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科学家解开鲑鱼大量死亡之谜。BOIN-044凶手?汽车轮胎中的化学物质

生物 2022-04-07 00:03:06

作者:罗珊娜·夏 俄勒冈州蒂拉穆克州立森林的科霍鲑鱼

信用:俄勒冈林业部 当西雅图的官员花费数百万美元修复普吉特湾沿岸的小溪时——保护植被,减少河床的泥泞,为鱼类建造更好的家园——他们非常激动地看到鲑鱼再次出现

但是下雨的时候,一条小溪里一半以上,有时是全部的coho会突然死亡

几十年来,这些神秘的死亡现象一直困扰着生物学家和毒理学家。从北加利福尼亚到不列颠哥伦比亚,这是一个令人担忧的现象

大量测试排除了杀虫剂、疾病和其他可能的原因,如高温和低溶解氧

现在,经过20年的调查,华盛顿州、旧金山和洛杉矶的研究人员表示,他们已经找到了罪魁祸首:一种非常有毒但鲜为人知的化学物质,与汽车轮胎中使用的防腐剂有关

这种化学物质只是大量污染物中的一种,只要下雨,这些污染物就会从道路上冲走

这种含有数万亿种微塑料的巨大污染物顺着下水道冲进小溪,最终流入大海

“我们很清楚,在任何有路的地方,人们都在开车,轮胎的碎片会从你的轮胎上脱落下来,最后落入从路上流出的雨水中,”埃德·科沃杰伊说,他是华盛顿大学塔科马分校的环境工程师和化学家,他的实验室领导了周四发表在《科学》杂志上的一项研究

“我们能够一路找到这种剧毒化学物质——一种能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

" 银鲑,也被称为银鲑,在渔民中很受重视,也是一种重要的指示物种——北太平洋沿岸流域煤矿中的金丝雀

它们的活动范围从圣克鲁斯附近红杉林中的小溪一直向北延伸到阿拉斯加的水域

加利福尼亚现存的少数一氧化碳种群要么濒临灭绝,要么受到威胁

这些鱼出生在淡水溪流中,它们在那里停留大约一年,然后通过河流和河口进入海洋

一年半后,它们回来产卵并在死亡前受精

许多障碍使得穿越不同环境的旅程变得更加困难:萎缩的河口、堵塞的水坝和涵洞通道,以及干旱和不断变化的气候

“虽然我们经常监测温度和溶解氧水平,但在毒性测试方面还有很多工作要做,”玛丽莎·奥贝辛斯基说,她是加州海洋基金渔业生物学家,负责俄罗斯河的监测和鲑鱼恢复研究,看到普吉特湾的发现感到震惊

“有这么多化学物质,”她说,“知道检测什么是压倒性的,所以这项研究的结果将有助于我们回家检测一种我们现在知道会导致急性死亡的化学物质。”

" 加州大学戴维斯分校的退休教授、长期研究鲑鱼的彼得·莫耶回忆起旧金山湾的四条小溪,它们曾经有过鲑鱼

他一直在关注普吉特湾的研究,但他也不隶属于该研究,现在他想知道是否所有穿过这些小溪的道路和主要高速公路在几十年前导致了它们的消失,尽管进行了所有的修复工作

他说:“当你谈到像鲑鱼这种非常敏感的鱼类数量下降时,你会发现有太多的因素同时影响着它们,很难找出一个原因。”

“这就是为什么在这些普吉特湾溪流中,他们发现了一种似乎是确凿证据的化学物质,这非常有趣

" 华盛顿州的科学家花了数年时间研究数十条溪流——寻找模式,并将原始溪流的样本与城市地区的样本进行比较

他们把罪魁祸首缩小到暴雨,然后缩小到繁忙道路附近的小溪,最后缩小到汽车轮胎的磨损

研究人员随后将轮胎碎片浸泡在室温水中约24小时

多达1500到2800种化学物质会被滤出,研究小组使用高分辨率质谱技术,系统地鉴定和分析了这些化合物

他们试图将这种轮胎混合物分成不同的化学性质,例如从溶液中去除所有的金属

然后,他们测试了这些不同的混合物,看看哪些对鲑鱼仍然有毒

他们重复这个过程,直到只剩下一些化学物质——包括一个他们知之甚少的神秘的紫色斑点

“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,”该研究的主要作者、华盛顿大学塔科马分校城市水域中心的研究科学家田振宇说

“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

" 事实证明,冒烟的枪与一种名为6PPD的化学物质有关,这种化学物质本质上是一种防腐剂,可以防止汽车轮胎过快分解

当6PPD上路并与臭氧气体反应时,这种化学物质会转化为多种新的化学物质,包括一种被称为6PPD-醌的化合物

对6PPD-醌知之甚少,但它似乎毒性很大(约1微克/升),降解速度不如6PPD快

华盛顿州立大学的水生生态毒物学专家珍·麦金太尔研究这一谜团已有15年之久,他说,目前还不清楚这种化学物质究竟是如何杀死鲑鱼的,但它可能对鲑鱼的血管系统内层有所影响

一旦一氧化碳暴露在6 PPD-醌中,它们就开始不稳定地呼吸——几乎就像它们在喘气一样

它们失去平衡,开始盘旋,无法在水中保持直立

最终它们会掉到底部,停止移动并死亡

麦金太尔已经开始在其他五种太平洋鲑鱼身上测试这种毒素,它们表现出不同程度的敏感性

她也很好奇6PPD-醌可能如何影响其他生物,需要进行更多的研究来了解这种化学物质是否对人类有任何影响

令人担忧的6PPD-醌浓度也在来自L

A

旧金山呢

丽贝卡·萨顿是这项研究的合著者,专门研究新出现的污染物。在旧金山湾的研究中,她偶然发现了一些轮胎橡胶化学品,于是她联系了普吉特湾的研究人员

她说,这些发现符合越来越多的科学,这些科学阐明了驾驶不仅仅是空气污染和气候变化问题

在去年的另一项研究中,萨顿惊讶地发现轮胎颗粒是海湾中最大的微塑料来源

萨顿说,众所周知,含锌的轮胎也会伤害野生动物,他为旧金山河口研究所工作,该研究所是一个独立的科学智库

“我们还知道,钢头鳟鱼和奇努克鲑鱼对轮胎橡胶化学品有一定的敏感性

" 在加州各地,水质监管者、州交通官员和联邦科学家在最近的会议上已经了解到暴雨和一氧化碳死亡之间的惊人联系

有人指出,该州的沿海高速公路横跨许多河流和河口

“现在他们已经把它钉在一个化合物上——这太神奇了

能对此做点什么也很有帮助,”乔·狄龙说,他是美国国家海洋和大气管理局渔业部的水质和毒理学专家

“这意味着轮胎行业可以研究出如何用毒性更小的东西来替代这种化合物

这意味着他们可以由加利福尼亚州或非政府组织推动来承担这项工作

" 马特街

约翰是加州北部海岸地区水质控制委员会的执行官员,那里是加州大部分剩余鲑鱼的栖息地。他说,他想开始在溪流中监测这种化学物质,以确定需要采取什么进一步的行动

“这项研究绝对是一个令人惊讶的发现,”他说

“当你找到像这样可控的因果联系时,我们需要认真对待这类信息

"

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