地下水污染是如何发生的?

这个北卡罗来纳州的猪场及其废物泻湖在1999年被飓风弗洛伊德(Floyd)淹没,将废物冲入河流并威胁地下水供应。John Althouse/AFP/Getty Images

对于水覆盖了70%地面的星球,地球肯定会使居民努力工作。除了鱼类和其他盐水的海洋生物外,我们大多数人还必须分享我们在陆地上几乎无法找到的淡水。

这没什么小任务。地球上只有3%是淡水,其中三分之二以上被锁定在冰川和冰盖中。在其他三分之一中,几乎没有trick流在地面上收集 - 湖泊,河流,溪流和沼泽占全球所有淡水的0.5%。

那么其余的在哪里?估计有250万立方英里的淡水既没有冷冻,漂浮也不流动,但它们却至少占地球上淡水的30%。不要打扰但是,所有水的星球;实际上是星球。尽管这样一个隐藏的位置通常使这条地下淡水更安全地喝酒,但它也可能使其更加危险 - EPA最近宣布计划计划打击在该国最大的水污染器上。

什么是地下水?

地下水只是水 - 主要来自雨天,也来自一些人类活动 - 浸入了土壤中。从我们的角度来看,这就是它的旅程的结局,但是在地下往后很长时间,水一直在发展。它会向下渗透,污垢和岩石颗粒在下沉时会过滤危险细菌。当它最终到达表面深处的基岩层不足时,它停止并开始饱和周围的土壤。在许多千年中,这种纯化的地下水可以生长成广阔的地下含水层

得益于逐渐的地质转移,一些地下水最终可能被包裹在岩石中,形成了称为“密闭含水层”的加压口袋。这些需要复杂的钻孔和抽水操作来提取其内容,而如此深厚的沉积物主要用于工业用途,例如大型农场灌溉。其他地下水矿床仅受供水和下面的基岩的限制,这些“无限制的含水层”构成了美国大多数住宅地下水。

地球的地壳是如此的水口,以至于仅仅算上新鲜的地下水(不计算更丰富的咸地下水),超过了所有地上液体淡水100至1。它的大部分是太深或被岩石封锁,我们仍然可以在经济上伸手去拿,但我们仍然可以触及。到达最接近地面的大约100万立方英里。

实际上,一些含水层被大量抽水,以至于他们的水位下降了太低,无法利用。人类已经过度开发了世界各地的许多含水层,经常试图支撑农业的水源减少。

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但是,地下水的数量远非唯一的问题。它的质量也受到各种来源的不断攻击。长期以来,众所周知,地下水的自然中毒会发生在世界各地,因为砷,重金属甚至ra的地下沉积物会渗入含水层并污染其内容物。尽管土壤和岩石的清洁作用,但产生毒素的细菌也可能自然会浸润含水层。

但是人类间接地对许多含水层构成更大的威胁,以及从中喝酒的人。尽管更多的美国人从湖泊和河流等地面来源获得饮用水,但全国有更多的水系统将地下水用作其源头,而不是地表水(约147,000至14,500),还有数十万人使用私人井。就像这些井散布在全国各地,通常在偏远的农村地区一样,污染它们的污染物的各种来源也是如此。

雨水径流

什么是径流?

径流总的来说,是一个艰巨的敌人。每当下雨时(或大量的雪或冰融化时)不起眼而广泛的水泛滥,沿途散发出任何松散的液体,包括草坪化学药品,清洁溶剂和汽油,并将其洗净。

其中一些被倾倒到溪流和河流中,在那里集中并远处。这就是农场和草坪径流帮助建立数百个沿海地区的方式”死区“在世界各地,或者堆积的肥料饲养巨型藻类会耗尽水的氧气,使海洋生物无所不能。自从他们的墨西哥湾和切萨皮克湾的美国大区域被广泛地归咎于农场径流,因为他们支流经过许多大型农业地区。

城市和郊区的雨水也是麻烦的主要来源,通常含有机油,汽油,除草剂,杀虫剂,漂白剂,涂料稀薄,以及丢弃或抛弃的任何其他物质。清洁溶剂,例如干洗剂的高氯乙烯(潜在的致癌物),可以在径流中捕获,对羟基苯甲酸酯和其他可疑的内分泌干扰物也经常在洗衣肥皂和洗发水中发现 - 似乎正在将雄性青蛙和鱼变成女性的化学物质。

在城市的地方,像混凝土或沥青等不可渗透的表面覆盖了地面,更多的径流流动更长的距离,在途中捡起更多的毒素。尽管其中的大部分内容都以下水道和溪流的形式结束,但土壤也吸收了大量的径流,它会下沉并补充含水层。

这可能发生在大型农场和动物喂养行动周围,在这些行动中,肥料,农药和肥料通常浓度很高。当农场径流向下流入地面时,有时会超载土壤的过滤系统,并在下面污染地下水。一些最危险的农业污染物包括:

