北卡罗莱纳州达勒姆——自20世纪80年代以来，西弗吉尼亚州南部的一个巨大的山顶移动采矿综合体一直将污染物(如硒)浸入附近的河流中，达到对水生生物不安全的水平。

现在，即使矿井关闭，研究人员也发现溪流中的昆虫会飞出高浓度硒的水，而蜘蛛会沿着河岸吞食它们，这表明污染物在食物链中从水中转移到了陆地上。

杜克大学生物学家艾米丽伯恩哈特(Emily Bernhardt)是这项研究的合著者。十年来，他一直在研究山顶采矿对这个地区的影响。这项研究显示了“大量河流污染物如何从水中分离出来并克服重力”。

研究人员观察了泥河流域的23条溪流，溪流和溪流网络蜿蜒穿过西弗吉尼亚州林肯县陡峭的森林地形。该分水岭还恰好排放了9900英亩的Hobet 21煤矿，这是阿巴拉契亚最大的山顶爆破采矿作业之一。

三十年来，直到2015年关闭，采矿作业爆破了山顶的煤层，以提取下面的煤炭，并将剩余的岩石推入相邻的山谷，将溪流掩埋在数百英尺的碎石下。

采矿废物的径流含有天然存在的微量元素，如硒和其他溶解物质。

在之前的研究中，Bernhardt和他的同事在Mud River盆地采矿点下游直接收集的水样中发现了硒和其他微量元素的增加。

这项发表在《环境科学与技术》杂志上的新研究，研究了硒在进入水中后如何通过食物网移动。

第一作者劳拉纳斯伦德(Laura Naslund)在伯恩哈特实验室完成了她的大学荣誉论文，并进行了这项研究。两年多来，她测试了生长在河床岩石或生物膜中的绿泥中的硒含量，绿泥可以作为五月和河中其他昆虫的食物。

她还测量了溪流昆虫爬出水面交配时的硒含量，还测量了在岸边等待不幸昆虫误入其网的蜘蛛的硒含量。

生物膜中硒的浓度可能是周围水的1000倍。当富硒生物膜成为在粘液中吃草的水生昆虫的食物时，其浓度将进一步增加，从而在组织中积累潜在的毒性水平。

研究团队的研究结果表明，上游的矿山越多，河流生物膜中的硒就越多。他们在生物膜中发现的硒越多，在水生昆虫和食虫蜘蛛中发现的硒就越多。

矿区溪流昆虫的硒含量比其他地方高5倍。

采矿溪流中的昆虫和蜘蛛捕食者的硒浓度分别高达百万分之95和26——高得不能被认为可以安全食用鸟类，一些动物组织的硒含量最高。

伯恩哈特说，泥河流域并不是一个孤立的例子。以前的研究发现，即使在矿井关闭几十年后，整个阿巴拉契亚中部山顶清理矿井的径流中硒含量仍然很高。

纳斯伦德说，虽然在重矿区下游收集的昆虫和蜘蛛中硒的浓度是最高的，但纳斯伦德说，即使是未受污染的溪流，其岸边也有富含硒的蜘蛛，这表明从矿井中飞出的昆虫也可以将污染物带到干净的地方。

这项研究表明，一旦采矿污染物涌入河流，“就很难把牙膏放回管子里，”纳斯伦德说，他目前正在佐治亚大学攻读博士学位。