北美蜿蜒的公路和高速公路旁遍布沼泽、溪流和湖泊。动植物栖息在这些水体中，可能会接触到我们洒在路面上的许多物质，包括路面融雪剂。在冬季风暴来临时，岩盐有助于保持道路安全，减少冬季交通事故。但它也会对水生生态系统造成严重、负面的影响。高浓度的盐分可能对某些水生动物致命。盐分还会改变水的混合方式，导致湖底附近形成咸水层，产生生物死亡区。当天气转冷时，北美许多城市和地区依赖融雪剂来除冰。这种岩盐与食盐类似，由钠和氯组成，但颗粒更粗。它在路面上会迅速溶解，氯离子会通过径流和渗滤进入附近的水体。事实上，路面融雪剂中的几乎所有氯离子最终都会进入下游的水道。低浓度的氯化物相对无害。但随着浓度的升高，它可能对水生野生动物有毒，包括内陆湖泊中的浮游生物和鱼类。这些生态变化会影响水质。
在盐水中
一项对北美湖泊的研究发现，在湖泊500米范围内，只有1%的陆地面积被硬化（或其他不透水层）就可能导致长期以来盐度增加的风险。
基本上，一点开发就可能导致大量盐分进入水体。在美国，约27%的大型湖泊在其岸边有至少1%的开发区域。
一项最新研究表明，到2050年，美国许多湖泊的盐分浓度将超出健康的水生植物、动物和微生物以及可饮用的水所需的范围。
加拿大很可能面临同样的问题。根据冬季的严重程度，加拿大每年约有五百万吨路面融雪剂被用于加拿大道路。安大略省南部许多城市的年用量超过10万吨。
加拿大在20世纪50年代开始使用路面融雪剂。要充分了解这些日益增长的氯化物浓度对湖泊生态系统造成了怎样的影响，我们必须回顾过去。但关于这些湖泊的长期数据很少。
相反，我们通过钻取湖底岩心，利用保存在湖泊沉积物中的信息来检查过去的环境条件。
过去的窗口
粘土、淤泥、沙子、花粉、化学物质以及周围环境中其他物质会缓慢而持续地在地层中积累，形成湖底的层状结构。这些沉积物提供了过去环境条件的自然档案。例如，富含木炭的层可能表明该地区森林火灾增多。
科学家利用保存在这个档案中的信息来了解环境条件在很长一段时间内（从几年到几个世纪）是如何变化的。
安大略省中部 Muskoka 地区以其湖泊、河流和度假屋而闻名，自20世纪50年代以来一直使用路面融雪剂。该地区湖泊沉积物中保存的藻类和微型动物（称为浮游动物）的遗骸表明，这些湖泊发生了变化，这与该地区开始使用路面融雪剂的时间相吻合。
现在，耐盐的浮游动物种类比路面融雪剂广泛使用之前更多。这种转变的影响尚未完全了解。但我们确实知道，当食物链底层的事物发生变化时，其影响可能会波及整个生态系统。
例如，可以考虑一条已经适应了吃一种浮游动物的鱼。如果这种浮游动物突然被另一种浮游动物取代，也许是体型更大的浮游动物，它可能会遇到麻烦。
氯化物对浮游动物有毒。在较低浓度下，它会产生亚致死效应——削弱个体并提高卵死亡率。鱼类通常对日益增长的盐浓度有更强的耐受性，但暴露在高氯化物水平下的时间越长，毒性越大。许多幼鱼以浮游生物为食，如果它们失去食物来源，它们将无法茁壮成长。
盐水替代品
北美的一些社区正在寻找对环境安全的替代品来代替路面融雪剂。
甜菜制糖加工后剩下的甜菜废水、奶酪盐水、腌黄瓜汁和马铃薯汁是正在测试的一些非传统融雪剂。
甜菜废水中的碳水化合物或糖使其在低温下比纯盐水或盐水更有效，将冰的熔点从-10℃降低到-20℃以下，并减少施用于道路的氯化物量。
但也有缺点。一些社区不喜欢甜菜废水的气味，人们将其比作酱油、糖蜜或陈咖啡。它还会向水生生态系统中添加糖分，这可能会促进细菌生长。
一些工程师没有使用盐和盐添加剂，而是在试验能够自行清除积雪和结冰的道路。早期测试表明，太阳能电池板可以取代沥青，通过加热嵌入道路中的管道中的水来融化冰雪，从而无需使用路面融雪剂。
其他人则在寻找更有效的使用岩盐的方法，并减少其进入水生生态系统的量。大部分岩盐在施用时会从路面上弹开，所以卡车倾向于使用过量的量。弄湿路面并施用盐水有助于融雪剂粘附在路面上，这意味着城市和地区可以减少使用量。
科学家们还在研究我们的湖泊能承受多少盐分，哪些物种面临风险，以及哪些湖泊对路面融雪剂的暴露最敏感，以便找到一种方法来保证人类在道路上的安全，以及保证我们湖泊、溪流和湿地中的动植物的安全。
Jamie Summers 是安大略省女王大学的博士后研究员，Robin Valleau 是女王大学的硕士生。本文最初刊载于The Conversation。
