作者丹妮尔·托雷·塔克，斯坦福大学 西尔斯维尔湖是加利福尼亚州北部的一个水库，2020年11月完全干涸
新的研究确定了导致天然铀从沉积物中流失并渗入地下水的触发因素，这对于水资源管理者在一个变暖的世界中规划一个人多水少的未来来说是重要的信息
荣誉:诺娜·乔里耶罗/贾斯珀里奇生物保护区 潜伏在沉积物中和我们脚下珍贵地下水周围的是一种危险的毒素:铀
科学家们早就知道这一点，并为此进行了测试
但现在斯坦福大学的研究人员已经找到了导致天然铀从沉积物中流失并渗入地下水的原因，指出了在毒素成为问题之前控制它的解决方案
在一个新的区域模型中，结合含水层信息和土壤特性来预测地下水质量，研究人员确定了与铀污染相关的因素
这项研究发表在12月的《环境科学与技术》杂志上
8，表明钙浓度和土壤碱度是加州中央谷铀地下水污染的关键决定因素
这些发现将会特别重要，因为水资源管理者计划在一个变暖的世界里，有更多的人和更少的积雪水
铀、砷和铬是中央谷三大有害的天然地下水污染物之一
这种具有放射性的金属元素在大量食用时会变得危险，导致肾脏损伤和癌症风险增加
它普遍存在于中央山谷的圣华金河谷，也自然出现在世界各地的半干旱和干旱环境中
研究人员将重点放在中央谷含水层的位置，在那里，地下水铀浓度已被观察到超过饮用水标准30微克铀每升
“每个含水层都有一种或多种这样的天然污染物
“问题是它们是良性地存在于沉积物中，还是真的由于进入地下水而引起问题，”合著者斯科特·芬道夫说，他是地球、能源和环境科学学院(斯坦福地球)地球系统科学的赫芬顿家族教授
“水资源经理可以利用我们的发现，在问题出现之前预测解决方案
" 这项研究侧重于地下水补给的化学影响，地下水补给是降雨渗入土壤并向下进入地下含水层的过程
随着雨水向下渗透，它的化学性质会随着与地面环境的相互作用而发生变化
将水抽回也会影响含水层的动态，这会改变系统的化学性质以及铀等元素在固体(沉积物)和水之间的分配方式
研究人员发现，如果水在流动过程中吸收了更多的钙，并且变得更加碱性，它会吸引铀并污染含水层
“我们的工作表明，影响铀的不仅仅是含水层的特性，还有粘土含量和土壤酸碱度等因素，这些因素是地下水铀浓度的重要预测因素，”该研究的主要作者阿兰德拉·洛佩斯说
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地球系统科学学生
“它强调了在生成天然污染物(如铀)的含水层脆弱性地图时，纳入土壤特性数据的重要性
" 好消息是:研究人员估计，将铀从沉积物中松散到地下水的过程引入的因素主要发生在土壤的顶部六英尺处，这表明一个简单的解决方案可能包括绕过该区域
“如果你要管理含水层的补给，这在气候变化的情况下会越来越需要，那么要小心让水渗透到钙和碱度通常最高的土壤中
目前正在考虑这些管理方案，”芬多夫说，他也是斯坦福森林环境研究所的高级研究员
该团队表示，他们的方法为水管理者提供了一种简单的方法来预测大规模地下水铀浓度的主要影响
“我们试图告诉每个人，你需要提前考虑这个问题，因为那时你可以解决这个问题，”芬多夫说
“这是一种向前预测与事后反应的对比——一旦你测量了水中的铀，你的问题就已经在眼前了，解决这个问题的成本要高得多
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