Vairāk

5.5. Mūsu ūdensapgāde - ģeozinātnes

5.5. Mūsu ūdensapgāde - ģeozinātnes


Ūdens ir būtisks dzīvībai. Kur ņemam saldūdeni?

Atšķirībā no ASV austrumiem Kalifornijā nav liela pazemes ūdens nesējslāņa. Mazais ūdens nesējslānis, kas atradās zem Lielās centrālās ielejas, reģiona lauksaimniecības pirmajos 100 gados galvenokārt bija noplicināts. Tātad, kur mēs ņemam savu ūdeni? Vēlreiz apskatiet nokrišņu daudzumu no 1. novembra līdz 30. aprīlim Gudesa pasaules atlantā. Ievērojiet tumši zaļu un zilu joslu (20-40 collas un 40+ collas) Kalifornijas ziemeļaustrumu daļā. Tas apzīmē Sjerras sniega paku.

Kalifornija izkausēto ūdeni iegūst no Sjerras sniega pakas, izmantojot sarežģītu aizsprostu, rezervuāru un kanālu tīklu (atcerieties aizsprostu karti no ICE kartēm 2. nodaļā?). Tie novirza ūdeni no tā, kur tas ir nogulsnēts (Sjerr Nevada kalnos) uz vietu, kur tas ir ļoti pieprasīts: lauksaimniecībā Centrālajā ielejā, kā arī tādās pilsētās kā Sanfrancisko līča apgabals un Losandželosa. To oficiāli sauc par Valsts ūdens projektu, un kāds no pasaules vērienīgākajiem sabiedrisko darbu projektiem un citi ir saukuši par milzīgu vides katastrofu.


NAŽI: Asiniet savas drošības prasmes. & raquo

Lietota aprīkojuma un apģērbu iegāde no NRS ir lielisks veids, kā tērpt sevi ar budžetu. Paņemiet šos lietotos darījumus, pirms tie vairs nav, un sāciet plānot nākamo piedzīvojumu. Iegādājieties visas lietotās lietas tagad un raquo


Ģeozinātne Havaju salās

Ģeozinātne ir Zemes izpēte un sarežģītie ģeoloģiskie, jūras, atmosfēras un hidroloģiskie procesi, kas uztur dzīvību un ekonomiku. Izpratne par Zemes virsmu un pazemi, tās resursiem, vēsturi un apdraudējumiem ļauj mums izstrādāt risinājumus kritiskām ekonomikas, vides, veselības un drošības problēmām.

Jūsu valsts avots ģeozinātnes informācijai

Darbaspēks Havaju salās

  • 1700 ģeozinātnes darbinieku (izņemot pašnodarbinātos) 2017. gadā 1
  • 73 355 USD: vidējā ģeozinātnes darbinieku vidējā alga 1
  • 4 akadēmiskās ģeozinātnes nodaļas 2

Ūdens izmantošana Havaju salās

  • 359 miljoni galonu dienā: kopējā gruntsūdens izņemšana 3
  • 700 miljoni galonu dienā: kopējā virszemes ūdens izņemšana 3
  • 267 miljoni galonu dienā: publiskā ūdens piegāde 3
  • 385 miljoni galonu dienā: ūdens izņemšana apūdeņošanai 3
  • 240 000 galonu dienā: pašpiegādāta rūpnieciska saldūdens izņemšana 3
  • 96% iedzīvotāju apkalpo publiskā ūdens apgāde 3

Enerģija un minerāli Havaju salās

  • 105 miljoni ASV dolāru: bezdegvielas minerālu ražošanas vērtība 2017. gadā 4
  • Akmens (sasmalcināts), smiltis un grants (būvniecība), dārgakmeņi: trīs labākie minerāli bez degvielas 2017. gadā saražotās vērtības secībā 4
  • 643 000 megavatstundu: vējš saražots 2017. gadā 5
  • 194 000 megavatstundu: 2017. gadā saražota saule 5
  • 252 000 megavatstundu: ģeotermālā enerģija ražota 2017. gadā 5
  • 243 000 megavatstundas: cita 2017. gadā saražota biomasa 5

