• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Sex sätt att förbättra vattenkvaliteten i Nya Zeelands sjöar och floder

    Lake Tarawera, sett från utloppet, har utmärkt men sjunkande vattenkvalitet. Upphovsman:Troy Baisden, CC BY-SA

    Två år sedan, Nya zeeländare blev chockade när förorenat dricksvatten sjuka mer än 5, 000 människor i den lilla staden Havelock North, med en befolkning på 14, 000. En regeringsutredning fann att fårfeces var den troliga källan till bakteriepatogener, som kom in i en vattendragare när kraftigt regn översvämmade omgivande jordbruksmark.

    En andra fas av utredningen identifierade sex principer för internationell dricksvattensäkerhet som hade kringgåtts. Hade de följts, dricksvattenföroreningarna skulle ha förhindrats eller kraftigt minskats.

    Här, Jag frågar om det tillvägagångssätt som rekommenderas av Havelock North -utredningen för att förhindra förorening av dricksvatten kan förlängas för att minska effekterna av näringsämnesföroreningar i sötvattenekosystem.

    Sötvatten försämras och minskar

    De flesta måtten på det ekologiska hälso- och rekreationsvärdet för Nya Zeelands låglandsfloder och sjöar har bedömts som försämrade och fortfarande sjunkande. Intensivt jordbruk tar ofta mycket av skulden, men exporten från primärindustrin är fortfarande hjärtat i Nya Zeelands ekonomi.

    Utmaningen med denna avvägning mellan ekonomi och miljö har beskrivits som både enorm, och komplex. Ändå är det en utmaning som Nya Zeelands regering vill ta itu med, och fortsätter att betygsätta det som ett offentligt intresse.

    En viktig läxa från Havelock North -undersökningen är att det ibland inte finns något recept - ingen enkel lista över steg eller regler vi kan ta för att lösa ett problem. Att följa befintliga regler resulterade i en folkhälsokatastrof. Istället, utövare måste följa principer, och tänk på att regler kan ha undantag.

    För sötvatten, Nya Zeeland har ett liknande problem med bristen på tydliga regler som kan genomföras, och jag har kartlagt en direkt koppling mellan de sex principerna för dricksvattensäkerhet och motsvarande principer för att hantera näringspåverkan i sötvatten.

    Sex principer för sötvatten

    Av de sex principerna för dricksvattensäkerhet, det första är kanske det mest uppenbara:dricksvattensäkerhet förtjänar en "hög vårdstandard". Liknande, sötvatten näringspåverkan hantering bör återspegla en omsorgsplikt som speglar effekterna. Vårt mest orörda sötvatten, som sjön Taupo, och vatten på väg att tippa i nästan irreversibel nedbrytning, förtjänar den största ansträngningen och omsorgen.

    Andra, dricksvattensäkerheten följer en tydlig logik från utgångspunkten:"att skydda källvattnets integritet är avgörande". För hantering av näringspåverkan i sötvatten, vi måste vända detta och fokusera på en mer rättsmedicinsk analys längs flödesvägar till källan till överskott av näringsämnen som kommer in i vattnet. Vår nuvarande metod för att använda uppskattningar av källor är inte övertygande när spårare kan peka på källor på samma sätt som DNA kan hjälpa till att identifiera vem som befann sig på en brottsplats. Vi måste koppla effekter till källor.

    Tredje, dricksvattensäkerhet kräver "flera hinder för kontaminering". För sötvatten, vi är bättre på att ta ett liknande men annorlunda tillvägagångssätt - maximera sekventiella minskningar av kontaminering. Det finns minst tre huvudmöjligheter, inklusive gårdsledning, förbättring av avlopp och flodväxt, och förbättra och återställa våtmarker. Om var och en är 50% effektiv för att minska föroreningar som når vattendrag, de tre är lika bra som en enda barriär som minskar föroreningar med 90%. 50% -minskningarna kommer sannolikt att vara mycket mer uppnåbara och kostnadseffektiva.

