高峰开采造成的河流污染不会一直存在

北卡罗莱纳州达勒姆——自20世纪80年代以来，西弗吉尼亚州南部的一个巨大的山顶移除采矿综合体一直在将污染物(如硒)以对水生生物不安全的水平浸泡到附近的溪流中。

现在，即使矿井关闭，研究人员也发现，溪流昆虫会飞出含高浓度硒的水，而蜘蛛会沿着河岸吞食它们，这表明污染物在食物链中从水中转移到陆地。

杜克大学的生物学家艾米丽伯恩哈特是这项研究的合著者。十年来，他一直在研究山顶采矿对这个地区的影响。研究表明“大量的溪流污染物是如何从水中分离出来并克服重力的”。

研究人员观察了尼河流域的23条溪流，溪流和溪流网络蜿蜒穿过西弗吉尼亚州林肯县陡峭的森林地形。分水岭还刚刚抽干了霍贝特21煤矿的9900英亩土地，这是阿巴拉契亚最大的山顶拆除采矿作业之一。

在2015年关闭之前的30年里，采矿作业爆破了山顶的煤层，开采了下面的煤，将剩余的岩石推入了相邻的山谷，并将溪流埋在数百英尺的碎石下。

采矿废物的径流含有天然存在的微量元素，如硒和其他溶解物质。

在之前的研究中，Bernhardt和他的同事发现，直接在泥河流域采矿点下游采集的水样中的硒和其他微量元素增加了。

这项发表在《环境科学与技术》杂志上的新研究，研究了硒进入水中后是如何通过食物网的。

第一作者劳拉纳斯伦德在伯恩哈特实验室完成了她的大学荣誉论文，并进行了这项研究。两年多来，她测试了生长在河床岩石或生物膜中的绿泥中的硒含量，这些绿泥可以作为五月和河里其他昆虫的食物。

她还测量了溪流昆虫爬出水面交配时的硒含量，还测量了在岸边等待不幸昆虫误入自己网子的蜘蛛的硒含量。

生物膜中硒的浓度可能是周围水的1000倍。当富硒生物膜成为在粘液中吃草的水生昆虫的食物时，其浓度将进一步增加，从而在组织中积累潜在的毒性水平。

研究小组的结果表明，上游的矿井越多，河流生物膜中的硒就越多。他们在生物膜中发现的硒越多，在水生昆虫和食虫蜘蛛中发现的硒就越多。

矿区溪流中昆虫的硒浓度比其他地方高5倍。

采矿溪流中昆虫和蜘蛛捕食者体内的硒浓度分别高达百万分之95和26——高到不能被认为是安全的食用鸟类，一些动物组织中的硒含量最高。

伯恩哈特说，尼河流域不是一个孤立的例子。此前的研究发现，即使在矿山关闭几十年后，整个阿巴拉契亚山脉中部山顶上的清理矿山径流中的硒含量也非常高。

纳斯伦德说，虽然在重矿区下游采集的昆虫和蜘蛛中硒的浓度最高，但纳斯伦德说，即使是未受污染的溪流，其岸边也有富含硒的蜘蛛，这表明飞出矿井的昆虫可以将污染物带到清洁的地方。

这项研究表明，一旦采矿污染物被冲入溪流，“很难将牙膏放回管道，”目前正在佐治亚大学攻读博士学位的纳斯伦德说。

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