Kansas State University, magisterexamen i geologi, Allie Richard Lane, tar prover på vatten från brunnar som en del av en 40-årig jämförelsestudie av brunnar i Great Bend Prairie Aquifer. Studien har avslöjat problem med vattenkvaliteten. Kredit:Kansas State University
Kansas privata brunnsägare bör testa vattenkvaliteten årligen, enligt en färsk studie från Kansas State University som avslöjade nitratnivåer i grunda brunnar över U.S. Environment Protection Act-standarder.
"Förändringarna vi mätte i Great Bend Prairie Aquifer verkar vara stora i förhållande till förändringar som observerats i en nationell studie av U.S. Geological Survey, " sa Matthew Kirk, Kansas State University docent i geologi och studiens huvudutredare.
The Great Bend Prairie Aquifer, en del av High Plains Aquifer, var fokus för en 40-årig jämförelsestudie av lantliga vattenbrunnar som nyligen publicerats i Hydrogeology Journal . Kirk och Alexandria "Allie" Richard Lane, Kansas State University 2018 magisterexamen i geologi, publicerade studien tillsammans med Donald Whittemore, Kansas Geological Survey; Randy Stotler, University of Kansas Institutionen för geologi; och John Hildebrand och Orrin Feril, båda med Big Bend Groundwater Management District No. 5.
"The Great Bend Prairie Aquifer är mycket känslig för kontaminering och om brunnsägare på landsbygden inte vet att det finns ett problem, de kan uppenbarligen inte göra något åt det, "Kirk sade. "Kommuner är skyldiga att testa och tillhandahålla säkert dricksvatten för stadsbor, men privata brunnsägare på landsbygden bör ta ansvar för att testa sina brunnar åtminstone varje år."
Enligt Lane, som nu arbetar för Kansas Department of Health and Environment, det finns många kit som kan köpas online för under $40 som testar för bakterier, bekämpningsmedel, leda, koppar, järn, nitrat och vattenhårdhet i vattenbrunnar.
"Dessa kit är bra att använda för grundläggande avläsningar och om något är oroande, sedan kan invånarna skicka ett prov till ett labb för ytterligare testning, " sa Lane. "På KDHE, vi försöker informera privata vattenbrunnar om att det är viktigt att testa sina brunnar årligen."
Kirk och Lanes studie från 2016 mätte vattenkemi och jämförde dem med 1970-talsmätningar på samma platser. Tjugo av 21 brunnar hade ökade nitratkoncentrationer, eller NEJ 3 , jämfört med 1970-talets prover. Sju brunnar överskred de nitratkoncentrationer som tillåts enligt EPA-standarden för dricksvatten. I 1970-talets studie, endast en av brunnarna var över den nuvarande EPA-standarden.
"Det har inte varit lika mycket arbete med vattenkvaliteten som vattenmängden i High Plains Aquifer, ", sa Kirk. "Grundvattenlagring i Great Bend Prairie Aquifer är relativt stabil, men om vattnet finns där och kvaliteten försämras, det är också dåligt."
Enligt Kirk, höga nitratnivåer i dricksvatten kan orsaka hälsoproblem för människor och boskap genom att störa transporten av syre med blod och eventuellt orsaka en högre risk för cancer. För mycket nitrat i grundvattnet kan också stimulera utsläpp av uran och selen från sedimentet till vattnet. Även om vattenmängden kan vara en stor oro för många landsbygdsområden för närvarande, Kirk sade vattenkvalitéfrågeställningar kan snart stiga till toppen av listan över landsbygdsvattenproblem.
"Andra delar av High Plains Aquifer kommer med största sannolikhet att se förändringar också, men det tar bara längre tid att dyka upp på grund av transporttiden mellan ytan och grundvattenytan, " sa Kirk.
Den transporttiden är ganska snabb i studieområdet eftersom jorden är sandig och grundvattenytan är närmare ytan, sa Kirk. Dessutom, akvifären och sandjorden är inte idealiska livsmiljöer för mikroberna som hjälper till att rena vattnet genom att konsumera nitrat.
"Grundvatten i Great Bend Prairie Aquifer har ofta syre och där så är fallet, mikroorganismer respirerar vanligtvis syret istället för nitrat, " sa Kirk.
Enligt studiens resultat, brunnarna med den största kontamineringen var de på fält som användes för grödor, och de isotopiska bevisen – som en kemisk signatur – visar att nitratet i akvifären kommer från gödningsmedel. Kirk sa att gödningsmedel hjälper bönder att öka skörden, men överskott av gödningsmedel kan förorena vattenförsörjningen.
"Jag vet inte hur framtiden ser ut eller hur vi balanserar dessa frågor – att odla mat för världen och bibehålla hälsan hos naturresurser för att odla den maten – men vi måste hitta sätt att bromsa nitratackumulering och bättre hantera nitrat in i framtiden, " sa Kirk.
Kirk förespråkar precisionsjordbruk för att applicera gödningsmedel och plantera täckgrödor - som använder överskott av nitrat i jorden när de planteras mellan skörden av en matgröda och plantering av nästa. Kirk sa att dessa två metoder hjälper till att minska avrinning av överskott av gödningsmedel och att de blir vanligare med konstbevattnat jordbruk i regionen. Han sa också att det behövs fler studier för att utvärdera om den drastiska ökningen mellan de två tidsperioderna av studien planar ut eller om den bara har ökat de senaste åren.
"Vi behöver mer data om säsongsvariationen i nitratnivåer och flera års data för att verkligen förstå trenden med ökningen, ”, sade Kirk. ”Vi hoppas dessutom till provet extra brunnar till evaluerar förändring över mer mycket av akvifern. Vi ville dokumentera detta fynd och försöka sprida ordet eftersom, i slutet av dagen, det är en stor ökning av nitrat och kan påverka människors hälsa."