Grundwasserschutz ist unerlässlich, wenn Staaten wie Wisconsin, wo zwei Drittel der Menschen beziehen ihr Trinkwasser aus unterirdischen Grundwasserleiter . Leider sind diese Gewässer Gesicht mehrere Drohungen :
1. Übermäßige Entnahmen --- In mehreren Bereichen wurden Grundwasserspiegel dramatisch, weil mit hoher Kapazität Brunnen Pumpen sind zu viel Wasser und das Grundwasser sind nicht genug Zeit zum Aufladen gegebenen natürlich gesunken. In städtischen Gebieten ist schwierig, weil viel aufladen der Landoberfläche mit Pflaster und Dächer abgedeckt wird , wodurch Regenwasser und Schneeschmelze abfließen , statt in den Boden einsickern . In Wisconsin, ist unser Regulierung des Grundwassers Menge äußerst schwach und hat in wichtigen Anliegen geführt , wenn große Wasserentnahmen werden versucht , wie eine kürzliche Vorschlag für eine Perrier Mineralwasser Pflanze. Entgegen allen Befürchtungen , dass Perrier lokalen Quellen gespeist würden Schäden Bächen und privaten Brunnen hat der DNR Wisconsin nicht die Autorität , um das Projekt zu stoppen. Perrier verlassen, weil der Widerstand der Öffentlichkeit , aber immer noch Eigentümer von Liegenschaften in einem sensiblen Bereich und wird wahrscheinlich versuchen Sie es erneut . Unser Grundwasser Gesetz Lücken müssen geschlossen werden und ein Plan zur Regelung des Grundwasserhaltung .
2. Toxische Kontamination --- In einigen Gegenden wird unser Grundwasser aufgrund unzureichender Mutterboden Schichten verunreinigt , um das Regenwasser filtern, als es nach unten rieselt auf die Grundwasserneubildung. Dung, menschliche Klärschlamm, Dünger und Pestizide können auch nach unten sickern in das Grundwasser versorgt .
In einigen Bereichen der Northeast Wisconsin, kontaminierte Oberflächenabfluss können auch direkt das Grundwasser durch die gebrochenen Gesteinsformationen (siehe unten) , Dolinen , in Steinbrüchen und verlassenen Brunnen. Erschwerend kommt hinzu , große Bereiche der Northeast Wisconsin leiden natürlich hohen Gehalt an giftigen Mineralien und Verunreinigungen - wie Arsen , Blei, flouride , Eisen und Radium - in bestimmten Schichten der unterirdischen Grundwasserleiter . Wenn diese Schichten durch toxische oder gepumpt werden gebohrt , können die Schadstoffe in saubere Aquiferschichten resultierende Verschmutzung des Grundwassers in größeren Probleme zu verbreiten.
Fractured Kalkstein in Northeast Wisconsin
Öffnen Sie die meisten grundlegenden Lehrbüchern und Grundwasser Sie in Bezug auf die Hydrogeologie porösen Medien diskutiert finden , mit der Grundwasserleiter gut sortierten Sand, und das Grundwasser bewegt durch Poren zwischen den Sandkörnern . In der Dolomit Gelände im Nordosten Wisconsin, aber die Geschichte ist ganz anders . Über viel Wisconsin 's Door Peninsula ist gebrochen Dolomit an oder nahe der Erdoberfläche ausgesetzt. Regen oder Schnee fällt auf diese Landschaft in die Grundwasser -System durch ein Verbundnetz der vertikalen und horizontalen Untergrund Frakturen. Nachdem in den Grundwasserleiter , fließt das Wasser seitlich durch horizontale Frakturen, bis es zu lokalen Entladungen Seen , Quellen oder Bächen oder wird durch Wasser - Versorgung Brunnen gefangen.
Öffnen Sie die meisten grundlegenden Lehrbüchern und Grundwasser Sie in Bezug auf die Hydrogeologie porösen Medien diskutiert finden , mit der Grundwasserleiter gut sortierten Sand, und das Grundwasser bewegt durch Poren zwischen den Sandkörnern . In der Dolomit Gelände im Nordosten Wisconsin, aber die Geschichte ist ganz anders . Über viel Wisconsin 's Door Peninsula ist gebrochen Dolomit an oder nahe der Erdoberfläche ausgesetzt. Regen oder Schnee fällt auf diese Landschaft in die Grundwasser -System durch ein Verbundnetz der vertikalen und horizontalen Untergrund Frakturen. Nachdem in den Grundwasserleiter , fließt das Wasser seitlich durch horizontale Frakturen, bis es zu lokalen Entladungen Seen , Quellen oder Bächen oder wird durch Wasser - Versorgung Brunnen gefangen.
