地下水は世界で最も抽出された原料であり、現在の取水率は推定 982 km3 /年であり、世界中の飲料水のほぼ半分を提供しています。世界中で、下にある水を利用するための井戸を掘ったり掘ったりして、地下水が家庭用に抽出されています。
これらの地下水の供給は、地表水由来の飲料水よりもいくつかの利点があります。これは、水質が高く、人間の健康に必要な多くのミネラルを自然に含んでおり、一般的に汚染や蒸発からよりよく保護されていると考えられているためです。ただし、地下水の水質は非常に変動しやすく、地域の環境、農業、人的要因に大きく依存しています。
ヨーロッパでは、飲料水の品質は EU 飲料水指令によって管理されているため、人間が消費するすべての水は一定の基準に達している必要があり、基本的なパラメーターは糞便細菌が存在しないことです。ただし、この法律には抜け穴があります。50 人未満にサービスを提供する小規模な供給は指令に含まれていません。その結果、私有の地下水井戸は対象外であり、これらの水供給の品質と改善は政府の単独の責任です。井戸の所有者。
アイルランドのような国では、これは 750,000 人を超える人々が法に定められていない供給源から水を飲んでいることを意味し、これは公衆衛生上の懸念の原因となる可能性があります.例えば、アイルランドは、ベロ毒素原性 E の発生率が最も高い。大腸菌、 個人の地下水井戸に関連することが示されている病原性細菌 (OhAiseadha et al, 2017 を参照)。
地下水の微生物の質は、井戸の設計、場所とメンテナンス、浄化システム (廃水処理) の場所、地域の水理地質環境、重大な気候事象 (洪水、融雪など) など、多くの環境および水源固有のリスク要因の影響を受ける可能性があります。さらに、地下水病原体は、近くの浄化槽システム、家畜の放牧、肥料の散布、および/または農場など、複数の人または動物の糞便源から発生する可能性があります。最近の研究では、坑井汚染の最大 70% が、「一般化された」汚染ではなく、「局所化された」経路を介して発生し、地下水汚染のリスクは通常、この関係を介して「高」ハザード (つまり糞便源) によって特徴付けられる地域で増加することが示されています。地域の水理地質学的特徴による。透水係数、帯水層の生産性など
つまり、地下水は複雑であり、膨大な数の私有井戸 (アイルランドだけで 170,000 を超える) のために、管理が非常に困難です。たとえば、国や地域で繰り返しサンプリング体制を推進することは可能でしょうか?おそらくそうではないでしょうし、少なくとも、途方もない時間、リソース、お金がなければ、そうではありません。しかし、これは科学が役立つところです。自然環境、特に地下環境に関する私たちの知識を、対象を絞ったサンプリング体制と統計モデルと組み合わせることで、汚染のリスクがより高い地域を「予測」できます。 、ターゲットの修復と地下水管理戦略を促進するのに役立ちます。そしてそれこそが私たちが行ったことです。
最近の研究では、地下水の空間的および時間的 (時間) 分布 E.大腸菌 アイルランドの中西部地域における (指標生物) の存在は、13 か月のフィールド サンプリング プログラム、正式なソース所有者調査、および統計分析を含む混合方法アプローチによって調査されています。内因性 (環境要因)、固有 (地域 (サンプリング エリア) の特徴)、およびインフラ (地下水源と生活排水処理システムの特徴) の 3 つの「カテゴリ」に基づいてリスク要因変数を特定しました。サンプリング結果とリスク要因の両方を使用して、私有井戸汚染の予測モデルを作成しました。
全体として、モデル (外部検証済み) の予測能力は約 90% です。私たちは、土壌の透過性 (下層土を何かが移動する速度)、地形 (岩盤の物理的特徴を表す派手な言葉)、降雨量、井戸の深さと種類 (掘削または掘削) などの要因が汚染の予測に役立つことを発見しました。汚染源に関しては、牛と家庭の廃水処理システム (浄化槽) の両方が微生物汚染の予測源であることが判明しました.
開発されたモデル (ISI-LR モデルと呼ばれる) は、地質学的に多様な地域における私有の家庭用水井戸の細菌汚染を予測するための潜在的に有用で国際的に移転可能なツールを表しています。アイルランドの農村部やその他の同様の地域の特徴的な農業、インフラストラクチャ、および水文地質学的プロファイルのレンズを通して見ると、調査結果は私有地下水源のリスクの大きさを強調するのに役立ちます.
結論として、開発されたモデルは、地方自治体、水管理者、さらには井戸の所有者/ユーザーが、アイルランドおよびさらに遠くの病原体曝露リスクを最小限に抑えるための効果的な水質管理戦略を開発するために使用できる包括的なリスク評価および管理ツールを表しています。実際、この研究に関与している研究者は現在、GRAppLE と呼ばれるアプリを開発しています。これにより、井戸のユーザーは飲料水の供給を保護するために「ライブ」リスク評価を実行できるようになります。このスペースをご覧ください。
これらの調査結果は、ジャーナル Environmental Pollution に最近掲載された、地質学的に異質な地域における民間地下水供給の微生物汚染を予測するための階層モデルの開発というタイトルの記事で説明されています。 .この作業は、ユニバーシティ カレッジ コークおよび環境研究所の Jean O’Dwyer、環境の持続可能性および健康研究所の Paul Hynds、リムリック大学の Kenneth Byrne、Michael Ryan、および Catherine Adley によって実施されました。
