如何降低地下水中的硝酸盐浓度

德国的地下水含有过多的硝酸盐，从长远来看，这也会对饮用水造成威胁。自然产生的细菌可以加速其降解，只要它们有足够的有机碳可供处置。虽然碳可以在地下自然产生，但它是有限的，而且已经部分稀缺。尽管如此，仍可以使用几种物质来确保降解能力。Felix Ortmeyer研究了它们在不同温度下的影响。他发现，在典型的地下水温度大约10摄氏度的情况下，乙醇作为碳供应商的作用最好。

　　

这位来自Ruhr-Universit?t Bochum (RUB)的地球科学家与其他研究人员一起，于2021年11月8日在《水资源研究》杂志上发表了他的论文。

干预是当务之急

地下水中的高硝酸盐含量通常是由农业中使用的氮肥造成的。德国和其他欧盟成员国已经因为不遵守欧盟的硝酸盐指令而被带到欧洲法院。RUB应用地质/水文地质部门的Felix Ortmeyer解释说:“这意味着迫切需要干预措施来保护地下水。”一种改善硝酸盐降解的方法是向地下水中加入含碳物质。

在他的研究中，研究人员分析了各种添加剂的影响。为此，他在实验室规模上重建了地下水系统，在这个系统中，含有硝酸盐的水流经含有天然微生物的充满沉淀物的柱子。在室温和10摄氏度的地下水温度下，这是典型的德国，Ortmeyer加入四种物质，观察发生了什么:乙醇，乙酸，抗坏血酸和葡萄糖作为碳供应商。除了硝酸盐降解，微生物过程也与RUB的植物和真菌进化部合作进行了研究。结果表明，温度和有机碳的加入对微生物群落组成有影响。

温度影响物质的选择

“之前的研究已经表明，硝酸盐降解在更高的温度下工作得更好，”Felix Ortmeyer解释说。“但乙醇的情况并非如此:它恰恰是在较冷的温度下，这是我们地下水的典型温度，用乙醇降解最好。”在室温下，葡萄糖表现最好。

“因此，地下水温度是选择为硝酸盐降解提供碳的物质的一个重要因素，”Ortmeyer总结道。“这一发现尤其重要，因为预计气候变化也会增加地下水温度。”