Grondwater
Grondwater is die water wat onder die aarde se oppervlak in rots- en grondporieë en in die breuke van rotsformasies voorkom . 'N Eenheid rots of 'n ongekonsolideerde neerslag word 'n waterdraer genoem as dit 'n bruikbare hoeveelheid water kan oplewer. Die diepte waarop grond porieruimtes of frakture en leemtes in rock raak heeltemal deurdrenk met water staan bekend as die watertafel . Grondwater word van die oppervlak af herlaai ; dit kan natuurlik van die oppervlak afvloei by bronne en sypel , en kan oases ofvleilande . Grondwater word ook dikwels vir landbou- , munisipale en industriële gebruik onttrek deur die ontginning van putte . Die studie van die verspreiding en beweging van grondwater is hidrogeologie , ook bekend as grondwater hidrologie .
Tipies, is grondwater beskou as water vloei deur vlak waterdraers, maar, in die tegniese sin, kan dit ook bevat grondvog , ysgrond (bevrore grond), onbeweeglik water in 'n baie lae deurlaatbaarheid hoeksteen , en diep geotermiese of olie vorming water. Grondwater word veronderstel om smering te bied wat moontlik die beweging van foute kan beïnvloed . Dit is waarskynlik dat baie van die aarde se ondergrond water bevat wat in sommige gevalle met ander vloeistowwe gemeng kan word.
Grondwater is dikwels goedkoper, geriefliker en minder kwesbaar vir besoedeling as oppervlakwater. Daarom word dit algemeen gebruik vir openbare watervoorsiening. Grondwater is byvoorbeeld die grootste bron van bruikbare wateropberging in die Verenigde State, en Kalifornië onttrek jaarliks die grootste hoeveelheid grondwater van al die state. [1] Ondergrondse reservoirs bevat veel meer water as die kapasiteit van alle oppervlakreservoirs en mere in die VSA, insluitend die Groot Mere . Baie munisipale watervoorrade is slegs van grondwater afkomstig. [2]
Die gebruik van grondwater hou verband met omgewingskwessies. Byvoorbeeld, besoedel grondwater is minder sigbaar en meer moeilik om skoon te maak as besoedeling in riviere en mere. Grondwaterbesoedeling is meestal die gevolg van onbehoorlike wegdoening van afval op land. Belangrikste bronne sluit in industriële en huishoudelike chemikalieë en vullisterreine , buitensporige kunsmis en plaagdoders wat in die landbou gebruik word, industrieel afval lagunes, afvalwater en verwerkingsafvalwater uit myne, industriële hidrobreking, pekelholte in die olieveld, lekkende ondergrondse olieopgaartenks en -pypleidings, rioolslyk en septiese olie stelsels . Boonop is grondwater vatbaar vir indringing van soutwater in kusgebiede en kan dit insakking van die land veroorsaak as dit onvolhoubaar onttrek word, wat lei tot sinkende stede (soos Bangkok ) en hoogteverlies (soos die veelvuldige meter wat in die Central Valley of California verlore gaan) . Hierdie probleme word ingewikkelder gemaak deur die toename in seevlak en ander veranderinge wat veroorsaak word deur klimaatsveranderinge wat die neerslag en die waterskaarste wêreldwyd sal verander .
Eienskappe
Ligging (waterdraers)
'N Waterdraer is 'n laag poreuse substraat wat grondwater bevat en oordra. Wanneer water direk tussen die oppervlak en die versadigde sone van 'n waterdraer kan vloei, is die waterdraer onbeperk. Dieper dele van onbeperkte waterdraers is gewoonlik meer versadig omdat swaartekrag water laat afwaarts vloei.
Die boonste vlak van hierdie versadigde laag van 'n onbeperkte waterdraer word die watertafel of die frreatiese oppervlak genoem. Onder die watertafel, waar oor die algemeen alle porieë met water versadig is, is die fretiese sone .
Substraat met 'n lae porositeit wat beperkte oordrag van grondwater moontlik maak, staan bekend as 'n akwitard. 'N Akwarium is 'n substraat met so min porositeit dat dit feitlik ondeurdringbaar is vir grondwater.
'N Beperkte waterdraer is 'n waterdraer wat bedek is met 'n relatief ondeurdringbare laag rots of substraat, soos 'n waterdraaiplek of akwarium. As 'n beperkte akwifeer 'n afwaartse graad vanaf sy herlaaisone volg, kan grondwater onder druk word as dit vloei. Dit kan artesiese putte skep wat vrylik vloei sonder die behoefte van 'n pomp en tot 'n hoër hoogte styg as die statiese watertafel aan die bogenoemde, onbeperkte waterdraer.
Water siklus
Grondwater vorm ongeveer dertig persent van die wêreld se varswatervoorsiening , wat ongeveer 0,76% van die hele wêreld se water is, insluitend oseane en permanente ys. [3] [4] Ongeveer 99% van die wêreld se vloeibare varswater is grondwater. [5] Globale grondwateropberging is ongeveer gelyk aan die totale hoeveelheid varswater wat in die sneeu- en yspak gestoor is, insluitend die noord- en suidpool. Dit maak dit 'n belangrike hulpbron wat kan dien as 'n natuurlike opberging wat kan buffer teen tekorte aan oppervlakwater , soos in droogtetye . [6]
Grondwater word natuurlik aangevul deur oppervlakwater uit neerslae , strome en riviere wanneer die herlaai die watertafel bereik. [7]
Grondwater kan 'n langtermyn ' reservoir ' van die natuurlike watersiklus wees (met verblyf tye van dae tot millennia), [8] [9] in teenstelling met korttermyn waterreservoirs soos die atmosfeer en vars oppervlakwater (wat woonagtig is tye van minute tot jare). Die figuur [10] toon aan hoe diep grondwater (wat nogal ver van die oppervlak herlaai is) baie lank kan neem om sy natuurlike siklus te voltooi.
