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水是生命之源,是地球這顆藍(lán)色星球饋贈(zèng)和滋養(yǎng)生命的根基。在地球上,隨著大氣循環(huán)周而復(fù)始的運(yùn)行,水分別以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)完成著空間和時(shí)間上的變遷,為包括人類在內(nèi)的無數(shù)生命提供了物質(zhì)和能量供應(yīng)的載體和原材料,推動(dòng)著地球呈現(xiàn)出一派生機(jī)勃勃的景象。

人類對(duì)深層地下水的需求越來越高

然而,隨著全球變暖的不斷加劇,地球的水資源正常穩(wěn)定的循環(huán)遭到了極大的影響,水資源的空間分配變得越來越不平衡、也越來越?jīng)]有規(guī)律,部分地區(qū)干暖化的程度越來越高,湖泊、河流水量持續(xù)性減少已成常態(tài),甚至有些河湖永遠(yuǎn)干枯見底,帶來一系列的水資源危機(jī)問題。比如,美國西部近年來的持續(xù)高溫和干旱,不但使很多河流、湖泊、水庫每年都可能出現(xiàn)歷史最低水位,而且地下水位也出現(xiàn)了不同程度的下降,當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟畣栴}越來越突出。

據(jù)科學(xué)家們統(tǒng)計(jì)分析,目前,世界上處在缺水地區(qū)的人口,已經(jīng)占據(jù)到了全球總?cè)丝诘囊话胍陨?,地表水(包括河流、湖泊、水庫、冰川融水等)的缺乏,使得更多地區(qū)的人們,不得不從地下抽取地下水。占全球人口數(shù)量一半的人們的飲用水以及40%的農(nóng)業(yè)灌溉用水,需要從地下獲得。

那么地下水在抽取后,很少人會(huì)在意它的質(zhì)量、年齡和脆弱程度。從學(xué)術(shù)上看,地下水指的是存在于地下各種多孔介質(zhì)中的水,根據(jù)埋藏的條件不同,可以分為上層滯水、潛水和承壓水。

一般情況下,埋藏得越深,其存在的時(shí)間就會(huì)越長。所以,依賴于地下水作為供給水源的地區(qū),在人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和氣候變化的壓力下,同時(shí)在抽取成本的控制下,往往較淺的地下水抽取的頻率和總量就越多,在這種持續(xù)、高強(qiáng)度地消耗之下,淺層地下水現(xiàn)在已經(jīng)不能滿足人們的需求了,不得不向著埋藏更深、歷史更久遠(yuǎn)的深層地下水“挺進(jìn)”。而深層地下水的存在時(shí)間,基本上都是存在周期長達(dá)數(shù)百、數(shù)千甚至數(shù)萬、幾十萬年,引用這些古老地下水,會(huì)有什么感覺?會(huì)給我們帶來什么影響呢?

飲用古代地下水

如果讓你咬一口具有1000年歷史的面包,那么很大的概率你沒有什么勇氣。但是地下水不一樣,即使存在上萬年的古老地下水,抽上來乍看上去,和礦泉水應(yīng)該也沒有什么區(qū)別,所以不會(huì)影響你喝下去的決心。當(dāng)然,埋藏越深的地下水,就越不容易受到地面降雨、溫度、污染等因素的影響,理論上應(yīng)該越干凈。

不過,由于埋藏在地下時(shí)間過長,地下水無時(shí)無刻不在緩慢流動(dòng)過程中,與多孔介質(zhì)、周圍的巖層等發(fā)生浸潤和摩擦,來源于外界的天然化學(xué)物質(zhì),也會(huì)不可避免地進(jìn)入到地下水體中。因此,不同區(qū)域、不同埋深、不同年齡、不同運(yùn)動(dòng)方式的地下水,其中的天然化學(xué)物質(zhì)含量也會(huì)有所不同,從而影響到它的味道。

