Table of Contents
Диви пожари и замърсяване на водата: една ескалираща криза
Когато горският пожар гори през залесени водоеми, които доставят резервоари, потоци и подземни води, последиците могат да въведат коктейл от необезмаслени метали, тежки метали, хранителни вещества и опасни органични съединения в системите за питейна вода.
Тази статия разглежда механизмите, чрез които пожарите разпадат качеството на водата, пречките, пред които са изправени общностите и агенциите в отговор на замърсяването, и политическите рамки, които са се появили, за да се справят с тези рискове.
Въздействие на пожарите върху качеството на водата
Дивите пожари променят хидрологията и геохимията по начини, които могат да се задържат с години. Тежестта на въздействието на качеството на водата зависи от интензивността на огъня, характеристиките на водоспойката, вида на почвата и времето и интензивността на следогнените валежи. Разбирането на тези ефекти е от съществено значение за разработването на ефективни политически отговори.
Физическо замърсяване и замърсяване
Това намалява проникването и драстично увеличава повърхностните оттоци. Първите тежки дъждове след пожар могат да предизвикат масивни ерозии, да изпращат тонове седимент, пепел и отломки в потоци и резервоари. Това намалява нивото на седавяне, запушва потребяващите води структури и може да надхвърли капацитета за третиране на конвенционалните водни централи. В екстремни случаи резервоарите могат да бъдат превърнати в неизползваеми за месеци или дори години, тъй като седиментът се заселва и трябва да се напои. Например, пожарът в Колорадо през 2002 г. доведе до утайка, която претоварва съоръженията за пречистване на водата, струвайки милиони в спешни ремонти и загубен капацитет.
Химически замърсители: пепел, метали и пиролитични съединения
Пепелта от изгорената растителност съдържа различни елементи, включително калций, калий, магнезий и следи метали, но също така потенциално токсични тежки метали като арсен, олово и живак, които са били съхранявани в горски почви и отпадъци. Когато пепелта се мие във водните тела, тя може да повиши хранителните нива (аромати и фосфор), предизвиквайки алгалови цъфтежи, които произвеждат токсини и допълнително разграждат качеството на водата. Освен това, непълното изгаряне на органични вещества води полициклични ароматни въглеводороди (PAHs) и други летливи органични съединения. Тези вещества са канцерогенни и могат да се задържат във водата и седиментите. Дивите пожари, които горят чрез структури или промишлени обекти, въвеждат допълнителни опасности: пластмаси, обработена дървесина, покривни материали, превозни средства и битови химикали могат да отделят диоксини, хлорирани разтворители и други синтетични замърсители във водоснабдяването.
Биологични и микробиални рискове
След пожар условията могат също така да се повиши микробно замърсяване. Загубата на вегетативно покритие намалява естествената филтрация, позволявайки патогени от животински трупове, септични системи или изгорена инфраструктура да влязат във водни пътища. По-топлите температури на водата в следогнените потоци могат да насърчат бактериалния растеж. Фекален колиформ и E. coli[ шипове често се документират след пожари, необходими кипящи води съвети. Комбинацията от повишена турбидност и микробно натоварване може да се претовари хлориране и ултравиолетова дезинфекция, особено в по-малки системи за вода в общността с ограничени възможности за третиране.
Предизвикателствата при управлението на замърсяването на водата
В отговор на замърсяването на водата, свързано с пожарите, се представя уникален набор от оперативни, логистични и капиталови предизвикателства, които усложняват както аварийното реагиране, така и дългосрочното възстановяване.
Бърза оценка на качеството на водата
Въпреки това, достъпът до изгорени водоеми може да бъде блокиран от активен огън, опасни дървета, нестабилни склонове или щети по пътищата. вземане на проби трябва да обхваща широк спектър от потенциални неоползотворени вещества, от които се изисква специализиран анализ на лабораториите и резултатите могат да отнемат дни или седмици. Освен това, естеството на замърсяването може да се промени като пепел и утайка се движат надолу или като валежи събития предизвикват нови импулси на замърсители. Тази несигурност принуждава комуналните услуги да издават предпазни съвети, които могат да създадат публично объркване и скептицизъм, особено когато не са открити непосредствени последици за здравето.
Прилагане на спешни мерки за лечение
Високата турбидност може да се запуши бързи пясъчни филтри или да изисква масивни дози коагуланти. Ако има химични замърсители, конвенционални процеси на обработка като хлориране или филтриране може да бъде недостатъчно. Грануларни активирани системи за въглерод или обратна осмоза може да бъде необходимо, но това са скъпи и може да не са налични на местно ниво. Utilities често се разчита на временни мобилни единици за обработка или връзки със съседни системи, но и двете опции изискват време за разполагане и не могат да се справят напълно с обхвата на замърсители. Например, лагер пожар в Калифорния 2018 доведе до летливи органични съединения, влизащи в системата за разпределение на Райската вода, изисквайки широко зачервяване и замяна на водните вериги, които са необходими години, за да завърши.
