Поточните насекоми и крайбрежните паяци, които ги ядат, носят потенциално токсичен отток от селен от водата към сушата

От 80-те години на миналия век, разтегнат минен комплекс за отстраняване на планински планини в южната част на Западна Вирджиния извлича замърсители - като селен - в близките потоци на нива, които се считат за опасни за водния живот.

потока

Сега, въпреки че мината е затворена, изследователите също така са открили високи концентрации на селен в насекомите поток, когато излитат от водата и паяците, които ги ядат по бреговете, индикация, че замърсителят се премества от водата на сушата, докато прави по пътя нагоре по хранителната верига.

Проучването показва как "много замърсители на потока излизат от водата и се противопоставят на гравитацията", каза съавторът Емили Бернхард, биолог от университета Дюк, който от 10 години изучава въздействието на добива на планински връх върху региона.

Изследователите са разгледали 23 потока във водосбора на река Кал, мрежа от потоци и потоци, които се криволичат през стръмния залесен терен в окръг Линкълн, Западна Вирджиния. Водосборният басейн също отводнява 9 900 акра въглищна мина Hobet 21, една от най-големите минни операции в Апалачи.

В продължение на три десетилетия до затварянето му през 2015 г., минната операция взриви върховете на планините, за да стигне до въглищата отдолу, и избута остатъчната скала в съседни долини, погребайки потоци под стотици футове развалини.

Водният отток от тези минни отпадъци съдържа естествени микроелементи като селен и други разтворени вещества.

В предишно проучване Бернхард и колеги откриват повишаване на селена и други микроелементи във водни проби, взети непосредствено след минните обекти във водосбора на река Кал.

Новото проучване, публикувано в списание Environmental Science & Technology, разглежда как селенът се движи през хранителните мрежи, след като попадне във водата.

Първият автор Лора Наслунд проведе изследването като част от дипломната си дипломна работа в лабораторията на Бернхард. В продължение на две години тя тества за натрупване на селен в зеленикавата тиня, растяща върху скали в дъното на потока, или биофилми, които служат като храна за майки и други насекоми поток.

Тя също така измерва селен в насекоми на поток, когато те се издигат от водата, за да се чифтосват, и в паяци, които чакат на брега, за да навлекат нещастните насекоми в техните мрежи.

Селенът може да бъде 1000 пъти по-концентриран в биофилми, отколкото в околната вода. По-нататък се концентрира, когато богатите на селен биофилми се превърнат в храна за водни насекоми, които пасат на тъмно, изграждайки до потенциално токсични нива в техните тъкани.

Резултатите от екипа показват, че колкото по-минирана земя е имало нагоре по течението, толкова повече селен има в поточните биофилми. И колкото повече селен откриха в биофилмите, толкова повече откриха във водните насекоми и паяците, които ядат насекомите.

Поточните насекоми от минирани места са имали концентрации на селен, които са били пет пъти по-високи от тези на други места.

Концентрациите на селен в насекомите и техните хищници-паяци от минирани потоци са съответно до 95 и 26 части на милион - твърде високи, за да се считат за безопасни за ядене от птиците и някои от най-високите нива, отчетени за животински тъкани.

Водният басейн на река Кал не е изолиран пример, каза Бернхард. Предишни проучвания са установили високи нива на селен във водния отток от мини за отстраняване на планинските върхове в Централна Апалачия, дори десетилетия след затварянето на мините.

Докато концентрациите на селен са били най-високи при насекоми и паяци, събрани надолу по веригата от силно минирани райони, Наслунд каза, че дори един поток, който не е замърсен, има богати на селен паяци по бреговете си, което предполага, че насекомите, излитащи от минирани потоци, могат да пренасят замърсители в чисти места също.

Проучването показва, че след като минените замърсители се измият на потоци, "е трудно да се върне пастата за зъби в тръбата", каза Наслунд, понастоящем докторант в Университета на Джорджия.

Това изследване беше подкрепено от гранта на Националната научна фондация EAR Hydrologic Sciences (1417405), стипендията за летни стипендии на декана и фонда за професионално развитие на Huang Fellows.