農(nóng)業(yè)污染通常分為點源污染和面源污染,在過去的治理實踐中,點源污染因污染源只有一個或少數(shù)幾個點,因此容易追溯和治理,但面源污染的追溯和治理一直缺乏更有效的技術(shù)手段。
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所農(nóng)業(yè)清潔流域創(chuàng)新團隊主持完成了一項新的研究,該研究“利用多同位素技術(shù)解析農(nóng)業(yè)面源污染物來源”,對流域農(nóng)業(yè)污染溯源與控制示蹤有極為深遠的意義。
利用多同位素技術(shù)解析流域農(nóng)業(yè)面源污染物來源。中國農(nóng)科院供圖
近年來,隨著人口增長、城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷推進,為了保證糧食生產(chǎn),土地高強度利用加速土壤侵蝕以及化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等化學(xué)品的高量投入,給農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全造成隱患。其中,面源污染的追溯和治理一直都是重要的難題之一。
據(jù)于寒青副研究員介紹,面源污染往往來源很廣,方式途徑等很復(fù)雜,比如說隨著降雨徑流,泥沙及其攜帶的氮、磷污染物被侵蝕而輸送到水體,進一步導(dǎo)致河流、湖泊和水庫水質(zhì)污染惡化,進而污染被湖泊水灌溉的土地。
“農(nóng)業(yè)面源污染有著分布范圍廣、形成過程隨機、影響因子多樣和監(jiān)測方式困難的特點,”于寒青說,“傳統(tǒng)的污染治理中,所采用的地球化學(xué)、生物指紋或單一穩(wěn)定性同位素的技術(shù),均無法定量辨識流域泥沙及水體中農(nóng)業(yè)面源污染物的來源與負荷,尤其是在復(fù)雜的流域環(huán)境中更是如此,所以,農(nóng)業(yè)面源污染來源的解析,一直是解決流域農(nóng)業(yè)污染溯源與定量解析的一大難題?!?/p>
我國北方典型農(nóng)業(yè)小流域。中國農(nóng)科院供圖
此次研究中,研究團隊通過多年研究,提出了綜合利用環(huán)境放射性核素和單體化合物穩(wěn)定性同位素、穩(wěn)定性水同位素等多同位素新技術(shù),“可以實現(xiàn)對流域泥沙和水體氮污染物來源貢獻的定量辨識,有效地解決了農(nóng)業(yè)流域面源污染物來源與負荷不清的問題”,于寒青說。
據(jù)了解,該成果入選了由中國原子能農(nóng)學(xué)會發(fā)布的2019年度我國核技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用十項重大新進展,并在國內(nèi)多地以及亞太地區(qū)其他16個國家得到了推廣與應(yīng)用。