Загрязнение подземных вод Центральной долины - Central Valley groundwater pollution

В Калифорнии сельское хозяйство - это отрасль стоимостью 47,1 миллиарда долларов, что составляет 2% экономики штата. В основе этой отрасли лежит Центральная долина Калифорнии , жизненно важный сельскохозяйственный центр штата и страны. Состоит из обоих долины Сан - Хоакин и Сакраменто долине , Центральная долина, по оценкам , две трети пахотных земель государства с 7 миллионов гектаров. Калифорния также является ведущим производителем молочных продуктов в стране: 1,8 миллиона взрослых коров в Центральной долине составляют 80% молочных заводов Калифорнии. Поскольку Центральная долина является важным регионом для производства крупного сельскохозяйственного производства в штате, который часто страдает от засухи, количество и качество воды были главной проблемой. Загрязненные подземные воды в Центральной долине Калифорнии представляют собой растущую проблему для многих сельскохозяйственных сообществ, расположенных в этом районе. Подземные воды в Центральной долине в настоящее время представляют собой ресурс, который находится под угрозой из-за чрезмерного использования загрязнения, и представляет собой проблему общественного здравоохранения для отраслей и сообществ, которые зависят от них как от основного источника воды. В сочетании с чрезмерным расходом подземных водоносных горизонтов загрязнение грунтовых вод становится все более тревожным, поскольку количество чистых грунтовых вод сокращается. Краткосрочные решения этой растущей проблемы часто являются дорогостоящими и трудными для своевременного осуществления, при этом вода очищается как безопасная для использования. В настоящее время нитраты являются наиболее распространенным из этих загрязнителей в Центральной долине из-за большого количества сельскохозяйственных стоков, которые поступают с многочисленных ферм в долине. Концентрация естественного мышьяка также является проблемой.

История

Откачивание грунтовых вод происходит в долине с 1850 года, когда жители начали строить насосы, чтобы восполнить нехватку поверхностных вод в этом районе. На рубеже 20-го века Калифорния зарекомендовала себя как ведущий сельскохозяйственный штат благодаря своим технологическим достижениям в управлении земельными ресурсами , ирригации и технике. Центральная долина имела идеальные экономические и климатические условия для выращивания разнообразных культур и привлекала богатых землевладельцев для развития своей промышленности в регионе. В начале 1900-х годов технология управления отходами не развивалась с той же скоростью, что и сельское хозяйство. Это делает эти водоносные горизонты чрезвычайно важными, поскольку грунтовые воды поставляют большую часть воды, необходимой для сельскохозяйственных целей, и служат единственным источником воды для нескольких общин по всей долине.

Однако для подпитки водоносных горизонтов нет обратного количества воды, и в последние годы наблюдается рост пересыхания колодцев. Этот чрезмерный расход грунтовых вод создает многочисленные проблемы для фермеров по всей долине и только усугубляется последствиями изменения климата. Подземные воды, загрязненные нитратами, возникли в результате 50-летнего нерегулируемого управления утилизацией отходов животноводства, септических систем и коммерческих удобрений. Калифорнийский закон об устойчивом управлении подземными водами 2014 года был первым в своем роде законом, в котором было определено, как управлять подземными водами таким образом, чтобы не навредить и не поставить под угрозу доступ будущих поколений к чистым подземным водам.

До этого закона не существовало никаких нормативных положений, касающихся управления подземными водами, кроме федерального Закона о безопасной питьевой воде и Закона о чистой воде . Даже эти действия не полностью защищают жителей Центральной долины. Последовательный мониторинг не начался до 1950-х годов, когда в 1980-х было завершено всего 13 000 тестов. Сегодня база данных California Spatio Temporal Information по нитратам в подземных водах (CASTING) основана на более чем 133 329 исследованиях в регионе Центральной долины. Благодаря достижениям в области испытаний и исследований Центральная долина наращивает усилия по сокращению воздействия загрязнения воды нитратами, которое, как ожидается, резко возрастет в следующие пару десятилетий.

Нормы и стандарты

Установленный Министерством здравоохранения Калифорнии максимальный уровень загрязнения нитратами в CCR §63341 составляет 45 миллиграммов на литр (мг / л) для нитратов в виде NO3 (что эквивалентно 10 мг / л для нитратов в виде азота или «N». ); 10 мг / л для нитрата плюс нитрит в виде N; и 1 мг / л для нитрита в качестве N. В общественных колодцах необходимо проводить ежегодное тестирование воды, при котором они представляют свои уровни нитратов в Департамент здравоохранения, однако в частных колодцах это не распространяется. Хотя 98% населения штата имеет доступ к воде с приемлемым уровнем нитратов, существуют различия в том, кто не имеет доступа к чистой воде.

