地下水污染

天然地下水通常是丰富的元素和化合物溶解来自土壤,基岩风化层,通过水的迁移。这些溶解元素和化合物是有毒的,而其他人则容许浓度很小,但在高浓度有害。人类和工业废料增加污染地下水,地下水资源的过度使用已经造成地下水水位下降,导致其他问题,尤其是沿着海岸线。海水可能会取代耗尽淡水,地面可能消退时,水从地下蓄水层的孔隙空间。

美国公共卫生服务建立了限制溶解物质的浓度(称为总溶解固体,或杰。)在自然水域用于国内和其他用途。”的表饮用水美国“标准列出了这些限制对美国。其他许多国家,尤其是那雷竞技手机版app些患有慢性水资源短缺如许多在中东,更宽松的标准。甜的水更适合国内使用和少于500毫克每升(mg)的总溶解固体(L)的水。新鲜和略盐水,t.d.s. 1000 - 3000 mg / L,适用于使用牲畜和灌溉。水含量更高的t.d.s.不适合人类或牲畜。灌溉领域的使用水和高浓度的杰。

美国饮用水标准

水 分类	总溶解固体(T.D.S.)
甜蜜的	< 500 mg / L
新鲜的	500 - 1000 mg / L
轻微的生理盐水	1000 - 3000 mg / L
适度的盐水	3000 - 10000 mg / L
很盐	10000 - 35000 mg / L
盐水	> 35000 mg / L

也不推荐,因为水会蒸发,但离开背后的溶解盐和矿物质,降解并最终破坏土地的生产力。

大量的总溶解固体或一个特定的有毒元素的引入可以减少地下水的质量或污染。大部分的总溶解固体在地下水盐来自解散当地基岩或土壤来自的基石。盐也可以渗入地下水供应从海上沿着海岸线,特别是如果使用的水被抽出。在这些情况下海水经常更换耗尽淡水。这个过程被称为seawa-ter入侵或海水入侵。

一般在地下水溶解盐包括碳酸氢盐(HC03)和硫酸(S042 -)离子,常与其他离子。溶解(Ca2 +)和钙镁(Mg +)离子可以使水变得“困难”。Hard water is defined as containing more than 120 parts per million dissolved calcium and magnesium. The dissolved ions in hard water make it difficult to lather soap, and they form a crusty mineralization buildup on faucets and pipes. Adding sodium (Na+) in a water softener can soften hard water, but people with heart problems or those who are on a low-salt diet should not do this. Hard water is common in areas where the groundwater has moved through limestone or dolostone rocks, which contain high concentrations of Ca2+ and Mg2+-rich rocks that groundwater easily dissolves.

地下水可能有许多其他污染物,有些自然和人类活动的结果。人类污染物包括动物和人类排泄物、农药、工业溶剂、道路盐、石油产品和其他化学物质在许多地区是一个严重的问题。一些最大的和最危险的地下水污染的来源包括化学和汽油储罐、败血性系统、垃圾填埋场、危险废物网站,军事基地,和道路的一般广泛使用盐和化学物质等化肥或杀虫剂。

美国环境保护署了清理泄漏的泄漏化学品储罐在美国。估计有超过1000万埋化学储罐在美国,含有化学物质,如汽油、油和化学危险品。随着时间的推移这些坦克可以泄漏,许多年长的需要被替换在过去的二十年里,引进新一代坦克应该持续时间更长,减少腐蚀。

家庭和商业腐败的系统构成严重威胁地下水系统。大多数是为了有效地工作,没有造成人员伤亡,但是有些是安装不当或设计不良。

在许多情况下地下水供应已经被化学物质和其他污染物污染了下水道,进入化粪池然后地下水系统。

有超过20000种已知的和被遗弃的危险废物网站在美国。这些包含许多桶化学品和有害物质和泄漏,污染水的供应。垃圾填埋场也可能包含许多有害chemicals-when他们应该将垃圾填埋场设计保护不透水底层防止化学物质进入地下水系统。但有些化学物质是错误地放置在垃圾填埋场有时烧洞基底层,使他们的方式(和无数的其他化学物质)到地下水系统中。

在冻结的地区,道路盐是常用减少路上的冰。这些盐溶解在雨水和最终能下到地下蓄水层,使含水层咸。化学物质一起草地和农田施肥,农药的应用,这些化学物质的数量开始成为重要的地下水质的安全。

是否自然或人为,地下水污染是一个严重的问题,因为有限的水供应的重要性。污染物在地下水系统与下一次雨,不只是洗去表面溶解毒素水系统做的。地下水污染物通常有一个停留时间,或平均的时间长度,它仍然是在系统中,数百或数千年。许多地下水系统能够使用细菌从自然生物污染物清洗自己,但其它化学污染物停留的时间也更长。