Die Great Artesian Basin in Sentraal- en Oos- Australië is een van die grootste beperkte waterdraerstelsels ter wêreld en strek oor byna 2 miljoen km 2 . Deur die spoorelemente in water wat diep ondergronds afkomstig is, te ontleed, kon hidrogeoloë bepaal dat water wat uit hierdie waterdraers onttrek word, meer as 1 miljoen jaar oud kan wees.
Deur die ouderdom van grondwater wat uit verskillende dele van die Great Artesian Basin verkry word, te vergelyk, het hidrogeoloë gevind dat die ouderdom in die bekken toeneem. Waar water waterdraers langs die Oostelike skeiding herlaai , is ouderdomme jonk. Namate grondwater weswaarts oor die vasteland vloei, word dit ouer, met die oudste grondwater wat in die westelike dele voorkom. Dit beteken dat die grondwater wat deur die Great Artesian Basin vloei, byna 1000 km van die bron van herlaai in 1 miljoen jaar afgelê het, gemiddeld ongeveer 1 meter per jaar beweeg.
Onlangse navorsing het getoon dat verdamping van grondwater 'n belangrike rol kan speel in die plaaslike watersiklus, veral in droë streke. [11] Wetenskaplikes in Saoedi-Arabië het planne voorgestel om hierdie verdampingsvog vir gewasbesproeiing te herwin en te herwin. Op die teenoorgestelde foto is 'n 50 sentimeter vierkantige weerkaatsende mat, gemaak van klein aangrensende plastiekkegels, vir vyf maande in 'n plantvrye droë woestyngebied geplaas, sonder reën of besproeiing. Dit het daarin geslaag om genoeg gronddamp op te vang en te kondenseer om die natuurlike begrawe sade daaronder tot lewe te bring, met 'n groen oppervlakte van ongeveer 10% van die matoppervlak. Daar word verwag dat, indien saad neergesit word voordat die tapyt geplaas word, 'n veel wyer area groen sal word. [12]
Temperatuur
Die hoë spesifieke hittevermoë van water en die isolerende effek van grond en rots kan die gevolge van klimaat verminder en grondwater op 'n relatiewe bestendige temperatuur handhaaf . Op sommige plekke waar grondwatertemperature deur hierdie effek op ongeveer 10 ° C (50 ° F) gehandhaaf word, kan grondwater gebruik word om die temperatuur binne strukture aan die oppervlak te beheer. Byvoorbeeld, tydens warm weer kan relatief koel grondwater deur verkoelers in 'n huis gepomp word en dan in 'n ander put na die grond teruggebring word. Omdat dit relatief warm is gedurende koue seisoene, kan die water op dieselfde manier gebruik word as 'n warmtebron vir hittepompe wat baie doeltreffender is as om lug te gebruik.
Hoeveelhede
Die volume grondwater in 'n waterdraer kan geskat word deur die watervlakke in plaaslike putte te meet en deur geologiese rekords van boorputte te ondersoek om die omvang, diepte en dikte van waterdraende sedimente en gesteentes te bepaal. Voordat daar in produksieputte belê word, kan toetsboorgate geboor word om die dieptes waarop water voorkom, te meet en monsters van gronde, rots en water te versamel vir laboratoriumontledings. Pomptoetse kan in toetsputte uitgevoer word om vloei-eienskappe van die akwifeer te bepaal. [2]
Die kenmerke van waterdraers wissel met die geologie en struktuur van die substraat en topografie waarin dit voorkom. Oor die algemeen kom die meer produktiewe waterdraers in sedimentêre geologiese formasies voor. Ter vergelyking lewer verweerde en gebreekte kristalagtige gesteentes kleiner hoeveelhede grondwater in baie omgewings. Ongekonsolideerde te swak gevestig alluviale materiaal wat opgehoop soos vallei -filling sedimente in groot riviervalleie en geologies dalende strukturele wasbakke is ingesluit onder die mees produktiewe bronne van grondwater.
Vloeistofvloei kan in verskillende litologiese instellings verander word deur brose vervorming van gesteentes in foutsones ; die meganismes waardeur dit voorkom, is die onderwerp van hidrogeologie in die sones . [13]
Gebruike
Die meeste landgebiede op aarde het een of ander vorm van waterdraer onder hulle, soms op aansienlike diepte. In sommige gevalle word die waterdraers vinnig deur die menslike bevolking uitgeput.
Van alle natuurlike hulpbronne is grondwater die mees ontginde hulpbron ter wêreld. Vanaf 2010 was Indië, China, die VSA, Pakistan en Iran die voorste vyf lande volgens grondwaterwinning. 'N Meerderheid van die onttrekte grondwater, 70%, word vir landboudoeleindes gebruik. [14] Grondwater is die mees toeganklike bron van varswater regoor die wêreld, insluitend drinkwater , besproeiing en vervaardiging . Grondwater beslaan ongeveer die helfte van die wêreld se drinkwater, 40% van die besproeiingswater en 'n derde van die water vir nywerheidsdoeleindes. [5]
Varswater-waterdraers, veral dié met beperkte herlaai deur sneeu of reën, ook bekend as meteoriese water , kan oorbenut word, en afhangende van die plaaslike hidrogeologie , kan die indringing van nie-drinkbare water of soutwater deur hidroulies gekoppelde waterdraers of oppervlakwater ingetrek word. liggame. Dit kan 'n ernstige probleem wees, veral in kusgebiede en ander gebiede waar die waterdraerpomp buitensporig groot is. In sommige gebiede kan die grondwater besmet raak deur arseen en ander minerale gifstowwe.
Waterdraers is van kritieke belang in menslike bewoning en landbou. Diep waterdraers in droë gebiede is al lank waterbronne vir besproeiing (sien Ogallala hieronder). Baie dorpe en selfs groot stede haal hul watertoevoer uit putte in waterdraers.
Munisipale, besproeiings- en industriële watervoorsiening word deur groot putte voorsien. Verskeie putte vir een watervoorsiening word "putvelde" genoem, wat water uit beperkte of onbeperkte waterdraers kan onttrek. Die gebruik van grondwater uit diep, beperkte waterdraers bied meer beskerming teen besoedeling van oppervlakwater. Sommige putte, wat 'kollektorputte' genoem word, is spesifiek ontwerp om infiltrasie van oppervlakwater (gewoonlik rivier) te veroorsaak.