Несмотря на современные данные и методы обеспечения безопасности сельского хозяйства, в период с 2005 по 2008 год 92 системы водоснабжения в Центральной долине были пристроены к колодцам, содержащим незаконные уровни нитратов, от чего пострадали 1 355 000 жителей этого района. Исторически сложилось так, что программы по снижению воздействия нитратов на общественное здоровье и экономику на сообщества и промышленность обходятся в 1 миллион долларов каждая, что делает этот процесс дорогостоящим и медленным.

Калифорнийский закон об устойчивом управлении подземными водами 2014 года был первым в своем роде законом, в котором было указано, как управлять подземными водами таким образом, чтобы не навредить и не поставить под угрозу доступ будущих поколений к чистым подземным водам. Подписанный губернатором Джерри Брауном в 2014 году, этот законодательный пакет из трех законопроектов создает основу для сохранения подземных вод и управления ими на местном и государственном уровне. Это создает регулирующий процесс, обязывающий агентства по устойчивости подземных вод (GSA) принимать планы устойчивости подземных вод (GSP) для управления поставками. До этого закона правила были только на федеральном уровне с Законом о безопасной питьевой воде и Законом о чистой воде и не могли защитить жителей Центральной долины. Согласно этим законам, фермы и места бурения нефтяных скважин не могут сбрасывать сточные воды в землю, если они влияют на чистую питьевую воду; однако, если вода была непригодна для питья, эти источники могли сбрасывать в воду смертоносные отходы, тем самым лишая жителей доступа к водоносному горизонту.

Источники азота

Навоз, удобрения , заражения и естественные причины являются основными источниками нитратов в грунтовых водах. В зависимости от района Центральной долины навоз и удобрения являются крупнейшими источниками нитратов. Ежегодно в Соединенных Штатах к удобрениям добавляют около 11,5 миллионов тонн азота. Затем азот в удобрении выбрасывается в атмосферу в виде газообразного аммиака, или остальная часть насыщается почвой и усваивается растениями. Азот в почве преобразуется в нитраты, которые являются основной формой азота для загрязнения грунтовых вод. В США 53% нитратов получают из удобрений, что делает это приоритетным для калифорнийских чиновников. Навоз производит около 6,5 миллионов тонн азота, который при неправильном обращении может загрязнить почву и источники воды. Естественные причины, такие как нитраты, встречающиеся в сельскохозяйственных культурах, всегда являются минимальным источником.

Воздействие на население

Было проведено несколько исследований воздействия азота на здоровье человека. Главный вывод, который подтверждается всеми исследованиями, - это период воздействия. Для того чтобы реальный риск рака был значительно выше, период воздействия должен составлять не менее 5, а в некоторых случаях 10 лет. Это кажется значительным, однако, учитывая возражения правительства, 10 лет не кажутся такими уж большими сроками. Женщины, употребляющие воду с содержанием нитратов более 5 мг / л, подвержены более высокому риску рака щитовидной железы . Здесь важно понимать, что эти 5 мг / л на 5 мг ниже федерально принятого предела. При потреблении нитрат будет конкурировать с йодом в организме, который усваивается щитовидной железой . Когда щитовидная железа поглощает азот вместо йода, она начинает терять функцию. Это воздействие происходит всего за 5 лет до того, как риск рака щитовидной железы значительно возрастет. Люди подвергаются более высокому риску рака толстой и прямой кишки, когда они потребляют воду с высоким (выше 5 мг / л) уровнем нитратов. Воздействие в течение 10+ лет связано с повышенным риском рака толстой кишки среди уязвимых групп населения. (,). Эти группы населения обычно представляют собой сообщества, у которых нет доступа к свежим фруктам и овощам, поскольку недостаток витамина С является основным фактором риска. Питьевая вода и пищевые источники нитратов и нитритов вызывают повышенный риск рака из-за того, что нитратные соединения вступают в реакцию с аминами и амидами с образованием канцерогенов. Также существует повышенный риск неходжкинской лимфомы. Одно конкретное исследование показало, что длительное воздействие повышенных уровней нитратов в питьевой воде может способствовать риску развития НХЛ. Точный процесс того, как это происходит, все еще исследуется.

Ссылки