Dabas briesmas Havaju salās

  • 45 kopējās katastrofu deklarācijas, tostarp 15 ugunsgrēki, 9 plūdi un 7 smagas vētras katastrofas (1953–2017) 6
  • 14 miljoni ASV dolāru: individuālās palīdzības dotācijas (2005.-2017.) 6
  • 15 miljoni ASV dolāru: mazināšanas dotācijas (2005. – 2017. G.) 6
  • 198 miljoni ASV dolāru: sagatavotības dotācijas (2005. – 2017.) 6
  • 73 miljoni ASV dolāru: valsts palīdzības dotācijas (2005.-2017.) ⁶
  • 1 laika apstākļu un / vai klimata notikums, kura izmaksas pārsniedz USD 1 miljardu (koriģēta inflācija) (1980. – 2017. G.) 7

ASV Ģeoloģijas dienests (USGS)

  • 1,15 miljardi ASV dolāru: kopējais USGS budžets 2018. finanšu gadā (par 5,8% vairāk nekā 2017. gadā) 8
  • Nacionālā kooperatīvā ģeoloģisko kartēšanas programma finansē ģeoloģiskās kartēšanas projektus ar federālajiem (FEDMAP), štata (STATEMAP) un universitātes (EDMAP) partneriem
  • USGS straumēs tiek apkopoti reāllaika vai nesenie plūsmas, gruntsūdeņu un ūdens kvalitātes dati visā Havaju salās

Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvalde (NASA)

  • 20,7 miljardi USD: kopējais NASA budžets 2018. finanšu gadā (5,5% pieaugums salīdzinājumā ar 2017. gada finanšu gadu) 9
  • 1,9 miljardi USD: kopējais NASA Zemes zinātnes budžets 2018. finanšu gadā (0% izmaiņas salīdzinājumā ar 2017. gada finanšu gadu) 9
  • Gravitācijas atjaunošanas un klimata eksperimenta (GRACE) satelīti mēra pazemes ūdeņu izmaiņas Havaju salās
  • Augsnes mitruma aktīvā pasīvā (SMAP) satelīts mēra augsnes mitrumu Havaju salās

Nacionālā okeānu un atmosfēras pārvalde (NOAA)

  • 5,9 miljardi USD: kopējais NOAA budžets 2018. finanšu gadā (pieaugums par 4,1% salīdzinājumā ar 2017. gada finanšu gadu) 10
  • Nākamās paaudzes ģeostacionārie (GOES) un polārā orbītā (JPSS) satelīti nodrošina laika prognozi virs Havaju salām
  • Deep Space Climate Observatory (DISCOVR) satelīts pārrauga radiāciju un gaisa kvalitāti virs Havaju salām
  • 10 Nacionālā meteoroloģiskā dienesta automatizēto virsmas novērošanas sistēmu (ASOS) stacijas Havaju salās 11
  • 267 Nacionālo laika apstākļu dienesta kooperatīvās novērotāju programmas (COOP) vietas Havaju salās 11

Nacionālais zinātnes fonds (NSF)

  • 7,8 miljardi ASV dolāru: kopējais NSF budžets 2018. finanšu gadā (pieaugums par 4% salīdzinājumā ar 2017. finanšu gadu) 12
  • 1,4 miljardi ASV dolāru: NSF Ģeozinātņu direktorāta (GEO) kopējie apbalvojumi 2017. finanšu gadā (7,2% vairāk nekā 2016. gadā) 13
  • 37 NSF GEO balvas Havaju salās kopā sasniedza 15,6 miljonus ASV dolāru 2017. gadā 13
  • 15,3 miljoni ASV dolāru: NSF GEO piešķīrumi Havaju universitātei 2017. gadā 13

ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA)

  • 8,1 miljards USD: kopējais EPN budžets 2018. finanšu gadā (0% izmaiņas salīdzinājumā ar 2017. finanšu gadu) 14
  • 3 aktīvās Superfund vietnes Havaju salās 2018. gadā 15
  • 8,24 miljoni ASV dolāru: Dzeramā ūdens valsts atjaunojamā fonda (DWSRF) dotācijas Havaju salās 2017. gadā 16

Federālās iespējas Havaju salās

  • USGS Havaju vulkāna observatorija, Havaju Nacionālais parks
  • USGS Klusā okeāna salu ūdens zinātnes centrs, Honolulu
  • NOAA Starptautiskais cunami informācijas centrs, Honolulu
  • NSF Dvīņu observatorija, Hilo

Atsauces

/>
Šis darbs ir licencēts saskaņā ar Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDeratives 4.0 starptautisko licenci.
Jūs varat brīvi kopīgot vai izplatīt šo materiālu nekomerciāliem mērķiem, ja vien tas saglabā šo licencēšanas informāciju un attiecinājums tiek piešķirts Amerikas Ģeozinātņu institūtam.