    Lake Taupo, Nya Zeelands största sjö, har ett kvävgaslock och handelsprogram på plats, som tilldelar jordbrukare individuella kväveutsläppsbidrag. Upphovsman:Shutterstock

    Hantera hotspots och heta stunder

    Den fjärde principen om dricksvattensäkerhet var kanske det mest dramatiska misslyckandet i Havelock North -dricksvattenkrisen:"förändring föregår kontaminering". Trots att storm och översvämning når områden med känd risk för förorening av vattentillförseln, det fanns inga åtgärder för att upptäcka förändrade förhållanden som bryter mot vattentillgångens klassificering som "säker" och därför säker.

    En liknande, men omvänd princip kan hålla näringsämnen på gården, där vi vill ha dem, och håll dem borta från vårt vatten. Nästan alla processer som leder till överskott av näringsämnen och mobilisering, liksom dess efterföljande borttagning, förekommer på heta platser och heta stunder.

    Detta koncept innebär att när vi tittar, vi finner att ungefär 90% av överflödiga näringsämnen kommer från mindre än 10% av landytan, eller händelser som representerar mindre än 10% av tiden. Vi kan identifiera dessa hotspots och heta stunder, och klassificera dem i ett system med kontrollpunkter som lyckas begränsa näringsföroreningar av sötvatten.

    Upprätta ett tydligt ägande

    En femte princip för dricksvatten verkar självklar:"leverantörer måste äga dricksvattens säkerhet". Tydligt ägande resulterar i tydligt ansvar.

    Två världsledande cap-and-trade-system skapade ett tydligt ägande av näringsämnen som når ikoniska vattenförekomster. Den ena är helt på plats i Lake Taupo -avrinningen, och en annan är fortfarande överklagad i sjön Rotorua.

    Dessa system involverade statliga investeringar på mellan NZ $ 70 miljoner och NZ $ 80 miljoner för att "köpa ut" en andel näringsämnen som når sjöarna. Denna kostnad verkar omöjlig i hela landet. Kommer bönder eller skattebetalare att äga denna kostnad, eller finns det något sätt att vidarebefordra det till investerare i nya, högre markanvändning som minskar näringsförlusten till sötvatten? Ett framgångsrikt exempel på övergång till högre värde har varit omställningar från får- och nötköttsodling till vingårdar.

    Hittills, ägande av vatten har tagit rubriker, men förblir i stort sett oklart utanför Taupo och Rotorua när det gäller näringsämnen. Att överväga att beskatta användningen av vårt bästa vatten kan vara mycket mer vettigt med ett tydligare ramverk för både vatten och effekterna av föroreningar.

    Den slutliga principen för dricksvattensäkerhet är att "tillämpa förebyggande riskhantering". Detta är ett skalat tillvägagångssätt som innebär att man tänker före problem för att bedöma risker som kan lindras vid varje kontamineringsbarriär.

    För näringshantering i vatten, ett principiellt tillvägagångssätt måste börja med det grundläggande faktum att vatten rinner och måste hanteras inom avrinningsområden. Ur denna synpunkt, Nya Zeeland har bra förutsättningar för att leda internationellt, eftersom regionala råd styr miljön utifrån avrinningsgränser.

    Inom upptagningsområdena har vi fortfarande mycket att göra. Detta innebär att förstå hur eftersläpningseffekter kan leda till ett arv av överflödiga näringsämnen. Vi måste hantera hela upptagningsområden genom att förstå, övervaka och hantera nuvarande och framtida effekter i hela det sammankopplade systemet.

    Om vi ​​kan fokusera på dessa principer, regering, industri, forskare, Frivilliga organisationer och den berörda allmänheten kan tillsammans skapa förståelse och konsensus, möjliggör framsteg mot att stoppa och vända den sjunkande hälsan och kvaliteten på våra floder och sjöar.

    Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com