Waterdraers wat volhoubare vars grondwater aan stedelike gebiede en vir landboubesproeiing verskaf, is gewoonlik naby die grondoppervlak (binne 'n paar honderd meter) en word deur vars water herlaai. Hierdie herlaai is gewoonlik van riviere of meteoriese water (neerslag) wat in die akwifeer deurtrek deur oorliggende onversadigde materiale.
Soms word sedimentêre of "fossiele" waterdraers gebruik om besproeiing en drinkwater aan stedelike gebiede te voorsien. In Libië, byvoorbeeld, het Muammar Gaddafi se Great Manmade River- projek groot hoeveelhede grondwater uit waterdraers onder die Sahara na bevolkte gebiede naby die kus gepomp. [15] Alhoewel dit Libië geld bespaar het weens die alternatiewe ontsouting, sal die waterdraers waarskynlik binne 60 tot 100 jaar droog word. [15] Uitputting van die akwifeer word genoem as een van die oorsake van die stygings van die voedselprys van 2011. [16]
Kwessies
Oorsig
Sekere probleme het die gebruik van grondwater regoor die wêreld ondervind. Net soos rivierwater in baie dele van die wêreld oorbenut en besoedel is , is dit ook waterdraers. Die groot verskil is dat waterdraers buite sig is. Die ander groot probleem is dat waterbestuursagentskappe, by die berekening van die " volhoubare opbrengs " van waterdraer en rivierwater, dikwels dieselfde water twee keer getel het, een keer in die waterdraer en een keer in die aangeslote rivier. Alhoewel hierdie probleem eeue lank verstaan word, het dit voortgeduur, deels deur traagheid binne regeringsinstansies. In Australië, byvoorbeeld, voor die wettige hervormings wat in die negentigerjare deur die Raad van die Australiese Regerings se waterhervormingsraamwerk begin is, het baie Australiese state grondwater en oppervlakwater bestuur deur afsonderlike regeringsinstansies, 'n benadering wat gekonfronteer is met mededinging en swak kommunikasie.
Oor die algemeen word waterbestuursagentskappe die tydsduur van die dynamiese reaksie van grondwater op ontwikkeling geïgnoreer, dekades nadat die wetenskaplike begrip van die kwessie gekonsolideer is. Kortom, dit kan dekades of eeue neem om die gevolge van oortrokke grondwater (hoewel onteenseglik werklik) te openbaar. In 'n klassieke studie in 1982 het Bredehoeft en kollegas [17] ' n situasie gemodelleer waar die onttrekking van grondwater in 'n intermontane bekken die totale jaarlikse herhaling onttrek het, en 'niks' gelaat het vir die natuurlike grondwaterafhanklike plantegroei-gemeenskap nie. Selfs toe die boorveld naby die plantegroei geleë was, kon daar na 100 jaar steeds aan die agterstand in die stelsel voldoen word aan 30% van die oorspronklike plantegroei-vraag. Teen die jaar 500 het dit afgeneem tot 0%, wat beteken dat die grondwaterafhanklike plantegroei dood is. Die wetenskap is al dekades lank beskikbaar om hierdie berekeninge te maak; waterbestuursagentskappe het egter oor die algemeen die effekte geïgnoreer wat buite die rowwe tydsraamwerk van politieke verkiesings (3 tot 5 jaar) sal verskyn. Marios Sophocleous [17] het sterk aangevoer dat bestuursagentskappe toepaslike tydsraamwerke in grondwaterbeplanning moet definieer en gebruik. Dit beteken die berekening van onttrekkingspermitte vir grondwater gebaseer op voorspelde effekte dekades, soms eeue in die toekoms.
Soos water deur die landskap beweeg, versamel dit oplosbare soute, hoofsaaklik natriumchloried . Waar sulke water deur verdamping deur die atmosfeer binnedring , word hierdie soute agtergelaat. In besproeiingsdistrikte kan swak dreinering van gronde en waterdraers op die oppervlak daartoe lei dat watertafels in laagliggende gebiede na die oppervlak kom. Groot gevolg van probleme met grondverswakking en versuiping deur grond , [18] gekombineer met toenemende soutvlakke in oppervlakwater. Gevolglik het plaaslike ekonomieë en omgewings groot skade aangerig. [19]
Vier belangrike effekte moet kortliks genoem word. Eerstens het vloedversagtingskemas, wat bedoel is om infrastruktuur wat op vloedvlaktes gebou is, te beskerm, die onbedoelde gevolg gehad van die vermindering van die herlaai van waterdraers wat verband hou met natuurlike oorstromings. Tweedens kan langdurige uitputting van grondwater in uitgebreide waterdraers tot insakking van die land lei , met gepaardgaande skade aan infrastruktuur - asook, derdens, soutindringing . [20] Vierde, dreinerende suursulfaatgrond, wat dikwels in laagliggende kusvlaktes voorkom, kan lei tot versuring en besoedeling van vroeëre varswater- en riviermondingsstrome . [21]
'N Ander rede tot kommer is dat die vermindering van grondwater deur oormatige waterdraers die potensiële skade kan aanrig aan beide landelike en akwatiese ekosisteme - in sommige gevalle baie opvallend, maar in ander baie onmerkbaar as gevolg van die lang tydperk waarin die skade plaasvind. [20]
Oortrokke
Grondwater is 'n baie nuttige en dikwels oorvloedige bron. Oorbenutting, oor-abstraksie of oortrokke rekening kan egter groot probleme veroorsaak vir menslike gebruikers en die omgewing. Die duidelikste probleem (wat menslike grondwatergebruik betref) is om die watertafel te laat sak buite die bereik van bestaande putte. As gevolg hiervan moet boorgate dieper geboor word om die grondwater te bereik; Op sommige plekke (bv. Kalifornië , Texas en Indië ) het die watertafel honderde voet gedaal as gevolg van uitgebreide put. [22] Die GRACE-satelliete het data versamel wat aantoon dat 21 van die Aarde se 37 belangrikste waterdraers depleksie ondergaan. [5] In die Punjab- streek in Indië het die grondwatervlakke byvoorbeeld sedert 1979 met tien meter gedaal en versnel die uitputting. [23] ' n Verlaagde watertafel kan op sy beurt ander probleme veroorsaak, soos insakking met grondwater en soutwaterindringing .
