帯水層は、地下水を含んだり、透過したりできる透水性の 岩石の塊です。帯水層感受性とは、地層が液体(潜在的に汚染物質を含む)を受け入れ、透過する固有の能力です。[1]米国の特定の地域では、人口のニーズを満たすために地下水への依存度が高まっています。[2]
原因
毎日、地球全体でおよそ 2 ミリメートルの雨が降ります。そのうち約 4 分の 1 が帯水層を通過して地下水になります。浅く浸透性の高い地下水面は汚染を受けやすい傾向があります。さらに、降雨量が少ない地域ほど、汚染はより濃くなります。蒸発散によっても、下方へと流れる水の量が減少します。
帯水層の感受性は、ある程度は自然に発生します。天然化学物質は、近くの土壌や岩から帯水層に浸透することがあります。ただし、これが多すぎると悪影響を及ぼします。最も一般的な懸念事項の 1 つは、水中の塩化物と溶解性固形物の量です。連邦基準では、溶解性固形物の最大値は 500 mg/l (0.00029 oz/cu in)、塩化物の場合は 250 mg/l (0.00014 oz/cu in) と規定されています。溶解性固形物と塩化物は、沿岸帯水層や数百フィートより深い帯水層によく見られます。鉄とマグネシウムも地下水に影響を与える可能性があります。また、井戸のポンプ効率を低下させることもあります。
地下水中の窒素は通常それほど多くはありませんが、人間の関与により増加する可能性があります。連邦基準では、地下水中の窒素の最大レベルは 10 mg/L と規定されています。人間が介入しない限り、レベルは通常 0.2 mg/l (1.2 × 10 −7 oz/cu in) 程度に留まります。ただし、レベルが 3 mg/l (1.7 × 10 −6 oz/cu in) を超える場合は、人間の関与が考えられます。通常、窒素は無害ですが、乳児にメトヘモグロビン血症 を引き起こすことがわかっています。[3]
帯水層の感受性は、帯水層の孔が大きいか小さいかによっても異なります。導電率の低い岩石は帯水層と呼ばれます。これにより、利用可能な水の量が制限される可能性があります。[4]
地下水への影響
地下水は、米国の半分以上の地域にとって、 飲料水の非常に重要な水源となっています。飲料水のすべてが地中から得られる農村地域では、特に重要です。
地下水プロジェクト教育政策によって証明された地下水の信頼性に関する統計は次のとおりです。[3]
- 淡水取水量の22パーセント
- 全人口の飲料水の53パーセント、中立人口の飲料水の97パーセント
- 公共水道取水量の40パーセント
- 家庭用および商業用の46パーセント
- 工業および鉱業用途の24パーセント
- 農業用途の34パーセント(主に灌漑用)
帯水層は井戸に供給される地下水の重要な供給源でもあります。地下水はこれらの帯水層を通って井戸に流れ込みます。しかし、井戸も帯水層に影響を与えます。これらの井戸に大量の水を汲み上げると、井戸の周りに窪みが生じる可能性があります。[4]
バージニア州保健局と米国地質調査所は、バージニア州の帯水層の汚染感受性を調べる研究を行っている。この情報は、地下水が飲用として十分安全かどうかを判断するのに用いられる。この研究は4年間にわたって行われる。研究者らは炭素14を使って汚染の年代を調べる予定である。[5]
防止
これらの帯水層は、きれいな水を供給するために汚染から保護される必要があります。この貴重な地下水を保護するためのプログラムが実施されています。これらのプログラムには、井戸元および水源保護プログラムが含まれます。[6]農業地域や都市部に近い地域は帯水層の影響を受けやすいリスクが高いため、細心の注意を払う必要があります。[7]
参考文献
- ^ Lisenbee, AL; Davis, AD; Miller, SL (2010)。「パハサパ石灰岩(マディソン帯水層)ラピッドシティ西四角形の帯水層感受性マップ」。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ Lopes, Thomas (2004). 「ネバダ州の帯水層の水質と汚染の受けやすさ、1994-2004」USGS。
- ^ ab ムーディ、デイビッド。「地下水汚染の原因と範囲」地下水公共政策リーフレットシリーズ。
- ^ ab Gotkowitz, Madeline; Gaffield, Stephen (2006). 「ウィスコンシン州カルメット郡の地下水位と帯水層感受性マップ」
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ 「バージニア州帯水層の感受性」。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ Lopes, Thomas (2006). 「ネバダ州の帯水層の質と汚染に対する感受性、1990-2004」。USGS 。科学調査報告書: 48。Bibcode : 2006usgs.rept...48L。doi :10.3133/sir20065127。
- ^ Tesoriero, Anthony; Spruill, Timothy; Eimers, Jo (2004). 「米国南東部の沿岸平野環境における浅層地下水の地球化学:帯水層感受性への影響」。応用化学。
