苔藓是镉空气污染的有用生物指示物

2020-09-29 159苔藓

美国森林服务太平洋西北研究站领导的一项研究发现,在俄勒冈州波特兰市,生长在城市树木上的苔藓是镉空气污染的有用生物指示物。这项工作-第一个使用苔藓在美国城市中绘制出严格而详细的空气污染图的研究-在线发表在《全面环境科学》杂志上。

苔藓是镉空气污染的有用生物指示物

“这项研究的独特之处在于,我们利用苔藓在复杂的城市环境中追踪了以前未知的污染源,并发现了许多可能的污染源,”位于波特兰的该站的研究地衣学家Sarah Jovan说,该研究的共同负责人之一。

数十年来,苔藓一直被用作生物指示剂(可以帮助监测环境健康的生物)。由于苔藓缺乏根,它们会从大气中吸收所有水分和养分,无意间吸收并储存了空气中可能存在的任何化合物。

乔万说:“我们的研究表明,苔藓生物指标通过作为一种筛选工具来帮助城市从战略上放置其空气质量监测仪,具有改善空气质量监测的潜力。” “对青苔进行重金属分析的成本为每个站点50美元,这是一种低成本,这使得可以进行大量采样并标记热点以进行后续仪器监测。”

研究内容

约万(Jovan)和她的共同领导杰弗里·多诺万(Geoffrey Donovan)也与太平洋西北研究站(Pacific Northwest Research Station)一起,于2013年与来自森林服务局和德雷克塞尔大学多尔西费公共卫生学院的五名科学家开展了他们的青苔研究。 Jovan和Donovan坐上小型货车,手持梯子和收集设备,收集了346个Lyell的原生苔藓样本,该物种在波特兰的阔叶树的树干和树枝上沿着随机网格大量生长。

最初,科学团队关注的是多环芳烃对空气的污染,多环芳烃是由化石燃料和木材燃烧产生的一类强效环境毒素。科学家们添加了重金属,因为实验室分析相对便宜。俄勒冈州环境质量部(DEQ)尤其关注一种重金属,尤其是镉,因为2011年的一项DEQ研究发现波特兰的一个永久性空气质量监测站的预测浓度与观察到的金属浓度之间存在差异。镉主要用于镍镉电池制造,电镀和彩色玻璃生产,它与诸如肾脏疾病和癌症的健康问题有关。

研究结果

当他们的苔藓样本结果从实验室返回时,科学团队对数据进行了空间建模,以创建整个城市中镉沉积物的精细比例图。他们的初步结果揭示了苔藓中镉含量的两个重要“热点”,两个热点都集中在两家彩色玻璃制造商上。出于对公共卫生的关注,科学家们与俄勒冈州DEQ分享了他们的发现,俄勒冈州DEQ于2015年10月做出回应,将移动空气质量监测仪器放置在一个镉热点附近,并在近一个月的时间内获取24小时读数。这是必要的步骤,因为尚不清楚苔藓中的浓度与空气中的浓度之间的相关性如何。他们的结果证实了研究结果,在苔藓中发现的高水平的镉,表明空气中的平均镉浓度比俄勒冈州的基准水平高49倍。

乔万说:“此显示器的数据以及DEQ当时正在运行的其他三个数据,帮助我们将苔藓数据与空气中测得的实际浓度进行了比较。” “我们具有很高的相关性,这表明苔藓也许能够非常准确地估算空气中的镉含量,但是我们承认,四个数据点只是一个小样本,可以从中得出明确的结论。”

现在,镉研究已经发表,科学家们正在努力制作出苔藓样品中测得的22种金属和其他元素的基本图,该图将在今年夏天由太平洋西北研究站作为同行评审的一般技术报告发布。还将采集苔藓样品中污染物浓度的原始数据,使其他人能够使用科学家的镉建模技术或采用自己的方法来探索波特兰苔藓中可能的金属来源。要在发布此报告时得到通知,请发送电子邮件至pnwinquiry@fs.fed.us,并在主题行中添加“ Moss study list subscription”。

引用

USDA Forest Service - Pacific Northwest Research Station. "Moss is useful bioindicator of cadmium air pollution, new study finds." ScienceDaily. ScienceDaily, 7 April 2016. www.sciencedaily.com/releases/2016/04/160407111826.htm.

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