地下水是从地表渗入土壤、沙层和岩石裂隙与孔隙中的水。
地下水是至关重要的饮用水来源,也是农业、工业和自然生态系统的重要资源。然而,地下水供应正受到过度开采和污染物的威胁。
多家机构认为,需要通过法律提供保护,并加强对这一资源的监测。
你能想到一种看不见、却对生命至关重要的东西吗?你可能会想到氧气,但地下水也是正确答案。
地下水是从地表渗入土壤、沙层和岩石裂隙与孔隙中的水。全球几乎所有液态淡水都是地下水,联合国粮食及农业组织(FAO)表示,因此地下水是地球生命的重要组成部分。
地下水填满的地下空隙称为饱和带——也就是位于地下水位以下的空间。随后,水继续向下渗透,直至遇到无法渗透的岩层;之后,水通过称为含水层的岩石和沉积物构造流出地面。
地下水的自然出口包括泉水、溪流、河流和海洋,也可以通过钻入含水层的水井人工抽取。地下水在地下停留的时间从几天到数千年不等。
地下水为何重要?
粮农组织将地下水称为“食物中看不见的成分”,美国地质调查局则称其为世界上最重要的自然资源之一。
全球约70%的地下水用于生产粮食、畜产品和工业作物;农作物灌溉用水中,约三分之一来自地下水。
生活在世界较干旱地区的人们几乎完全依赖地下水供水。在美国,地下水为八个州提供至少50%的淡水——其中最依赖地下水的是密西西比州,占84%——总体而言,地下水占全美淡水使用量的比例略低于三分之一。
印度是全球最大的地下水使用国,据世界银行统计,其用量占全球总量的四分之一;北美和南亚的灌溉对地下水资源依赖最大。
自然生态系统也需要地下水,因为地下水能确保湿地和溪流有水流动。
此外,许多工业流程也会利用地下水资源——通常是那些重视水质、但地表水获取受限的流程,包括制造业、采矿、石油和天然气、能源生产、工程和建筑业。
地下水面临的问题
人们对地下水的依赖正迅速增加,在许多地区,地下水开采速度已经超过自然补给速度。
原因之一是粮食产量增加。粮农组织 表示,到2050年,产量必须提高50%,以满足预计将达到90亿的全球人口需求。
另一个问题是污染。农业中使用的化学肥料和有机肥料可能污染地下水,专家担心这会威胁人类健康和生态系统健康。科学期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)估计,这些污染物中最多可能有一半会到达地下水位。
过度开采也是问题之一:从含水层抽取的地下水超过了雨雪对其的补给量。持续过度开采会导致地下水位长期下降,威胁依赖地下水的生态系统,例如泉水和植物群落。
解决办法是什么?
粮农组织表示,保护地下水免受污染至关重要,并建议加强监测。
“可持续利用地下水需要持续监测用水量,”粮农组织表示,“尤其是依靠不可再生含水层供水的灌溉系统。卫星技术为估算地下水消耗量和开采量提供了成本效益较高的机会。”
世界银行也呼吁加强监测,并表示地下水的长期可持续性还需要有影响力的机构提供支持,同时还需要法律保护。该机构建议,在地下水取水点周围设立保护区,以阻止污染。
世界经济论坛表示,尽管气候变化造成不利影响,确保清洁水供应充足仍是全球最紧迫的挑战之一;论坛还指出,许多农村生计往往依赖农业,因而也依赖地下水。论坛呼吁加强规划与合作、增加投资、开展数据分析并推动技术创新,以帮助管理和保护全球水资源。






