野火不仅会烧毁农田,还会污染农民用来灌溉农作物和饲养牲畜的水

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2023 年 8 月席卷夏威夷毛伊岛的野火成为美国一个多世纪以来最致命的火灾。虽然对家庭和旅游业的危害最受关注,但农业也受到了影响。 受到严重影响 整个岛屿,火焰扑灭后,伤害并没有停止。

在某些情况下,大火会在地下闷烧数周。水系统遭到破坏,部分水系统受到污染,科学家们才刚刚开始了解。

smoke comes from a burned area underground.
毛伊岛火灾发生两周后,火灾仍在地下闷烧。 安德鲁·惠尔顿/普渡大学, CC BY-ND

作为一个 环境工程师, ,我与受野火和其他灾害影响的社区合作。我还带领一支由大学和公共工程专业人士组成的团队协助毛伊岛应对火灾。

在一个 新研究 基于这一努力,我的团队与夏威夷农业部合作,评估受损的供水系统,包括对牲畜和农作物至关重要的水管、水井和水泵。这是同类研究中第一项调查野火对农业供水系统造成损害的研究。

研究结果显示了火灾烧毁财产时可能发生的损害类型,并向其他农业地区发出了警告。与美国 平均发生超过 60,000 起野火 每年有 720 万英亩的土地被烧毁,显然山火已成为一个 全社会问题.

受污染的水基础设施带来风险

野火经常会导致电力中断,从而导致农民和牧场主所依赖的水泵瘫痪。它们还会损坏管道,释放有毒化学物质并产生长期影响。

我的团队和其他人最近进行的市政供水系统研究表明 水源 甚至管道和水箱也会变得 使用不安全. 。对火灾肆虐地区的研究发现,挥发性有机化合物(VOC)含量很高,例如苯(一种致癌物质), 高于危险废物限值. 。接触这种水会对人造成直接伤害。

当水泵停止工作或部件损坏时,市政供水系统就会失去压力。当这种情况发生时, VOC可以进入加热的 或者 燃烧的塑料, 、建筑物和植被。

Two water tanks in a field.
即使储罐没有受到火灾影响,为其提供服务的管道如果升温也可能受到污染。 安德鲁·惠尔顿/普渡大学, CC BY-ND

一个潜在的挑战是 VOC渗透 塑料 水线, 、垫圈和水箱就像水进入海绵一样。即使坏水被冲掉,化学物质也会从塑料中浸出,使水变成水。 数周至数月不安全. 。必须更换损坏的部件。

然而,毛伊岛火灾发生后,并没有立即就农民和牧场主应如何检查和测试其供水系统提供指导。

学习毛伊岛的经验

农场和牧场有许多塑料供水系统组件。在一个牧场,大火烧毁了超过九英里的塑料水管。大部分管道沿着栅栏延伸到地面以上,栅栏也被烧毁。

塑料灌溉系统被毁。许多其他部件熔化、泄漏或缺水。有时,停电会导致水泵无法保持管道充满水。

A melted pipe with a hole in it lays on the ground.
一些塑料水管因火灾时的温度和水压而爆裂。 安德鲁·惠尔顿/普渡大学, CC BY-ND
A melted pipe in a wooded area.
超过 9 英里的塑料聚乙烯输水管被大火烧毁。 安德鲁·惠尔顿/普渡大学, CC BY-ND

尽管 水井可能会被污染 好吧 肠衣可能会燃烧, ,井本身没有受到污染。这主要是因为水井远离可燃材料,并且消防员和物业工作人员帮助保护它们。

然而,烟雾中的碎片和颗粒确实进入了动物食槽、水桶和饮水器。为了动物的安全,这些物品必须排干并清洁。火灾发生后,供水系统被反复用清水冲洗,对供水系统的挥发性有机化合物检测没有发现残留污染。

还有很多问题有待解答

还有许多未解答的问题。由于火灾前没有对农业供水系统进行VOC测试程序,因此没有数据显示此类污染的频率和严重程度。

并非所有遭受火灾的市政供水系统都会受到污染。污染与地点、系统和火灾本身的差异有关。

A plastic bowl attached to a fence with a water line coming into it.
动物饮水系统通常由塑料管供水。 安德鲁·惠尔顿/普渡大学, CC BY-ND

也没有关于这种被野火污染的水对动物和农作物造成多大程度伤害的数据。动物会避开水而脱水吗?农作物会受到污染吗?暴露会影响牲畜的肉吗?许多悬而未决的问题需要兽医、作物和土壤科学家的专业知识。

解决办法有哪些?

显而易见的一件事是,农民和牧场主缺乏足够的指导来防止野火造成的水系统污染。一些 实际经验教训 可以帮助这些社区成员恢复活力:

  • 应通过保留设备来建立防御空间 30 英尺远 来自可燃材料。掩埋塑料部件 地下 3 英尺 有助于保护它们免受火灾。

  • 类似于火灾后的市政供水系统,受损的农业供水系统 组件应隔离. 。应快速重新填充管道和水箱并用水彻底冲洗,以帮助消除潜在的污染。

  • 输水装置,包括水槽、水桶和轮胎饮水器,应排空并清洁。当担心污染时, 化学水测试 应进行。在某些情况下,必须更换组件。

A cow in a field with burn landscape behind it.
为牛供水的管道和水井也可能面临野火的风险。 安德鲁·惠尔顿/普渡大学, CC BY-ND

2024年 加州农民调查 显示“山火期间最依赖和最需要的”三大资源是发电机、水泵和储水箱。这些物品将有助于防止水系统压力损失和污染。

谁可以帮忙?

农场和牧场的野火风险可以降低。状态和 联邦农业部 保险公司可以提供财务援助。技术援助是 可以从大学获得.

减轻野火的影响并加快恢复可以帮助农场和牧场做好自耕农的工作,以支持健康和经济。

已获得许可: CC-BY-SA
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