Осигуряване на равен достъп до чиста вода
По време на извънредна ситуация с горски пожари маргинализираните популации могат да бъдат изправени пред по-дълги съвети за вряща вода, по-високи разходи за бутилирана вода или по-голяма експозиция на замърсена чешмяна вода.
Сътрудничество между агенциите и общностите
Ефективна реакция изисква координация между множество субекти: местни водоснабдителни системи, общински здравни служби, държавни агенции за опазване на околната среда, Американската агенция за управление на горите, Федералната агенция за управление на извънредни ситуации (FEMA) и общностните организации. Въпреки това тези групи често имат различни мандати, системи за данни и протоколи за комуникация. Gaps в координация може да забави издаването на съвети за качество на водата, възпрепятства разполагането на ресурси, и да доведе до непоследователни публични съобщения. Сложността се усилва, когато пожарите пресичат границите на юрисдикцията, например горски пожар в национална гора, която заплашва общинска водоснабдителни барака, управлявана от град. Изграждане и практикуване на междуагентни координационни рамки преди пожарния сезон е от решаващо значение, но често недостатъчно финансирани.
Отговори на политиките и стратегии
Тези стратегии обхващат планирането на извънредни ситуации, финансовата подкрепа, регулаторните актуализации и обществените дейности.
Планове за реагиране при извънредни ситуации
Тези планове обикновено определят задействания за вземане на проби за качеството на водата, протоколи за издаване на публични известия и предварително одобрени договори за временно третиране или за изтегляне на вода. Те също така определят резервни източници на вода и връзки. Забележителен пример е изискването на Калифорния всички обществени водни системи, обслужващи повече от 10 000 души, да разработят план за аварийно реагиране при пожар, който да разглежда както целостта на водозащитената система, така и целостта на водоснабдителната система. Тези планове трябва да се актуализират ежегодно и да се упражняват чрез пломба. Американската агенция за защита на околната среда (EPA) публикува също насоки относно готовност за пожар при употребата на питейна вода, които включват образци за оценка на уязвимостта.
Финансиране и ресурси
Федералните програми като FEMA за подпомагане на борбата с опасностите и програмата на USDA за защита на аварийните води осигуряват безвъзмездни средства за следогнеупорен контрол на ерозията, за втвърдяване на инфраструктурата и за подобряване на пречистването на водите. През 2022 г. Конгресът отпуска допълнително финансиране чрез Закона за инфраструктурата на Bipartisan за подпомагане на намаляването на пожарите, включително 500 милиона долара за проекти за устойчивост на пожарите, които могат да облагодетелстват водните системи. Програмите на държавно ниво като Закона за финансите и иновациите на Орегон за водните инфраструктури (WIFIA) са използвани за финансиране на усъвършенствани системи за филтриране във водни басейни, изложени на риск.
Регулаторни мерки
Съществуващите разпоредби за качеството на водата, като например замърсяването на дивата природа в Закона за водите за борба с пожарите, замърсителите като металите и PAH могат да надвишават максимално допустимите нива на замърсителите (МДС) и общите максимални дневни товари на чистите води (ТМД) и Закона за чистата вода (ТМД) не са били проектирани с цел да се осигури защита от пожари в дивата природа. По-професионален подход включва включване на риск от пожар в плановете за защита на водата от източници и актуализиране на разрешителните за управление на водните басейни. Например, Калифорнийският съвет за контрол на държавните водни ресурси прие рамка за управление на водите , която определя специфични изисквания за наблюдение след пожара и позволява по-бързото разрешаване на консумиране на структури за контрол на ерозията, които защитават качеството на водата.
Публично съобщение
В допълнение, комуникацията трябва да се обърне внимание на поведенческите насоки: кога да се вари вода, колко дълго и какво да се прави, ако чешмяната вода е замърсена с летливи химикали (напр., избягвайте горещи душове, които биха могли да освободят пари). DCC осигурява ресурси за защита на качеството на водата по време на пожари, включително информационни листове на множество езици. Ефективната политика включва също така и пост-седемтни общност дебрифс за събиране на обратна връзка и подобряване на бъдещите сношвания.
Проучване на ефективни политики
Няколко юрисдикции са разработили цялостни политически отговори, които служат като модели за други. Изследването на тези случаи разкрива общи елементи на успех, както и области за подобряване.
California's Wildfire Water Replay Framework
След опустошителни пожари през 2017 и 2018 г. Калифорния създаде рамката за реагиране на водата в дивата природа, многоведомствена координационна структура, водена от Държавния съвет за контрол на водните ресурси. Тази рамка установява ясни роли за местните, държавните и федералните партньори; предварително идентифицира приоритетните водоеми; и рационализира процеса за издаване на разрешителни за питейна вода и откази от експлоатация. Тя създаде и централизирано хранилище за данни за мониторинг на качеството на водата след пожара, което позволява на комуналните услуги и обществеността да получат достъп до информация в реално време. В рамките на 2020 г. Комплексът продължава да се развива, като годишната ревизия се основава на доклади за следдиктуване.
