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斯坦福大学水资源专家讨论野火对水质的威胁

斯坦福水文学家Newsha Ajami被任命为加州区域水质委员会成员,他讨论了野火如何影响水质,以及我们如何更好地准备和应对这些挑战。

野火的破坏路径不仅限于燃烧的东西——水也有危险。当火灾从森林和草原蔓延到城市地区时,它们会焚烧家庭和工业产品,如电脑和汽车,留下的是化学物质和重金属的混合物。雨水会把这些水冲进小溪、河流和市政水处理系统,而这些水处理系统还没有做好应对有毒洪水的准备。与野火有关的侵蚀产生的大量泥沙也会阻塞水系统和应变处理要求。

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林赛·菲尔加斯和罗伯·乔丹的视频

斯坦福水文学家Newsha Ajami讨论了野火如何威胁水质。

这些挑战并不局限于火灾多发地区。火山灰和烟雾颗粒可以携带有害化学物质数百英里,如果不是数千英里。即使是我们灭火的方式也会污染我们的水,这一点在今年4月就已经清楚地表明了。虽然阻燃剂还没有被用于扑灭野火,但研究表明,常用的阻燃剂对水生生物可能是致命的。

作为旧金山地区水质控制委员会的成员,Newsha Ajami与当地、州和联邦机构合作,监测并确保受野火影响地区的水质。Ajami是斯坦福大学西部水资源项目的城市水政策主任,同时也是城市水系统和美国城市水利基础设施(ReNUWIt)是位于斯坦福大学的国家科学基金会工程研究中心。她与《斯坦福报告》讨论了野火对水质的威胁。

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Residents of a neighborhood sit by and watch a fire threaten their homes.
Science & Technology

理解野火季节

随着加州的野火季每年都带来疏散、社区破坏和持续的健康影响,斯坦福大学的教师们一直在探索预防火灾和管理健康风险的方法。

野火影响水质的潜在危险有哪些?

当野火蔓延到城市地区时,它们烧毁了房屋、汽车、餐馆和商店,这些地方到处都是电子产品、家用电器、太阳能电池板、工业化学品、电池、油漆和塑料,等等。如果火的碎片没有被完全清理干净,它可以被冲洗并通过雨水运输到水体中。我们希望一场暴雨能帮助我们控制火势,但这场雨会将火种碎片冲进水体。此外,这些火灾还会烧毁供水管道等基础设施,可能切断清洁用水。

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对依赖水的农作物和产品有什么影响?

除非你把所有的庄稼都盖上,并抱着最好的希望,否则就无法防止灰尘和烟雾进入土壤,影响土壤的化学性质。植物可以通过它们的叶子和根直接吸收这些污染物,这可能会影响它们的生长,或者使它们不适合食用。对于高价值的农作物来说,这些化学物质会改变味道——比如葡萄——当然也会影响销售。这对以水为基础的饮料公司来说不是什么问题。他们净化水,而且大多数人根本不考虑他们的啤酒或其他饮料的水源。因此,可能需要一个严重的公关错误,因为野火对水源的影响会影响啤酒或其他饮料的销售。不管怎样,我们对从野火残骸进入农作物的化学物质了解甚少,所以这仍然是一个需要研究的问题。

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2018年,加州萨克拉门托附近的美国河上空,浓烟滚滚。(图片来源:Robert Couse-Baker / Flickr)

我们能做些什么来防止野火对水源的影响?

积极的森林管理,特别是在荒地-城市交界的地区。我们可以安装沉积物屏障,并采取其他措施应对野火的影响,但这些措施可能成本高昂,而且需要大量劳动力。最重要的是,在被冲进水道之前,要清理城市地区被烧毁的废墟。你需要装备重型设备的工作人员,时间和资金来做这件事。很难预测一场强烈的野火会如何蔓延,因为它取决于很多因素。然而,我们需要在设计过程中融入更多的创新思维,并结合更多基于自然的解决方案和灵活的系统,如湿地、开放空间和河岸地区,以减缓火灾扩展和相关的水污染。

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在新政策、方针等方面,我们需要什么?

鉴于我们对水系统中与火灾有关的化学物质暴露的长期后果了解有限,我们需要重新思考如何进行水处理。我们需要重新审视易发火灾地区与水有关的基础设施的指导方针。我们需要就火灾后的监测策略制定新的指导方针,以便跟踪和了解短期和长期累积的水质影响。此外,我们需要开发创新的资金和金融模式和工具,如债券,使公私伙伴关系能够解决紧迫的环境问题,包括森林管理和城市发展,以应对气候变化和联邦和州资金的缩减。

然而,主要的重点应该是防火。建设更具防火能力的城市和社区需要人民和立法者的意志。这种情况现在已经不存在了,因为这类火灾是一种新现象,我们仍在努力了解它。因此,重点主要放在灾难恢复上。此外,目前的资助模式使预防和清理的资金只能在特定的时间获得——不一定是最合理或最有利的时间,因为我们在预防上的开支越多,我们需要在灾后管理上的开支就越少。

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在我们对野火如何影响水的认识上有哪些重要的空白?

野火对城市-荒地界面的水质影响还没有完全被了解和调查。这类火灾是最近才出现的一种现象,主要是由于气候变化及其对极端强度的影响而加剧的。我们需要对与火灾有关的金属和毒素进行更积极的短期和长期监测。我们需要调查火山灰和烟雾如何影响火灾区域以外其他地区的水和土壤。

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.stanford.edu/2019/12/17/wildfires-impact-water-quality/