弗吉尼亚理工大学 奥科泉水库是费尔法克斯供水的重要水源，是北弗吉尼亚的一家供水公司，为大约200万人服务，也是弗吉尼亚理工大学奥科泉流域监测实验室的所在地
照片由彼得·维克斯兰德为弗吉尼亚理工大学提供
信用:弗吉尼亚理工大学 水几乎触及人类社会的每一个方面，地球上的所有生命都需要它
然而，新鲜干净的水越来越稀缺——地球上每八个人中就有一个缺少干净的水
道路和停车场除冰器、水软化器、废水和工业排放物等淡水盐污染的驱动因素进一步威胁淡水生态系统健康和人类水安全
弗吉尼亚理工大学工程学院的土木与环境工程教授斯坦利·格兰特说:“内陆淡水盐污染正在全国和全世界范围内上升，我们调查了管理淡水盐污染和通过向地表水和地下水添加经过高度处理的废水来增加水供应的可持续做法之间的潜在冲突。”
“如果我们不设法尽快扭转这种盐污染的趋势，它可能会成为我们国家最大的环境挑战之一
" 格兰特和他的合作者最近在《自然可持续性》杂志上发表了他们的发现
在最近的一项模拟研究中，预计超过一半的美国城市的盐污染将增加50%
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到2100年
淡水盐污染与生物多样性的减少、重要的淡水栖息地和缺乏安全饮用水有关
“我们发现有许多机会可以减少排放到水库的高处理废水中的盐污染和更普遍的淡水污染，”彼得·维克斯兰德说，他是土木与环境工程系的教授，也是位于弗吉尼亚理工大学弗莱林生命科学研究所的全球变化中心的附属教员
“这些努力将需要流域利益攸关方的广泛参与，并认真考虑当地的政治、社会和环境背景
" 根据25年来收集的时间序列数据，研究人员量化了三种盐度来源对钠浓度上升的贡献，钠是一种与淡水污染有关的主要离子。这三种盐度来源是经过高度处理的废水和北弗吉尼亚两个快速城市化的流域的外流
奥科泉水库是美国大西洋中部的一个区域性重要饮用水水库，位于华盛顿特区西南约19英里处
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它是弗吉尼亚州费尔法克斯县及周边社区近200万人的两个主要水源之一
每年，大约95%流入水库的水来自奥科泉河和布尔朗支流
“这项研究举例说明了将历史数据和新的计算工具相结合的力量；它强调了长期监测的不可思议的价值，”格兰特说，他是奥克泉流域监测实验室的联合主任，也是弗吉尼亚理工大学海岸研究中心的附属教员
“这证明了弗吉尼亚理工大学和奥科泉流域监测实验室的愿景，以及他们在过去20年中与流域利益相关方(包括费尔法克斯水务公司和上奥科泉服务管理局)的合作
" 研究人员发现，水库中不断增加的盐污染主要来自潮湿天气下的流域径流和干燥天气下的高处理废水
在所有评估的时间尺度上，处理过的废水中的钠浓度高于两个流域的流出量
经过处理的废水中的钠来源于废水处理、工业和商业排放、人类排泄以及饮用水和富含钠的家庭产品的下水道处理过程中添加的化学物质
“我们的研究是独一无二的，因为它汇集了工程师、生态学家、水文学家和社会科学家来调查和解决世界水质面临的最大威胁之一，”该论文的合著者、马里兰大学地质学教授、淡水盐碱化国际专家苏杰·考尔说
研究人员设想了至少四种减少盐污染的方法:限制进入水源的钠的分水岭来源(如除冰剂的使用)，对工业和商业排放者实施更严格的预处理要求，转向低钠水和废水处理方法，并鼓励家庭采用低钠产品
饮用水供应和污水收集系统为前者提供盐，最终也为后者提供盐
“市民们可以从今天或明天开始，更加批判性地思考他们放入下水道的东西以及它们如何危害环境，进而危害他们自己的饮用水供应，”维克斯兰德说
这项研究与多个水资源部门在国家和全球范围内使用的“一个水”愿景相一致，并在看似相互冲突的目标下促进利益攸关方驱动的稳健决策
这项研究是弗吉尼亚理工大学、马里兰大学、范德比尔特大学和北卡罗来纳州立大学合作的一部分
该项目由美国国家科学基金会最近向格兰特及其合作者提供的数百万美元资助，旨在解决淡水盐污染问题，是美国国家科学基金会“日益趋同研究”(GCR)项目的一部分，该项目旨在通过融合来自广泛不同知识领域的理念、方法和技术来促进创新和发现，从而推动解决重大社会挑战
从这项研究中获得的经验和教训将与水研究基金会合作，在全国和全球范围内推广
“这个高度跨学科团队的合作努力体现了我们寻求催化和促进的范式转变科学，”自然资源与环境学院教授、全球变化中心主任、弗林生命科学研究所副执行主任威廉·霍普金斯说
“淡水盐污染已经成为弗吉尼亚理工大学不同研究人员的主要关注点，因为这个问题非常普遍，而且越来越严重，同时影响到环境和社会
幸运的是，该团队的研究提高了我们对盐污染重要来源的理解，从而可以识别和实施循证干预
当我们试图解决这个复杂的环境问题时，这项研究具有深远的全球影响
" 这项研究反映了国家自然科学基金资助的项目正在采取的令人兴奋的综合方法
“虽然生物物理的发现是最重要的，但它也承认在复杂的社会政治背景下，这些信息将被应用，并预示着我们目前正在推进的解决淡水盐污染问题的合作、多利益相关者的方法，”托德·申克说，他是建筑和城市研究学院公共和国际事务学院的助理教授，也是全球变化中心和海岸研究中心的附属成员
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