In solchen Systemen sind schnelle Bewegung des Grundwassers und minimale Verunreinigungen gemeinsamen Dämpfung , so dass die Landnutzung in den Bereichen, in denen das Wasser stammt - oft als die Gefangennahme Zonen oder Bereiche beitragen - stark beeinflussen die Qualität des Grundwassers durch lokale Brunnen hergestellt.
Die Bestimmung dieser Gebiete und erfassen zu verstehen, wie das Grundwasser bewegt sich von den örtlichen Brunnen aufladen entscheidend für den Schutz des Grundwassers in frakturierten -rock Terranes sind .
Die Wisconsin Geologische und Natural History Survey ( WGNHS ) hat eine Reihe von Feld-basiert , hydrogeologischen Untersuchungen der Forschung mit dem Ziel der Verbesserung unseres Verständnisses von Flüssigkeit in Bewegung gebrochenen Karbonatgestein in Wisconsin durchgeführt. Das andere Ziel dieser Forschung ist es, die besten Methoden für den Schutz des Grundwassers und dafür sorgen, Schadstoffe werden nicht in den Brunnen, die Versorgung mit Trinkwasser erfolgt zu finden. Unternehmens Bohrlochkopf - Schutz Studien in gebrochenen Fels - Einstellungen ist eine herausfordernde bemüht , dennoch ist es in dieser sehr anfällig Einstellungen, die Bohrloch - Schutz -Programme die meisten sind von wesentlicher Bedeutung.
Die vertikale und horizontale Frakturen in diesem Silur Dolomit in Door County sind typisch für die Brüche , die hinter der Grafschaft und beeinträchtigen das Grundwasser. Fotos mit freundlicher Genehmigung Wisconsin Geological Survey und Natural History , University of Wisconsin- Extension.
Der Schwerpunkt unserer Arbeit ist die silurischen Dolomit Grundwasserleiter Door County, im Nordosten von Wisconsin. Eine felsige Halbinsel zwischen Lake Michigan und Green Bay, Door County hat schroffe Küstenlinien , mildes Klima, reichlich vorhandenen natürlichen Ressourcen und eine Kleinstadt- Gefühl, zusammen haben es zu einem der beliebtesten touristischen Destinationen im Mittleren Westen der Vereinigten Staaten.
Alle Einwohner der Gemeinde auf das Grundwasser abhängig, sondern die Qualität des Grundwassers Probleme haben den Landkreis seit vielen Jahren geplagt. Bakterien und Nitrat überschreiten US Environmental Protection Agency und Wisconsin Trinkwassernormen in etwa 30 Prozent der privaten Brunnen in der Gemeinde, und auch private Besitzer berichten oft trüb oder schlammiges Wasser in den Brunnen während bestimmter Zeiten des Jahres . Andere Grundwasserkontaminanten gehören landwirtschaftliche Chemikalien , Rückständen von Schädlingsbekämpfungsmitteln aus Kirsch-und Apfelbäume , und Erdöl und andere nicht- wässrigen Phase Flüssigkeiten wie Benzin und Lösungsmitteln.
Vieles von Door County Charme und seine Grundwasser-Probleme , sind direkt mit seiner einzigartigen Geologie bezogen - eine Kombination aus paläozoischen Grundgestein und Pleistozän Modifikationen. Silur - Zeitalter Dolomiten bilden das Rückgrat der Halbinsel und tauchen sanft nach Osten in die Michigan -Becken. Im späten Pleistozän, abgedeckt kontinentalen Gletscher der Region, und wenn sie zurück , hinterließ eine faszinierende Landschaft .
Auf der westlichen Seite der Grafschaft dem Silur Böschung Formen hohen Klippen entlang der Küstenlinie Green Bay , nur ein paar Meilen östlich des Landes erfüllt Lake Michigan mit Sandstränden und diverse Feuchtgebiete. Dazwischen , im Hochland der Provinz , die Gletscher die meisten der Boden entfernt, so dass in den meisten Orten das Fundament weniger als zwei Meter unter der Oberfläche und in vielen Orten ist es an der Erdoberfläche ausgesetzt ist. Der Dolomit enthält sowohl Nah- horizontale und vertikale Brüche. Diese Frakturen sind umfangreich , und die vertikale Frakturen sind gut sichtbar aus der Luft , besonders unter Luzernefeldern bei trockenem Wetter. Die Kombination von dünnen Böden und Grundwasser macht gebrochene Gestein in der Grafschaft extrem anfällig für Verschmutzungen.