PH un ūdens

pH ir skābā / bāziskā ūdens rādītājs. Diapazons ir no 0 līdz 14, 7 ir neitrāls. pH, kas mazāks par 7, norāda uz skābumu, turpretī pH, kas lielāks par 7, norāda uz bāzi. Ūdens pH ir ļoti svarīgs ūdens kvalitātes mērījums.

PH un ūdens

Nē, jūs bieži nedzirdat vietējo ziņu raidorganizāciju sakām: "Cilvēki, šodienas pH vērtība Dryville Creek ir 6,3! "Bet pH ir diezgan svarīgs ūdens mērījums. Varbūt zinātnes projektam skolā jūs ņēmāt ūdens paraugu pH ķīmijas stundā. Un šeit, ASV Ģeoloģijas dienestā, mēs veicam pH mērījumus ikreiz, kad tiek pētīts ūdens. Straumes pH ietekmē ne tikai ūdenī dzīvojošos organismus, bet mainīgā pH straumē var būt rādītājs pieaugošam piesārņojumam vai kādam citam vides faktoram.

PH: definīcijas un mērvienības

Starp citu. Lai šķīduma pH būtu, tam jābūt ūdenim (satur ūdeni). Tādējādi jums nevar būt augu eļļas vai spirta pH.

pH ir skābā / bāziskā ūdens rādītājs. Diapazons ir no 0 līdz 14, 7 ir neitrāls. pH, kas mazāks par 7, norāda uz skābumu, turpretī pH, kas lielāks par 7, norāda uz bāzi. pH patiešām ir brīvā ūdeņraža un hidroksiljonu relatīvā daudzuma mērs ūdenī. Ūdens, kurā ir vairāk brīvo ūdeņraža jonu, ir skābs, turpretī ūdens, kurā ir vairāk brīvo hidroksiljonu, ir bāzisks. Tā kā pH līmeni var ietekmēt ūdenī esošās ķīmiskās vielas, pH ir svarīgs ūdens rādītājs, kas mainās ķīmiski. Par pH tiek ziņots "logaritmiskās vienībās". Katrs skaitlis apzīmē 10 reizes lielāku skābuma / sārmainības līmeni ūdenī. Ūdens, kura pH ir pieci, ir desmit reizes skābāks nekā ūdens, kura pH ir seši.

PH nozīme

Ūdens pH nosaka tādu ķīmisko sastāvdaļu kā barības vielas (fosfors, slāpeklis un ogleklis) un smago metālu (svins, svins, ūdenī izšķīdināms daudzums) un bioloģisko pieejamību (daudzumu, ko var izmantot ūdens dzīve). vara, kadmija uc). Piemēram, papildus tam, cik ietekmē un cik daudz fosfors ir visvairāk ūdenī, pH nosaka arī to, vai ūdens dzīvnieki to var izmantot. Smago metālu gadījumā to šķīstamības pakāpe nosaka to toksicitāti. Metāli parasti ir toksiskāki pie zemāka pH, jo tie ir labāk šķīstoši. (Avots: pilsoņu ceļvedis ezeru un plūsmu izpratnē un uzraudzībā)

PH diagramma

Kā redzams šajā diagrammā, pH svārstās no 0 līdz 14, 7 ir neitrāls. pH, kas mazāks par 7, ir skābs, bet pH, kas lielāks par 7, ir sārmains (bāzisks). Parasto nokrišņu daudzums ir aptuveni 5,6 - nedaudz skābs, pateicoties gāzveida oglekļa dioksīdam atmosfēru. Jūs to varat redzēt skābais lietus var būt ļoti skāba, un tas var negatīvi ietekmēt vidi.

PH skala svārstās no 0 līdz 14, 7 ir neitrāla. pH, kas mazāks par 7, ir skābs, bet pH, kas lielāks par 7, ir sārmains (bāzisks).

Kredīts: robin_ph / stock.adobe.com

PH mērīšana

ASV Ģeoloģijas dienests katru gadu analizē simtiem tūkstošu ūdens paraugu. Daudzi mērījumi tiek veikti tieši lauka vietā, un daudzi citi tiek veikti ar ūdens paraugiem laboratorijā. pH ir svarīgs ūdens mērījums, ko bieži mēra gan paraugu ņemšanas vietā, gan laboratorijā. Ir lieli un mazi pH metru modeļi. Portatīvie modeļi ir pieejami izņemšanai laukā, un laboratorijā tiek izmantoti lielāki modeļi, piemēram, šis.

