毫克之间被列为“中度盐污染”.“欧洲大部分地区的饮用水标准是每升250毫克.

但正如研究表明的那样,负面影响远低于这些限制. 在近四分之三的研究地点, 导致浮游动物减少50%以上的氯化物浓度阈值等于或低于政府设定的氯化物阈值.

浮游动物的减少引发了连锁反应,导致浮游植物生物量增加, 或者是微小的淡水藻类, 在几乎一半的研究地点.

“水中更多的藻类可能会导致水的清晰度降低, 这也会影响生活在湖底的生物吗,”医生说。. 雪莱阿诺特, 女王大学水生生态学教授,该项目和论文的共同负责人. “浮游动物的减少导致藻类增多,有可能改变湖泊生态系统,从而改变湖泊提供的服务, 即娱乐机会, 饮用水质量和渔业.”

科学家们选择研究自然栖息地的浮游动物群落,而不是短期的, 单物种实验室研究,因为这种方法包含了更大的物种多样性,以及在六到七周的时间跨度内浮游动物群落中自然发生的捕食者-猎物和竞争相互作用.

这项研究的目的是更好地了解氯化物阈值在更自然的生态环境中是如何维持的.

他们的重点是确定目前基于氯化物的水质准则是否能保护不同地质地区的湖泊生物, 水化学, 土地使用, 物种池.

“许多氯化物浓度接近或高于北美和欧洲设定的阈值的盐污染湖泊可能已经经历了食物网的转变,欣茨说. “这适用于全球的湖泊,而不仅仅是研究地点.

4008云顶网站登录-apple app store实验结果的变化表明,新的阈值应该如何在地方和区域尺度上整合生态群落的敏感性. 虽然政府的指导方针可能会保护某些地区的淡水生物, 但美国很多地区的情况并非如此.S.美国、加拿大和欧洲.”

解决方案还包括找到方法,在造成淡水盐碱化的人类使用盐与生态影响之间取得谨慎的平衡, 例如减少用于融化冬季冰雪的道路盐的数量,以保证人们的安全和交通畅通. Hintz之前的一项研究表明 最佳管理实践

全球各地的科学家都为这个新项目做出了贡献, 来自加州大学欧文分校, 巴塞罗那大学, 俄亥俄卫斯理大学, 威尔弗里德劳里埃大学, 瑞尔森大学, 伦斯勒理工学院, 安大略省环境部, 普渡大学, 加州大学圣地亚哥分校, 达特茅斯学院, Évora大学, 维多利亚大学-加泰罗尼亚中央大学, 赫尔辛基大学, 安大略理工大学, 麦吉尔大学, 林奈大学, 乌普萨拉大学, 瑞典农业科学大学, 您, 蒙特克莱尔州立大学, 韦恩州立大学, 奥尔登堡卡尔-冯-奥西茨基大学和隆德大学.

作为Arnott和Hintz领导的全球盐倡议的一部分,来自16个地点研究的其他作者领导的其他论文包括:


俄亥俄卫斯理大学成立于1842年,是美国首屈一指的文理大学之一. 这所私立大学位于俄亥俄州特拉华州,提供70多种课程 本科专业 参加了24场NCAA第三赛区的比赛 大学体育. 通过其标志性项目, OWU连接, 俄亥俄卫斯理教学生整合跨学科的知识, 建立多元化的全球视野, 并将知识应用于现实世界. 俄亥俄卫斯理大学被列入《改变生活的大学》一书,并被列入美国大学排行榜.S. 新闻 & 《世界报告》和《普林斯顿评论》“最佳大学”榜单. 与OWU专家访谈资源联系 box-hakamadacase.com/experts 或在 box-hakamadacase.com.