
在肯塔基州,伊利諾伊州和弗吉尼亞州的辛辣地形下面是化學折磨的基岩,與農業實踐相結合,造成飲用水的破壞。
去年夏天,本傑明·施瓦茨(Benjamin Schwartz)拿著電子設備武裝,將他的四輪驅動卡車駕駛到伊万颶風期間進行戰鬥。
首先,他將筆記本電腦和電力傳感器鉤在卡車電池上。然後,他將金屬別針浸入地面,並將它們連接起來,以在土壤下創建一個電場。
電力流的方法和地點的測量使他能夠在何時何地創建地下圖,並在地面土壤下方的底石中,在隱藏的凹坑和裂縫中氾濫的雨水和地點,並在地下裂縫(稱為污水坑)中,降至15碼。水文學家需要知道水坑中的水如何流動,因為它們導致了儲存水的更深層的石灰石。
奇怪的流程
您可能會認為水進入凹坑並流到其最低點,然後流入石灰岩含水層,像地下水一樣充滿。
取而代之的是,施瓦茨的初步發現是水進入了更高的水坑。
他告訴他說:“我看到雨不僅像海綿一樣下沉。”生活學。 “它正在遵循土壤中的流動路徑。從本質上講,不僅是污水坑異質下的基岩,因此污水坑本身也是如此。”
污水坑最大的損害往往發生在佛羅里達,德克薩斯州,阿拉巴馬州,密蘇里州,肯塔基州,田納西州和賓夕法尼亞州。從上面看到的這個污水坑很快在佛羅里達州開放,顯然在吃游泳池,一些道路和建築物。圖片來源:USGS
他還發現,通常需要數周和幾個月才能通過該地區的水在幾天之內通過。施瓦茨希望以後測量水的確切速度。
弗吉尼亞理工大學的研究生施瓦茨(Schwartz)也希望進行更多的實驗,以建模水槽周圍三維的水流。如果他能弄清楚,他將是第一個了解水如何通過農藥和富含肥料的農田流入單個污水坑的人,也是第一個擁有可靠的數據以供有關如何管理農業實踐的建議,以最大程度地減少地下水污染。
危險
隨著時間的流逝,下沉孔形成,因為酸性地表水通過石灰石發現了阻力最小的路徑,該路徑比其他岩石更容易溶解,從而擴大關節並導致微小的裂縫有時會成長為蜿蜒的地下洞穴。然後上方的表面土壤沉沒或隕石坑。
根據污水坑發生的位置,它可能會在災難性的地方吞嚥房屋和建築物。包括凹坑和相關洞穴特徵在內的地形稱為喀斯特景觀。
最終,施瓦茨希望將單個污水坑中的水流研究概括為其他污水坑。該信息可以用來弄清楚如何最好地管理污水坑的農業用途,從而可以最大程度地減少地下水污染。
施瓦茨說:“我的目標不是說,不要停止使用喀斯特。” “我只是想弄清楚是否有一種方法來管理喀斯特的使用,從而最大程度地減少了污染。”
污染問題
弗吉尼亞州保護和娛樂部的威廉·奧爾因德夫(William Orndorff)說,喀斯特景觀對污染更為敏感,在某些方面更少。他監督該部門的喀斯特項目,並與Schwartz進行了研究。
Orndorff在電子郵件採訪中說:“由於可以將喀斯特系統視為集成管道和坦克網絡,因此污染物的沖洗可能比在多孔培養基或破裂的岩石含水層中要快得多。” “但是,這也使得容納溢出物更加困難,因為在喀斯特系統中,水每天可以每天上升到幾英里。”
其他污染物傾向於長時間靜置在污水孔袋中,溶解在地下水中。
他說:“從長遠來看,這種污染物可能會帶來人類消費和適應洞穴的水生物種的棲息地的可怕後果,其中許多物種很少見。”
現在,科學家直接解決了喀斯特和地下水安全的話題,奧恩多夫很樂觀。他說:“最終,政治意願,技術水平,經濟學和運氣將決定喀斯特地下水污染的威脅在多大程度上。”