当卡溪死鱼事件

Dunkard Creek Fish Kill

当卡溪(Dunkard Creek)是西弗吉尼亚和宾夕法尼亚边界上的一条小河，去年九月开始，当地人发现溪流里出现死鱼，随后一个月里迅速恶化，死鱼不断增多，到十月份溪流里99%的鱼类死亡，包括一些受保护的珍稀鱼类。因为在此之前我们部门曾经做过这条溪流的项目，因此对事情的进展格外关注。
在事故发生后，西弗吉尼亚和宾夕法尼亚的相关政府部门（主要是环保部门和渔业部门）在附近采集了水样和鱼类标本进行分析，联邦环保署（EPA)总部和区域的相关部门也开始介入。处理事故的第一步当然是确定污染源。最初怀疑是煤矿排放废水引起的，因此立即关停了CONSOL ENERGY公司在流域内的Blacksville二号井，但是接着发现二号矿井上游仍然出现死鱼现象，因此环保部门接着调查当地的废弃矿井。不过很快得出结论废矿排放应该不是污染源头，因为当时正处于旱季，地下水位低于地表水位，地下矿井排放对溪流水质的影响很小。然后环保部门接到居民举报，说有油气公司的卡车向溪流中倾倒废水。经过调查这些卡车并非倾倒废水，而是从溪流中抽水。
环保部门在此期间出动直升机对流域进行调查，发现溪流呈现铁锈色，经过咨询环境生态学家，认为很可能是一种叫Prymnesium parvum的有毒金藻（golden algae)造成的鱼类死亡，这种金藻可以释放一种毒素，当毒素积累到一定浓度时，就会造成鱼类死亡。
可问题是Prymnesium parvum一般是出现在特定的水质状况下的，包括pH，温度，盐分和养分，尤其是需要较高的盐度才能生存，因此主要是在较为干旱的地区如得克萨斯和阿克拉荷马经常发现。而本地的地表水一般情况下盐度很低，为什么会出现Prymnesium parvum积累呢？
西弗吉尼亚环保局很快发现，在出现死鱼现象之前的八月中旬，水质监测数据表明部分河段的电导系数（电导系数Specific  Conductance可以指示水体中离子强度和TDS）曾经达到过50，000以上，已经接近海水的盐度。随后的水质监测数据表明水中含有很高浓度的氯离子和硫酸根离子。根据已经掌握的流域内污染源情况，氯离子主要来自于天然气开采，很多新的天然气井开采过程中会产生盐分浓度很高的废水。而硫酸根离子主要来自煤矿开采，黄铁矿（Pyrite, FeS）的氧化会产生高浓度的硫酸根离子。因此流域内的煤矿和煤层气井是造成溪流盐分浓度升高的主要源头。此外当地持续干旱气候造成溪流枯水，而油气公司从溪流中抽水进一步造成溪流水位下降，这两个因素加剧了盐分富集。各种水文水质过程叠加，造成溪流水质急剧恶化，Prymnesium parvum的出现不过是水质恶化的直接结果。