砷在地下水

在世界各地的许多人生病从砷在地下水溶解。砷中毒会导致各种各样的可怕的疾病,包括色素沉着过度(大量的红色斑点),角化过度(鳞状皮肤病变),恶性病变皮肤,和鳞状细胞癌。砷可能进入食物链,身体在几个方面。中国贵州省,村民干他们的辣椒在室内对煤矿火灾。不幸的是,煤富含砷(包含35000 ppm砷),和许多的砷转移到辣椒的干燥过程。现在成千上万的当地村民遭受砷中毒,与癌症和其他疾病的形式破坏家庭和整个村庄。

大多数天然砷是通过饮用受污染的地下水进入食物链。砷在地下水通常是由矿物的溶蚀风化岩石和土壤。在孟加拉国和印度西孟加拉邦,25 - 75人arsenosis的风险,因为高浓度的天然地下水砷。

自1975年以来的最大允许水平饮用水中砷在美国已经50岁十亿分之几。环保署一直在考虑采用新标准允许的饮用水中砷的含量。国家科学院的科学家们建议的许用水平砷降至10十亿分之几,但这个水平被布什政府否决了。问题是成本:环保局估计,每年需要花费企业和纳税人1.81亿美元将砷含量的提议10十亿分之几的水平,尽管一些私人基金会认为这估计太低是由三个因素造成的。他们估计成本会转嫁给消费者,和住宅水费将翻两番。EPA估计砷含量的健康受益于这样的降低将防止7 - 33每年死于arsenic-related膀胱和肺癌。这些问题反映了一个微妙的和为政府艰难的选择。EPA试图“健康减少福利最大化利益的成本是合理的。”How much should be spent to save 7-33 lives per year? Would the money be better spent elsewhere?

砷不均匀集中在美国的地下水系统,或世界上其他地方。美国地质调查局2000年发布了一系列地图显示地下水中砷的浓度成千上万的井在美国。砷大多集中在西南地区,与其他几个山峰如德克萨斯州南部,蒙大拿州(由于采矿作业),部分地区和部分上平原州。也许一个补救计划,攻击最高浓度的砷将最具成本效益的和最高的健康效益。

受污水污染

地下水污染的一个主要问题是污水。如果氯仿细菌进入地下水的含水层是毁了,和样品分析之前必须小心使用水来饮用。在许多情况下砂过滤可以除去细菌和含水层被氯仿细菌和其他人类排泄物污染比含水层可以清洗更容易受到许多其他元素和矿物质的毒素。

虽然严重,详细讨论地下水污染的人类排泄物超出了这个范围的百科全书,读者被称为最后一章列出的来源更多的详细资料。

海水入侵沿海含水层

入侵的海水进入饮用和灌溉井越来越为许多世界各地的沿海社区的问题。多孔土壤和岩石下的地下水位在陆地环境中通常用新鲜水饱和,而多孔沉积物和岩石下的海洋与盐水饱和。在沿海环境中必须有一个新鲜的地下水和咸地下水之间的边界。在某些情况下这是一个垂直边界,而在其他情况下的边界是倾向于密集的盐水轻躺在淡水。地区有复杂或分层地层学,组成的边界可能是复杂的,很多镜头。

在正常的平衡情况下的边界之间的新鲜和盐水仍然相当固定。的时候干旱边界可能向陆地或向上移动,在过度时期降水的边界可能外海和向下移动。随着海平面上升边界内陆淡水,井原开始利用盐水。这就是所谓的海水入侵或侵犯。

许多沿海社区已经高度发达,许多住宅社区,城市,农业用户获得他们的水从地下水井。当这些井泵沿海含水层的水比补充了新含水层降雨和其他投入,淡水透镜休息在盐水镜头是枯竭。这也导致盐水进入空孔隙空间代替淡水。最终随着注入淡水透镜全被耗尽,井开始画咸水含水层,并有效地成为无用的。这是另一个盐水入侵或侵犯威尔斯会污染地下水。在严重干旱的情况下这个过程可能是自然的,但在大多数情况下海水入侵在沿海含水层由于长期超采,由于干旱的条件。

在美国许多地方遭受海水入侵。例如,许多东部沿海社区已经失去了使用他们的水井,不得不转换为从遥远的水库引来的水供国内使用。在更为复杂的场景中纽约长岛西部经历了严重的海水侵入其沿海含水层由于紧张过度灌溉的含水层在1800年代末和1900年代初。用水由感染性一旦回到了含水层系统开始将直接倾倒在海里下水道安装在1950年代时,导致地下水位下降了超过20英尺的20年。这种下降伴随着更多的海水入侵。地下水位开始恢复在1970年代的大部分区域转化为利用水库的水注入在卡茨基尔山以北的纽约。