In den vergangenen 20 Jahren WGNHS hat eine Reihe von wissenschaftlichen Studien über die Hydrogeologie des Door County auf Antrag durchgeführt , und mit erheblichen Mitteln aus , lokalen, bundesstaatlichen und sogar nationale Regulierungsbehörden . Jede dieser Studien hat die Sammlung und Analyse von neuen Felddaten beteiligt und hat umfangreiche enthalten Zusammenarbeit mit den lokalen Landbesitzern, Bürgergruppen und Entscheidungsträger. Jedes Projekt baut auf früheren Arbeiten und hat ein breiteres Verständnis der frakturierten -rock Hydrogeologie , dass WGNHS Wissenschaftler haben in nationalen und internationalen Locations gemeinsam geführt. Zum Beispiel, durchgeführt Maureen Muldoon , jetzt an der University of Wisconsin- Oshkosh, detaillierte Überwachung des Grundwassers und der Tracer-Experimente in einem aktiven Steinbruch Dolomit , produzieren einige der detaillierten Daten auf Dolomit Hydrogeologie immer gesammelt.
Eine schnelle Reise in die Bay
Die City of Sturgeon Bay (Bevölkerung 9.100) liegt auf halbem Wege die Tür Halbinsel und ist die Kreisstadt sowie ein bedeutendes Industrie- und Erholungszentrum . Sturgeon Bay's Wasser kommt ausschließlich aus kommunalen Brunnen Wasser aus dem gebrochenen Dolomit Grundwasserleiter . Im Jahr 1998 , die Sturgeon Bay Water Utility , mit Unterstützung und Finanzierung von der Wisconsin Department of Natural Resources, beantragt, dass die WGNHS Hilfe zu leisten bei der Abgrenzung der Einnahme Zonen für ihre kommunalen Brunnen zur Unterstützung einer Bohrlochkopf - Protection Plan. Die Motivation für dieses Projekt war eine doppelte: die City of Sturgeon Bay und den Landkreis zu unterstützen und zu einem besseren Verständnis des Gewinns , wie Grundwasser bewegt und von Techniken zur Abgrenzung der Zone zu erfassen . Dieses Verständnis könnte auch auf andere gebrochene Carbonat Grundwasserleiter in den Staat angewendet werden.
Seit der Jahrhundertwende hat sich die Stadt 12 städtische Brunnen im Stadtgebiet installiert ; neun dieser Brunnen sind Anzeichen einer bakteriellen Kontamination gezeigt, und sieben der Brunnen wurden stillgelegt und verlassen. Derzeit betreibt die Stadt fünf Brunnen . Das Wasser aus diesen drei Brunnen desinfiziert wird auf der Baustelle. Nur zwei Brunnen blieben frei von bakteriellen Kontamination.
Wir nutzten unsere Beobachtungen und Messungen aus dem Bereich Sturgeon Bay , ein Modell zu erstellen zeigt , wie schnell das Grundwasser bewegt sich in der Nähe der Stadt. Der bestehende Schutz Bohrlochkopf Leitlinien stützen sich auf eine fünfjährige Reisezeit von Infiltration an der Landoberfläche Basis durch die städtischen Brunnen zu erfassen. Aber wir fanden , dass Reisezeiten zu kommunalen Brunnen so schnell sind - weniger als zwei Jahren - und Distanzen sind so groß - bis zu 10 Kilometer - , dass die traditionellen Kriterien für Bohrlochkopf Schutz bedeutungslos sind .
Vertikal Frakturen sichtbar in einem Feld Luzerne , Zentralverriegelung County, wiedergeben Frakturen unten im Karbonatgestein . Die Luzerne wächst grüner und kräftig oben Sediment gefüllten Frakturen.
Die prognostizierte kurze Fahrzeiten der Flow-System stehen im Einklang mit unserer konzeptionellen Modells und numerische Modellierung Ergebnisse . Zusätzliche geochemischen und isotopischen Daten für diese Studie gesammelt sind konsistent mit den Ergebnissen solcher Modelle . Diese Isotope können als wirksame natürliche Grundwasser Tracer handeln und sollten routinemäßig im Grundwasser Studien in gebrochenen Karbonatgesteinen verwendet werden.
Bewaffnet mit dem technischen Verständnis, dass auch kommunale Wasser wird aus mehreren Kilometern Entfernung kommen und von außerhalb der Stadtgrenzen , die Stadt, Wasserversorger und Landkreis Beamten arbeiten gemeinsam an einen Bohrlochkopf - Protection Plan zur Identifizierung und vielleicht reduzieren potenzielle Verunreinigung Quellen zu entwickeln der Landoberfläche in den beitragenden Flächen für die Stadt Brunnen.
( aus den Angaben der University of Wisconsin - Madison ) versehen
Mehr Informationen zum Grundwasser :
# Grundwasser Management Program - Wisconsin Department of Natural Resources
# Grundwasser - US Environmental Protection Agency
# Wisconsin Grundwasser - U. S. Geological Surve