用于道路、停车场和人行道的除冰盐在冬季保障了人们的安全。但新的研究表明，它们正在导致美国各地一个急剧且广泛上升的问题。过去25年里，该国至少三分之一的河流和小溪已经变咸。到2100年，其中一半以上的河流和小溪可能比过去含有至少多50%的盐。盐度增加不仅会影响淡水植物和动物，还会影响人类生活——尤其会影响饮用水。
马里兰大学帕克分校的生物地球化学家苏杰·考沙尔回忆起他在新泽西州探亲时的经历。当从水龙头接水喝时，“我看到玻璃杯上有一层白色的薄膜。” 在试图擦掉它之后，他发现，“原来是一层薄薄的盐壳覆盖在玻璃杯上。”
考沙尔研究盐如何侵入淡水源，当他取样当地供水时，他不仅发现了高浓度的氯化钠（冬季广泛用于室外表面除冰），还发现了大量其他盐类，如碳酸氢钠和氯化镁。他还发现，包括为华盛顿特区提供饮用水的波托马克河在内的东海岸大多数河流中，这些化学物质的浓度也相似。所有这些都来自哪里？
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考沙尔确定，除冰盐是问题的一部分，正在缓慢腐蚀我们的基础设施。据估计，每吨除冰盐对环境造成的维修成本约为1,000 美元。但他也发现了与酸雨的联系，酸雨是由发电厂和汽车燃烧化石燃料造成的空气污染引起的。“数十年的酸雨不仅溶解了部分岩石和土壤，还溶解了建筑物和道路——所有这些都向水中添加了各种盐，”他说。尽管雨水的酸度正在降低，但仍然存在。与此同时，世界上的混凝土和沥青量仍在继续扩大。
盐也可以释放其他污染物。在华盛顿特区附近自己的家中，考沙尔曾经从水龙头里流出黑水。“水中的盐正在从附近的旧管道中浸出锰——一种神经毒素，”他说。
最近在密歇根州弗林特也出现了类似的问题，那里决定开始从含盐量较高的当地河流取饮用水，导致管道中的铅被释放到供水中。在全国范围内，盐正在家用锅炉内部和发电厂的冷却罐中结垢。它们也在农作物生长的土地上结壳。它们正在给淡水生态系统中的植物和动物带来压力，在某些情况下甚至导致它们消失。
土地利用是主要罪魁祸首
2018年1月，考沙尔和他的同事发表了全国性研究，表明美国至少三分之一的河流和小溪在过去25年中已经变咸。12月3日，加州州立大学蒙特雷湾分校的淡水科学家约翰·奥尔森进行的建模分析证实了这些发现，表明未来看起来也很咸。
奥尔森的团队表明，如果盐的使用量继续以目前的速度增长，到2100年，美国一半河流的盐度水平可能会上升至少50%。这对饮用水来说可能是一个问题，而且还会使盐度过高而无法灌溉的河流数量增加一倍——从3%增加到6%。气候变化的影响已纳入研究。
人们如何利用土地是另一个重要因素。“今天，最咸的河流位于北部大平原，”奥尔森说。“盐度自然很高，采矿以及石油和天然气开采正在通过暴露新的岩石和抽出含盐地下水释放更多的盐。” 他补充说，在这些地方，发现河流的盐度约为海水一半的情况并不罕见。
其他热点地区包括考沙尔工作的城市化程度极高的东北部和农业发达的中西部，那里的灌溉将地表的盐冲入河流。然而，预计增幅最大的是干旱的西南部。奥尔森说，那里不断扩大的农业和减少的降雨量将需要谨慎的灌溉管理。在科罗拉多河流域，正在进行几个这样的项目，盐碱化的经济成本估计为每年3亿美元，其中包括对农作物造成的1.76亿美元损失和对家庭造成的8100万美元损失。在加利福尼亚州，盐碱化每年给农业部门造成数十亿美元的产量损失。
腐蚀生态系统
当然，奥尔森关心的是盐对人们的影响。但他也担心生态系统。他追踪了内华达州两条不同盐度水平的河流中十几种淡水物种的生存和生长的一项实验让他认识到，有些动物对盐度水平非常敏感。“因为它们的身体组织中的盐浓度高于周围的水，所以淡水动物已经适应于排出不断涌入的水，同时试图保留盐分，”奥尔森指出。但昆虫学家约翰·杰克逊（他没有参与奥尔森的研究）补充说，当盐度水平突然升高时，动物可能会摄入过量。
杰克逊所在的宾夕法尼亚州斯特劳德水研究中心长期以来一直致力于测试水质对蜉蝣幼虫的影响。根据杰克逊最新的研究，当盐度水平接近海水盐度的十分之一时（这在某些河流中并非闻所未闻），至少测试的四种物种中的三种很可能会死亡。他认为某些昆虫的生理机制失效了。数十种蜉蝣幼虫全年都生活在健康的河流中，并为包括鱼类在内的许多动物提供食物。“除此之外，”杰克逊说，“它们是煤矿里的金丝雀，警告我们其他昆虫也可能面临风险。”
纽约州达林淡水研究所的生态学家威廉·辛茨补充说，昆虫不是唯一会受苦的生物，他研究了盐度对虹鳟鱼的影响。“成年鱼非常有韧性，但幼鱼很脆弱，”他说。“高盐度水平可能会减缓它们的生长速度，这对它们的生存和繁殖能力产生负面影响。”
本周，辛茨发表了一篇新论文，重点关注水蚤的命运，水蚤是一种微小的生物，往往大量繁殖，对生态系统健康具有关键影响。“在实验条件下，水蚤似乎能够进化出适应中等盐度水平的能力，”辛茨说。但是，当他将适应后的水蚤暴露于更高但仍然是现实的盐度水平（低于海水盐度的十分之一）时，它们全部死亡。它们所在的容器很快就被藻类过度繁殖，藻类在野生环境中不自然的咸淡水中经常观察到藻类大量繁殖。
“水蚤的消亡不仅会影响水的清澈度，还可能影响以它们为食的小鱼，”辛茨补充说。“它们为人类食用的大鱼提供食物。” 面对我们饮用水和食品生产的严重问题，这可能显得微不足道。但正如杰克逊所说，天然河流收集了整个景观的水，并将其输送到我们从中获取饮用水的河流和湖泊，它们就像一个将我们与自然联系起来的神经网络。“如果它们不健康，迟早我们将付出代价。”