當海平面上升威脅飲用水時,科學家們尋求經濟實惠的解決方案

研究人員正在尋找大西洋和墨西哥灣沿岸面臨海水入侵的地區

Aerial Views Of Construction On The Carlsbad Desalination Plant

在2015年8月於加利福尼亞州卡爾斯巴德拍攝的這張航拍照片中,卡爾斯巴德海水淡化廠正在建設中。科學家們正在探索氣候受威脅社群從其他來源獲取淡水的方法。

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海平面上升給沿海地區帶來的不僅僅是漲潮和惱人的洪水。它們還將鹽水帶入內陸含水層,溶解的鹽分會汙染飲用水。

賓夕法尼亞大學一項新的研究工作旨在識別大西洋和墨西哥灣沿岸易受影響的供水系統,這些系統面臨海平面上升帶來的水質風險,並制定戰略,使公用事業部門更能抵抗海水入侵。

“我認為當人們通常考慮海平面上升時,他們會想到海岸侵蝕或沿海道路被淹沒,或者可能是建築物結構支撐的減弱,例如邁阿密Surfside公寓大樓 倒塌,”賓夕法尼亞大學城市和區域規劃助理教授、這項研究工作的主要負責人Allison Lassiter在電話採訪中說。


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“人們較少考慮對飲用水的潛在影響,”她說。

沿海社群通常位於該國發展最快的地區,海平面上升已經破壞了房屋、企業和基礎設施,主要是街道洪水造成的。

還有人員傷亡。

“除了口感不佳外,鹽鹼化的水還會危害弱勢群體,包括高血壓患者和孕婦,”Lassiter說。

雖然存在解決海水入侵供水的方法——從堤壩和海堤到海水淡化廠——但此類專案的成本和地理限制正在增加。專家表示,一些供水公司缺乏為這些專案融資的資源。

“坦率地說,他們只是在努力維持系統執行,”美國土木工程師學會公用事業工程和測量研究所前任主席、地下水文地質學家David Totman說。

Lassiter和她的同事認為,有更創新且經濟實惠的方法來應對海水入侵的風險,包括使用分散式供水系統,該系統使用先進的感測器和無線網路來識別鹽度峰值,並在必要時幫助水務管理人員切換到替代水源。

專家們將這種方法稱為“智慧供水系統”,並指出它們可能非常適合只有一個飲用水入口或負債累累或使用者相對較少的公用事業部門。該方法遵循一項名為“安全失效”的規劃原則,這意味著系統在設計時考慮了備用措施。

“這項研究可能有助於弄清楚在哪些地方這些分散式系統是有意義的,”Totman說,他沒有參與賓夕法尼亞大學的研究,而是加利福尼亞州科技公司Innovyze的私營部門主管。

專家指出,海水入侵併不是一個新問題,海平面上升只會加速許多沿海社群的問題,這些社群的飲用水資源已經緊張。

根據美國地質調查局的資料,地下水鹽度水平上升有多種原因,包括供水公司和農業使用者過度使用深層含水層。隨著其他氣候變化的影響——尤其是高溫和乾旱——擴大到歷史上供水充足的地區,這些壓力只會增加。

“在美國佛羅里達州,鹽水透過不同的複合方式侵入了地下水供應,”美國地質調查局在2019年對海水入侵及其對用水戶影響的評估中表示。

“海水侵入含水層是因為淡水地下水位相對於海平面下降,導致更高梯度的水流向淡水,”美國地質調查局表示。“此外,洩漏的鹽水內陸運河、含水層之間的洩漏,甚至深部鹽水的湧流也影響了淡水含水層。”

Lassiter表示,她的研究將調查從新澤西州到得克薩斯州的社群的海水入侵問題,特別關注可能感受到多種氣候變化影響的農村和低收入地區。

“關於什麼是現實的、經濟實惠的以及對水務機構有用的,我們仍然有很多研究要做,”Lassiter說。“當然,不同的環境和社會條件將決定不同地方的正確策略。”

轉載自 E&E News 經POLITICO, LLC許可。版權所有 2022年。E&E News為能源和環境專業人士提供重要新聞。

Daniel Cusick 負責報道氣候變化適應和復原力方面的新聞。他於2003年加入E&E News,併發布了從南佛羅里達到明尼蘇達州北部的新聞報道。他曾報道過六個以上的颶風災後重建區,並記錄了東非的氣候變化影響、復原力和能源轉型。他居住在明尼阿波利斯。

更多作者:Daniel Cusick

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