华盛顿大学 由华盛顿大学塔科马分校、UW大学和华盛顿州立大学普亚勒普分校的研究人员领导的一个小组发现了一种化学物质，可以在城市溪流中的鲑鱼产卵之前杀死它们
图为UW塔科马城市水域中心的科学家田振宇(左)；珍妮弗·麦金太尔(右)，普亚勒普WSU环境学院助理教授；爱德华·科沃杰伊(右，背景)，UW塔科马科学与工程学院副教授；数学与UW土木工程系；环境工程，在朗费罗溪，西雅图地区的一个城市溪
学分:马克·斯通/华盛顿大学 每年秋天，返回普吉特湾城市溪流的科霍鲑鱼有一半以上在产卵前死亡
在一些溪流中，它们全部死亡
但是科学家不知道为什么
现在，由华盛顿大学塔科马分校、UW大学和华盛顿州立大学普亚勒普分校的研究人员领导的团队已经找到了答案
下雨的时候，雨水会将路上老化的汽车轮胎冲入附近的溪流
杀手是从轮胎磨损颗粒中滤出的化学物质混合物:一种与防腐剂有关的分子，可以防止轮胎过快分解
这项研究发表于12月
科学3
“大多数人认为我们知道什么化学物质是有毒的，我们所要做的就是控制这些化学物质的数量，以确保水质良好
但是，事实上，动物暴露在这种巨大的化学汤里，我们甚至不知道里面有多少化学物质，”合著者爱德华·科沃杰伊说，他是UW塔科马科学与数学系和UW土木与环境工程系的副教授
“在这里，我们从2000种化学物质的混合物开始，一直到这种剧毒的化学物质，一种可以快速杀死大鱼的物质，我们认为它可能存在于世界上每一条繁忙的道路上
" 鲑鱼出生在淡水溪流中
在那里度过了它们生命的第一年后，这些鱼开始了史诗般的出海之旅，在那里它们度过了大部分的成年生活
一些——大约0
1%—在死亡之前回到它们原来的溪流产卵
但是研究人员开始注意到，特别是在一场大雨之后，返回的鲑鱼在产卵之前就已经死亡
寻找一氧化碳杀手始于对溪流水质的调查，这是一项由美国国家海洋和大气管理局渔业部牵头的多机构努力
S
鱼类和野生动物服务，金县，西雅图公共事业和野生鱼类保护协会
“我们已经确定这不能用高温、低溶解氧或任何已知的污染物来解释，比如高锌含量，”联合高级作者珍妮弗·麦金太尔说，他是WSU大学环境学院的助理教授，该学院位于普亚勒普
“然后我们发现城市雨水径流可以重现症状和急性死亡率
就在那时，埃德的团队伸出手来，看看他们能否帮助我们理解化学上发生了什么
" 由华盛顿大学塔科马分校、UW大学和华盛顿州立大学普亚勒普分校的研究人员领导的一个小组发现了一种化学物质，可以在城市溪流中的鲑鱼产卵之前杀死它们
学分:清见·田口/华盛顿大学 首先，研究小组缩小了症状背后的暴雨径流
研究人员比较了鲑鱼濒临灭绝的小溪的水，寻找共同的趋势
所有小溪样本都含有与轮胎磨损颗粒相关的化学特征
此外，麦金太尔领导的一项研究发现，一种由轮胎磨损颗粒制成的溶液对鲑鱼有剧毒
但是轮胎磨损颗粒是数百种不同化学物质的混合物，因此该团队面临一个挑战:如何找到罪魁祸首？ 研究人员首先根据不同的化学性质对轮胎磨损颗粒溶液进行切片，例如从溶液中去除所有金属
然后他们在实验室测试了不同的溶液，看看哪些对鲑鱼仍然有毒
他们重复这一过程，直到只剩下一些化学物质，包括一种似乎在混合物中占主导地位但与任何已知物质都不匹配的化学物质
“去年有段时间，我们认为我们可能无法确定这一点
我们知道我们认为有毒的化学物质有18个碳，22个氢，两个氮和两个氧
我们一直在试图弄清楚它是什么，”第一作者田振宇说，他是UW塔科马城市水域中心的一名研究科学家
“然后12月的某一天，就跟bing一样！在我心里
杀手化学品可能不是直接添加到轮胎中的化学品，而是相关的东西
" 田搜索了轮胎橡胶中已知的化学物质列表，寻找可能与未知物质相似的任何物质——给予或接受几个氢、氧或氮——并发现了一种叫做6PPD的物质，这种物质用于防止轮胎过快损坏
“它就像轮胎的防腐剂，”田说
“与食品防腐剂防止食物变质过快的方法类似，6PPD通过保护轮胎免受地面臭氧的影响，帮助轮胎经久耐用
" 臭氧是一种气体，当汽车和其他化学来源排放的污染物在阳光下反应时，会破坏轮胎之间的结合
6PPD在与轮胎橡胶反应之前与臭氧反应，从而有助于保护轮胎
汽车轮胎中的防腐剂可以防止轮胎分解过快
6PPD与臭氧反应，并转化为多种化学物质，包括研究人员发现的导致鲑鱼死亡的有毒化学物质
学分:马克·斯通/华盛顿大学 但是当6PPD与臭氧反应时，研究人员发现它被转化成多种化学物质，包括6PPD-醌(发音为“kwih-known”)，一种负责杀死鲑鱼的有毒化学物质
这种化学品不仅限于普吉特湾地区
该小组还测试了来自洛杉矶和旧金山附近的城市小溪的路面径流，那里也存在6PPD-醌
研究人员说，这一发现并不令人惊讶，因为6PPD似乎用于所有轮胎，轮胎磨损颗粒可能存在于世界各地繁忙道路附近的小溪中
现在6PPD-醌已经被确定为淡水溪流中一氧化碳死亡背后的“确凿证据”，研究小组可以开始理解为什么这种化学物质如此有毒
“这种醌是如何导致一氧化碳中毒的？为什么其他种类的鲑鱼，比如大马哈鱼，不那么敏感？”麦金太尔问道
“在普吉特湾地区内外，我们有很多东西要了解，哪些其他物种对暴雨水或6PPD-醌很敏感
" 保护生活在溪流中的鲑鱼和其他生物的一种方法是在雨水到达溪流之前对其进行处理
但是，研究小组补充说，虽然测试表明有有效的环保雨水技术来去除6-PPD-醌，但几乎不可能为每条道路建立一个处理系统
另一个选择是改变轮胎本身的成分，使它们“对鲑鱼安全”
" “轮胎需要这些化学防腐剂来使它们经久耐用，”科沃杰伊说
“这只是一个问题，即哪些化学物质适合于此，然后仔细评估它们对人类、水生生物等的安全性
我们不确定我们会推荐哪种化学替代品，但我们知道化学家非常聪明，他们的工具箱里有很多工具来找出更安全的化学替代品
"
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