伟大的盐湖失踪汞的谜团

犹他州北部的大盐湖看起来良性。Johnny Adolphson / Shutterstock

犹他州的大盐湖是西半球最大的内陆盐水体。除了大量的盐和矿物质外,湖泊还具有高浓度的有毒甲基汞 - 或者至少是这种情况到最近的情况。

2010年,湖底和周围湿地的甲基汞水平足够高,以保证避免鸭消耗的咨询。地球科学家和野生动物官员随着时间的推移监测湖泊,到2015年,他们注意到了一个奇怪而令人费解的变化:湖泊深处的甲基汞量减少了近90%。

尽管认为排放量的减少是由于治理环境的艰苦努力,这是一件好事,但最近发表在环境科学与技术有报道称,这可能是2013年联合太平洋铁路变更事故的结果phys.org.

甲基汞是怎么出现的

联合太平洋铁路堤道的地图,将大盐湖的上半部分(左)和下半部分分开。
联合太平洋铁路堤道的地图,将大盐湖的上半部分(左)和下半部分分开。 BENEARTTIMP / WIKIMEDIA COMPONS

上世纪50年代,联合太平洋公司修建了一条穿越大盐湖的铁路。铁路把湖分成了较小的北段(甘尼森湾)和较大的南段(吉尔伯特湾)。北半部比南半部咸得多,因为没有主要的河流流入。这使得北半部的密度也更大。

两个涵洞 - 隧道允许水在铁路等结构下流动 - 允许北部手臂流入南部的臂。北部臂的较高密度导致其咸水沉入南方臂的底部,这意味着深水和浅水区无法均匀混合。

由于水层无法适当混合,新鲜氧气无法到达湖的深层。由于在湖底和咸水层可用的氧气有限,生活在那里的微生物不得不转向不同的来源来帮助它们呼吸,可以说。

在诸如细菌之类的微生物需要在深水中寻找氧气替代品的情况下,它们可能会寻求以硝酸盐、铁、锰为食,一旦所有的选择都用尽了,它们可能会寻求以硫酸盐为食。呼吸硫酸盐的细菌会产生硫化物,这种化合物会产生臭鸡蛋的难闻气味。

缺氧的另一个副作用(这是非常重要的一个)是,它的存在将湖中已经存在的元素汞变成了有毒的甲基汞。

“水星真的很棘手,”犹他大学地质学和地球物理学教授、该研究的作者之一威廉·约翰逊(William Johnson)告诉Phys.org。“这变化形式。”

元素汞(在旧温度计中发现的)很容易蒸发并将其自身连接到空气中的灰尘颗粒。当水中的微生物不再可以进入氧气 - 例如与大盐湖的情况 - 它将湖泊中的汞转化为甲基汞。

它是如何消失的

2013年,铁路涵洞被关闭维修。2015年,约翰逊和他的同事检查了湖底的沉积物和深层盐水层,他们发现甲基汞的水平大幅下降,几乎完全消失了。

约翰逊说:“很明显,深盐水层是一个盖层。”

约翰逊和他的同事认为,秘书的关闭允许更深的盐水层和重叠的水均匀混合。现在,没有骨头臂的沉重和咸水流入南部的南方臂,氧气到达湖的底部。

仍然是一个神秘的人

至于湿地中的甲基汞含量、鸭子和甲基汞消失的确切方式之间的关系,这仍然是一个谜。

约翰逊说:“如果湖底环境和鸭子体内的汞有直接联系,你会认为你会在生物群(居住在周围地区的动物)中看到相应的汞减少。”“我们没有看到。”

2016年,联合太平洋公司重新开放了涵洞。我们还需要更多的时间和研究来确定涵洞是否是水银消失之谜的真正罪魁祸首。