美国犹他州大盐湖湖床沉积物暴露出潜在的灰尘污染威胁 | 海湿讯

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美国犹他州大盐湖是西半球最大的咸水湖，该湖所在盆地也是世界第四大内流盆地。大盐湖湖盆中累积的盐类总计已约有60亿吨，以氯化钠为主，硫酸盐、镁、钾等也很丰富。由于周围被大片沙丘、盐碱地和沼泽所包围，大盐湖至今与附近的城市和村镇仍处于隔绝状态。

随着犹他州大盐湖的萎缩，更多的盐沼暴露出来，人们越来越担心干涸的湖床会释放出灰尘，且缺乏充分数据来了解这些空气沉积物中存在哪些污染物。

图：大盐湖 图源：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Great_Salt_Lake_UT1.jpg

犹他大学的研究人员正试图解决这个问题，根据最近发表在《大气环境》的一项研究，该湖暴露的盐沼中的沉积物可能比影响瓦萨奇前沿沿线空气质量的其他主要灰尘源更具危害性。

与从犹他州瓦萨奇前沿沿线主要人口中心上风处的其他地点收集的沉积物相比，这些沉积物在气溶胶作用下后表现出更高的反应性和生物利用度。其化学分析还表明，其中存在多种金属，砷和锂的含量超过了美国环境保护署的土壤住宅区域筛选水平。

研究的作者、化学工程教授Kerry Kelly说：“大盐湖是一个非常大的灰尘源，旁边就是一个人口大区，这里灰尘中锰、铁、铜和铅的含量很高。铅对人体有害，锰、铁和铜对肺部也有很强的刺激性。”

大盐湖是一个终端水体，接收来自犹他州北部和其他三个州部分地区的广阔流域的径流。来自自然界和人类行为所造成的金属通过流入或大气沉积被推入湖中，这些物质在湖床中堆积。潜在的有害粉尘污染已成为当地政府首要任务。

在由生物学家 Michael Werner 的实验室领导的另一项即将进行的研究中，研究人员描述了2021年湖水创纪录的低水位年所采集的湖床沉积物中沉积的有毒金属含量，并指出这些含量自犹他州采矿时代以来的变化情况。某些金属如铅和锌的浓度似乎有所下降，这可能是由于该地区采矿活动减少，而汞含量却出人意料地上升了。

研究人员警告称，他们无法断定这些污染物是否真的在大风天气时被吹入人口稠密的地区，因为用于捕捉灰尘的监测设备尚未在湖的下风处充分部署。

专门研究空气质量的 Kerry Kelly教授的实验室与犹他大学科学学院的研究人员合作，检查了之前从大盐湖收集的沉积物样本，并将其与大盆地其他尘埃源的沉积物进行了比较，这些尘埃源包括犹他州西部的塞维尔湖、鱼泉湖和西沙漠以及加利福尼亚州东北部的图勒湖。这些地方是导致盐湖城灰尘污染的原因之一。

合著者之一的大气科学教授Kevin Perry系统地收集了暴露的湖床沉积物，他表示，只有9%的裸露湖床即175平方公里会从湖床结壳受到干扰的区域排放粉尘。其余的盐湖被一层天然硬化层覆盖，使沉积物保持在原位。Perry教授正在进行的研究将探讨盐湖地壳随着时间的推移会发生什么。他说，他的初步发现表明破碎的地层相当容易重新形成，这表明盐湖对空气质量的威胁可能并不像之前想象的那么严重。

这项最新研究还首次分析了灰尘的“氧化潜力”，这是衡量其与氧气反应能力的指标。研究人员指出：“当人们吸入某种非常活泼的物质时，它会与人体肺部的细胞相互作用，并造成损害。”

在实验室中，研究小组将沉积物样本雾化，以分离出足够小的颗粒，即小于10 微米或PM10，这些颗粒吸入肺部后可停留在肺组织中。研究人员将这些颗粒用过滤器捕获，并使用一种称为电感耦合等离子体质谱法的方法进一步分析，以确定它们的元素组成，并进行其他测试以确定它们的氧化潜能(OP)和生物可及性。

研究人员设计了一种使用越来越强的腐蚀性酸来溶解金属的方法，以确定这些金属从颗粒中浸出的水平。事实证明，从大盐湖的灰尘中可浸出的金属比我们预料的要多。与此同时，在与包括铜、锰、铁和铝等金属相关的灰尘中还检测到了高氧化潜能。

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编译 | Sara

审核 | Daisy
排版 | 绿叶

【参考资料】

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/09/240906234058.htm

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1352231024004035?via%3Dihub

http://www.joytraveller.com/ency.aspx?id=27&bid=167

https://www.earth.com/news/great-salt-lake-is-shrinking-and-releasing-harmful-dust/

https://utahnewsdispatch.com/2024/07/05/great-salt-lake-dust-impacts-utah-communities-of-color/

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