道路上的冰越少，土壤、空气和水中的盐分就越多

当气温下降，道路变得湿滑时，岩盐是个人、企业以及地方和州政府用来确保步行者、骑自行车者和司机安全的重要安全预防措施。然而，根据弗吉尼亚理工大学和马里兰大学一组研究人员的一篇新的科学评论论文，人类对盐的需求是以环境为代价的。

发表在《自然评论地球与环境》杂志上，来自弗吉尼亚理工大学奥科昆流域监测实验室的研究人员斯坦利·格兰特（Stanley Grant），梅根·里皮（Megan Rippy）和尚塔努·比德（Shantanu Bhide）的研究结果表明，人类活动正在使地球的空气，土壤和淡水更加咸，如果目前的趋势继续下去，这可能会构成生存威胁。

“这是一个缓慢移动的火车残骸，”土木与环境工程助理教授梅根·里皮（Megan Rippy）说。“它的发展如此缓慢，以至于很容易忽视我们的溪流、湖泊和饮用水资源正在变得越来越咸。”

扰乱自然盐循环

盐是带正电的阳离子和带负电荷的阴离子的化合物，其中一些最丰富的是钙、镁、钾和硫酸根离子。当以较高剂量脱落时，这些离子会损害人类和野生动物的供水，从而造成环境问题。在Occoquan流域监测实验室进行的研究考虑了在地下和地表水中发现的各种盐离子。

尽管随着时间的推移，地质和水文过程将盐分带到地球表面，但采矿和土地开发等人类活动正在迅速加速自然的“盐循环”。农业、建筑、水和道路处理以及其他工业活动也会加剧盐碱化，从而损害生物多样性，在极端情况下使饮用水不安全。这项研究首次确定人类在全球范围内相互关联的范围内影响盐的浓度和循环。

“生态系统被微调到一定的盐度水平，随着盐度的增加，它可能导致巨大的影响，例如包括鱼类在内的重要物种的丧失。这也适用于人类。灌溉水中过多的盐分会导致农作物歉收，而饮用水供应中的盐分与先兆子痫等人类健康影响有关。这正在美国和世界各地发生，“Rippy说。

在研究过程中，Rippy、Grant、Bhide 和马里兰大学的研究人员表明，人为造成的盐碱化影响了全球约 25 亿英亩的土壤——面积与美国差不多。在过去的50年里，溪流和河流中的盐离子也有所增加，这与全球盐的使用和生产增加相吻合。

盐甚至渗入了空气。在一些地区，湖泊正在干涸，并将盐尘释放到大气中。在下雪的地区，道路盐分会雾化，产生钠和氯化物颗粒物，从而降低空气质量，对野生动物和农作物有害。

“人类扰乱自然盐循环的一种方式是我们在冬天使用岩盐为道路和停车场除冰，”比德说。

寻找新的除冰方法

奥科泉流域监测实验室主任斯坦利·格兰特（Stanley Grant）表示，道路盐在美国产生了巨大的影响，美国每年产生440亿磅的除冰剂。从2013-17年，道路盐占美国盐消费量的44%，占进入全国溪流的溶解固体总量的13.9%。根据该论文，这可能导致流域中盐的“大量”浓度。研究人员说，为了防止美国水道在未来几年被盐淹没，限制道路盐或鼓励替代品的政策可能是有益的。华盛顿特区和其他几个美国城市已经开始用甜菜汁处理寒冷的道路，甜菜汁具有相同的效果，但含盐量要少得多。

“人们对我们如何改变冬季道路维护方式以减少道路盐的使用及其对生态系统和饮用水供应的影响非常感兴趣，”Bhide说。“这是一个棘手的问题，因为道路除冰还可以减少交通事故并挽救生命。

盐碱化也与“级联”效应有关。例如，盐尘会加速积雪融化，从而损害依赖积雪供水的社区，尤其是在美国西部。由于其结构，盐离子可以与土壤和沉积物中的污染物结合，形成“化学混合物”，在环境中循环并产生不利影响。这些重大的环境和健康影响正在产生对盐使用更可持续的方法的需求。

“历史上到处都是古代文明，这些文明因为无法平衡盐预算而崩溃。我希望这篇文章能提高人们的认识，并导致对这个问题采取行动，这样历史就不会重演，“格兰特说。