Владельцы частных колодцев должны ежегодно проверять качество воды, согласно недавнему исследованию Университета штата Канзас, которое показало, что уровни нитратов в неглубоких колодцах превышают стандарты Закона США об охране окружающей среды.
«Изменения, которые мы замерили в водоносном горизонте Грейт-Бенд-Прери, кажутся большими по сравнению с изменениями, наблюдаемыми в национальном исследовании Геологической службы США», - сказал Мэтью Кирк, доцент геологии Канзасского государственного университета и руководитель исследования. следователь.
Водоносный горизонт Грейт-Бенд-Прери, являющийся частью водоносного горизонта Хай-Плейнс, был в центре внимания 40-летнего сравнительного исследования сельских колодцев, недавно опубликованного в журнале «Гидрогеология». Кирк и Александрия «Элли» Ричард Лейн, выпускник Канзасского государственного университета 2018 года по специальности «геология», опубликовали исследование вместе с Дональдом Уиттемором, Канзасская геологическая служба; Рэнди Стотлер, факультет геологии Канзасского университета; и Джон Хильдебранд и Оррин Ферил, оба из Района управления подземными водами Биг-Бенда № 5.
«Водоносный горизонт Грейт-Бенд-Прери очень уязвим для загрязнения, и если владельцы сельских колодцев не знают, что существует проблема, они, очевидно, ничего не могут с этим поделать», - сказал Кирк. «Муниципалитеты обязаны проверять и обеспечивать жителей городов безопасной питьевой водой, но частные владельцы сельских колодцев должны взять на себя ответственность проверять свои колодцы не реже одного раза в год».
По словам Лейна, который сейчас работает в Министерстве здравоохранения и окружающей среды штата Канзас, существует множество наборов, которые можно приобрести в Интернете менее чем за 40 долларов и которые проверяют наличие бактерий, пестицидов, свинца, меди, железа, нитратов и жесткости воды. в колодцах.
«Эти наборы хороши для базовых анализов, и если что-то вызывает беспокойство, жители могут отправить образец в лабораторию для дальнейшего тестирования», - сказал Лейн. «В KDHE мы пытаемся информировать сообщества частных колодцев о том, что важно ежегодно проверять их колодцы».
Исследование Кирка и Лейна 2016 года измеряло химический состав воды и сравнивало его с измерениями 1970-х годов на тех же участках. В 20 из 21 скважины было повышено содержание нитратов, или NO3-, по сравнению с образцами 1970-х годов. В семи скважинах превышены концентрации нитратов, разрешенные стандартом EPA для питьевой воды. В исследовании 1970-х только одна из скважин превышала текущий стандарт EPA.
«Качеству воды уделялось не так много внимания, как количеству воды в водоносном горизонте Хай-Плейнс, - сказал Кирк. «Запасы подземных вод в водоносном горизонте Грейт-Бенд-Прери относительно стабильны, но если вода там есть и ее качество ухудшается, это тоже плохо».
По словам Кирка, высокий уровень нитратов в питьевой воде может вызвать проблемы со здоровьем человека и домашнего скота, препятствуя переносу кислорода кровью и, возможно, вызывая более высокий риск развития рака. Слишком большое количество нитратов в грунтовых водах также может стимулировать выброс урана и селена из отложений в воду. В то время как количество воды может быть главной проблемой для многих сельских районов в настоящее время, Кирк сказал, что проблемы с качеством воды могут вскоре занять первое место в списке проблем с водой в сельской местности.
«В других частях водоносного горизонта Высоких Равнин, скорее всего, тоже произойдут изменения, но они просто проявятся дольше из-за времени транспортировки между поверхностью и уровнем грунтовых вод», - сказал Кирк.
Время транспортировки в районе исследования довольно быстрое, поскольку почва песчаная, а уровень грунтовых вод ближе к поверхности, сказал Кирк. Кроме того, водоносный горизонт и песчаная почва не являются идеальной средой обитания для микробов, которые помогают очищать воду, потребляя нитраты.
«Подземные воды в водоносном горизонте прерий Грейт-Бенд часто содержат кислород, и в этом случае микроорганизмы обычно дышат кислородом, а не нитратами», - сказал Кирк.
Согласно результатам исследования, колодцы с самым высоким уровнем загрязнения находились на полях, используемых для выращивания сельскохозяйственных культур, а изотопные данные, такие как химическая сигнатура, показывают, что нитраты в водоносном горизонте поступают из удобрений. Кирк сказал, что удобрения помогают фермерам повысить урожайность, но избыток удобрений может загрязнить водоснабжение.
Я не знаю, как выглядит будущее и как мы сбалансируем эти вопросы - выращивание продовольствия для всего мира и поддержание здоровья природных ресурсов для выращивания этого продовольствия, - но нам нужно найти способы замедлить накопление нитратов. и лучше управлять нитратами в будущем», - сказал Кирк.
Кирк выступает за точное земледелие для внесения удобрений и посадки покровных культур, которые используют избыток нитратов в почве при посадке между сбором урожая одной продовольственной культуры и посадкой следующей. Кирк сказал, что эти два метода помогают уменьшить сток избыточных удобрений и становятся все более распространенными в орошаемом земледелии в регионе. Он также сказал, что необходимы дополнительные исследования, чтобы оценить, выравнивается ли резкое увеличение между двумя периодами исследования или оно только увеличилось в последние годы.
«Нам нужно больше данных о сезонных колебаниях уровня нитратов и данные за несколько лет, чтобы действительно понять тенденцию увеличения», - сказал Кирк. «Мы также надеемся взять пробы из дополнительных колодцев, чтобы оценить изменения в большей части водоносного горизонта. Мы хотели задокументировать это открытие и попытаться распространить информацию, потому что, в конце концов, это значительное увеличение содержания нитратов, которое может повлиять на здоровье людей."
Поддержка исследования была обеспечена грантом для аспирантов Геологического общества Америки, Департамента геологии Канзасского государственного университета и Национального научного фонда.