由GREG BREINING

Ensia

如果你生活在北方或山区，你会看到公路卡车在积雪的高速公路上撒上大量的岩盐，以融化冰雪。但是盐去哪里了呢?

很多水最终流进了我们的湖泊和溪流。最近的一项研究对北美371个湖泊(大部分位于北部各州和加拿大南部)的调查显示，超过三分之一的湖泊氯浓度上升。超过24条河流正逐渐接近对水生生物有害的水平。该研究得出结论，推断到美国北部五大湖和东北部地区的所有湖泊，大约有7,770个湖泊可能正经历氯化物浓度升高，很可能是由于道路上的盐径流。

自20世纪40年代以来，美国道路养护部门一直在街道和高速公路上撒盐以融化冰雪，但随着时间的推移，盐的使用量急剧增加——从20世纪40年代的每年0.15公吨(0.16吨)增加到今天的每年约1800万吨(1980万吨)。在加拿大、欧洲、日本、中国甚至南美，路用盐很普遍，而且在不断增长。全世界每年可能使用多达6000万吨(6600万吨)。与分解成危害较小的化合物的化学物质不同，道路盐可以在水和土壤中停留多年，直到最终被稀释并被流动的水带走。

尽管道路盐的使用量越来越大，但它对河流、湖泊和地下水的影响一直被忽视，直到最近。直到2014年，当生物学家里克·雷雷亚开始在伦斯勒理工学院研究含盐径流的影响时，“科学界还没有太关注道路盐对水的影响，”他说。“现在我们更加关注了。”

最近的研究表明，在许多水道中，氯化物呈持续上升趋势，有可能危害水生生物群落，甚至损害饮用水。

Relyea和其他研究人员都不建议高速公路的撒盐工作人员应该为了健康的河流和湖泊而牺牲公共安全，但他们表示，有一些方法可以在不影响冬季道路维护的情况下减少盐的使用。

老盐

为了融化冰，防止冬季道路上新冰的积累，高速公路工作人员会在路面上撒盐。在美国，中西部、五大湖地区、新英格兰、阿拉斯加和阿巴拉契亚山脉北部的盐使用量最大。道路盐主要是氯化钠，和你撒在食物上的东西一样，只是以粗颗粒的形式存在。当它溶解在泥浆中，它会降低冰点，导致冰融化。出于同样的原因，人们在人行道和停车场上撒盐。

更昂贵的替代品，如氯化镁和氯化钙，在15°F(-9.4°C)以下的温度下工作更好．明尼苏达州污染控制署(MPCA)大都市流域项目经理布鲁克·阿斯森(Brooke Asleson)说:“但它们仍然含有氯化物，所以它们对环境没有任何好处。”

氯是对水生生物最重要的盐成分。氯化物已被证明在低浓度时是无害的，但随着浓度的增加，盐会杀死浮游生物，破坏水生生物群落，增加藻类繁殖，并阻碍鱼类生长。美国环境保护署为水生生物设定了每升230毫克的长期门槛。加拿大的标准是长期接触120毫克/升。(相比之下，海水的氯化物浓度接近2万毫克/升。)

威斯康星大学麦迪逊湖沼学中心助理教授希拉里·杜根(Hilary Dugan)说:“正是这种对比让你意识到，我们并不清楚到底是什么浓度在真正损害我们的环境。”杜根也是北美湖泊研究的主要作者，该研究于今年春天发表在《美国国家科学院学报》上。

在许多情况下，美国和加拿大的门槛已经超过了。根据杜根的论文，保持淡水的“新鲜”，“对于保护淡水湖提供的生态系统服务至关重要，如饮用水、渔业、娱乐、灌溉和水生栖息地。”

影响水路

杜根的论文追踪了北美湖泊中氯化物的长期浓度，有详细的可用记录。大多数湖泊位于研究人员所说的“北美湖区”，包括康涅狄格州、缅因州、马萨诸塞州、密歇根州、明尼苏达州、新罕布什尔州、纽约州、安大略省、罗德岛州、佛蒙特州和威斯康星州。

平均氯化物含量从几乎没有到240毫克/升不等，高于美国和加拿大的标准。在湖泊地区超过100毫克/升的地区约占10%。也许最令人担忧的是，略多于三分之一的湖泊的氯化物浓度呈现持续上升的趋势。

杜根将增加的水平归因于更多的道路、更大的道路、更多的交通和更多的停车场等因素。氯离子长期浓度最高的湖泊是那些流域中不透水表面比例最大的湖泊，如道路和停车场。但这并不需要很多——在距离水体半公里(三分之一英里)内，只需要1%的路面。杜根说:“导致氯化物长期增加的是一小部分不透水表面。”“我不确定有没有人预料到这个比例会如此之低。”根据她的研究，美国27%的大湖附近有超过1%的不透水表面。

大部分盐在涂上后不久或随着春天的融化而从这些表面流失。但其中一些会渗透到土壤中，形成“氯的蓄水池”，杜根说。“即使我们今天停止在道路上撒盐，(湖泊中的)氯化物水平也很有可能在一段时间内继续上升，因为其中一些氯化物会从土壤中排出。”

杜根的北美湖泊全景图与阿斯森的相吻合细粒度分析明尼苏达州双城的19个湖泊目前超过了氯化物的水质标准。在双子城的大多数湖泊中，氯的浓度都在增加。

Asleson说:“当一个流域的道路密度达到18%或更高(整个流域)时，这就是你最有可能看到水质问题的地方，因为冬季的除冰盐。”