Grondwater is ook ekologies belangrik. Die belangrikheid van grondwater vir ekosisteme word dikwels oor die hoof gesien, selfs deur varswaterbioloë en ekoloë. Grondwater onderhou riviere, vleilande en mere , asook ondergrondse ekosisteme binne karst- of alluviale waterdraers.
Nie alle ekosisteme het natuurlik grondwater nodig nie. Sommige landelike ekosisteme - byvoorbeeld die oop woestyne en soortgelyke dorre omgewings - bestaan op onreëlmatige reënval en die vog wat dit aan die grond lewer, aangevul deur vog in die lug. Alhoewel daar ander landelike ekosisteme in meer gasvrye omgewings bestaan, waar grondwater geen sentrale rol speel nie, is grondwater in werklikheid fundamenteel vir baie van die wêreld se belangrikste ekosisteme. Water vloei tussen grondwater en oppervlakwater. Die meeste riviere, mere en vleilande word gevoed deur (en op ander plekke of tye) grondwater, in verskillende grade. Grondwater voed grondvog deur perkolasie, en baie landelike plantegroei-gemeenskappe is minstens 'n deel van elke jaar direk afhanklik van grondwater of die geperkte grondvog bo die waterdraer. Hiporeiese sones (die mengsone van stroomwater en grondwater) en oewersones is voorbeelde van ekotone wat grootliks of heeltemal afhanklik is van grondwater.
Insinking
Versakking vind plaas wanneer te veel water ondergronds uitgepomp word, wat die ruimte onder die oppervlak afblaas en sodoende die grond laat ineenstort. Die resultaat kan soos kraters op stukke grond lyk. Dit kom voor omdat die hidrouliese druk van grondwater in die porieë van die akwifeer en die akwarium in sy natuurlike ewewigstoestand ' n deel van die gewig van die oorliggende sedimente dra. Wanneer grondwater deur oormatige pomp uit die waterdraers verwyder word, kan porieë in die waterdraer val en kompressie van die waterdraer kan voorkom. Hierdie kompressie kan gedeeltelik herstel word as die druk terugspring, maar baie daarvan is nie. As die waterdraer saamgepers word, kan dit landversakking veroorsaak, 'n daling in die grondoppervlak. [ aanhaling nodig ]
Die stad New Orleans, Louisiana, is vandag eintlik onder seevlak en die versakking daarvan word deels veroorsaak deur die verwydering van grondwater uit die verskillende waterdraers / waterdierstelsels daaronder. [24] In die eerste helfte van die 20ste eeu het die San Joaquin-vallei aansienlike insakking beleef , op sommige plekke tot 8,5 meter (28 voet) [25] as gevolg van die verwydering van grondwater. Stede aan rivierdelta's, waaronder Venesië in Italië, [26] en Bangkok in Thailand, [27] het ondergrondse insakking beleef; Mexikostad, gebou op 'n voormalige meerbed, het tot 40 cm (1'3 ") per jaar gesak. [28]
Vir kusstede kan insakking die risiko van ander omgewingskwessies, soos seevlakstyging, verhoog . [29] Byvoorbeeld, daar word verwag dat Bangkok teen 2070 5,138 miljoen mense in 2070 aan kusoorstromings blootgestel het . [29]
Indringing van seewater
Indringing van seewater is die vloei of teenwoordigheid van seewater in kuswaterdraers; dit is 'n geval van indringing van soutwater . Dit is 'n natuurlike verskynsel, maar kan deur antropogene faktore veroorsaak word of vererger word, soos klimaatsverandering wat die seevlak verhoog het . [30] In die geval van homogene waterdraers vorm die indringing van seewater 'n soutwig onder 'n oorgangsone na vars grondwater, wat boontoe vloei. [31] [32] Hierdie veranderinge kan ander effekte op die land bo die grondwater hê: as voorbeeld het 'n studie uit 2020 wat in Nature gepubliseer is, bevind dat kusgrondwater in Kalifornië in baie waterdraers sal styg, wat die risiko's van oorstromings en afloopuitdagings verhoog . [30]
Besoedeling
Besoedelde grondwater is minder sigbaar, maar moeiliker om op te ruim, as besoedeling in riviere en mere. Grondwaterbesoedeling is meestal die gevolg van onbehoorlike wegdoening van afval op land. Groot bronne sluit in industriële en huishoudelike chemikalieë en vullis stortingsterreine , afval strandmere industriële, uitskot en proses afvalwater van myne, olieveld pekel putte, lekkende ondergrondse olie opgaartenks en pypleidings, rioolslyk en septiese stelsels. Besoedelde grondwater word in kaart gebring deur grond en grondwater te neem naby vermoedelike of bekende besoedelingsbronne, om die omvang van die besoedeling te bepaal en om te help met die ontwerp van grondwaterherstelstelsels. Om grondwaterbesoedeling naby potensiële bronne soos stortingsterreine te voorkom, moet u die bodem van 'n stortingsterrein met waterdigte materiaal bedek, enige lekwater met dreine versamel en reënwater van moontlike besoedeling hou, tesame met gereelde monitering van die nabygeleë grondwater om te verifieer dat besoedeling nie in die water lek nie. grondwater. [2]
Grondwaterbesoedeling, van besoedelingstowwe wat na die grond vrygestel word en wat in grondwater kan afwerk, kan 'n besoedelende pluim in 'n waterdraer skep. Besoedeling kan plaasvind vanaf stortingsterreine, wat natuurlik voorkom arseen, on-site sanitasie stelsels of ander punt bronne, soos vulstasies met lekkende ondergrondse opgaartenks, of lekkende rioolpype .
