杜克大学的一项研究表明，鱼耳骨中的微量元素可以用来识别和跟踪它们生活水域中的煤灰污染。
Jessica Brandt说：“众所周知，在鱼类内耳中发现的钙化结构——或耳石——储存了大量的生活史信息，包括鱼类年龄、出生栖息地和洄游模式的化学和物理记录。本论文于2018年毕业于杜克大学尼古拉斯环境学院。“我们已经证明，耳石还能捕捉影响鱼类生态系统的污染物特征。”
勃兰特和她的团队发现，来自北卡罗来纳州两个湖泊的鱼耳石中的锶同位素比率与从湖泊底部沉积物中收集的样本中的锶同位素比率相匹配，这两个湖泊都接收了附近发电厂灰池的污水。
“这表明耳石可以作为生物示踪剂，评估受影响水域煤灰废物流生态影响的可能性，”布兰特说，他现在是美国地质调查局的博士后研究员。“虽然锶的行为不同于煤灰废水中的有毒元素，但它有助于我们将这些元素的高含量连接回污染源。”
锶是煤中天然存在的微量元素。即使在煤燃烧和煤灰与水生环境接触后，它仍然保持着独特的同位素比。
过去的研究使用锶同位素比率来追踪煤灰对水质的影响。Avner Vengosh说：“但这是我们第一次能够证明它们也可以用作指纹来追踪煤灰对生物体的影响。杜克大学尼古拉斯学院地球化学和水质教授是这项研究的合著者。
Vengosh说：“这肯定表明鱼中的锶一定来自煤灰污染。
杜克大学团队于11月21日在《环境科学与技术快报》杂志上发表了同行评议的结果。
研究人员从北卡罗来纳州的两个湖泊——梅奥湖和萨顿湖——收集了地表水和基于沉积物的孔隙水样本，这些样本已被用于为附近的发电厂提供冷却水，并接收它们的污水。今年秋天佛罗伦萨飓风引发洪水后，萨顿湖是一个巨大的煤灰泄漏到附近的恐惧角河的地方。
研究人员还从位于湖泊上游的两个地点和另外两个湖泊——蒂勒里湖和瓦卡马湖——收集了地表水和孔隙水样本，这些样本与煤灰废物流无关。然后分析实验室里的样本，以及每个湖中大口黑鲈的耳石。
Sally Kleberg教授Richard Di Giulio说：“大嘴鲈耳石的锶同位素比与所有湖泊和水库中相应的沉积物孔隙水的锶同位素比重叠，这是令人信服的证据，表明耳石可以作为煤灰流出物的生物示踪物。杜克环境毒理学，他是这项研究的合著者。
迪朱利奥解释说，来自湖泊的地表水样本中的锶同位素比率并不总是与耳石和孔隙水样本中的锶同位素比率相匹配，但这可能是因为地表水的比率随时间变化更大。
布兰特说：“这项研究的发现表明，耳石研究可以增加我们现有的研究工作。“水基锶同位素示踪剂只为我们提供了特定时间点煤灰影响的信息，但由于耳石在鱼类的生命中不断生长，我们可以利用耳石的时间序列分析来确定废物流排放的时间或者这次泄漏事故可以追溯到几年前。这代表了环境毒理学和水质研究的一个新的重要方向。”
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