Lai izmantotu pH metru zemāk esošajā fotoattēlā, ūdens paraugs tiek ievietots kausā, un stikla zondi ievelkamās rokas galā ievieto ūdenī. Plānās stikla spuldzes iekšpusē zondes galā ir divi elektrodi, kas mēra spriegumu. Vienu elektrodu satur šķidrums, kuram ir fiksēts skābums vai pH. Otrs elektrods reaģē uz ūdens parauga skābumu. Zondes voltmetrs mēra starpību starp divu elektrodu spriegumiem. Pēc tam skaitītājs pārveido sprieguma starpību pH un parāda to mazajā ekrānā uz galvenās kastes.

Pārnēsājams elektroniskais pH mērītājs.

Pirms pH mērījuma veikšanas skaitītājs ir "jākalibrē". Zonde tiek iegremdēta šķīdumā, kuram ir zināms pH, piemēram, tīrā ūdenī ar neitrālu pH 7,0. Kastes pogas tiek izmantotas, lai parādīto pH vērtību pielāgotu zināmajam šķīduma pH līmenim, tādējādi kalibrējot skaitītāju.

PH ņemšana mājās vai skolā

Viens no populārākajiem skolas zinātnes projektiem ir ņemt ūdens pH no dažādiem avotiem. Iespējams, ka jūsu skolā (un noteikti ne jums) nav elektroniska pH mērītāja, bet jūs joprojām varat iegūt pH novērtējumu, izmantojot lakmusa papīru. Lakmusa papīrs, kuru var atrast mājdzīvnieku preču veikalos (lai pārbaudītu akvāriju pH), ir vienkārši papīra sloksne, kas, nokrītot uz ūdens paraugam, iegūst noteiktu krāsu, sniedzot aptuvenu pH vērtību.

PH un ūdens kvalitāte

Pārmērīgi augsts un zems pH līmenis var kaitēt ūdens lietošanai. Augsts pH līmenis izraisa rūgtu garšu, ūdens caurules un ūdeni lietojošas ierīces tiek inkrustētas noguldījumi, un tas samazina hlora dezinfekcijas efektivitāti, tādējādi izraisot nepieciešamību pēc papildu hlora, kad pH ir augsts. Ūdens ar zemu pH līmeni korozē vai izšķīdina metālus un citas vielas.

Piesārņojums var mainīt ūdens pH līmeni, kas savukārt var kaitēt ūdenī dzīvojošajiem dzīvniekiem un augiem. Piemēram, ūdens, kas nāk no pamestas ogļu raktuves var būt pH 2, kas ir ļoti skābs un noteikti ietekmētu visas pietiekami trakas zivis, lai mēģinātu tajā dzīvot! Izmantojot logaritma skalu, šis mīnu drenāžas ūdens būtu 100 000 reizes skābāks nekā neitrāls ūdens - tāpēc palieciet ārpus pamestā mīnas.

PH svārstības visā ASV

Nokrišņu pH līmenis un ūdenstilpes Amerikas Savienotajās Valstīs ir ļoti atšķirīgas. Dabiskie un cilvēka procesi nosaka ūdens pH. Nacionālā atmosfēras nosēdumu programma ir izstrādājusi kartes, kurās parādīti pH modeļi, piemēram, zemāk redzamais, parādot nokrišņu pH telpisko modeli lauka vietās 2002. gadā. Jums jāzina, ka šī kontūru karte tika izstrādāta, izmantojot pH mērījumus konkrētajā paraugu ņemšanā. atrašanās vietas, tādējādi kontūras un izolīni tika izveidoti, izmantojot interpolāciju starp datu punktiem. Jums nav obligāti jāizmanto karte, lai dokumentētu pH līmeni citās noteiktās kartes vietās, bet gan jāizmanto karte kā vispārējs pH rādītājs visā valstī.


Nepārtraukti ieguldot efektīvu un drošu ūdensapgādes platformu un aprīkojuma izstrādē un projektēšanā, varat paļauties uz Boart Longyear, kas nodrošina nozares vadošo dziļumu, produktivitāti un darbības laiku. Iekšējie inženieri projektē un būvē mūsdienīgus ūdensapgādes urbšanas platformas, kurās ir tādas modernas tehnoloģijas kā automātiska urbšana un brīvroku stieņu apstrāde. Boart Longyear aprīkojums ir paredzēts drošībai un pārbaudīts atbilstības un uzticamības jomā.


