地下水污染如何发生?

这家北卡罗来纳猪农场及其废物泻湖于1999年被飓风弗洛伊德淹没,将废物洗净落入河流并威胁地下水供应。John Althouse / AFP / Getty Images

对于水占地表70%的地球,地球肯定会使其居民努力饮用。除了鱼和其他盐水啜饮的海洋生活,我们大多数人都必须分享我们在陆地上找到的小淡水。

这不是一小段任务。地球上只有3%的水是淡水,超过三分之二的冰川和冰盖被锁定。在另一个第三,几乎没有涓涓细流收集在地表 - 湖泊,河流,溪流和沼泽中,占所有淡水的少于0.5%。

那么其余部分在哪里?估计的250万立方英里的淡水既不冻结,漂浮也没有流动,但它们占地球上总淡水的至少30%。不要打扰看然而,所有那种水的地球;它实际上是星球。虽然这样一个隐藏的位置通常会使这个淡水的地下海上喝酒,但它也可以让它更危险 - EPA最近在宣布计划时确认打破在这个国家最大的水污染物。

什么是地下水?

地下水只是水 - 主要来自雨雪,也来自一些人类活动 - 浸湿到土壤中。这是我们的观点的旅程结束,但在地下之后,水仍然很长。它向下渗透,污垢和岩石颗粒在水槽下滤出危险的细菌。当它最终到达表面深的基岩层时,它停止并开始饱和周围的土壤。在许多千年里,这款净水地下水池可以成长为广阔的地下含水层

由于逐渐的地质转移,一些地下水最终可能在岩石中封装,形成了被称为“受限含水层”的加压口袋。这些需要复杂的钻井和泵送操作来提取它们的内容物,留下这种深沉积物,主要用于工业用途,如大型农用灌溉。其他地下水沉积物仅限于供水和下面的基岩,这些“无融合的含水层”占美国的大多数住宅地下水来源。

地球的地壳是如此涝渍,单独的新鲜地下水 - 不计算咸的地下水,这更加丰富 - 超过地上的液体淡水100至1.它的大部分岩石太深或阻挡了我们在经济上达到,但我们仍然可以获得最接近表面的大约100万英里。

事实上,一些含水层已经如此沉重地抽水,因为他们的水位对人们来说太低了。人类在世界各地的许多含水层过度划分,往往试图将农业产业提升,带来了一个带来的水源。

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然而,地下水的数量远非唯一关注的问题;其质量也在各种来源的不断侵犯。世界各地的地下水的天然中毒是世界各地的,因为砷的地下沉积物,重金属甚至氡都可以渗入含水层并污染其内容。尽管土壤和岩石上方的良好影响,但毒素产生的细菌也可以自然渗透含水层。

但人类间接地对许多含水层构成了更大的威胁 - 以及从他们喝的人的同伴。虽然更多的美国人从湖泊和河流等地面来源获得饮用水,但全国各地的水系统使用地下水,而不是地表水(约147,000至14,500),数十万更多的人使用私家井。就像这些井都散落在全国各地,往往在偏远的农村地区,所以污染物的多样性污染物来源是污染物。

雨水径流

什么是径流?

径流一般来说是一个令人生畏的敌人。每当下雨 - 或者当大量的雪或冰融化时 - 一个不起眼的但是广泛的水泛涌,它沿途沿着方式涌现,包括草坪化学品,清洁溶剂和汽油,并通过流域洗涤它们。

其中一些被倾倒到流和河流中,它集中在遥远的地方。这就是农场和草坪径流帮助创造了数百个沿海的“死区" around the world, or areas where a buildup of fertilizer feeds giant algae blooms that deplete the water's oxygen, making it inhospitable to marine life. Major U.S. dead zones in the Gulf of Mexico and Chesapeake Bay are widely blamed on farm runoff, since their tributaries pass through many large agricultural areas.

城市和郊区的雨水也是困难的主要来源,通常含有机油,汽油,杂草杀手,杀虫剂,漂白剂,油漆稀释剂,以及倾倒或遗弃在开放中的任何其他物质。清洁溶剂如干洗剂的高氯乙烯(潜在的致癌物)可以赶上径流,如易溶性的肥皂和洗衣机和洗发水化学物质,似乎可以将男性青蛙和鱼类变成女性。

在不可渗透的表面如混凝土或沥青覆盖地面的不可渗透的表面,更多的这种径流流动,距离较长的距离,拿起更多毒素。虽然它的大部分时间最终在下水道和溪流中,土壤也浸透了大量的径流,在那里下沉并补充含水层。