Beweging van water en verspreiding binne die waterdraer versprei die besoedelende stof oor 'n wyer gebied, die vooruitgang daarvan word dikwels 'n pluimrand genoem, wat dan met grondwaterputte of daglig kan kruis in oppervlakwater soos sypel en fonteine , wat die watertoevoer vir mense onveilig maak. en natuurlewe. Verskillende meganismes het 'n invloed op die vervoer van besoedelingstowwe, bv. Diffusie , adsorpsie , neerslag , verval , in die grondwater. Die interaksie van grondwaterbesoedeling met oppervlakwater word geanaliseer deur gebruik te maak van hidrologiese vervoermodelle .
Die gevaar van besoedeling deur munisipale voorrade word geminimaliseer deur putte in gebiede met diep grondwater en ondeurdringbare grond op te spoor, en noukeurige toetsing en monitering van die waterdraer en potensiële besoedelingsbronne in die omgewing. [2]
Arseen en fluoried
Ongeveer een derde van die wêreldbevolking drink water uit grondwaterbronne. Hiervan verkry ongeveer 10 persent, ongeveer 300 miljoen mense, water uit grondwaterbronne wat sterk met arseen of fluoried besoedel is . [33] Hierdie spoorelemente is hoofsaaklik afkomstig van natuurlike bronne deur uitloging uit rots en sedimente.
Nuwe metode om stowwe wat gevaarlik vir die gesondheid is, te identifiseer
In 2008 het die Switserse Instituut vir Waternavorsing, Eawag, 'n nuwe metode aangebied waarmee gevaarkaarte vir geogeniese toksiese stowwe in grondwater vervaardig kan word. [34] [35] [36] [37] Dit bied 'n doeltreffende manier om vas te stel watter putte getoets moet word.
In 2016 het die navorsingsgroep sy kennis vryelik beskikbaar gestel op die Grondwater Assesseringsplatform GAP . Dit bied spesialiste wêreldwyd die moontlikheid om hul eie meetdata op te laai, visueel te vertoon en risikokaarte vir die areas van hul keuse te vervaardig. GAP dien ook as 'n kennis-uitruilforum vir die verdere ontwikkeling van metodes om giftige stowwe uit water te verwyder.
Regulasies
Verenigde State
In die Verenigde State is wette rakende eienaarskap en gebruik van grondwater in die algemeen staatswette. Regulering van grondwater om die besoedeling van grondwater te minimaliseer, word in die staat sowel as die federale wet aangespreek; in laasgenoemde geval, deur middel van regulasies uitgereik deur die Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA).
- Die Reël van vang , gebaseer op die Engelse gemenereg, bied aan elke grondeienaar die vermoë om soveel grondwater op te neem as wat hulle voordelig kan benut, maar hulle word nie 'n vaste hoeveelheid water gewaarborg nie. As gevolg hiervan is goed-eienaars nie aanspreeklik teenoor ander grondeienaars om water onder hul grond te neem nie. Staatswette of -regulasies definieer dikwels 'voordelige gebruik' en plaas soms ander perke, soos die ontginning van grondwaterontginning wat die insinking op naburige eiendom veroorsaak.
- Beperkte private eiendomsreg soortgelyk aan oewersregte in 'n oppervlakstroom. Die hoeveelheid grondwaterreg is gebaseer op die grootte van die oppervlakte waar elke grondeienaar 'n ooreenstemmende hoeveelheid van die beskikbare water kry. Sodra dit beoordeel is, word die maksimum hoeveelheid waterreg bepaal, maar die reg kan verminder word as die totale hoeveelheid beskikbare water afneem soos waarskynlik tydens 'n droogte. Grondeienaars kan ander dagvaar vir oortreding van hul grondwaterregte, en water wat gepomp word vir gebruik op die oorkoepelende land kry voorkeur bo water wat vir die land gepomp word.
- Die reël vir redelike gebruik in die Amerikaanse dreineringswet waarborg nie die grondeienaar 'n vasgestelde hoeveelheid water nie, maar laat onbeperkte ontginning toe, solank die resultaat nie ander putte of die akwifeerstelsel onredelik beskadig nie. Gewoonlik gee hierdie reël groot gewig aan historiese gebruike en voorkom dit nuwe gebruike wat die vorige gebruik inmeng.
- EPA het sy "Grondwaterreël", wat van toepassing is op openbare waterstelsels , in 2006 gepubliseer. Die reël fokus op grondstelsels wat deur grondwater voorsien word en kan besoedel word deur fekale bakterieë, en vereis dat sulke stelsels regstellende stappe moet neem. [38] [39]
- In eiendomstransaksies word beide grondwater en grond ondersoek. Vir bruinvelwe (voorheen besmette terreine wat herstel is), benodig EPA die voorbereiding van Fase I-omgewingsgebiede , om potensiële besoedelingskwessies te ondersoek en bekend te maak. [40] In die San Fernando-vallei van Kalifornië het vaste eiendomskontrakte vir eiendomsoordrag onder die Santa Susana Field Laboratory (SSFL) en ooswaarts klousules wat die verkoper vrystel van aanspreeklikheid vir die gevolge van die besoedeling van grondwater deur die bestaande of toekomstige besoedeling van die Valley Aquifer.
