水质怎么样?
这是科学家们沿着哈德逊河时经常听到的问题,哈德逊河从阿迪朗达克山脉一直流淌到纽约市。我能在河里游泳吗?河里有鱼吗?我的孩子在水里玩耍会生病吗?
有充分的理由令人担忧。哈德逊河有着一段不光彩的历史,它的一些河段的粪便污染水平仍然经常超出人类休闲接触的安全限制的许多倍。然而,也有令人鼓舞的理由。
8月,一个由非营利组织 Riverkeeper 组成的科学家团队对整个河流系统进行了前所未有的健康检查,从哈德逊河在阿迪朗达克山脉的源头开始,一直到哈德逊河汇入海洋的纽约港。他们今天发布了他们的 结果,为这条长达315英里的哈德逊河提供了一份好坏参半但总体积极的健康报告,并附带了一些重要的见解。
哥伦比亚大学 拉蒙特-多尔蒂地球观测站 的海洋生物学家 Andrew Juhl 和皇后学院的微生物学家 Greg O’Mullan 承担了该项目最北端、也是最具挑战性的部分:他们徒步两天登上纽约最高峰,到达了哈德逊河的源头——微小的云之泪湖。
Riverkeeper 今年正在庆祝成立 50 周年,而拉蒙特则在过去十年中一直是河流测试团队的合作伙伴。但今年是科学家们第一次前往哈德逊河源头进行测试。
来自拉蒙特-多尔蒂地球观测站的 Andy Juhl 和皇后学院的 Greg O'Mullan 在纽约阿迪朗达克山脉深处的哈德逊河源头——云之泪湖测试水质。– 全景图 – RICOH THETA
Andy Juhl(站立)和 Greg O’Mullan 在哈德逊河源头云之泪湖测试水质。摄影:拉蒙特-多尔蒂地球观测站
人类影响前的哈德逊河
云之泪湖不过是一个被松树林环绕的浅水池,但水却清澈见底。在湖的一端,长石溪(Feldspar Brook)潺潺流下,汇入哈德逊河。
“当我们收集南部更远处的样本时,我们既能得到河流本身的自然信号,又能检测到沿途人类活动的所有影响,”Juhl 说。“在阿迪朗达克山脉,我们只有自然信号,所以这为我们提供了比较基线。”
科学家们测试的主要目标是“粪链球菌”(Enterococcus),这是一种由温血动物携带的细菌。在水中,它是粪便污染的指示物,粪便污染可能携带病原体,导致接触水源的人类生病。Juhl 和 O’Mullan 还测试了水的溶氧量、营养物质、温度、pH 值和浊度,并准备了样品来测量叶绿素,以了解藻类的含量,以及进行 DNA 测序来研究水中的微生物类型。
Juhl 报告说,在源头处,河流接近原始状态,检测不到粪链球菌。下游,靠近 1800 年代的一个旧铁矿遗址,科学家们检测到粪链球菌含量约为每百毫升 12 个,这仍然远低于美国环保局(EPA)建议的,Riverkeeper 使用的 海滩行动值 中确定的安全游泳的 61 个(每百毫升)限值。Juhl 表示,如此低的计数可能来自野生动物。
相比之下,Riverkeeper 在下游的许多地点发现了极高的粪链球菌含量,在沃特福德(Waterford)的莫霍克河(Mohawk River)以及包括沃里克河(Wallkill)、锯木河(Saw Mill)和斯帕基尔河(Sparkill)的部分河段,每百毫升粪链球菌含量超过 2000 个。而 纽约市滨水区 的污染水平总体较低。
Juhl 解释说,在哈德逊河内部,粪便污染通常不会传播很远。它也会随着扩散而稀释,并且微生物最终会沉入河底或死亡。这意味着河流在某个区域可能被污染,而在 10 英里外却适合游泳,并且这些水平可能在几天后发生变化。这种高度的可变性需要进行频繁和广泛的采样,因此 Riverkeeper 和科学家们从 5 月到 10 月每月对从纽约到奥尔巴尼(Albany)的潮汐段哈德逊河进行测试,并 发布结果。
