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美国密歇根州:地下水危机敲响警钟

来源:中国水利报 第八版 国家地理网  2018-11-01

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美国密歇根湖一景

 

密歇根湖在北美五大湖中面积居第三位,是世界最大的淡水水体之一,然而,在距离湖泊24公里的范围内,有很多干枯的水井,给美国密歇根州渥太华县敲响了缺水的警钟。

渥太华县位于密歇根州西部,是全州发展最快的地方,尤其是2010年以来,地区经济迅猛发展,这主要得益于密歇根州的“西部经济引擎”项目。艾仑代尔小镇位于渥太华县的北部,早在2007年,向小镇供水的抽水水井就已经出现枯水现象。可见,密歇根州西部的发展并不和谐,高速发展的背后危机重重,问题之一就是面临地下水水质恶化。

渥太华县拥有密歇根州多样化的农场,包括苹果园、花卉苗圃、蓝莓基地、玉米大豆种植带等。然而在密歇根州“西部经济引擎”项目启动不久,就收到了来自农民的投诉。当地农民不得不把大豆的叶子“烧掉”,因为叶子的边缘已经干枯变色。过度开采导致从地下抽出来的咸水不再适合灌溉。事件发生后,当地规划和改进部门的主任助理保罗·萨克斯说:“位于美国五大湖周边附近的人们,很自然地认为水资源是充沛的,但节水非常重要,我们同样面临水资源挑战。”

今年,渥太华县面临着水资源的双重问题:不仅含水层水量减少,而且地下水咸度和硝酸盐含量上升。数据表明,密歇根至少有30多个县存在着同样的问题。

针对这些情况,美国密歇根州立大学设立了一项为期6年的研究项目,密歇根州立大学研究员李淑光是项目主要研究人员,他说:“对于美国五大湖地区,公众的普遍认知是淡水资源丰富,但密歇根州的地质特殊,地下水中的淡水位于咸水层之上,再往下深入,都是咸水。”

渥太华县采取了一系列措施,缓解水资源短缺困局。其中,艾仑代尔镇对新的房地产开发项目进行长达半年的关停,禁止地下水开采。同时,当地规划部门对大学科研项目给予资助。

2013年,研究人员发表第一份研究报告,勾勒出问题概要,将家庭、农场的用水行为与全县的地质结构联系起来。从现有的井测量中可以看出,由于当地越来越依赖地下水,正在耗尽深含水层水量。在某些地区,井水既不能用来饮用,也不能灌溉田地。报告还指出,浅层地下水中硝酸盐含量已经呈现升高态势,硝酸盐的浓度比美国环境保护局饮用水标准要高出2至5倍。高硝酸盐会导致高铁血红蛋白的增加,加大婴儿死亡率。这些硝酸盐可能来源于农场和化粪池系统。据几十年来健康追踪研究的结果表明,即使硝酸盐的含量比美国环境保护局饮用水标准低,人体如果经常暴露于多硝酸盐的环境中,人们罹患癌症的风险也会增加。

今年3月,研究人员发布了第二份研究报告,揭示了开采地下水与井水中氯化物或盐浓度上升之间的联系。在渥太华县的地质构造中,有一层被称为“马歇尔”含水层的砂岩,大多数家庭和农场的水井都从这个含水层抽取地下水。当“马歇尔”含水层中的水位下降时,淡水层以下的咸水会加速上升、补水。在过去的50年里,艾仑代尔镇南部水井平均水位下降了13.7米,地下水变得越来越咸。更糟糕的是,“马歇尔”含水层上方的不透水黏土层阻止了雨水向下渗透,雨水难以发挥稀释咸水的作用。

根据类似的地质情况,密歇根州立大学研究小组在州南部和东部又确定了其他30个低海拔县,同样呈现出地下水过量开采后,有被氯化物污染的风险。据悉,当地规划部门将参考研究结果制定地下水保护战略,其中包括审查各县关于水井和化粪池系统的分布和其它参数。大谷州立大学将对渥太华县进行土地调查,确定哪里的土壤最适合给含水层补水。萨克斯建议,渥太华县可以设立保护区,以保证土地资源不受施工建设的影响,还要加强宣传教育,与当地社区进行有效沟通。“每个人都需要参与到保护水资源的活动中。”萨克斯重申,政府部门正在考虑如何激励房屋主人收集雨水,减少地下水的使用。(岩雪松)


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