Indië
In Indië is 65% van die besproeiing afkomstig van grondwater [41] en ongeveer 90% van die onttrekte grondwater word vir besproeiing gebruik. [42] Die grondwaterregulering word beheer en onderhou deur die sentrale regering en vier organisasies; 1) Sentrale Waterkommissie, 2) Sentrale grondwater, 3) Sentrale grondwaterowerheid, 4) Sentrale besoedelingsbeheerraad . [43]
Wette, regulasies en skema rakende die grondwater van Indië:
- 2019 Atal Bhujal Yojana (Atal-grondwaterskema), 'n 5-jaar (2020-21 tot 2024-25) -skema wat INRO 6 miljard (US $ 854 miljoen) kos vir die bestuur van die vraagkant met die watersekuriteitsplanne van die dorpspanchayat-vlak, is goedgekeur vir die implementering van 8.350 water beklemtoonde dorpe in 7 state, waaronder Haryana, Gujarat, Karnataka, Madhya Pradesh, Maharashtra, Rajasthan en Uttar Pradesh. [44]
- Die 2013 National Water Framework Bill verseker dat Indië se grondwater 'n openbare hulpbron is en nie deur maatskappye benut moet word deur water te privatiseer nie . Die Nasionale Waterraamwerkwetsontwerp stel almal in staat om toegang te verkry tot skoon drinkwater, en die reg op skoon drinkwater kragtens artikel 21 van 'Reg op lewe' in die Indiese grondwet . Die wetsontwerp dui aan dat die lande van Indië 'n volle beheer wil hê oor grondwater in waterdraers. Tot dusver is Andhra Pradesh , Assam , Bihar , Goa , Himachal Pradesh , Jammu & Kashmir , Karnataka , Kerala , Wes-Bengale , Telangana , Maharashtra , Lakshadweep , Puducherry , Chandigarh , Dadra en Nagar Haveli die enigste wat hierdie rekening gebruik. [43]
- In 2012 is die Nasionale Waterbeleid opgedateer, wat voorheen in 1987 van stapel gestuur is en in 2002 en later in 2012. [45]
- In 2011 het die Indiese regering 'n modelwetsontwerp vir grondwaterbestuur opgestel; hierdie model kies watter staatsregerings hul wette oor die gebruik en regulering van grondwater kan toepas.
- Die 1882-vergemaklikingswet gee grondeienaars voorkeur bo oppervlak en grondwater wat op hul grond is en laat hulle toe om soveel te gee of te neem as wat hulle wil, solank die water op hul grond is. Hierdie wet voorkom dat die regering die regulering van grondwater toepas, wat baie grondeienaars in staat stel om hul grondwater te privatiseer in plaas daarvan om dit in gemeenskapsgebiede te bekom. Artikel 7 (g) van die Wet op Verligting van 1882 bepaal dat elke grondeienaar die reg het om alle water onder die land en op die oppervlak wat nie in 'n gedefinieerde kanaal deurloop nie, binne sy perke te versamel. [43]
Kanada
'N Beduidende deel van die bevolking van Kanada maak staat op die gebruik van grondwater. In Kanada vertrou ongeveer 8,9 miljoen mense of 30% van Kanada se bevolking op grondwater vir huishoudelike gebruik en ongeveer twee derdes van hierdie gebruikers woon in landelike gebiede . [46]
- Die Grondwetwet, 1867 , gee aan geen bevel van die Kanadese regering gesag oor grondwater nie; daarom val die aangeleentheid grotendeels onder provinsiale jurisdiksie
- Federale en provinsiale regerings kan verantwoordelikhede deel wanneer hulle te doen het met landbou , gesondheid, inter-provinsiale waters en nasionale waterverwante kwessies.
- Federale jurisdiksie in gebiede as grens- / oorgrenswaters, visserye, seevaart en water op federale lande, Eerste Nasies- reservate en in gebiede.
- Federale jurisdiksie oor grondwater wanneer waterdraers inter-provinsiale of internasionale grense oorsteek.
'N Groot grondwaterinisiatief van die federale regering is die ontwikkeling van die multi-versperringsbenadering. Die multi-versperringsbenadering is 'n stelsel van prosesse om die verswakking van drinkwater uit die bron te voorkom. Die multi-versperring bestaan uit drie sleutelelemente:
- Beskerming van bronwater,
- Drinkwaterbehandeling, en
- Drinkwater verspreidingstelsels. [47]
Per land
Grondwater is 'n belangrike waterbron vir die voorsiening van drinkwater , veral in droë lande.
Buiteaardse grondwater
Grondwater mag nie net tot die aarde beperk word nie. Die vorming van sommige landvorms wat op Mars waargeneem is, is moontlik beïnvloed deur grondwater. Daar is ook bewyse dat vloeibare water ook in die ondergrond van Jupiter se maan Europa kan voorkom . [48]
Sien ook
- Basisvloei
- Grondwaterafhanklike ekosisteme
- Grondwaterbankery
- Grondwater vloei
- Grondwatermodel
Verwysings
- ^ National Geographic Almanac of Geography, 2005, ISBN 0-7922-3877-X , p. 148.
- ^ a b c d "Wat is hidrologie en wat doen hidroloë?" . Die USGS Waterwetenskapskool . Amerikaanse Geologiese Opname . 23 Mei 2013 . Besoek op 21 Januarie 2014 .
- ^ "Waar is die aarde se water?" . www.usgs.gov . Besoek op 18/03/2020 .
- ^ Gleick, PH (1993). Water in 'n krisis. Pacific Institute for Studies in Dev, omgewing en sekuriteit. Stockholm Env. Instituut, Universiteit van Oxford. Druk. 473p , 9 .
- ^ a b c Lall, Upmanu; Josset, Laureline; Russo, Tess (2020-10-17). "'N Kiekie van die wêreld se uitdagings vir grondwater" . Jaarlikse oorsig van die omgewing en hulpbronne . 45 (1): 171–194. doi : 10.1146 / annurev-environment-102017-025800 . ISSN 1543-5938 .
- ^ "Meer inligting: Grondwater" . Columbia-watersentrum . Besoek op 15 September 2009 .
- ^ Amerikaanse departement van binnelandse sake (1977). Grondwaterhandleiding (Eerste uitg.). Verenigde State se regering se drukkery. bl. 4.
- ^ Bethke, Craig M .; Johnson, Thomas M. (Mei 2008). "Grondwatertydperk en grondwatertydperk-datering". Jaarlikse oorsig van Aarde- en Planetêre Wetenskappe . 36 (1): 121–152. Bibcode : 2008AREPS..36..121B . doi : 10.1146 / annurev.earth.36.031207.124210 . ISSN 0084-6597 .