2016 年 8 月,哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的 Andy Juhl 和皇后学院的 Greg O'Mullan 徒步两天到达哈德逊河源头测试水质。在这里,他们正跨越赫伯特溪(Herbert Brook),这是一条支流。– 全景图 – RICOH THETA
为了到达哈德逊河源头,Andy Juhl 和 Greg O’Mullan 在 8 月份的阿迪朗达克山脉徒步了两天,沿途跨越了哈德逊河的支流,如赫伯特溪。摄影:拉蒙特-多尔蒂地球观测站
追溯源头
识别危险的粪便污染物水平是第一步。弄清楚污染源则困难得多。
在人口稠密的农村地区,牲畜和化粪池系统的污染可能会进入河流,最常见的是沿着支流。在更城市化的地区,雨水径流和污水处理厂的溢流成为问题。纵观 Riverkeeper 多年的 数据,可以发现降雨事件与从农田、街道或污水溢流冲刷下来的粪便污染之间存在频繁的联系。
Juhl 和 O’Mullan 正在与 Riverkeeper 和美国环保局合作,在沃里克河(Wallkill River)上进行一项试点研究。沃里克河是新泽西州和纽约州的一条支流,最终汇入哈德逊河,他们希望借此找到污染源。他们的测试结果可以提供线索。例如,伴随有药物或咖啡因的污染,只能来自人类来源。同时,DNA 测试可以帮助识别来自牲畜或野生动物的微生物,或者生活在管道中的微生物。
Riverkeeper 水质项目经理 Dan Shapley 表示:“每一次采集的样本都是对清洁水投下的赞成票。我们不仅通过向公众报告何时何地可以安全游泳的信息来填补数据空白,还表明人们非常关心流经他们社区的溪流和河流的健康。”
从“工业下水道”到可游泳的河流
哈德逊河在 工业污染 方面也有悠久的历史,包括 多氯联苯(PCBs) 和重金属。它们的风险往往是长期的,长期摄入会导致疾病和癌症风险。这次 Riverkeeper 的健康检查侧重于短期风险——那些如果接触水会在几天内导致生病的风险。
Riverkeeper 最新的 粪链球菌含量地图 上只有少数几个红色警告标记,主要分布在 支流 沿岸。Juhl 说,这与 20 世纪 60 年代和 70 年代相比有了很大的变化,在那之前,《清洁水法》(Clean Water Act)迫使纽约和其他城市改善污水处理。“在 20 世纪 60 年代,哈德逊河是一条工业下水道。哈德逊河谷的城镇将他们的污水排放到系统中,处理程度很低。那时候可能从未安全到可以游泳。”
《清洁水法》规定,未经许可不得将污染物从管道或沟渠排入可航行水域。经过 30 多年的努力,随着城市缓慢遵守该法案,哈德逊河才达到目前的状况,尽管河流水质仍有不佳的日子。
正是这些糟糕的日子使得定期的水质检测变得必要。Juhl 估计,在过去的 10 年里,他采集的样本中约有 20% 显示出高水平的污染。
Juhl 说:“我们多年来在哈德逊河上看到的改善,很好地说明了环境质量和公共卫生是如何得到改善的,而且成本远低于最初的预期。这与巨大的人口增长和经济扩张同步发生。”
前往哈德逊河源头的旅程从另一个角度改变了 Juhl 对这条河流的看法。“我以前没有意识到哈德逊河一开始是多么有趣的小山间溪流,”他说。“清澈见底、冰凉的水在岩石上流淌,发出像笑声一样的声音。这与我们在纽约市看到的哈德逊河截然不同。即使人们只是借此机会看看我们在旅途中收集的 图片,我认为它也能改变他们对如今哈德逊河以及它未来可能是什么样子的看法。”
斯泰西·莫福德(Stacy Morford)曾是美联社记者,现任哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的科学作家。本文由Nexus Media提供,该媒体是一个报道气候、能源、政治、艺术和文化的联合新闻社。