伊利湖中心盆地的藻华会产生神经毒素

2019-11-05 223藻类

一项新的研究发现,伊利湖中心盆地的藻华会产生神经毒素,有害藻类的大量繁殖构成了一种独特的有毒威胁。

根据发表在《五大湖研究杂志》(Journal of Great Lakes Research)上的一项研究,伊利湖中心盆地的藻华会产生神经毒素,不仅蓝藻水华在该地区经常发生,而且还会产生通常不会通过常规水安全监测检测到的各种蓝藻毒素。

研究背景

“我们在中部盆地发现的蓝藻与我们在西部盆地托莱多地区看到的蓝藻完全不同,”俄亥俄州立大学石头实验室高级研究员兼研究协调员Justin Chaffin说。

“这很麻烦,因为通常情况下,水处理厂不会去寻找这些细菌或它们产生的毒素。它需要更昂贵、更复杂的设备。”

有害的蓝绿色藻华和伴随它们的有毒微囊藻毒素一直是湖泊西部盆地的威胁。但在这项研究之前,中央盆地还没有正式记录和分析布卢姆相关毒素。

几年前,环境科学家开始听说克利夫兰以西的中央盆地出现有害藻华。Chaffin说,这在当时是令人惊讶的,因为专家们认为这些环境威胁主要集中在托莱多附近。

中部盆地的水被认为对蓝藻细菌不友好,因为它不像西部盆地那样温暖或营养丰富,那里的氮和磷丰富,因为农业径流带来的毛梅河。

研究内容

研究小组从2013年到2017年对四个地区的水进行采样,分析之前拍摄的卫星图像,寻找水华的证据。他们在7月份的早季水华期间在中部盆地发现了一种名为Dolichospermum的蓝藻。这种蓝细菌能够产生一种毒素,可以攻击人类的中枢神经系统,研究人员发现遗传证据表明,这种细菌有可能产生神经毒素。

“伊利湖中心盆地的藻华会产生神经毒素,这意味着,如果你是克利夫兰的水厂操作员,你必须在6月底或7月初准备好蓝藻细菌,因为它们有可能产生一种真正有效的毒素。如果刮北风,这些花朵聚集在俄亥俄海岸线上,对海滩游客来说也是个问题,”Chaffin说。

他说,研究人员已经与俄亥俄州环境保护局和水厂运营商分享了这些发现。

在这个季节的晚些时候,研究人员在中部盆地发现了蓝藻微囊藻——西部盆地的主要麻烦制造者,它以过量的磷为食。这种被称为微囊藻毒素的毒素对肝脏危害最大,对肾脏和生殖系统也构成威胁。水厂操作员经常寻找微囊藻毒素。

查找藻华原因

Chaffin说,要精确地找出是什么导致中央盆地出现这些意想不到的藻华,还需要做更多的工作。

他说:“我们仍然不能确定是什么导致了这些水华,因为这是几个因素复杂的相互作用。”

但新的研究确实发现了证据表明,这是低水平的铁(这降低了氮的有效性)、浑浊的水和一种适应较冷水域的石海豚的组合。

研究人员发现,中部盆地的水华与水透明度较低之间存在关联,这意味着当水变得更浑浊时,有害的蓝藻就会增多。也有证据表明铁在其中起了作用。查芬说,如果没有足够的铁,有益藻类的生长就会受到抑制,但在这项研究中发现的有害藻类可能会大量繁殖,因为它们在营养缺乏时能够有效地捕捉铁。

他说,不断减少沉淀物的工作非常重要,因为沉淀物会降低水的净度。他说,虽然磷和氮在西部盆地导致了水华,但它们在中部盆地的浓度并不高,尽量减少它们对伊利湖的整体健康非常重要。

引用

Ohio State University. "Algal blooms in Lake Erie's central basin could produce neurotoxins: Study detects new potential threats in waters near Cleveland." ScienceDaily. ScienceDaily, 16 May 2019.
www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190516114620.htm.

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