比如,在一般的深井中抽取的地下水,往往都有一千年的歷史。有相當(dāng)一部分的礦物質(zhì)元素會(huì)“溶解”其中,其含量水平與水體的年齡、巖層本底都有關(guān)系。當(dāng)?shù)叵滤w中含有較多的鐵、錳等元素時(shí),水體往往會(huì)變得渾濁變色,并且?guī)в行任?,過量飲用會(huì)引發(fā)中毒現(xiàn)象。

而當(dāng)水體中含有適量的鋰元素時(shí),則會(huì)產(chǎn)生興奮、積極的心理因素。如果水體含有較高濃度的氟化物,那么水體則有明顯的咸澀味道,長期飲用輕者產(chǎn)生氟斑牙,重者骨質(zhì)增生甚至失去行動(dòng)能力。

如果在靠近海洋的地方,長期依賴抽取地下水作為飲用水,那么地下所形成的水位下降空間,會(huì)誘使海水進(jìn)入地下含水層,使得地下水受到海水的污染,不但味道發(fā)生苦咸化,而且對(duì)人體產(chǎn)生的危害更大。

古老含水層的破壞

讓我們想象一下15000年前地下水的經(jīng)歷。15000年前,一場傾盆而下的暴雨席卷某個(gè)陸地區(qū)域,一部分在降落后通過蒸發(fā)作用重新回到大氣中,有一些雨水落入到了河流、湖泊中,變?yōu)榈乇韽搅鲗?shí)現(xiàn)了空間的轉(zhuǎn)移,還有一部分降落到土壤中,在重力作用下慢慢滲透下去,成為了地下水補(bǔ)給的“流動(dòng)路徑”。

在滲透過程中,當(dāng)然有一些仍然進(jìn)行了揮發(fā),有些被植物所吸收,有些滯留在土壤中,還有一部分向下滲的深度越來越大,從而聚集在數(shù)百米的基巖縫隙和孔隙中。在這部分下滲到深層的水體,在較長的時(shí)間內(nèi),都將與地面以上和淺層地表的水循環(huán)隔離開來,甚至幾千幾萬年都默默地待在那里或者緩慢地移動(dòng)。

直到15000年后的某一天,人類通過打井,將這些古老的地下水抽取上來,讓它們“重見天日”。在很多缺水地區(qū),大部分這種古老的地下水,已經(jīng)從那里被抽出,主要用于農(nóng)業(yè)灌溉、生活飲用以及工業(yè)用途。被抽取后的地下留下了“中空”區(qū)域,隨后一部分被來自地表的、被污染過的水體重新填充了,比如農(nóng)業(yè)灌溉的尾水、工業(yè)的廢水還有農(nóng)業(yè)面源污染后的水等等。

與此同時(shí),大量、持續(xù)、過度地抽取古老的地下水,那么含水層就需要較長的時(shí)間來補(bǔ)充和恢復(fù),那么水體原本的流動(dòng)路徑就會(huì)被破壞,從而地下水位就會(huì)出現(xiàn)下降,同時(shí)地下水對(duì)河水、泉水、濕地、湖泊等的自然補(bǔ)給功能就會(huì)受到影響。更為嚴(yán)重的是,如果抽取的數(shù)量太大,那么也有幾率使得地層變得不穩(wěn)定,產(chǎn)生地面裂縫、塌陷甚至輕微的地震等。

水資源是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,用之不覺,失之難存。從某種意義上來說,目前人類對(duì)地球水資源的利用,不但在數(shù)量上已經(jīng)逼近極限,而且在獲取的途徑上,正在朝著更深、更遠(yuǎn)、更極端的方式發(fā)展,那些數(shù)萬年、數(shù)十萬年前的地下水,也越來越多地被抽出來做飯、灌溉和用于生產(chǎn),這種高強(qiáng)度的利用方式,在幾年、十幾年的時(shí)間內(nèi),就打破了地下含水層數(shù)千年才能形成的穩(wěn)定補(bǔ)充機(jī)制,地下水正在以更低的水位、更難抽取的代價(jià),給人類施以警告。