- ^ Gleeson, Tom; Befus, Kevin M .; Jasechko, Scott; Luijendijk, Elco; Cardenas, M. Bayani (Februarie 2016). "Die wêreldwye volume en verspreiding van moderne grondwater" . Natuurgeowetenskap . 9 (2): 161–167. Bibcode : 2016NatGe ... 9..161G . doi : 10.1038 / ngeo2590 . ISSN 1752-0894 .
- ^ Lêer: Grondwaterstroom.svg
- ^ Hassan, SM Tanvir (Maart 2008). Assessering van grondwaterverdamping deur grondwatermodel met ruimtelik-tydelik veranderlike vloed (PDF) (MSc). Enschede , Nederland : Internasionale Instituut vir Geo-Inligtingkunde en Aarde-waarneming.
- ^ Al-Kasimi, SM (2002). Bestaan van gronddampvloei: bewys en gebruik om die woestyn te plant met reflekterende tapyt . 3 . Dahran. bl. 105–19. Onbekende parameter
|book-title=geïgnoreer ( hulp ) - ^ Bense, VF; Gleeson, T .; Liefdeloos, SE; Bour, O .; Scibek, J. (2013). "Foutsone hidrogeologie" . Aardwetenskaplike resensies . 127 : 171–192. Bibcode : 2013ESRv..127..171B . doi : 10.1016 / j.earscirev.2013.09.008 .
- ^ "Feite oor globale gebruik van grondwater" . Nasionale Grondwatervereniging . Besoek op 29 Maart 2021 .
- ^ a b Scholl, Adam. "Kaartkamer: verborge waters" . Wêreldbeleidsjoernaal . Besoek op 19 Desember 2012 .
- ^ Brown, Lester. "Die groot voedselkrisis van 2011." Foreign Policy Magazine , 10 Januarie 2011.
- ^ a b Sophocleous, Marios (2002). "Interaksies tussen grondwater en oppervlakwater: die stand van die wetenskap". Hidrogeologiejoernaal . 10 (1): 52–67. Bibcode : 2002HydJ ... 10 ... 52S . doi : 10.1007 / s10040-001-0170-8 . S2CID 2891081 .
- ^ "Gratis artikels en sagteware oor die dreinering van versuipte grond en die beheer van soutgehalte in die grond" . Besoek 28-07-2010 .
- ^ Ludwig, D .; Hilborn, R .; Walters, C. (1993). "Onsekerheid, ontginning van bronne en bewaring: lesse uit die geskiedenis" (PDF) . Wetenskap . 260 (5104): 17–36. Bibcode : 1993Sci ... 260 ... 17L . doi : 10.1126 / science.260.5104.17 . JSTOR 1942074 . PMID 17793516 . Gearchiveer vanaf die oorspronklike (PDF) op 26-08-2013 . Besoek 2011-06-09 .
- ^ a b Zektser, S .; LoaIciga, HA; Wolf, JT (2004). "Omgewingsimpakte van oortrokke grondwater: geselekteerde gevallestudies in die suidweste van die Verenigde State". Omgewingsgeologie . 47 (3): 396–404. doi : 10.1007 / s00254-004-1164-3 . S2CID 129514582 .
- ^ Sommer, Bea; Horwitz, Pierre; Sommer, Bea; Horwitz, Pierre (2001). "Waterkwaliteit en reaksie van makro-ongewerweldes op versuring na verskerpte somerdroogtes in 'n Wes-Australiese vleiland". Mariene en varswaternavorsing . 52 (7): 1015. doi : 10.1071 / MF00021 .
- ^ Perrone, Debra; Jasechko, Scott (Augustus 2019). "Dieper put wat 'n onvolhoubare stopgat tot die uitputting van grondwater boor" . Natuur Volhoubaarheid . 2 (8): 773–782. doi : 10.1038 / s41893-019-0325-z . ISSN 2398-9629 . S2CID 199503276 .
- ^ Upmanu Lall. "Punjab: 'n verhaal van voorspoed en agteruitgang" . Columbia-watersentrum . Besoek op 09/09/2009 .
- ^ Dokka, Roy K. (2011). "Die rol van diep prosesse in die laat 20ste eeuse insinking van New Orleans en kusgebiede in die suide van Louisiana en Mississippi" . Tydskrif vir geofisiese navorsing . 116 (B6): B06403. Bibcode : 2011JGRB..116.6403D . doi : 10.1029 / 2010JB008008 . ISSN 0148-0227 . S2CID 53395648 .
- ^ Sneed, M; Brandt, J; Solt, M (2013). "Landversakking langs die Delta-Mendota-kanaal in die noordelike deel van die San Joaquin-vallei, Kalifornië, 2003–10" (PDF) . USGS Wetenskaplike Ondersoekverslag 2013-5142 . Besoek op 22 Junie 2015 .
- ^ Tosi, Luigi; Teatini, Pietro; Strozzi, Tazio; Da Lio, Cristina (2014). "Relatiewe grondversakking van die Venesiese kusland, Italië". Ingenieursgeologie vir samelewing en gebied - Deel 4 . bl. 171–73. doi : 10.1007 / 978-3-319-08660-6_32 . ISBN 978-3-319-08659-0.
- ^ Aobpaet, Anuphao; Cuenca, Miguel Caro; Hooper, Andrew; Trisirisatayawong, Itthi (2013). "InSAR tydreeksanalise van die insakking van grond in Bangkok, Thailand". International Journal of Remote Sensing . 34 (8): 2969–82. Bibcode : 2013IJRS ... 34.2969A . doi : 10.1080 / 01431161.2012.756596 . ISSN 0143-1161 . S2CID 129140583 .
- ^ Arroyo, Danny; Ordaz, Mario; Ovando-Shelley, Efrain; Guasch, Juan C .; Lermo, Javier; Perez, Citlali; Alcantara, Leonardo; Ramírez-Centeno, Mario S. (2013). "Evaluering van die verandering in dominante tydperke in die meerbed-sone van Mexikostad, geproduseer deur grondversakking deur die gebruik van terreinversterkingsfaktore". Gronddinamika en aardbewing-ingenieurswese . 44 : 54–66. doi : 10.1016 / j.soildyn.2012.08.009 . ISSN 0267-7261 .