营养级联

虽然氯还没有污染我们的水道，但氯确实有可能改变水生群落，阻碍鱼类生长，帮助外来物种，甚至影响旅游业。

瑞克·雷利亚(Rick Relyea)是伦斯勒在乔治湖的杰斐逊项目的负责人。乔治湖位于纽约北部，是一条32英里(51.5公里)长的深而清澈的手指状水域。雷里亚和他的同事们监测着这个湖，并在人工栖息地进行实验，以确定氯化物和盐的其他成分对水生生物的影响。

公路高盐浓度引起了“营养级联”，减少了浮游动物，并使它们的食物浮游植物激增，浮游植物似乎在高盐度中茁壮成长。雷利亚说:“当一些活动，如道路撒盐，伤害了一个物种，这通常不是故事的结尾。”“它间接影响了许多其他物种。”

雷利亚的团队还发现，暴露在盐中推动浮游动物进化到耐盐的程度。他说:“那些被大量盐击倒的浮游动物数量实际上反弹了回来，开始变得非常好。”这种宽容被传给了后代。他说:“这确实是一个充满希望的消息。”“这并不是说我们应该忽视这个问题。在解决这个问题之前，我们有希望争取到一些时间。”

在另一项研究中，在盐水中长大的蝌蚪变成雄性而不是雌性青蛙的比例比预期的高10%。雷利亚说，研究小组还不明白其中的内在机制，但“很明显，我们在一些雌性蝌蚪的时候就把它们变成了雄性。”

雷利亚发现，乔治湖的含盐量正在上升，但仍远远低于损害水生生物的水平。流域的河流则是另一番景象。氯化物浓度达到湖泊浓度的100倍，并且随着土壤中氯化物的渗出，全年都保持在较高水平。“在整个美国北部和加拿大可能都是这样，”雷利亚说。

其他研究表明，盐会影响鳟鱼的生长。氯化钙对普通道路盐的影响最大，氯化物浓度为860至3000毫克/升。浓度最高时效果最大，虹鳟鱼体重减少30%以上。雷利亚说:“如果你生长得更慢，你就更容易受到捕食者的影响，繁殖需要更长的时间，产下的蛋也会更少。”“鱼的成长就是一切。”

雷利亚说，盐中的钠会引发土壤中其他金属的释放，这些金属会流入水道。释放的钙对某些物种有利。他说:“现在你让一些入侵物种更容易生存，比如亚洲蛤、斑马贻贝、各种蜗牛——如果它们到达你的湖泊，你让它们更容易立足。”

道路上的盐也会破坏和杀死植被，尽管影响集中在道路200英尺内。

大量使用盐也会给人类带来问题。盐渗入地下水，提高饮用水的盐度。在杜根居住的威斯康辛州麦迪逊市，“这是市政当局和水处理厂的一个大问题，”她说。根据美国环境保护署和美国地质调查局的研究，高氯化物会增加旧水管中有毒铅的腐蚀。

低盐的解决方案

研究人员已经用甜菜汁等盐替代品进行了实验，甜菜汁可以降低冰点温度，融化冰，因为其中含有的糖会在路上溶解。但糖是藻类生长的肥料。

“在大多数湖泊中，我们已经有足够的营养物质进入，尤其是在清澈、贫瘠的湖泊。它们会更加绿色，不那么透明，对大多数人来说也不那么赏心悦目。”“水越不透明，对游客的吸引力就越小，社区的收入就越少。”

许多州都对道路盐的储存进行监管。但很多人没有。Asleson说，目前还没有具体规定道路盐的使用。相反，我们鼓励道路养护部门采用最佳的管理方法。新罕布什尔州为维护停车场等大型表面的私人申请者提供了自愿认证和培训计划。同样，加拿大为道路盐的使用制定了一项“实践守则”。

MPCA为公共工程部门和其他冬季维护专业人员创建了一个基于网络的工具，帮助他们评估自己的项目，从小细节(他们的盐和沙车是否超载?)到大问题(他们是否在室外储存道路盐?)阿斯森说:“我们和冬季保养专家核心小组一起，从每一个方面都看了，以找到每一个可能的机会来减少盐的使用。”

Asleson认为减少盐使用的最大的单一变化是改用液体溶液。盐水扩散得更均匀，停留在原地并立即开始工作，因为盐已经在溶液中了。因此，喷雾液体卤水更有效，同时使用更少的盐。Asleson说，已经改用油罐车的城市减少了多达70%的盐用量，并在一两年内收回了设备投资。

雷利亚说，在纽约北部，地方政府一直在采用所谓的活刃犁。犁刃不是实心的，而是按照道路的轮廓分割成独立移动的短段，这样可以更好地除雪除冰。这样一来，需要用化学物质去除的冰就更少了，减少了盐的使用。他说:“你还是会撒盐，但不会那么多了。”

雷利亚说:“盐的问题在生物学上是非常复杂的，但我认为它促使人们思考如何同时拥有安全的道路和健康的生态系统。”“如果社区能够通过技术少买盐，少撒盐，少花卡车司机的时间，并帮助他们的湖泊，这对每个人来说都是双赢的。这并不是要把生态系统的健康与公共安全相威胁。”

格雷格·布里宁是一名记者和作家，写了十多本书。他是微风传播艺术学院的校长。本文最初发表于网站Ensia．