科技：新定量模型分析預(yù)測美國加州地下水水質(zhì)

時間：2018-06-06 來源：科技日報 作者：

顯示地下水超采或致水源砷濃度上升

《自然·通訊》雜志5日發(fā)表的一項環(huán)境學(xué)模型研究顯示，在2007年至2015年間，美國加利福尼亞州圣華金河谷地下水超采，可能導(dǎo)致該水源中砷的濃度上升了。

地下水是指埋藏在地表以下各種形式的重力水，這是水資源的重要組成部分，由于其水量穩(wěn)定、水質(zhì)好，是農(nóng)業(yè)灌溉、工礦和城市的重要水源之一。但在一定條件下，地下水的變化也會引起沼澤化、鹽漬化、滑坡、地面沉降等不利自然現(xiàn)象。

加州中央谷地占美國地下水取水量的20%左右，地下水也是圣華金河谷（中央谷地區(qū)）約100萬人口的主要飲用水來源。而砷是地下水中的天然污染物，在含水層內(nèi)黏土的孔隙水中，砷含量很高。在安全的地下水抽取水平下，砷仍留在黏土內(nèi)。

此次，斯坦福大學(xué)研究人員瑞恩·史密斯及其同事開發(fā)了一個定量模型，來預(yù)測地下水的砷濃度，發(fā)現(xiàn)圣華金河谷地下水超采引起的地面沉降速率與砷濃度存在關(guān)聯(lián)。研究表明，地面沉降是黏土變形的結(jié)果，含有高濃度砷的孔隙水從黏土中釋放，隨后污染主要的含水層水體。

砷原本是自然界中一種微量元素，可賦存于多種天然礦物中，但在自然及人為因素的誘導(dǎo)下，含水介質(zhì)中的砷釋放進(jìn)入地下水中，進(jìn)而導(dǎo)致砷含量異常。目前，高砷地下水在世界范圍內(nèi)廣泛分布，據(jù)2016年的統(tǒng)計數(shù)字，全球約70多個地區(qū)近1.5億人口均不同程度地受到高砷地下水威脅，而長期飲用高砷地下水可導(dǎo)致一系列健康問題，包括皮膚癌、肺癌、肝臟和腎臟疾病等。斯坦福大學(xué)的研究小組認(rèn)為，以加州為例，如能夠避免在圣華金河谷超采地下水，將可以改善水質(zhì)。

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