Water

大多数溪流的岩石底部都有一个充满活力的小世界。当阳光透过水面， 蜉蝣若虫, ，不比你的指甲大，紧贴着覆盖着藻类的鹅卵石。它们像刷子一样的口器刮擦绿色的外皮，在进食时留下微弱的痕迹。六条细长的腿将它们固定在水流上，而羽毛状的鳃轻轻地波动，从流动的水中吸取氧气。 这种场景在流经人口稠密地区的维护良好的小溪和溪流中很常见。但当野火席卷时，留下的有毒物质可能会破坏这个生态系统。 当您想到城市野火时，您可能会想到烧焦的树木和房屋。但在附近溪流的表面之下，火灾也会引发一场无声的剧变——这种剧变会影响到生物种群，而这些生物是水体健康状况的重要指标。 一些有助于保持溪流健康的底栖无脊椎动物的图片，它们的消失可能是麻烦的征兆：放大 10 倍的片足类动物和蜉蝣，以及小龙虾。 卡姆林·米勒 野火是一种 许多生态系统的自然组成部分. 。他们通过清除枯死的灌木丛和使景观恢复活力 释放营养 来自植被和土壤。 然而，当火灾从自然界蔓延到社区时，它们会遇到完全不同的燃料。城市大火消耗合成和天然材料，包括房屋、车辆、电子产品和家用化学品。这创建了一个...

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。 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...

加勒比海的沙滩、清澈碧绿的海水和生机勃勃的珊瑚礁，其中充满了各种令人惊叹的海洋生物，长期以来一直是这些岛屿的骄傲。 阳光、大海和沙滩这三者造就了这个热带天堂 世界上最依赖旅游业的地区. 但现在，所有这一切都受到威胁。爆发式增长 海藻的类型 称为马尾藻的是 造成...

化学家在 20 世纪 30 年代发明了 PFAS，让生活变得更轻松：不粘锅、防水衣服、防油食品包装和防污地毯都是由 PFAS 实现的。但近年来，越来越多的 发现与这些化学品有关的健康风险 已经变得越来越令人担忧。 PFAS——全氟烷基和多氟烷基物质——现在要么被怀疑，要么 已知贡献 甲状腺疾病、胆固醇升高、肝损伤 和癌症, 除其他健康问题外. 它们可以在血液中找到 大多数美国人 以及许多饮用水系统，这就是为什么环境保护局于 2024 年 4 月最终确定了 第一个可执行的联邦限制 饮用水系统中六种类型的 PFAS。全氟辛烷磺酸 (PFOS)、全氟辛酸 (PFOA)、全氟己烷磺酸 (PFHxS)、全氟NA (PFNA) 和 GenX 的含量限制在万亿分之 4 到 10 之间，小于 1000 个奥林匹克规模的游泳池中的一滴水，这说明了这些化学品的毒性。第六种类型，PFBS，使用所谓的混合物作为混合物进行监管。 危险指数. 满足这些新限制并不容易，也不便宜。还有一个问题：虽然 PFAS 可以从水中过滤掉，但这些“永久化学物质”很难被破坏。 我的团队 圣母大学致力于解决涉及水系统污染物（包括 PFAS）的问题。我们探索新技术来去除 PFAS 饮用水 并到 处理 PFAS 废物. 。以下是挑战的严重性以及减少饮用水中 PFAS 的方法...

气候变化是 威胁 风暴加剧，美国的水利基础设施 洪水泛滥的社区 干旱导致未做好准备的地区的淡水供应枯竭。 严重的风暴 席卷南方 2024 年 4 月阐述了一些风险：新奥尔良，雨 下降得更快 作为城市的 泵可以将其去除. 。一个 水线断了 密西西比州哈蒂斯堡附近的风暴期间。其他社区面临停电和 为了安全起见煮水的建议 在使用它之前。 我们学习 基础设施 弹力 和 可持续性 并看到一个 危机日益严重, ，特别是在美国东南部，供水系统和雨水基础设施老化 让更多社区面临风险 随着天气变得更加极端。 4 月 10 日，由于该地区的水泵跟不上降雨量，新奥尔良地区的多个社区被洪水淹没。信用：里德·蒂默. 为了找到最佳解决方案并建立有弹性的基础设施，社区需要认识到全球变暖所带来的威胁以及管理这些威胁的障碍。 水危机是什么样子的 水危机可能是由水过多或过少引起的，并且会以意想不到的方式挑战饮用水系统。 在过去十年的大部分时间里，阿拉巴马州北部和中部的部分地区经历了 严重干旱. 。此外，还挖了井来提供水 已经干涸, ，由于干旱和过度使用导致地下水位下降。 新奥尔良的供水是 2023 年会以另一种方式受到干旱的威胁：咸...

如果你站在 几乎地球上的任何一点, ，有水流过你脚下的地面。 地下水提供 世界上大约一半的人口有饮用水，近一半的水用于灌溉农作物。它在干旱期间维持河流、湖泊和湿地的生存。 地下水是可再生资源，但它可以 几十年甚至几个世纪 一些含水层枯竭后得以恢复。目前对这一挑战的理解主要基于人们记录井水位测量的地点和频率。 在一个 新发表的研究, ，我们的团队 数据科学家, 水专家 和 政策专家 编制了这些级别的第一个全球规模数据集。我们分析了 40 多个国家 170,000 口井的数百万次地下水位测量结果，并绘制了地下水位随时间变化的图谱。 我们的研究有两个主要发现。首先，我们发现地下水迅速枯竭在世界范围内普遍存在，而且近几十年来下降速度加快，某些地区的水位每年下降 20 英寸或更多。然而，其次，我们的研究还揭示了许多故意采取行动阻止地下水枯竭的案例。这些结果表明，社会并非不可避免地会耗尽地下水供应，并且通过及时干预，这一重要资源可以恢复。 曼谷、图森和阿尔伯克基的社区已经找到了补充地下水源的方法。 一个干渴星球的肖像 许多因素决定地下水位，包括地质、气候和土地利用。但某个特定地点的地下水...

大型城市供水系统可能会出现很多问题。泵故障。阀门破裂。管道泄漏。即使系统正常运行，水也可能长时间滞留在管道中。缺水也是一个问题 气候变暖的世界中日益严重的问题, ，作为美国西南部的社区并且在许多发展中国家正在发现。 这就是为什么城市开始尝试小规模替代方案，包括废水回收和被称为分散或分布式系统的局部水处理策略。 我 研究大型和小型水系统, ，专注于创新的系统设计，允许当地使用可能会被浪费的水源。随着技术的进步，城市正在发现一些东西 农村社区早已知道:小型水处理， 正确设计的, ，比集中式系统更便宜、更容易维护，并且可以改善水安全和 甚至环境. 净化水——大自然的教训 几乎所有的水都有价值，都可以净化并利用。 大自然做了一个 自然净化水的伟大工作 当它流过地面时。土壤以物理方式过滤水，化学和生物过程有助于随着时间的推移去除污染物。 那些流程 可以模仿 水处理厂和过滤器变得越来越有效。 水处理系统一般如何工作的图解之旅。 传统上，城市依赖于 集中供水系统 在中央设施处理来自河流或含水层的淡水，然后通过大型管道网络进行分配。但随着时间的推移，基础设施变得越来越容易受到...