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管理水資源:玻利維亞用核技術(shù)揭 示地下含水層秘密

在玻利維亞的某些地區(qū), 人們依賴從地下含水層抽 取的水進(jìn)行多種應(yīng)用。 (圖/國際原子能機(jī)構(gòu) L. Potterton)

已經(jīng)有2000多年了:那是儲(chǔ)存于流動(dòng) 在玻利維亞地下隱藏的Purapurani含 水層中水原子的秘密之一。盡管已經(jīng)向首 都拉巴斯附近的城市奧爾托和比亞查供水 幾個(gè)世紀(jì),但鮮有人知道Purapurani含水層。 但是,借助核技術(shù),科學(xué)家正在收集該含 水層中水的年代、質(zhì)量和來源方面的關(guān)鍵 細(xì)節(jié)。這些信息正在幫助科學(xué)家們找到保 護(hù)和可持續(xù)利用這一寶貴資源的方法。

“多虧了同位素,我們正在揭示地下 含水層的秘密。”玻利維亞環(huán)境與水資源部 水文學(xué)家Paola Mancilla Ortu?o說。“現(xiàn)在, 我們知道在該地下含水層的北部地區(qū),淺 層水受到嚴(yán)重污染。我們還知道該地下含 水層?xùn)|部地區(qū)的部分水可能已有2000多 年的歷史了。另外,我們還知道該地下含 水層另一部分的地下水來自安第斯山脈的 雨水?!?/p>

Purapurani是該地區(qū)進(jìn)行發(fā)展的關(guān)鍵資源。在這一地區(qū),100多萬人口依賴這個(gè) 300 km2 的地下含水層生活?!斑@兩個(gè)城市的 經(jīng)濟(jì)發(fā)展多虧了Purapurani地下含水層?!?Mancilla Ortu?o說。日益增長的人口靠該 地下含水層滿足日常應(yīng)用,許多公司大量 抽取地下水來滿足城市擴(kuò)展的需要,農(nóng)民 們需要它來種莊稼和喂養(yǎng)牲畜。

國際原子能機(jī)構(gòu)幫助玻利維亞建立了 其第一個(gè)同位素水文實(shí)驗(yàn)室,并且自2012 年以來,國際原子能機(jī)構(gòu)專家一直在對(duì)一 個(gè)玻利維亞專家小組進(jìn)行培訓(xùn),教他們利 用同位素技術(shù)評(píng)估水資源和確定其來源、 年代、對(duì)地上和地下污染的脆弱性、運(yùn)動(dòng) 和相互作用(見第23頁方框“科學(xué)”)。 “同位素技術(shù)為我們提供了用其他方法所 不能得到的有用信息。這拓寬了我們的視 野?!盡ancilla Ortu?o說。

能力的提升使科學(xué)家們能回答從前 所無法適當(dāng)解決的問題:這些水存在多久了?來自何方?它們的質(zhì)量還好嗎?它們 還剩下多少?回答這些問題有助于推進(jìn)對(duì) Purapurani地下含水層的科學(xué)研究,制訂水 資源保護(hù)和管理的政策,以反映該含水層 的潛力和局限性。

同位素技術(shù)為我們提供了用其他方法所不能得到的有用信息。這拓寬了我們的視野。
玻利維亞環(huán)境與水 資源部水文學(xué)家, Paola Mancilla Ortu?o

他們研究了什么?發(fā)現(xiàn)了什么?

玻利維亞科學(xué)家研究了水的存在年代, 因?yàn)檫@能粗略地反映含水層的水得到補(bǔ)給 需要多久。在這種情況下,需要幾千年的 時(shí)間。還有助于估算該含水層供水的限度。 同樣,他們通過污染物檢查來確定對(duì)可能 危害該含水層未來應(yīng)用的威脅。在 Purapurani含水層,僅發(fā)現(xiàn)在該含水層的有 限區(qū)域受到的污染,幾乎都涉及河水與該 含水層的水混合而致。

“現(xiàn)在,我們知道水來自何方,我們 應(yīng)保護(hù)該地下水資源,確保其可持續(xù)性和 質(zhì)量?!辈@S亞環(huán)境與水資源部顧問、 圣安德烈大學(xué)講師Rafael Cortéz說。作為下 一步,他和他的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)計(jì)劃制訂人工 補(bǔ)水方案,確保穩(wěn)定地補(bǔ)充雨水。

兩個(gè)世界

與國際原子能機(jī)構(gòu)的合作還使玻利維 亞得到另一個(gè)好處:建立了一個(gè)由化學(xué)家 和水文學(xué)家組成的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)。

“通過這些項(xiàng)目,我們將化學(xué)家和水文 學(xué)家等來自不同學(xué)科的專家召集在一起?!?國際原子能機(jī)構(gòu)物理和化學(xué)處同位素水文學(xué)家Luis AraguásAraguás說。“水文學(xué)家通常 不研究同位素,而化學(xué)家通常不研究水資 源。多虧我們的項(xiàng)目,他們聚在一起,交 流他們各自的專長。”

這個(gè)團(tuán)隊(duì)正在致力于利用同位素技術(shù) 研究奧魯羅市的地下含水層,并在玻利維 亞其他城市重復(fù)同樣的研究工作。玻利維 亞有五個(gè)主要的城市地下含水層,但是到 目前只研究了三個(gè)。最近在國際原子能機(jī) 構(gòu)支持下進(jìn)行的水文學(xué)研究受到國家層面 會(huì)議的關(guān)注,大學(xué)現(xiàn)在也在課程中引進(jìn)了 同位素水文學(xué)的概念。

“我們也隨著每個(gè)項(xiàng)目在成長?!?Cortéz說。“我們爬過,站起來,學(xué)會(huì)走路, 現(xiàn)在又開始慢跑了。”

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