保护地下水资源:丹麦视图

人和自然生态系统依赖地下水生存并蓬勃发展全世界水使用水平大相径庭^一号保护地下水资源是一项全球需要,特别是随着人口增长和气候变化的影响,如更频繁和频繁的洪涝和干旱等。

在丹麦,99%的饮用水来自地下水-水存在于土地表层下饱和区²WSP地下水专家Thomas Hauerberg Larsen和Katerina Tsitanaki讨论丹麦如何保护地下水资源分享洞察力和实践可促进全世界地下水资源可持续管理

专家:Thomas Hauerberg Larsen博士化学工程技术主管受污染水土卡特琳娜齐托纳基博士环境工程技术主管受污染土壤和地下水

地下水提供全世界近一半饮用水,约40%水用于灌溉农业,约三分之一水用于工业它可以维系生态系统,维护河流基流并预防陆地下沉和海水入侵

源码 :地下水概述:隐形可见UN水

哪些中心问题与世界地下水相关

卡特琳娜三叉树问题分布于世界不同地区在澳大利亚、加利福尼亚、地中海和中东,主要问题是缺水和海水过度抽取入侵斯堪的纳维亚和有沿海温带气候的其他地区,污染往往是主要威胁污染源可能来自农用肥料高硝酸盐水平、杀虫剂或动物饲料所用化学品,如锌、铜和抗生素,以及空气和雨传播沉降城区工业化学品如PFAS/多氟基和氯化溶剂可能构成威胁在世界其他地方,自然产生的污染物如砷可能成为威胁

气候变化还影响全球地下水资源一些地区雨量下降加温度提高导致资源回填减少,地下水耗竭在其他地区,如丹麦,雨量增加导致地下水表靠近或上方上升,可能对农地和/或城市环境造成破坏。

丹麦如何保护地下水资源并维护优质饮用水

Thomas Hauerberg拉森:丹麦高度依赖高质量地下水根据丹麦立法,饮用水应来自净地下水,除简单吸附法、pH调整法(稀有)和透沙清除粒子和铁矿子过滤法外不接受高级处理

为保护地下水资源,已制定全面的技术和调控措施,包括限制使用肥料和杀虫剂。此外,市管地下水抽取防止过度抽取,以既定全区域战略为基础的区域努力具有高度优先排序和主动方法特征。区域主管部门有责任查找、调查、风险评估,必要时清理对地下水构成威胁的老棕田近期不构成风险但被认为构成未来风险的站点也包括在这项工作中

在国家一级,地下水资源协调映射和浅深地下水及其他水体污染物监测系统形成了保护国家水资源的全面方法。

此外,水使用和处置税减少了工业用和家用水的抽取性此外,有效监测配水系统可快速检测和补偿水泄漏,因此系统缺水少之又少这使采水量几乎减半 自采水峰值 1970年代后期80年代初

卡特琳娜三叉树:同样重要的是要指出丹麦从顾问和当局之间甚至是竞争者之间的信任和知识分享文化中得益国土面积小[约580万人]意味着土壤和地下水领域许多专业人员互相了解通过年度会议和多次会议,其中许多会议由ATV水土基金会组织,目前由WSP主持,新方法和趋势公开讨论分享共同目标是保护地下水资源

当局面向开发并热切地试探新址调查法和清理法或地下水保护法这一点表现为对技术开发项目的贡献和(共同)资助大学研究项目和博士丹麦大区有网站测试新方法丹麦EPA提供每年小技术开发项目融资的机会当局高标准文档使用方法

与丹麦地下水相关的主要挑战是什么

卡特琳娜三叉树:由于丹麦当局负责超过35,000个遗址,其中许多遗址位于重要地下水资源之上,人们非常关注优先调查哪些遗址以及哪些遗址应修复的问题。最新的做法是优先设计基于向特定地下水资源可容忍大规模排泄的补救努力正导致受污染场地可接受污染物水平发生重大变化。在此之前,基于健康 MLs[最大污染物水平]在任何类型地下水中的任何超值都被视为问题,即使它本非用于饮用水,网站将列作未来清理

2020年29%的公共水井中发现至少一种农药成分,8.1%的调查水井中至少有一种农药高于最大允许富集度定位点源和/或对地下水质量构成危险的扩散源是一项艰巨任务。WSP对受污染场地使用杀虫剂达10多年之久,包括丹麦EPA

地下水硝酸盐是一个大问题,因为丹麦大都为农地。最近的研究使人们对硝酸盐高浓度对健康的影响感到关切。

如果硝酸盐MCL下调,可能很难维持未经处理地下水的饮用水生产多堆污水淤泥分布田间淤泥养分高,但也可能含有荷尔蒙、抗生素和其他化学品,这些化学品可及时污染地下水资源。

因气候变化地下水位上升也是一个问题,对城市和农业区都是如此。

除这些挑战外,尽管有中央协调程序绘制地下水资源图并有污染物监测系统,但许多主管部门负责保持良好的地下水质量。努力有时支离破碎和互不协调协调国家计划为后代获取高质量地下水

可建议几条方法推进地下水资源可持续管理

Thomas Hauerberg拉森:从一开始,详细的水文地理知识对地下水资源管理至关重要各种地球物理方法一直是绘制丹麦地下水资源图的关键映射地下水资源为评估含水层质量、数量和脆弱性提供宝贵信息。这对于规划水抽取和通过控制重要含水层之上的未来土地利用保护资源至关重要。持续开发新方法专用于此任务2003年,丹麦开发的直升机载SkyTEM系统作为水文地理映射工具引进并自那以来大量使用2020年WSP首次获取tTEM电磁系统,这是最新开发的地球物理工具,可详细绘制下至70米深的3D次表层地质图系统是丹麦Aarhus大学集中研究的产物,丹麦WSP有一支小合格团队使用这一工具。

卡特琳娜三叉树:还有必要主动管理地下水资源新的分析方法,如监测程序非目标分析,可提供工业化学品、农药、抗生素和其他危险物质未来威胁的预警

Thomas Hauerberg拉森:为识别和清理受污染场地,视现场而定可使用数组补救技术例子之一是热修复,我们在Jonstrup使用³网站最近清除数百千克氯化溶剂,阻止这些溶剂进入含水层

卡特琳娜三叉树限制高地下水补注区使用杀虫剂并改进耕作法也是保护地下水资源的必要步骤今日丹麦许多农民应用智能杀虫剂和肥料使用,基础是GPS跟踪、光学识别和土壤分析等投入这种措施比传统做法有改进并可以减少杀虫剂使用

还必须使有机养殖具有吸引力部分受立法、消费者需求以及某些大型超级市场链需求驱动

^一号Hannah Ritchie和Max Roser(2017年)-Water使用和压力,OurWorldInData.
²U.S.地质测量局地表下饱和带水上表饱和区称水表地下水填充地下材料如沙子、砾石和其他岩石中的孔片和骨折,方式与水填海绵基本相同。地下水自然流出岩石材料或抽取水(有用量)时,岩石材料称为含水层
³Jonstrup约38千米24千米哥本哈根西北部