План за възстановяване на качеството на водите на Орегон
Подходът на Орегон подчертава ангажираността на общността и дългосрочното възстановяване на водопой. Планът за възстановяване на качеството на водите в Орегон, разработен след пожарите в Деня на труда 2020 г., включва консултативен съвет на заинтересованите страни със съдействието на водните съоръжения, племенните правителства, селскостопанските групи и екологичните организации. Планът финансира проекти за възстановяване на водните басейни като реставрация, степен на стабилизиране и предписва изгаряне за намаляване на бъдещата степен на пожар. Той също така предоставя безвъзмездни средства за комунални услуги за инсталиране на монитори за тербидити в реално време и системи за ранно предупреждение. Забележителна характеристика е създаването на програма за сертифициране на "огневи системи за вода," която признава комунални услуги, които отговарят на специфични критерии за готовност и ги прави допустими за приоритетно финансиране.
Партньори за защита на водите на Колорадо
Колорадо е пионер в сътрудничеството на вододелни партньорства, които обединяват доставчици на вода, горски мениджъри и тръстове. Чрез Colorado Водопазващ съвет Горско здраве и Resilience програма за опазване на дивата природа, финансиране се разпределя за намаляване на горите, предписани изгаряния и възстановяване след пожар във високоприоритетни водоеми. Този интегриран подход намалява вероятността от катастрофални пожари, като същевременно подобрява качеството на водата. Програмата изисква и комунални услуги, за да допринесе за съвпадение на средствата, насърчавайки чувството за споделена отговорност.
Бъдещи указания
Както прогнозите за климата показват непрекъснато увеличаване на честотата и тежестта на пожарите, политиката за водите трябва да се адаптира към ново нормално.
Втвърдяване на инфраструктурата
Инвестициите в здрава водна инфраструктура могат да намалят уязвимостта. Това включва изграждане на излишни входни структури на различни дълбочини в резервоарите (откакто седиментът и пепелта често се концентрират близо до повърхността или дъното); инсталиране на системи за префилтиране като седиментни басейни или филтри за грапавост; и модернизиране на пречиствателни станции за работа с висока турбидност и химически натоварвания. Устойчивостта на дистрибуционната система е също толкова важна: замяна на тръбите за стареене с материали, които могат да издържат на топлинни повреди и са по-малко вероятни за абсорбиране на летливи замърсители.
Технологии за третиране на водата
Нови технологии за лечение предлагат обещание за управление на замърсители, свързани с дивата пожар. Мембранна филтрация (ултрафилтрация, нанофилтриране) е много ефективен за премахване на мътнина и много патогени, докато напреднали процеси на окисление могат да унищожат органични съединения. Мобилни единици за обработка, които комбинират тези технологии се разработват за бързо внедряване. Освен това, сензори в реално време, използващи UV-видима спектрометрия или флуоресценция може да открие промени в качеството на водата непрекъснато, което позволява по-бързи оперативни решения.
Интегриране на климатичните промени в управлението на водите
Това означава актуализиране на плановете за управление на водопой, което да отчита промяна в режима на пожар, включване на риска от пожар в оценките за уязвимост на водоснабдяването и привеждане в съответствие след пожар с дългосрочните цели за устойчивост. Федералните и държавните агенции все повече изискват съображения за риска от климата в решенията за финансиране на водната инфраструктура. EPA ресурси за устойчивост на водите предоставят инструменти за осигуряване на комунални услуги за оценка на опасностите от климата, включително горски пожари.
Укрепване на партньорството на Общността
Бъдещите насоки трябва да включват разширяване на програмите за научни изследвания на общността, където жителите помагат за мониторинг на здравето на потока след пожари, създаване на местни комитети за извънредни ситуации във водата и осигуряване на място на исторически недохранените популации. Програмата на Огнените Адаптирани Общности и подобни инициативи могат да бъдат разширени, за да включват изрично устойчивостта на водната система.
От бърза оценка и спешно третиране до дългосрочни инвестиции в инфраструктура и ангажираност на общността, всеки компонент трябва да бъде укрепен чрез специално финансиране, ясни регулаторни рамки и сътрудничество в различни сектори. Примерите от Калифорния, Орегон и Колорадо показват, че проактивните инвестиции и координация между агенциите дават осезаеми ползи. Тъй като дивите пожари продължават да се засилват, политиката за водите трябва да поддържа темпото на преход, който се осъществява от управлението на неосъществими кризи, в устойчива, адаптивна система, която защитава общественото здраве и околната среда за бъдещите поколения.