- ^ a b Nicholls, RJ; Hanson, S .; Herweijer, C .; Patmore, N .; Hallegatte, S .; CorfeeMorlot, J .; Chateau, Jean; Muir-Wood, Robert (2008). "Rangskik hawestede met hoë blootstelling en kwesbaarheid vir klimaatsekstreme: ramings vir blootstelling" (PDF) . OECD-omgewingstukke (1). doi : 10.1787 / 011766488208 . Besoek op 22 Mei 2014 .
- ^ a b Befus, KM; Barnard, PL; Hoover, DJ; Finzi Hart, JA; Voss, CI (Oktober 2020). "Toenemende bedreiging van kusgrondwatergevare as gevolg van die toename in seevlak in Kalifornië" . Natuur Klimaatsverandering . 10 (10): 946–952. doi : 10.1038 / s41558-020-0874-1 . ISSN 1758-6798 . S2CID 221146885 .
- ^ Polemio, M .; Dragone, V .; Limoni, PP (2009). "Monitering en metodes om die agteruitgangsrisiko van die grondwaterkwaliteit in karstiese akwifere (Apulia, Suid-Italië) te ontleed." Omgewingsgeologie . 58 (2): 299–312. Bibcode : 2009EnGeo..58..299P . doi : 10.1007 / s00254-008-1582-8 . S2CID 54203532 .
- ^ Fleury, P .; Bakalowicz, M .; De Marsily, G. (2007). "Onderzeeërbronne en karfwaterdraers aan die kus: 'n oorsig". Tydskrif vir Hidrologie . 339 (1–2): 79–92. Bibcode : 2007JHyd..339 ... 79F . doi : 10.1016 / j.jhydrol.2007.03.009 .
- ^ Eawag (2015) Geogeniese besmettingshandboek - Arseen en fluoried in drinkwater aanspreek. CA Johnson, A. Bretzler (red.), Die Switserse federale instituut vir waterwetenskap en -tegnologie (Eawag), Duebendorf, Switserland. (aflaai: www.eawag.ch/en/research/humanwelfare/drinkingwater/wrq/geogenic-contamination-handbook/)
- ^ Amini, M .; Mueller, K .; Abbaspour, KC; Rosenberg, T .; Afyuni, M .; Møller, M .; Sarr, M .; Johnson, CA (2008) Statistiese modellering van wêreldwye geogeniese fluoriedbesoedeling in grondwater. Omgewingswetenskap en -tegnologie, 42 (10), 3662–68, doi : 10.1021 / es071958y
- ^ Amini, M .; Abbaspour, KC; Berg, M .; Winkel, L .; Hug, SJ; Hoehn, E .; Yang, H .; Johnson, CA (2008). “Statistiese modellering van wêreldwye geogeniese arseenbesmetting in grondwater”. Omgewingswetenskap en -tegnologie 42 (10), 3669–75. doi : 10.1021 / es702859e
- ^ Winkel, L .; Berg, M .; Amini, M .; Hug, SJ; Johnson, CA Voorspelling van grondwaterarseniese besmetting in Suidoos-Asië vanaf oppervlakparameters. Nature Geoscience, 1, 536–42 (2008). doi : 10.1038 / ngeo254
- ^ Rodríguez-Lado, L .; Son, G .; Berg, M .; Zhang, Q .; Xue, H .; Zheng, Q .; Johnson, CA (2013) Grondwater arseen besoedeling in China. Wetenskap, 341 (6148), 866–68, doi : 10.1126 / science.1237484
- ^ Amerikaanse omgewingsbeskermingsagentskap (EPA). 2006-11-08. "Nasionale Primêre drinkwaterregulasies: grondwaterreël; finale reël." Federale Register, 71 FR 65574
- ^ "Grondwaterreël" . Drinkwatervereistes vir state en openbare waterstelsels . EPA. 2018-12-18.
- ^ "Brownfields Alle toepaslike navrae" . EPA. 2019-12-19.
- ^ PM loods 6 000 miljoen Crore-grondwaterbestuursplan , NDTV, 25 Desember 2019.
- ^ Chindarkar, Namrata; Grafton, Quentin (5 Januarie 2019). "Indië se aftakeling van grondwater: wanneer wetenskap aan beleid voldoen" . Beleidstudies oor Asië en die Stille Oseaan . 6 (1): 108–124. doi : 10.1002 / app5.269 . Besoek op 2 Desember 2020 .
- ^ a b c Suhag, Roopal (Februarie 2016). "Oorsig van grondwater in Indië" (PDF) . PRS India.org . Besoek op 9 April 2018 .
- ^ Sentrum keur 6 000 miljoen stelsels vir die bestuur van grondwater , Times of India, op 24 Desember 2019 goed.
- ^ "Nasionale Waterbeleid 2002" (PDF) . Ministerie van Waterbronne (GOI). 1 April 2002. bl. 2. Gearchiveer vanaf die oorspronklike (PDF) op 18 Januarie 2012 . Besoek op 15 Augustus 2012 .
- ^ Rutherford, Susan (2004). Gebruik van grondwater in Kanada . https://www.wcel.org/sites/default/files/publications/Groundwater%20Use%20in%20Canada.pdf .CS1 maint: ligging ( skakel )
- ^ Côté, Francois (6 Februarie 2006). "Varswaterbestuur in Kanada: IV. Grondwater" (PDF) . Biblioteek van die parlement .
- ^ Richard Greenburg (2005). The Ocean Moon: Soek na 'n uitheemse biosfeer . Springer Praxis Boeke.
Eksterne skakels
- USGS-kantoor vir grondwater
- IAH, Internasionale Vereniging van Hidrogeoloë
- The Groundwater Project - Aanlyn platform vir grondwaterkennis