肥料:在河口和沿海水域中,肥料经常会产生藻类和死区。在地下水中,它们可以导致致癌的硝酸盐积聚。他们还可以阻碍婴儿在血液中输送氧气的能力,从而导致“蓝色婴儿综合症。”

细菌:

漏水或溢出的下水道和化粪池可以将含细菌的人类废物释放到地表水和土壤中,可能会污染饮用水。但是集中的动物喂养操作(CAFO)通常会涉及更多的废物。农民将肥料散布在田野中,作为肥料,许多粪便将其收集在废水泻湖中,衬有塑料,以阻止其渗入地下水。无论如何,土壤通常会滤除有害细菌,但是足够大的浓度可以使其通过并污染含水层。但是,由于难以将个体疾病追溯到土壤深处的细菌,因此很少有科学证明此类事件。EPA用700多头母牛调节牲畜行动,但纽约时报据报道,这些法规很少执行,并且通常不需要农民进行文书工作。EPA管理员丽莎·杰克逊(Lisa Jackson)从那以后回答通过宣布该机构将大修其执行1972年《清水法》的方式。

农药:

DDT在1960年代和70年代被著名地冲入美国水道,将食物链升成鱼并最终进入秃头鹰 - 合成农药很快开始稀疏秃头鹰的蛋壳,这使民族鸟推到了灭绝的边缘。并非所有农药都以这种方式生物弥补,例如,农药使用最具毒性的时代(例如,铜和氯化合物)很长在我们身后。但是,大型农作物领域以及私人草坪和高尔夫球场仍然喷洒了许多EPA调节的杀虫剂,杀菌剂和除草剂。研究将一种常见的除草剂,阿特拉津与人类的先天缺陷,癌症和低精子计数联系起来,EPA最近宣布将重新检查其先前的发现,即该化学物质对人类健康无害。

抗生素:

CAFOS中的牛,猪和其他牲畜通常会被给予先发制人的抗生素方案,从而避免在这种环境下通常会繁荣发展的细菌疾病。beplay体育官网电脑尽管许多牲畜行业已经依靠这种药物,但它们也可能有助于使一些细菌更具药物耐药性。过度暴露于抗生素可以帮助细菌进化出对药物的免疫力,除草较弱的个体,并使更多的耐寒人活着繁殖。从理论上讲,这种现象最终可以产生“超级细菌”或抗药性细菌和病毒菌株。7月,奥巴马政府宣布正在寻求禁止对牲畜不必要的抗生素的禁令,尽管农业综合企业大厅之前已经拒绝了类似的尝试。其他来源

城市和农场径流并不是地下水污染的唯一来源。这是清洁地下水供应的其他四个重大威胁:

天然气钻井:

一种称为液压压裂或“压裂”的过程通常用于钻探天然气。将化学物质混合在一起,将水混合在一起,并深入地面上的裂缝,将其打开以使气体更容易获得。EPA科学家目前正在进行调查,以调查天然气钻探是否正在污染某些西部州的地下水 - 许多房屋在甲烷渗入水中后已被废弃,并且在2003年至少有一所房屋爆炸,炸死了三个人。

矿业:

疯狂的金,银,水星和其他金属在1800年代和1900年代初在许多西方州留下了有毒的遗产,与东部和中西部的当前和前煤矿平行。19世纪的采矿中使用了铅和砷等毒素,并且通常在废弃的矿井中持续存在。美国地质调查局最近的一项研究发现,几乎每种内陆淡水鱼种类在某种程度上都被汞,矿山径流和燃烧化石燃料(即煤炭)排放的结合所污染。

军事基地:

多年来,一些美国军事设施因污染当地水源而受到批评,尽管国防部最近致力于减少其环境影响。beplay体育官网电脑但是许多基地仍然受到很久以前的污染困扰 - 美联社在本月早些时候报道说,美国陆军工程兵团已经花费了1.16亿美元清理了58个冷战时代的核导弹遗址,这些地点被Trichorethelene污染(TCE),A用于清洁和维护弹头的化学物质,但此后一直散入一些地下水。据信TCE会损害人类神经系统,肺部和肝脏,并可能引起异常的心跳,昏迷甚至死亡。根据国家毒理学计划,它也“合理地预期”在人类中引起癌症,而全国范围内的总清理总额可能要花4亿美元。

盐水入侵:

通过使海岸附近的含水层过度倾斜,人们处于产生真空的危险,可以很快充满咸海水。作为。。而被知道 ”盐水侵入,“这种现象可以使供水不可牵引,无用,以灌溉,有效地在已经低水位的水位的伤口中摩擦了盐水。

照片:EPA,土地管理局,国家海洋与大气管理局,农业能源信息管理部,格里·布鲁姆/美联社