因含水層污染加劇、海水入侵和砷污染，擁有1.65億人口的孟加拉國正面臨著飲用水資源的嚴(yán)重限制。然而，原子能機(jī)構(gòu)支持的一項(xiàng)使用同位素技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)了孟加拉國西南部的巴爾古納縣和博杜阿卡利縣的深層地下水中不含砷，也并未出現(xiàn)海水入侵，對于一個有兩百多萬人的地區(qū)來說，這意味著這兩處深層地下水是個可行的額外飲用水源。

孟加拉國原子能委員會同位素水文學(xué)家Nasir Ahmed說，“孟加拉國政府高度重視國內(nèi)供水，包括減少砷含量和可持續(xù)地下水管理”，因此便有了這項(xiàng)研究?！把芯科陂g收集的同位素數(shù)據(jù)將會用來進(jìn)一步指導(dǎo)可持續(xù)地下水資源管理政策的優(yōu)化。”

孟加拉國大多數(shù)沿海河流的地表水都含鹽，地下水是主要的安全飲用水源。然而，這個國家的表層地下水含砷量高，砷是一種存在于當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)中并與地下水接觸的類金屬毒物。據(jù)世界衛(wèi)生組織稱，用于飲用、食品加工和糧食作物灌溉的受污染的水是砷對公眾健康的最大威脅，并且長期攝入飲用水和食品中含有的砷可能導(dǎo)致癌癥和皮膚損傷。

在原子能機(jī)構(gòu)的支持下，孟加拉國原子能委員會在2016年到2019年間進(jìn)行了這項(xiàng)研究，以對該國受砷影響地區(qū)的地下水補(bǔ)給（即地表水向近地表地下水移動的水文過程）和該國沿海含水層的鹽堿化進(jìn)行表征。同位素技術(shù)（見“科學(xué)”）使科學(xué)家能夠了解水循環(huán)的組成部分，幫助他們更好地評估水資源的數(shù)量、質(zhì)量和可持續(xù)性。在水循環(huán)中，地下水是人們了解最少的組成部分。同位素是可用于估算水資源年齡、脆弱性和可持續(xù)性的最直接和最得力的工具。

這項(xiàng)研究的同位素數(shù)據(jù)揭示了在巴爾古納縣和博杜阿卡利縣300米深的含水層里存在著長期高質(zhì)量的飲用水。

“同位素技術(shù)是評價含水層中砷的遷移能力和地下水補(bǔ)給機(jī)制的一個寶貴工具，”原子能機(jī)構(gòu)同位素水文學(xué)家Umaya Doss Saravana Kumar說?！翱沙掷m(xù)地下水資源管理需要了解補(bǔ)給過程及其來源和起因，以及地球化學(xué)演化。同位素技術(shù)對所有這些方面都有所幫助。”

可得的地下水能否滿足人類需求取決于其數(shù)量、質(zhì)量和補(bǔ)給速率。要適當(dāng)評估該資源的可持續(xù)性，需掌握有關(guān)地下水源頭和水齡的信息，尤其是考慮到現(xiàn)有的或已計劃的抽水活動。巴爾古納縣和博杜阿卡利縣含水層中發(fā)現(xiàn)的深層地下水顯示無海水入侵或砷，并顯示地下水的表觀年齡在距今約9800年到31 700年之間，表明存在著補(bǔ)給的古水，而這意味著水流緩慢，含水層的補(bǔ)給可能要花很長一段時間，但受污染和氣候條件變化的影響也較小。

“這項(xiàng)同位素研究為描述巴爾古納縣和博杜阿卡利縣深層含水層的當(dāng)前和未來狀態(tài)提供了科學(xué)依據(jù)，”Ahmed說。

孟加拉國公共衛(wèi)生工程部現(xiàn)已在發(fā)現(xiàn)含水層無砷污染和高鹽分的地方安裝了300米深的水井，以向孟加拉國西南部的農(nóng)村人口供應(yīng)安全的飲用水。 ?

科學(xué)

在水文學(xué)中，若干水中天然存在的放射性同位素如氚（3H）、碳-14（14C）和惰性氣體放射性同位素可用來估算地下水的水齡。水樣有獨(dú)特的同位素特征或指紋，可提供關(guān)于其來源和歷史的線索。? 不同深度地表水和地下水的水樣采自若干代表性地點(diǎn)，用于包括砷和同位素分析在內(nèi)的各種水化學(xué)分析，其結(jié)果可揭示地下水來源、可再生性和補(bǔ)給機(jī)制的信息。不同深度地下水樣本的砷濃度，加上水文地質(zhì)學(xué)和同位素指紋，可以更好地將地下水流動和地下水砷遷移概念化。