这可能发生在大农场和动物饲养行动周围,其中肥料,杀虫剂和粪便通常存在大浓度。当农场径流漂移到地面时,它有时会过度降低土壤的过滤系统和下面的Taint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,肥料常常创造藻类盛开和死区。在地下水中,它们可以导致硝酸盐的堆积,这是致癌性的。他们还可以阻碍婴儿在血液中运输氧气的能力,导致“蓝色婴儿综合征。“

细菌:

泄漏或溢出的下水道和化粪池可以将细菌的人类废物释放到地表水和土壤中,可能污染饮用水来源。但浓缩的动物饲养行动(Cafos)经常处理更大的废物。农民在田地中传播粪便作为肥料,许多人让它在衬里衬有塑料的废水泻湖中收集,以阻止它渗入地下水。无论如何,土壤通常会过滤掉有害细菌,但足够大的浓度可以通过并污染含水层。然而,鉴于将个体疾病追溯到土壤中的细菌困难,这种事件很少被科学证明。EPA规范了超过700奶牛的牲畜行动,但是纽约时报9月份报告说,这些规定很少强制执行,农民往往不需要转向文书工作。EPA管理员Lisa Jackson已经拥有回应通过宣布原子能机构将改革其实施1972年清洁水法案的方式。

杀虫剂:

DDT在20世纪60年代和70年代,将食物链的水道送入了美国水道,最终将食物链升到了秃头鹰 - 合成农药很快就开始稀释了秃顶的蛋壳,这就是将国家鸟推向灭绝的边缘。并非所有杀虫剂都是这种方式生物累积,以及最有毒的农药使用时代(例如铜和氯化合物)长时间落后。但是大型作物领域以及私人草坪和高尔夫球场仍然用许多环保杀虫剂,杀菌剂和除草剂喷洒。研究将一个常见的杂草杀手,阿特拉津,对人类的出生缺陷,癌症和低精子,而EPA最近宣布将重新审查其以前的结果,即化学品对人体健康无害。

抗生素:

CAFOS中的牛,猪肉和其他牲畜通常赋予先发制人的抗生素的方案,从通常在这种环境中造成通常蓬勃发展的细菌疾病。虽然许多牲畜行业都依靠这些药物,但它们也可能有助于一些细菌更具耐药性。过度抗生素可以帮助细菌对药物产生免疫力,除草较弱的人,并留下更加耐寒的腐败。理论上,这种现象最终可以创造“超前,”或抗药性细菌和病毒菌株。7月,奥巴马政府宣布正在寻求牲畜的不必要的抗生素禁止,尽管在农业综合企业大厅之前已经被击落了类似的尝试。其他来源

城市和农场径流不是唯一的地下水污染的来源。以下是清洁地下水供应的四个其他大量威胁:

天然气钻井:

称为液压压裂或“压裂”的过程通常用于钻探天然气。将化学品混合与水混合并深入爆​​破裂缝,打开它们以使气体更易于。EPA科学家目前正在进行调查天然气钻井是否污染了一些西方国家的地下水来源 - 在甲烷渗入水后被遗弃的许多房屋,并且在2003年爆炸了一栋房屋内部,杀死了三个人。

矿业:

在19世纪和20世纪初期和20世纪初,疯狂地为黄金,银,汞和其他金属而留下了毒性遗产,并在东部和中西部的当前和前煤矿平行。19世纪的矿业使用铅和砷等毒素,今天常常坚持放弃的矿井。最近由美国地质调查发现几乎每个内陆淡水鱼类都污染了一定程度的汞,矿山径流和燃烧化石燃料的排放组合,即煤炭。

军事基础:

在污染当地水源的多年来,一些美国军事设施遭到批评,虽然国防部最近曾在努力减少其环境影响。But many bases are still plagued by contamination from long ago — the Associated Press reported earlier this month that the U.S. Army Corps of Engineers has spent $116 million cleaning up 58 Cold War-era nuclear missile sites that were contaminated with trichloroethylene (TCE), a chemical that was used to clean and maintain warheads but has since drifted into some groundwater supplies. TCE is believed to damage the human nervous system, lungs and liver, and can cause abnormal heartbeat, coma or even death. It's also "reasonably anticipated" to cause cancer in humans, according to the National Toxicology Program, and the total nationwide cleanup may cost $400 million before it's finished.

盐水侵扰:

通过在海岸附近的含水层,人们有危险的危险,创造一个能够快速充满咸海水的真空。作为。。而被知道 ”咸水侵犯“这种现象可以使供水不动下可造成的灌溉,有效地摩擦在已经低水平的伤口中的盐水。

照片:EPA,土地管理局,国家海洋和大气管理局,农业能源信息管理部,Gerry Broome / AP