
在肯塔基州,伊利诺伊州和弗吉尼亚州的辛辣地形下面是化学折磨的基岩,与农业实践相结合,造成饮用水的破坏。
去年夏天,本杰明·施瓦茨(Benjamin Schwartz)拿着电子设备武装,将他的四轮驱动卡车驾驶到伊万飓风期间进行战斗。
首先,他将笔记本电脑和电力传感器钩在卡车电池上。然后,他将金属别针浸入地面,并将它们连接起来,以在土壤下创建一个电场。
电力流的方法和地点的测量使他能够在何时何地创建地下图,并在地面土壤下方的底石中,在隐藏的凹坑和裂缝中泛滥的雨水和地点,并在地下裂缝(称为污水坑)中,降至15码。水文学家需要知道水坑中的水如何流动,因为它们导致了储存水的更深层的石灰石。
奇怪的流程
您可能会认为水进入凹坑并流到其最低点,然后流入石灰岩含水层,像地下水一样充满。
取而代之的是,施瓦茨的初步发现是水进入了更高的水坑。
他告诉他说:“我看到雨不仅像海绵一样下沉。”生活学。 “它正在遵循土壤中的流动路径。从本质上讲,不仅是污水坑异质下的基岩,因此污水坑本身也是如此。”
污水坑最大的损害往往发生在佛罗里达,德克萨斯州,阿拉巴马州,密苏里州,肯塔基州,田纳西州和宾夕法尼亚州。从上面看到的这个污水坑很快在佛罗里达州开放,显然在吃游泳池,一些道路和建筑物。图片来源:USGS
他还发现,通常需要数周和几个月才能通过该地区的水在几天之内通过。施瓦茨希望以后测量水的确切速度。
弗吉尼亚理工大学的研究生施瓦茨(Schwartz)也希望进行更多的实验,以建模水槽周围三维的水流。如果他能弄清楚,他将是第一个了解水如何通过农药和富含肥料的农田流入单个污水坑的人,也是第一个拥有可靠的数据,以供有关如何管理农业实践以最大程度地减少地下水污染的建议。
危险
随着时间的流逝,下沉孔形成,因为酸性地表水通过石灰石发现了阻力最小的路径,该路径比其他岩石更容易溶解,从而扩大关节并导致微小的裂缝有时会成长为蜿蜒的地下洞穴。然后上方的表面土壤沉没或陨石坑。
根据污水坑发生的位置,它可能会在灾难性的地方吞咽房屋和建筑物。包括凹坑和相关洞穴特征在内的地形称为喀斯特景观。
最终,施瓦茨希望将单个污水坑中的水流研究概括为其他污水坑。该信息可以用来弄清楚如何最好地管理污水坑的农业用途,从而可以最大程度地减少地下水污染。
施瓦茨说:“我的目标不是说,不要停止使用喀斯特。” “我只是想弄清楚是否有一种方法来管理喀斯特的使用,从而最大程度地减少了污染。”
污染问题
弗吉尼亚州保护和娱乐部的威廉·奥尔因德夫(William Orndorff)说,喀斯特景观对污染更为敏感,在某些方面更少。他监督该部门的喀斯特项目,并与Schwartz进行了研究。
Orndorff在电子邮件采访中说:“由于可以将喀斯特系统视为集成管道和坦克网络,因此污染物的冲洗可能比在多孔培养基或破裂的岩石含水层中要快得多。” “但是,这也使得容纳溢出物更加困难,因为在喀斯特系统中,水每天可以每天上升到几英里。”
其他污染物倾向于长时间静置在污水孔袋中,溶解在地下水中。
他说:“从长远来看,这种污染物可能会带来人类消费和适应洞穴的水生物种的栖息地的可怕后果,其中许多物种很少见。”
现在,科学家直接解决了喀斯特和地下水安全的话题,奥恩多夫很乐观。他说:“最终,政治意愿,技术水平,经济学和运气将决定喀斯特地下水污染的威胁在多大程度上。”