总结

世界上大多数的淡水被锁定在冰川或冰盖,和大约25%的淡水储存在地下水系统。地下水系统中的水不断,但慢慢地移动,被雨水和雪水浸润充电系统,和卸货在溪流、湖泊、泉水,从井中提取。水穿过多孔网络形式蓄水层,地下一层,限制流被称为隔水层。断裂带含水层组成一般nonpermeable,无孔隙的结晶岩石单元,但缺点和骨折,减少岩石创造新的沿着骨折或次生孔隙度。如果暴露在表面,这些骨折可以成为充满水,作为优秀的水源在干旱地区。

地下水系统是受到污染的威胁,从自然溶解但致命的元素,如砷、污水、工业废弃物和石油产品泄漏从地下存储容器,或被随意丢弃。一些化学元素地下水系统中的停留时间短,有效清洁不久,但是其他元素可能最后几年或数千年之前的地下水饮用了。

也看到水气;流星的;的土壤。

进一步的阅读

小巷,威廉·M。托马斯·e·赖利,o . l .因特网。地面上的可持续性,水资源。雷斯顿,弗吉尼亚州:美国地质调查局1186年循环,1999。

福特,D。和p·威廉姆斯。喀斯特地貌,

水文。伦敦:恩文?海曼出版社,1989年版。凯勒,爱德华环境地质。8。的恩格尔伍德悬崖,新泽西州:Prentice Hall出版社,2000年版。Kusky, t . m .洪水:危险的地表水和地下水系统。纽约:事实文件,2008年版。斯金纳,布莱恩J。和斯蒂芬·c·波特。地球的动态,介绍物理地质。5。纽约:约翰威利& Sons, 2004。美国地质调查局。“水资源”。 Available online. URL:http://water.usgs.gov/。2007年12月10日通过。

哈雷,爱德蒙(1656 - 1742)英国天文学家,地球物理学家,数学家,气象学家、物理学家哈雷出生在11月8日,1656年,在伦敦,英国,和彗星轴承最出名的是他的名字,哈雷彗星。哈雷玛丽图克在1682年结婚,这对夫妇有三个孩子。他死于1742年1月14日。

哈雷在早期学习数学在圣保罗在伦敦的学校,后来搬到了女王的1673年在牛津大学。在牛津大学就读本科期间,哈雷发表几篇科学论文太阳黑子和太阳系统。

从牛津毕业后哈雷参观了南大西洋圣赫勒那岛上检查南部恒星,然后回到英国在1678年,南方的天空的出版他的观察他的编目Stellarum Australium在1679年。这项工作导致他被牛津大学获得文学硕士学位,他的当选为英国皇家学会会员。

一些八年后他对南大西洋的航行哈雷发表第二卷从他的野外观察,这个南部信风和季风,大气运动和他的演绎,最终由太阳能驱动的大气的热量。哈雷重力感兴趣和研究16世纪奥地利数学家开普勒行星运动定律和会见了艾萨克·牛顿爵士在1684年对此事。他发现牛顿派生开普勒定律的证明。哈雷相信牛顿出版他的作品,甚至支付印刷的成本。

1691年哈雷申请Savilian牛津大学天文学教授的位置,但由于他对宗教的看法是无神论的,慢跑大主教埋葬反对他的任命,反而给了大卫·格雷戈里谁是由牛顿。

工作后为英国政府开发保险精算模型,哈雷回到科学和被命令船只航行的南大西洋研究磁罗经的变化。在最初航程终止是因为船员不服从的1698年,他从1699年9月到1700年9月,然后在1701年出版了他的观察变化的磁场作为他的总图的指南针,第一次显示的图表磁等偏角的线,轮廓线显示恒磁偏的地方。

批评者在牛津死后,哈雷在1703年被任命为几何Savilian教授,1710年被授予荣誉法学博士。Savilian教授时,哈雷追求历史天文学和发表了他的分析过去的账户的彗星目击简介Astronomia Cometicae在1705年。他指出彗星目击事件,从1456年1531人,1607;1682年,注意的是75 - 76年的重复周期彗星,他建议这些目击事件是相同的彗星,并在1758年,它将返回。当彗星并返回时,它被称为哈雷彗星。也看到天文学;彗星;太阳。

进一步的阅读

做饭,艾伦·h·哈雷:绘制天空和海洋。牛津:克拉伦登出版社,1998年。

赫斯,哈利(1906 - 1969)美国地质学家

哈利哈蒙德赫斯最出名的是制定一个理论在海洋盆地的起源和演化。利用阿尔弗雷德韦格纳提出他的观察大陆漂移理论1912年,赫斯可视化过程发生的海洋地壳深层海底扩张。在这个模型中创建了海底隆起和下沉战壕回地幔。这个概念提供了一个模型,让板块构造理论地球科学的主流。

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