摩洛哥地下水硝酸盐污染与水质压力：现状、来源及可持续管理策略

本研究针对摩洛哥地下水硝酸盐(NO3-)污染加剧问题，通过整合29个含水层1099个数据点，结合NPI指数、δ15N–NO3同位素示踪等技术，揭示农业施肥(82.3%)和污水排放(64.7%)为主要污染源，发现Chaouia等含水层NO3-浓度超WHO标准10倍，首次证实海水入侵通过抑制反硝化作用加剧污染，为北非干旱区水资源管理提供科学依据。

　　

在地中海沿岸的摩洛哥，水资源的命运正面临双重挑战——持续干旱加剧用水紧张，而人类活动带来的硝酸盐污染使问题雪上加霜。这个农业占GDP14%的北非国家，每年消耗的氮肥量高达50万吨，导致地下水中硝酸盐浓度飙升。更严峻的是，气候变化使年均降雨量以每十年7%的速度递减，地下水超开采引发海水入侵，形成水质恶化的恶性循环。当欧洲已实现90%地下水达标时，摩洛哥仍有72%的监测井超出WHO硝酸盐限值，这场"蓝色危机"如何破解？来自穆罕默德六世理工大学国际水研究所的团队在《Journal of Hydrology: Regional Studies》发表的研究，给出了系统性答案。

研究团队采用多尺度技术路线：收集全国10大流域29个含水层1099组NO₃^-数据构建数据库；运用硝酸盐污染指数(NPI)评估污染程度；通过Pearson相关性分析揭示NO₃^-与Cl^-、Ca²⁺等离子的关联；结合δ¹⁵N–NO₃和δ¹⁸O–NO₃同位素指纹识别污染源；采用USSL和Wilcox模型评价灌溉适用性。

水质现状图谱

通过分析2018-2020年监测数据，研究发现摩洛哥78%水库水质优良，但河流37%的站点受下游排污影响。地下水状况更为严峻，Atlantic含水层群的Chaouia、R'mel等表现出"极差"质量，NO₃^-中位数达168mg/L，最高值521.1mg/L出现在距海岸线2km内。地中海沿岸的BouAreg含水层则因海水入侵出现21,000μS/cm的电导率峰值。

污染源解析

相关性矩阵显示，Chaouia含水层NO₃^-与SO₄^2-(r=0.90)、K⁺(r=0.82)显著相关，暗示化肥施用是主因。同位素分析则揭示BouAreg含水层δ¹⁵N值5-15‰，证实畜禽粪便和污水贡献率达42%。创新性发现是：Chaouia等沿海含水层NO₃^-浓度与距海岸距离呈负相关(p<0.01)，首次证明海水入侵通过抑制反硝化菌活性，使污染持续累积。

资源可利用性

水质适宜性评价给出警示：全国60%含水层不适合饮用，其中Berrechid和Coastal Souss含水层因Na⁺占比超70%被判定为C4S4级（极高盐碱度），仅Rif山区石灰岩含水层保持优质。但研究也发现，Tadla等含水层在滴灌条件下仍可作为应急灌溉水源。

这项研究构建了摩洛哥首个硝酸盐污染全景数据库，创新性提出"海水入侵-反硝化抑制"理论模型。Meryem Miftah等学者建议：在Chaouia等重污染区实施氮肥配额制，沿海2000m范围内设立禁采区，并在BouAreg试点人工湿地修复工程。这些发现为制定《北非水资源2030战略》提供了关键科学支撑，其方法论对全球干旱区具有示范意义。正如通讯作者Lhoussaine Bouchaou强调："解决水危机不仅需要技术方案，更需建立农业-水文-社会的协同治理机制。"