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春季解冻如何影响湖泊中的砷含量
加拿大耶洛奈夫附近的四个湖泊表明,没有一刀切的答案。
来源:Eos杂志从 1948 年到 1953 年,一个名为巨型矿的金矿每天向加拿大西北地区黄刀镇周围的环境释放约 5 吨三氧化二砷。从 20 世纪 50 年代到 2004 年该矿关闭,排放量一直在下降,但周围的景观仍然受到砷的高度污染。
Little 等人最近研究了春季融雪如何影响黄刀地区四个湖泊中的砷含量,以及浮游植物种群如何在此过渡时期改变砷的生物地球化学。研究人员在 2022 年和 2023 年每年对每个湖泊进行两次采样:一次是在 4 月下旬,即春季解冻期开始之前,一次是在 7 至 10 天后,当解冻开始但冰层仍然足够厚,可以安全行走时,样本采集变得可行。
在 2022 年解冻前测量时,萨米湖、汉德尔湖、弗雷姆湖和杰克菲什湖的砷污染水平存在梯度——从萨米湖的每升 5.5 微克到弗雷姆湖的每升 350 微克。随着春季解冻的开始,汉德尔湖、弗雷姆湖和杰克菲什湖的砷含量有所下降,但萨米湖的砷含量却呈现相反的趋势。差异可能在于湖泊中砷的含量。由于萨米湖的水位如此之低,融水中的砷加剧了污染。在其他三个湖泊中,融水中砷的浓度低于或接近湖中的初始浓度,因此融水稀释了污染。
砷主要以两种氧化态存在:亚砷酸盐和毒性较小、流动性较小的砷酸盐。由于砷酸盐在有氧条件下更稳定,春季融雪期间高含氧雪和冰融水的涌入伴随着湖泊中砷的主要形式的可预测的变化。
—Saima May Sidik (@saimamay.bsky.social),科普作家
