Langtidsovervågning viser vellykket genopretning af minedriftsforurenede vandløb

Mange kilometer af vandløb og floder i USA og andre steder er forurenet af giftige metaller i sur afstrømning, der dræner fra forladte minepladser, og der er foretaget store investeringer for at rydde op i sur minedræning på nogle steder. En ny undersøgelse baseret på langsigtede overvågningsdata fra fire steder i det vestlige USA viser, at rensningsindsatsen kan tillade berørte vandløb at komme sig til næsten naturlige forhold inden for 10 til 15 år efter starten af ​​rensningsarbejdet.

De fire minedrift-påvirkede vandskel - beliggende i bjergmineregioner i Californien, Colorado, Idaho, og Montana - blev alle udpeget som Superfund -websteder under den omfattende miljøreaktion, Kompensation, og ansvarsloven (CERCLA), som hjælper med at finansiere oprydningen af ​​giftigt affaldspladser i USA. De er blandt de få sure minedreneringssteder, hvor forskere har gennemført omfattende undersøgelser for at overvåge effektiviteten af ​​saneringsindsatsen.

"Den gode nyhed fra dem alle er, at Superfund-investeringer kan genoprette vandkvaliteten og den økologiske sundhed i vandløbene, " sagde David Herbst, en forsker ved UC Santa Cruz og medforfatter til et papir om de nye resultater, der skal offentliggøres i juni-udgaven af Ferskvandsvidenskab . Avisen er i øjeblikket tilgængelig online.

I de sidste to årtier, Herbst har overvåget vandløb, der er påvirket af dræning af sur mine fra Leviathan-minen i det centrale Sierra Nevada. Den nye undersøgelse udviklede sig ud fra diskussioner, han havde med andre videnskabsmænd, der var involveret i langtidsundersøgelser af lignende steder.

"Der er ikke mange af disse langsigtede undersøgelser af påvirkede vandskel, og ved at kombinere vores data kunne vi identificere de fælles gendannelsestråde mellem disse forskellige websteder, " sagde Herbst.

At vurdere genopretningen af ​​akvatisk liv i vandløb og floder, der er alvorligt forurenet af de forladte miner, forskerne kombinerede data fra langtidsovervågning over perioder på 20 år eller mere. De brugte akvatiske insekter og andet forskelligartet hvirvelløse liv (såsom fladorme og snegle) som indikatorer for genoprettelse af økologisk sundhed, med nærliggende uforurenede vandløb, der fungerer som standarder for sammenligning.

Selv med forskellige blandinger af giftige metaller og forskellige behandlingsmetoder, der bruges til at kontrollere forureningen på hvert sted, undersøgelserne dokumenterede vellykket genopretning til næsten naturlige forhold inden for 10 til 15 år. En stor del af opsvinget gik hurtigt, sker inden for de første par år af behandlingen.

"Disse lovende resultater og fælles veje tyder på, at selv skræmmende miljøproblemer kan afhjælpes givet indsatsen og investeringen, " sagde Herbst.

Forskningen afslørede også, at stederne delte fælles reaktioner på trods af forskelle i arterne af vandlevende liv, der forekommer i denne brede geografiske region. Fælles fodringsvaner, udviklingsmønstre, og adfærdsmæssige karakteristika forenede, hvordan hvirvelløse dyr i vandløbene reagerede på lindring af metalforurenende stoffer.

Arter med egenskaber som fodring af alger, lange livscyklusser, og klamring til stenoverflader blev stadig mere almindelig, da toksiciteten faldt over tid. Arter, der var mere udbredt, når metalkoncentrationerne var højere, havde træk som hurtig udvikling, korte livscyklusser, fodring med aflejringer af organisk stof og en evne til at flygte hurtigt fra bunden ved at drive ind i vandstrømmen.

De arter, der er mest følsomme over for giftige metaller, er majfluer, stenfluer, og caddisfluer. På tværs af alle vandløb, tabet af disse følsomme insekter skete ved et toksicitetsniveau forudsagt af laboratoriebioassays baseret på de kombinerede niveauer af de tilstedeværende giftige metaller.

"Konvergensen af ​​disse svar på tværs af vandløb og på et niveau, der er i overensstemmelse med, hvordan vandkvalitetskriterier er etableret, giver støtte til retningslinjer, der er etableret for, hvilke kemiske forhold der beskytter vandløbs- og flodøkosystemer, " sagde Herbst.

Den additive toksicitet af de tilstedeværende metaller bestemte responsen på forurenende stoffer, han bemærkede, viser, at vandkvalitetsstandarder bør baseres på kombinerede metaller til stede i stedet for enkeltvis for hvert metal. Med andre ord, selvom et metal er under dets giftige niveau, når det er til stede med andre metaller, kan den kombinerede effekt overskride tolerancen for vandlevende organismer.

"Det er vigtigt at tage højde for denne faktor i, hvordan vandkvalitetsstandarder for metaller anvendes, " sagde Herbst.