2.1. Ledāji un topogrāfija

Kongsfjordas baseins, kas atrodas Svalbāras ziemeļrietumos, aizņem kopējo zemes platību aptuveni 1430 km 2, no kuriem aptuveni 75% pašlaik ir ledāji. Baseins ieskauj Kongsfjorden, kas stiepjas ∼ 20 km virzienā uz Ziemeļu Ledus okeānu uz rietumiem. Šis pētījums koncentrējas uz trim blakus esošām ledāju sistēmām, kas beidzas Kongsfjorden iekšējā daļā (1.a attēls): Isachsenfonna – Kongsbreen, Holtedahlfonna – Infantfonna – Kronebreen un Kongsvegen.

Ziemeļaustrumu fjorda galā ledus lauks Isachsenfonna izplūst caur izplūdes ledāju Kongsbreen (kopā 378 km 2), kas pamatakmens izciļņa dēļ sadalās divās atzarās, North Kongsbreen North un Kongsbreen South. Uz austrumiem termināļa ledāju Kronebreen baro divi veicamie ūdens sateces baseini: lielāks ledus lauks Holtedahlfonna un mazākais Infantfonna (kopā 373 km 2). Aptuveni 5 km no tās priekšpuses Kronebreen ir saplūdis ar Kongsvegen (108 km 2), un abām ledāja valodām ir kopīgs gala punkts, kurā pašlaik dominē Kronebreen (Sund et al., 2011).

Kongsfjordas baseina virsmas augstums (1.a attēls), bazālā topogrāfija (1.b attēls) un ledus biezums nesen tika kartēti ar gaisā un uz zemes izvietotu ledus iekļūstošu radaru (Lindbäck et al., 2018). Kopā ar to uzkrāšanās apgabaliem Kongsfjord ledāji aptver augstuma diapazonu no jūras līmeņa līdz 1400 m a.s.l. (virs jūras līmeņa) to sateces baseinu ziemeļu daļās (1.a attēls). Zem līdzsvara līnijas augstuma, kas Holtedahlfonna – Kronebreen tika novērtēts ap 610 m a.s.l. laika posmā no 1961. gada līdz 2012. gadam (Van Pelt un Kohler, 2015) Kronebreen ir stipri salauzts, un tā slīpumu izjauc vairāki ledus kritieni. Ablācijas zonā zemledus reljefu raksturo pagarinātas sile līdz pat 180 m a.s.l. zem Kongsbreen North, - 130 m m.s.l. zem Kronebreen, un - 70 m a.s.l. zem Kongsvegen (1.b att.). Gan Kronebreen, gan Kongsvegen ir pilnībā iezemēti zem jūras līmeņa attiecīgi zemākajos 10 un 9 km, turpretī Kongsbreen South dienvidu daļā galvenokārt balstās uz pamatakmeņiem virs ūdens līnijas. Ledāju apakšējās daļās aptuveni 500–600 m a.s.l. atrodas daži nunataki. Tālāk iekšzemē subglaciālā topogrāfija izlīdzinās platās, līdzenās ielejās ap 200 m a.s.l, un ledus sabiezē maksimāli līdz 740 m Isachsenfonna vidū.


CO2 līmenis pieaug un pieaug

Vismaz 800 000 gadu CO atmosfēras koncentrācija2 līmenis svārstījās no 180 līdz 290 promilēm (ppm). Pēdējo 10 000 gadu laikā tie palika ap 280 ppm, līdz rūpnieciskā revolūcija izraisīja plašu ogļu izmantošanu.

Šodienas mērījumi rāda CO2 šī gada septembrī līmenis bija 412 ppm, kas ir par 47 procentiem augstāks nekā pirmsindustriālā līmenī. Pēdējo reizi CO2 līmenis pārsniedza 400 ppm bija pirms 16 līdz 25 miljoniem gadu, kad planēta un tās klimats bija ļoti atšķirīgi.

CO2 līmenis pieaug ar ātrumu 2 ppm gadā. Turpinot lietot akmeņogles, gāzi un eļļu, kas līdz 2100. gadam varētu dubultoties līdz 560 ppm. Šādos apstākļos modelēšana rāda, ka sausums notiek daudz ātrāk, ilgst ilgāk un kļūst smagāks vidējos platuma grādos, pat ja ir normāls nokrišņu daudzums. , Mankins saka.


Skatīties video: Vateris, SIA. Kanalizācijas sistēmas shēma.