據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，法國巴黎皮埃爾和瑪麗·居里大學(xué)與加拿大卡爾加里大學(xué)合作的一項新研究表明，給農(nóng)作物施用的氮肥沉積在土壤中幾十年，會以硝酸鹽的形式泄漏并污染地下水，且持續(xù)滲透的時間超出以前預(yù)料。該研究成果刊登在最新一期的美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上。
    加拿大和美國規(guī)定了飲用水中允許的硝酸鹽量。在20世紀(jì)80年代，由美國環(huán)境保護(hù)署和美國地質(zhì)調(diào)查局的調(diào)查表明，硝酸鹽污染對供水系統(tǒng)的影響比其他任何污染物更加嚴(yán)重。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在1982年施用于農(nóng)作物的合成氮肥，30年后，約15％仍然殘留在土壤的有機(jī)物之中。在此期間，約10％的氮肥已從土壤向地下水滲透，并且還將持續(xù)保持至少50年的低量泄漏。
卡爾加里大學(xué)地球化學(xué)教授、應(yīng)用地球化學(xué)集團(tuán)負(fù)責(zé)人伯恩哈德·梅耶說，調(diào)查結(jié)果表明，氮肥以很低的量滲透到地下水中，但持續(xù)幾十年。梅耶爾在利用穩(wěn)定同位素跟蹤環(huán)境中的污染物方面是國際上公認(rèn)的專家。皮埃爾和瑪麗·居里大學(xué)的研究是首次使用穩(wěn)定同位素的“指紋識別”，跟蹤在過去幾十年中殘留于土壤中的氮肥。
    1982年，該研究小組利用穩(wěn)定同位素氮-15，作為示蹤物追蹤施用于法國兩片分別種植甜菜和冬小麥作物的兩平方米土地中氮肥的蹤跡。經(jīng)過30多年的研究，他們測量了被植物吸收的氮-15標(biāo)記肥料量中的氮肥，以量化在土壤中殘留的氮肥量。
    該研究的新穎之處在于：研究人員隨后判斷出了保留在土壤中的氮肥“池”的長期命運。他們測量了土壤中兩米多深的滲流水，以顯示出泄漏到地下水中硝酸的肥料量。
    這項超過30年的研究發(fā)現(xiàn)，在1982年，施用的氮-15肥料有61%到65%被甜菜和小麥植株吸收。然而，在1985年或3年后的施用中，32%到37%的氮肥留存于土壤的有機(jī)物中，而在30年后仍有12%到15%逗留在土壤里。
研究表明，1982年施用的氮肥有8%到12%在30年內(nèi)以硝酸鹽的形式泄漏到地下水中，并將繼續(xù)低量泄漏至少50年，這在時間上超過了以前的預(yù)料。研究人員預(yù)測，在1982年最初施用的約15％氮肥將通過從土壤滲入地下水中而導(dǎo)出，時間跨度近一個世紀(jì)。
    梅耶爾推測，如果在加拿大的阿爾伯塔省開展同樣的研究，在植物對氮肥的吸收和土壤的氮貯留方面將得到相似的調(diào)查結(jié)果，但是由于當(dāng)?shù)叵鄬Ω稍锏臍夂蚝筒煌牡刭|(zhì)，可能會減緩硝酸鹽對地下水的滲出率。