你可能在吸入有毒藻类颗粒

破碎的海浪可以将藻类繁殖物带到空中。

我们通常认为藻类繁殖物是一种水生麻烦。其中一些看起来黏滑的垫状物,是由微小的类植物生物和细菌失控生长形成的,它们会分泌有毒化学物质,导致肝损伤、呕吐或神经系统问题。它们可能对公众健康构成严重威胁;2014 年,一次藻类繁殖 污染 了俄亥俄州托莱多的供水,导致居民数天无法获得安全的饮用

事实证明,危险也可能潜伏在空气中。科学家们最近在《环境科学与技术》杂志上 报告 说,当大湖区上空的波浪在藻类繁殖期间搅动水体时,它们可能会将藻类和它们的毒素碎片搅动到空中。这些颗粒可以随风飘散数英里。这意味着住在湖边的人可能在不知不觉中吸入了藻类毒素。而且这不仅仅是住在水边的人的问题。

“我们不应该认为这只是发生在海岸边的事情,”论文合著者、密歇根大学安娜堡分校环境健康科学和化学助理教授 Andrew Ault 说。“特别是当有强风时,东西可能会被带到相当远的地方。”

多年来,科学家们一直知道,海洋红潮中的一些毒素 会被破碎海浪溅出的海水雾带到空中 并传播到内陆。“但没有人真正想过要在大湖区或淡水湖泊中研究这一点,”Ault 说。然而,这些湖泊经常遭遇强风和波涛汹涌的水域,并且夏季时那里经常形成大规模的藻类繁殖。

An algal bloom on Lake Erie
2015 年 7 月,伊利湖的一次藻类繁殖。NASA 地球观测站 / Joshua Stevens

为了研究淡水藻类繁殖是否可能将藻类带到空中,研究人员从俄亥俄州和印第安纳州的伊利湖和密歇根湖的三个地点收集了样本。在实验室中,他们通过向样本喷射一股水来模拟海浪拍打的效果,这股水流被校准到能够激起与自然形成在水面上的气泡相同大小的气泡。当这些气泡到达水面时,表面的薄膜破裂,一小股水从中间喷射而出,将颗粒抛入空中。

当没有藻类繁殖时,这些颗粒主要是碳酸钙,这是湖泊中丰富的矿物质。但是,水样本中漂浮的蓝藻(或称蓝绿藻)越多,射入空中的生物质就越多。这包括藻类在气泡破裂时被撕碎的“细胞残骸”,以及很可能存在的毒素。

Ault 和他的同事发现,来自湖泊的碳酸钙颗粒可以传播到内陆 30 到 40 英里。这表明,当藻类繁殖正在进行时,毒素也会从水边远远传播开来。在夏末和初秋,当风开始增强并打破整个季节都在生长的藻类繁殖时,它们可能构成最大的危害。

目前尚不清楚有多少有毒物质进入了空气,以及人们实际可能吸入的这些毒素的浓度是多少。Ault 计划未来使用过滤器捕捉大湖区不同地点的沿海风携带的颗粒,以此来找出答案。

他说,全国不同地区对这种藻类雾的脆弱程度可能不同。一个地区的风险可能取决于其气候以及它承载的藻类种类。然而,由于 气候变化 和化肥径流的污染为它们提供了生长所需的温暖条件和过量的养分,藻类繁殖通常 呈上升趋势

“这不仅仅是大湖区的问题……新罕布什尔州发生的情况可能与密歇根州发生的情况不同,也与加利福尼亚州发生的情况不同,”Ault 说。“我们仍然在学习很多关于存在的毒素以及我们是否需要担心它们的信息。”

 

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Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


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