阿根廷將核技術應用于水

“我們期待查明水在含水層中的確切流動方式及其與河流相互作用的方式，以及剩余的水儲量。”門多薩庫尤大學同位素水文學家Sandra Ibá?ez說。他正參加原子能機構在該國的技術合作項目。原子能機構就同位素水文學向世界各地的科學工作者提供支助，派遣專家到現場工作，并培訓當地的水文工作者使用這些同位素技術。

自2016年初以來，阿根廷同位素水文學家在原子能機構的幫助下收集和解釋了兩個戰略地區的數據，目的是讓政策制定者利用這些信息，為這些地區設計出更加完善的水資源管理模型 — 水文學模型。

“阿根廷很幸運，居民的人均水資源數量非常充足，但是全國的水資源分布非常不均勻。”阿根廷國家原子能委員會環境主管Daniel Cicerone說，“在某些地區，探明日常用水是否存在定期補給、是否面臨枯竭或存在污染危險的工作能夠帶來貧富之別。”

隱蔽儲備

出于不同原因選擇了兩個地區。第一個地區是阿根廷西部的門多薩干旱河谷。這里人們的生活全靠烏斯帕亞塔、亞瓜拉斯和其他較小范圍的含水層淡水。當局迫切希望查明是否能可持續地開采這些地下水，這些含水層是否足以支持更多的用水量。

烏斯帕亞塔山山頂獨木舟和漂流探險用品商店工作人員Sergio Cirauqui說：“我們無處不需要用水：清洗工具、保持清潔。水是我們的日常食物。但我們很清楚，水是一種有限的資源，我們必須用心愛護。而且對于這種有限的資源，我們差不多應該當作神圣之物來利用。”

阿根廷同位素水文學家們在門多薩的山區和平原徒步穿行了一年多，在國際專家和原子能機構專家的陪同下從水井、湖泊和河流中采集了水樣。回到實驗室，他們正對研究結果進行解釋，以便更清楚地描繪出可用水狀況。

根據含水層補給率等數據，決策者更有條件制定飲用、農業和工業用水規則。例如，了解地表水滲入地下水的情況后，就能夠針對可接受的污染水平制定更嚴格的規定。

“一旦有了結果，我們就可以決定在門多薩開發什么樣的商業活動。”門多薩灌溉事務局地下水處副處長Juan Andrés Pina說。

正在研究的第二個地區是位于布宜諾斯艾利斯西部約700公里處的老采礦綜合設施 — 科爾多瓦巨人山的河床。阿根廷當局正在這里與同位素水文學家密切合作，實施一個環境治理項目，以更好地探明地下水質量及其污染隱患。

兩個鈾礦關閉后，科學工作者和當局對該地區的地下水保持著警戒。現在，科學工作者們正通過原子能機構項目，監測科爾多瓦市居民用水水源 — 圣羅克湖水庫的補給水是否清潔和安全。

雖然他們已查明地下水中的鈾含量尚屬安全，但正努力探明地下水的確切來源和運動，包括補給區、水齡、體積、行為和今后的污染隱患。

國家科學技術研究委員會的地質學家和研究員Daniel Martínez說：“這種跨學科和跨機構的研究將有助于當局改善該地區的概念模型和水文理解，并加強場址治理工作。”

原子能機構技術合作司的Raúl Ramírez García科長說，地區技術合作項目對于向國家和地方機構轉讓知識和技術至關重要。

Ramírez García說：“同位素技術提供的新信息將有助于監測水資源，并有助于作出能夠為這些地區的人口帶來社會和經濟利益的決策。”

水分子由氫原子和氧原子組成，但所有的原子并不完全相同：有的原子輕些，有的重些。

“所有天然水都由不同的氫和氧同位素組成，”原子能機構同位素水文學家Lucía Ortega說，“我們利用這種同位素組分作為水的指紋。”

水從海洋蒸發時，含較輕同位素的分子傾向于先上升。降雨時，含較重同位素的分子會先降落。云朵越往內陸移動，雨中含較輕同位素的分子比例就越高。

雨水降落到地球上，流入湖泊、河流和含水層，Ortega說，“通過測量輕重同位素之間的比例差異，我們可以估算出水的不同來源。”

此外，可以利用水中天然存在的放射性同位素如氚和碳14的豐度以及溶解于水的惰性氣體的豐度來估計地下水的水齡 — 從幾天到一千年不等。如果發現地下水有數萬年歷史，則意味著水流非常緩慢，如果開采不當，再度補給可能需要數萬年時間。

“這是幫助我們評估水的質量、數量和可持續性的關鍵，”她說。