过去一周，来自澳大利亚和新西兰的船只已向太平洋岛国汤加运送了数十万加仑的水，此前汤加在1月15日的火山喷发后迅速耗尽了饮用水。据汤加议长Fatafehi Fakafānua称，在火山灰污染了国家饮用水源后，该国10多万居民中的许多人仍然无法获得用水。
根据联合国的一份报告，救援组织已在岛上设立了16个水站以满足这一需求。但挖掘水井和屋顶水箱的过程进展缓慢，部分原因是为避免将COVID-19带入这个几乎没有疾病的岛屿，救援队一直处于隔离状态。
显然，一次水下火山喷发与气候相关的风暴、火灾和洪水不同。但它凸显了全球水系统抵御此类事件的脆弱性，导致了持续数月的灾难。路易斯安那州一家水政策组织“水研究所”的高级顾问、海岸灾害专家Craig Colten说：“这确实是又一次灾难叠加的典型教科书案例。”
汤加的水源有两个。农村地区通常依赖从屋顶收集的雨水，而城市地区则利用岛屿构成的多孔石灰岩中的浅层淡水含水层。这个含水层也是由积聚的雨水形成的，它位于咸水之上，就像一滴油漂在碗里的水上。
研究汤加情况的专家认为，只要等待火山灰沉降，人们饮用储水罐里的水应该是安全的。但更难预测的是火山灰颗粒会如何影响含水层。康奈尔大学火山学家Esteban Gazel说，当海水因火山活动而沸腾时，会形成各种新化学物质。其中一些可能具有酸性。
国际火山健康危害网络联合主任Carol Stewart于2月4日告诉《PopSci》，对覆盖汤加的火山灰进行的分析显示，其pH值与饮用水相似。岛屿的石灰岩基底也是碱性的，这意味着它可以中和任何渗入地下水的酸性化合物。但储水层也接近地表，这就是为什么Gazel说，如果不对含水层进行更仔细的分析，就无法知道最终结果。“我建议汤加当局监测地下水成分，”他补充道。
这些基础设施问题并非汤加独有。普渡大学土木与环境工程师、曾研究灾后水质的Andew Whelton表示，即使在美国，应急响应团队也无法应对所有在环境危机后出现的水质问题。
他从科罗拉多州路易斯维尔接受《Popular Science》采访时说，路易斯维尔在去年12月被野火烧毁。“对于野火，通常有充满有机物的森林燃烧，可能转化为有毒致癌物，其含量足以造成即时急性伤害。”这些化合物首先存在于空气中，但其中一些最终会沉降到水中，并在水中滞留。当火灾席卷城市或郊区时，家中水管燃烧产生的塑料会污染整个供水系统。
电力是另一个脆弱环节。当电力中断时，由于霜冻、火灾或飓风，地下管道可能会失去压力，未经处理的地下水可能会渗入。Colten说，新奥尔良的饮用水在卡特里娜飓风后花了四个月才恢复安全。“风造成的损坏很大，许多大树倒下并破坏了管道。然后，海水涌入城市，进入这些破裂的管道。这导致大量不可饮用的物质进入了系统。”
以玛丽亚飓风为例。在风暴袭击波多黎各后，由于美国领土资源有限，清洁用水的恢复花了九个月。在此期间，美国环保署发现居民转向的许多水道受到污水污染。
然后是洪水，洪水会淹没水处理设施，携带污水和工业化学品，堵塞过滤系统。
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美国对灾难的短期应对措施与汤加目前的情况很相似。联邦紧急事务管理局在受影响地区外设立饮用水点，并用瓶装水和罐车运送。但获得这些援助可能是另一回事。在休斯敦哈维飓风和路易斯安那州艾达飓风之后，都出现了大排长龙领取瓶装水的景象。
但灾难造成的损害可能会持续更长时间。“作为一个行业，我们培训工程师如何设计水处理设施，以及EPA常规检测哪些化学物质，”Whelton说。“我们没有培训人们如何应对野火，人们抱怨油漆稀释剂的气味，你必须弄清楚那是什么。”
Whelton举了2018年营火的例子，这是加州历史上最致命的火灾。之后，一家州立实验室报告说，供水系统中存在苯污染。“我让他们把实验室数据发给我，”Whelton说。“数据显示，水样中有许多其他化学物质，像圣诞树一样闪烁。这并不是因为加州不试图做正确的事——而是因为他们没有能够处理不知道水中含有哪些化学物质的情况的人。”
识别具体物质很重要，因为它决定了供水污染的持续时间。如果有细菌，水可以简单地煮沸；但某些化学物质可能需要将所有水冲走。其他物质可能会渗入塑料管道并随着时间慢慢释放出来，需要更换整个系统。
这些问题与气候变化相互作用，无论是在美国还是美国以外。随着汤加从火山灰中恢复，其地下水位受到海平面上升的推高，这也使其更容易遭受重大飓风的侵袭。联合国预测，未来50年，有三分之二的可能性，超过2万名汤加人将因飓风而流离失所。每一次灾难都可能使系统更容易受到下一次打击的脆弱。
更正（2022年2月3日）：本文已更新，加入了国际火山健康危害网络关于汤加火山灰pH值和饮用水安全的新信息。关于饮用水中酸性化合物危险的章节已更新。这些信息并非针对汤加的火山喷发，报道也未能恰当解释这些信息。
