《全球地下水及其可再生性的一些思考和建议》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2015-11-30
  • 加南大维多利亚大学的格里森和他的研究团队利用环境示踪剂(半衰期约12.32年的氢的放射性形式)和数值模拟在全球尺度上估计了全球地下水量。他们的数据既不表明地下水质量也不表明可恢复力。像石油和天然气等流体,地下水也不能100%提取。作者指出,由于地下水补给是“现代”-的,即在过去的50年进行了补给,因此地壳上层2公里内的地下水只有6%是可再生的。

    地下水对能源和粮食安全、人类健康和生态系统很重要。由于地下水的补给的时间或者说地下水年龄对于不同的地质过程是重要,如化学风化、海洋富营养化和气候变化。然而,测得的地下水年龄范围从几个月到百万年不等。全球地下水量和分布中小于50年的现代地下水是最近重新补给的,也最容易受到全球变化影响,但其情况未知。在这里,格里森团队结合地球化学、地质、水文和地理空间数据集的地下水数值模拟和氚年龄分析表明,在地球陆地的最上面部分不到6%的地下水是现代水。研究团队发现,在地壳上部2km内地下水总体积约2260万立方公里,其中10万–500万立方公里小于50年。尽管现代地下水占地球总地下水的一小部分,但现代地下水的体积相当于分布于大陆深度约为3米的水体。这一水资源使其它的所有活动的水文循环其他组成部分相形见绌。

    格里森等人定义了地下水可再生性一些想法和建议,需要根据可再生的地下水年龄进行确定。为什么不讨论地下水可再生性方面时间尺度,如50年地下水可再生性、100年、200年。因为它可能不满足要求的最坏的情况,它在超出了人类的生命延续时间尺度上更为适合。

    论文详细页面可访问以下链接:http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2590.html#affil-auth

    论文截图:

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    • 编译者:郝心宁
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    • 突尼斯北部豪阿利亚平原(Haouaria Plain)的地下水位近年来持续下降,导致土壤盐度增加,可耕种的作物数量不断减少,降雨无法和从前一样补充浅层含水层。地下水资源枯竭这一难题正威胁着中东和北非地区(MENA)可持续性经济和社会的发展,如何控制和管理地下水过度开采已成为该地区政治决策者、管理者和学者面临的挑战。 国际水资源管理研究所(International Water Management Institue,IWMI)与突尼斯、黎巴嫩、约旦和阿联酋等合作伙伴共同推进一项由美国国际开发署(United States Agency for International Development,USAID)资助的为期3年的项目,用来研究通过政策措施和利益方对话抑制地下水过度开采。该项目发现,MENA地区目前的规定和管理措施存在着5项“顽疾”并给出了相应的解决措施。 一、存在问题 1、地下水使用者分散 影响MENA地区地下水资源的主要问题是地下水使用者数量众多但分布分散。和大多数其他城市一样,摩洛哥对需要管理的水井数量并不清楚。20世纪70年代,黎巴嫩官方报告确认的水井数量是3,000口,现在预计数量在80,000~100,000之间。摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯、黎巴嫩及也门的水井数量都在100,000~200,000之间。因此政策的监管和执行非常艰巨。 2、法规未得到有效实施 也门的非法钻井随处可见;约旦农民改造、改道地下水道,或藏匿非法水井;黎巴嫩一半以上水井未经注册,大部分农民都没有开井所需的授权书,再加上处罚不力,因此,黎巴嫩政府水井注册费缴收状况不佳不足为奇。这些国家和地区由于缺少资源和预算,监管部门人手严重不足,外加对现状认识不足,使得法规未得到有效实施。 3、平衡短期发展和长期环境可持续性的关系 MENA地区的管理和决策者面临着一个政策困境,即如何在保证民生安全和减轻贫困的同时平衡现有资源,限制钻井和抽取地下水。除非开采或提供新的水资源(例如海水淡化、废水再利用或地表水调转),否则在如何权衡农业领域短期社会经济需求和长期资源保护这一问题中,前者通常占得上风。约旦即是此种情况,20世纪70年代到90年代中期,由于农业扩张,Azraq湿地损失了90%的自然水淹面积;摩洛哥年度地下水整体开采透支量超过10亿立方米。 4、地下水的既得利益和政治关系 短期政治任务和个人利益,都可能阻碍在职官员的中立性,破坏执法的公正性。在也门,一些议会成员也非法钻井;在埃及、约旦或摩洛哥,大规模投资者对地下水农业的利益,已经阻碍了法律的通过及法规的执行。 5、公众知识匮乏 地下水资源利用及枯竭对大多数人来说是不可见的,原因在于这种变化有时很慢,负面影响通常会延迟多年。突发性的降雨过后,由于地下水位的季节性增加,渗水可能暂时性补给蓄水层,造成假象。公众对于地质构造、地下水存储和动力学知识缺乏同样是理性管理的一大障碍。 二、解决方案 1、了解管理需求。在地下水资源的数据、研究、知识、使用等方面需要加大关注、资源和投入。若国家在数据收集和分析上没有实质性投资,就无法进行有效管理。 2、采用工具和政策措施。注册、定价、共同管理等措施需要依据情况采用。 3、制定鼓励措施,鼓励注册新的和现有水井。通过奖励措施鼓励注册水井,制定惩罚措施抑制不注册行为,让地下水使用者的管理更为便捷。 4、分解大蓄水层。在综合考虑水文、地理、社会和管理方面因素的基础上,将大蓄水层分解为易于管理的下属单元; 5、支持利益相关者的资金和政策支持。利益相关方的参与并非万能,需要长期的实践。 6、借鉴其他国家的创新政策。地下水政策及实践解决方案议案(Groundwater Solutions Initiative for Policy and Practice,GRIPP)平台促进国家间的研究和实践,促进可持续发展、粮食和水安全的地下水解决方案。 (编译 郝心宁)
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