美国西部的干旱成为全球头条新闻，对在受影响地区生活和工作的人们构成了特殊挑战。这是对干旱对可用水资源影响的仔细研究。
加州干旱的影响因地点而异
人们在谈论长期干旱时经常谈论加利福尼亚，特别是因为该州经常经历长期缺水。一些专家认为，该州并没有经历短暂的非干旱时期，实际上正在忍受所谓的新出现的特大干旱，而且在过去的 20 年里一直如此。
2020 年进行的研究调查了美国西部的九个州和墨西哥的部分地区。该团队首先研究了可追溯到公元 800 年的古代干旱，然后仔细检查了与 2000 年至 2018 年观测到的天气事件相关的土壤水分记录。
参与这项研究的加州大学洛杉矶分校的生物气候学家兼副教授帕克威廉姆斯评论说：“过去 22 年我们现在所处的干旱与上个千年发生的最严重的特大干旱中最严重的22 年一样严重。。”
然而，该研究之外的消息来源表示，干旱期间的可用水量因地点而异。一个重要的原因是南加州的大部分水从其他地方进口。自 1980 年代以来，地区性批发商大都会水区的储水量增加了13 倍。其他地区没有如此显着的进口水平。
干旱期间加利福尼亚的可用水量也因地区限制而有所不同。一些专家表示，南加州当局可能需要持续数年的干旱期才能实施使用限制。然而，在其他地方，居民在如何用水方面已经缺乏自由。
在位于该州北部沿海县的红木谷，每人每天的限量为 55 加仑。这导致人们缩短淋浴时间，并为花园精心挑选植物，专注于不需要太多水的品种。
提高水资源可用性需要探索新方法
污水处理厂——或者现在更常见的水回收设施——在美国每天处理大约 340 亿加仑的废水美国西部干旱的恶化影响需要研究增加水资源的新方法，包括回收污水或废水以制造它可以安全饮用。
这已经是整个加利福尼亚州的普遍做法，尽管有些人需要时间来适应这个想法。该州甚至制定了允许将净化后的废水直接从设施输送到饮用水水库的规定。
另一项最新进展最终可能会改变相应设施中废水处理的方式。圣路易斯华盛顿大学的一个研究小组开发了一种在发电的同时净化水的单一系统。它依赖于电化学活性细菌作为催化剂。在将废水泵入阳极之前将细菌附着在阳极上，使其在释放电子的同时消耗有机材料。该团队用导电碳布制作了阳极，因此它起到了动态膜的作用。
结果表明，细菌和膜过滤器的综合作用可过滤 80% 至 90% 的有机材料，使水适合释放回环境或进行处理以用于非饮用用途。分析还表明，该过程可以产生至少一半的电力，通常用于工厂清洁水。因此，除了提高水质外，该选项还有助于工厂更可持续地运营。
干旱影响水电
北卡罗来纳州立大学的研究人员通过观察 2012 年至 2016 年发生在加利福尼亚的干旱的影响，研究了长期干旱的后果。他们发现，水资源短缺会导致严重依赖水电的地区的电费上涨。
加州大约 13%的能源需求使用水力发电。然而，研究期间的干旱导致河流流量、降水和融雪减少。这意味着在最严重的干旱期间，该州仅从水力发电中获得了约 6% 的能源。相关地，升高的温度导致更高的冷却需求。
研究人员得出结论，减少的水力发电使三家投资者拥有的加利福尼亚公用事业公司损失了 19 亿美元，而额外的冷却需求又导致了 38 亿美元。不出所料，他们确定消费者可能会感受到这些费用的影响。
另一个有趣的发现表明，对其他类型的可再生能源的投资翻番并不能抵消与干旱相关的额外二氧化碳排放和化石燃料生产。他们证实，在非干旱年份拥有更多的可再生能源对排放有积极影响。然而，尽管利用了可再生能源，但干旱时期的排放量更高。
增加废水再利用需要重新审视保护任务
诸如废水循环利用以增加干旱期间的饮用水资源等新趋势也使得有必要研究一些强加的保护措施可能会如何产生意想不到的后果。这是加州大学河滨分校的一个团队进行的研究的发现。
它分析了南加州的 34 个污水处理厂，检查了诸如每月的污水流量和盐度水平等内容。它还检查了包括饮用水总输出量和液体的住宅使用量在内的指标。该团队专注于 2013-2017 年的干旱，这需要全州范围内的用水限制。
他们的研究结果表明，废水盐度和其他污染物增加，而且体积下降。他们澄清说，限制室内使用的规则减少了回收和再利用的水量，并减少了可用于增加河流的水量。他们说，将剩下的水返回溪流可能会影响流量和下游水质。
研究人员表示，他们的研究结果强调需要权衡某些旨在减轻干旱影响的节水措施的利弊。否则，特定任务可能会对州内其他地方的可用性产生负面影响。供水涉及一个相互关联的系统，有时很难了解某些决策的所有潜在影响。
干旱会损害水利基础设施
许多研究涉及研究加利福尼亚干旱的影响，这可能是因为缺水对该州的影响比其他许多州更频繁。然而，这个问题也出现在其他地方。例如，华盛顿东部州最近在那里发布了有史以来第一个此类干旱咨询。它警告居民，这种情况可能会导致水资源短缺。
到目前为止，情况并不像美国西部其他州那么紧迫，主要是由于华盛顿东部的降雪量很大，人们最迟要到 5 月才能滑雪。融雪帮助依赖灌溉的农民。然而，该州的某些地区设有旱地农场，仅利用降雨来保持作物浇水。
无论某人身在何处，干旱都会损害现有的水利基础设施。在一个案例中，科学家使用雷达设备确认加利福尼亚渡槽的一部分在四个月内下沉了 20 厘米。这个问题可能意味着灌溉渠道的水量比最初的要少。
农民抽取地下水进行灌溉会导致污染物累积，特别是地下粘土的充水层会用砷污染液体。人们还担心过度抽水可能最终耗尽可用水的含水层。
这一迫在眉睫的问题促使加利福尼亚州立法者将含水层保护视为迫切需要。不幸的是，这不仅仅是那里的问题。消息来源表明，有 17 个国家的含水层压力很大。毫无疑问，许多领导人会看到加利福尼亚发生的事情，并利用这些知识来指导他们所在领域的决策。
干旱的影响并不总是立即显现
这里和其他地方涵盖的研究强调了如何检测与干旱相关的水资源问题并不总是明确的。此外，加利福尼亚干旱的影响将成为位于美国西部其他地方的决策者的学习经验。
对干旱有更清晰的了解并不会阻止过度干旱时期的发生。然而，人们可以获得知识，帮助他们做出积极的选择，以尽量减少不利后果。
