十四、淡水：河流、湖泊、地下水-6(淡水挑戰)

作者：由長胖的羅漢果發表于舞蹈時間：2020-08-24

12。淡水挑戰

從史前時代起，人類就把越來越多的淡水用於飲用、灌溉和工業。接下來我們討論了這一重要資源的可持續性發展所面臨的挑戰。

12。1消失的河流

隨著人類從狩獵採集者進化為農民，沿河地區成了吸引人定居的地方。河流是交通的通道，是食物、灌溉用水、飲用水、電力、娛樂和廢物處理。此外，農業利用了洪泛區，這些洪泛區有特別肥沃的土壤，每年都有季節性洪水補充。可悲的是，近幾個世紀以來，河流受到了一系列環境問題的威脅。

12。1。1汙染

社會將汙水、垃圾、人行道的徑流、溢位的石油和汽油、工業場所的有毒化學物質、過量的化肥和動物糞便倒入河流中。這些汙染物中的一些會毒害水生生物，一些會導致藻類大量繁殖，從而奪走水中的氧氣，還有一些會與沉積物一起被埋在河床中

12。1。2大壩建設

今天，全世界有超過38000座大壩（超過15米，或50英尺高）。水壩建設給水庫蓄水，這樣做會淹沒城鎮、森林和上游的急流。因為水庫是一個靜止的水體，它將河流攜帶的沉積物和營養物截留，阻止它們到達下游的平原和三角洲。

12。1。3過度使用河水

隨著人口的增長，我們對河水的渴求繼續增加，但水的供應卻沒有增加。因此，在一些地方，人類活動消耗了整條河流的水量

12。1。4城市化和農業的影響

城市化把草地和森林變成了停車場、道路和建築物。由此產生的不透水混凝土和瀝青層可以防止雨水滲入地面或被植物吸收，因此進入河流的徑流量增加。這種過剩會導致洪水。農業影響進入河流的沉積物的數量，因為儘管我們傾向於認為農田是植被覆蓋的土地，它的植物覆蓋比天然草地或森林要少得多。流經未受保護的土地表面的沖刷會侵蝕並攜帶大量的泥沙，所以當農場取代森林時，河流的泥沙負荷會顯著增加

12。2對湖泊的威脅

湖泊是脆弱的生態系統。如果它們是透明的，並且含有大量的溶解氧，它們可以容納各種各樣的生命。但是營養物質的引入（由於汙水的流入或從草地或草地中流出的富含肥料的物質）會打破這種平衡。這種富營養化的過程會引發藻華，不僅會使湖泊變成翠綠，還會減少水中的溶解氧。藻類細胞在夜間的呼吸作用會從水中吸收氧氣，當藻類死亡時，細菌會分解它們，這個過程會消耗更多的氧氣。如果溶解氧濃度下降太多，水中的魚和其他生物就會死亡。

藻華在經歷了富營養化的湖泊表面產生綠色黏液

12。3地下水資源面臨的挑戰

12。3。1地下水資源的枯竭

地下水是可再生資源嗎？在一萬年的時間框架內，答案是肯定的，因為水文迴圈最終將重新補給枯竭的地下水儲備。但是，在100到1000年的時間範圍內，許多地區的地下水必須被視為不可再生的資源。人們從地下抽水的速度比自然抽水的速度快。在一些地方，地下水的儲量已經沒有了，剩下的地下水都礦化了或含鹽量太高，無法使用。隨著地下水的枯竭，還有一些其他問題：

地下水位的下降：當我們從井中提取地下水的速度超過了自然補給的速度時，地下水位就會下降。結果，現有的水井、泉水、溪流和沼澤都乾涸了。為了繼續開採地下水，我們必須逐步鑽得更深

地下水流倒轉：在井周圍形成的凹陷錐在地下水位上造成區域性的斜坡，這個斜坡可能大到足以逆轉附近地下水的流動方向。這種反向操作可以使汙染物到達井內

鹹水入侵：在沿海地區，新鮮地下水位於從鄰近海洋進入含水層的鹹水之上的一層。從井裡抽水過快會把鹽水吸進井裡，這種現象被稱為鹹水入侵

空隙坍塌和地面沉降：從孔隙中提取水分會導致孔隙周圍的顆粒緊密地聚集在一起。這種孔隙塌陷降低了岩石或沉積物的孔隙度和滲透率，降低了其作為含水層的價值。孔隙塌陷也會減少含水層的體積，導致含水層以上的地面下沉，地表塌陷

12。3。2地下水的自然汙染。

在大多數地方，你可以直接喝到地下水，因為岩石和沉積物是天然的浮物，能夠捕獲懸浮物。因此，瓶裝地下水的商業分銷已成為世界範圍內的一項主要業務。然而，溶解的化學物質，比如甲烷使一些天然地下水無法使用。例如，深層地下水可能礦化和鹽化，因此不適合灌溉或飲用。經過石灰岩或白雲岩的地下水可能含有溶解的鈣、鎂離子，這種硬水會給消費者帶來麻煩，因為碳酸鹽礦物質會從硬水中沉澱下來，形成水垢堵塞管道，而且肥皂不會在裡面產生泡沫。穿過含鐵岩石的地下水可能含有溶解的氧化鐵，沉澱下來形成鏽斑。近年來，人們對砷的關注有所增加。砷是一種劇毒化學物質，可以透過含砷礦物的溶解進入地下水。不幸的是，在東南亞，有相當大比例的井含有危險水平的砷。

12。3。3人類活動對地下水的汙染。

近幾十年來，由於人類活動，越來越多的汙染物進入了含水層。從汙染源流出的受汙染地下水稱為汙染物羽流。幸運的是，在某些情況下，自然過程可以清除地下水汙染，因為粘土會與一些汙染物結合，水中的氧氣會與其他汙染物發生反應並破壞它們，水中的天然細菌還會代謝其他汙染物。