今年的世界水日主題是“珍惜水”,重點關注使水有益于我們生活的所有不同方式:健康,衛生,農業甚至文化。隨著經濟發展和人口增長,世界對這種重要資源越來越渴望。同時,氣候變化對水的可利用性和質量提出了挑戰。
在國際原子能機構的幫助下,世界各地的科學家們正潛入核技術和同位素技術領域,以利用水的價值。通過研究水的同位素(化學元素的變體),科學家可以揭示水的來源,年齡,水的質量和用途,并指導他們如何保護和保存這種流體資源。
管理地下水
地下水是在土壤,沙子和巖石之間的空間之間的地下發現的水,被存儲在地下水中并在其中緩慢移動。根據中美洲全球水資源伙伴關系,在中美洲部分地區,地下水是主要水資源,原因是地表水資源的質量和數量下降,包括河流,湖泊和水庫中的淡水。這主要歸因于厄爾尼諾-南方濤動(ENSO),這是海洋表面溫度和氣壓的周期性波動,這與周期性的干旱和洪水有關。
國際原子能機構同位素水文學家露西婭·奧爾特加(Lucia Ortega)表示:“ ENSO事件和隨后的水資源短缺在這些地區遭受了嚴重的作物損失后,導致了糧食不安全。” “農業,旅游業,水力發電對季節性降雨和地下水補給的依賴以及人口的快速增長進一步擴大了對地下水資源的利用。”
地下水使用量的增加突顯了需要更好地了解影響降雨模式的因素以及地下水補給與排放之間的聯系(即水從地表水向地下水的運動,反之亦然),以改善水管理。在哥斯達黎加,薩爾瓦多,洪都拉斯,尼加拉瓜和巴拿馬的新的國際原子能機構區域研究中,同位素工具是評估降雨輸入與地面上下水流的方向和大小之間相互作用的關鍵。
該研究的初步結果于2020年發布,可為決策者提供保護和保護關鍵補給區以確保水安全和可持續性所需的信息。
在中東和北非,由于缺乏地表水,許多國家也依賴于地下水資源。國際原子能機構環境修復專家霍斯特·蒙肯·費爾南德斯說:“許多國家,尤其是那些缺乏淡水資源的國家,都依賴地下水作為飲用水和灌溉用水。” 在一項由國際原子能機構技術合作計劃支持的正在進行的項目中,同位素分析和環境修復專家幫助約旦的專家測量和監測從Ram蓄水層取樣的地下水中鐳(一種天然存在的放射性物質,NORM)的濃度,并探索水處理的選項。
Monken-Fernandes解釋說,主要受當地地質和地球化學控制的自然過程可能導致天然放射性核素對地下水的污染。該項目正在支持建設和安裝使用含水氧化錳從水中去除鐳的水處理裝置。閱讀有關該項目的更多信息。原子能機構還支持利比亞地下水管理方面的專家,以提高天然放射性核素的濃度。
管理水以使香蕉適應氣候變化
在坦桑尼亞阿魯沙的一個研究農場中,采集了葉子樣品,用于香蕉植物的穩定碳同位素分析。(照片:糧農組織/國際原子能機構M. Vantyghem)同位素技術還用于優化農業用水。原子能機構與聯合國糧食及農業組織(糧農組織)合作,正在這一領域協助50個國家。
根據國際熱帶農業研究所(IITA)的數據,在東非,全世界香蕉的產量占世界的五分之一,干旱的頻繁發生正威脅著作為糧食主糧和收入來源的水果。“由于氣候變化,降雨分布的變化和干旱季節的增加,影響了產量和產品質量,”糧農組織/國際原子能機構糧食和農業核技術聯合中心研究員馬蒂爾德·范蒂格姆說。盡管許多研究都針對小麥,大麥和大米等谷物的氣候智能做法,但缺乏香蕉的信息,香蕉“對于小農不僅對收入而言,而且對數百萬人而言都是重要的,這是重要的”。 ”
2019年,在比利時的支持下,糧農組織/國際原子能機構聯合中心啟動了第一個綜合研究與開發計劃,以開發穩定的同位素技術,以適應香蕉的耕作方式并評估更耐旱的香蕉品種。與IITA和納爾遜·曼德拉非洲科學技術學院合作,研究人員分析了如何收集葉片樣品以進行碳13同位素分析以及可以收集哪些信息以提高香蕉生產的用水效率,這將有助于Vantyghem說,氣候智能型香蕉種植系統的發展。Carbon-13用于測量和跟蹤CO2的吸收和釋放方式。
有效水管理的核技術
國際原子能機構昨天在維也納時間15:00舉行網絡研討會,討論與水有關的問題,這些問題影響到不同地區的人們的生活。原子能機構副總干事納杰特·莫赫塔爾(Najat Mokhtar)副主任兼核科學與應用司司長以及哥斯達黎加,斯洛文尼亞和突尼斯的專家將討論同位素工具如何促進非洲的水供應,改善歐洲的地下水資源管理和優化用水拉丁美洲生產咖啡等農作物的效率。
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