新西兰家庭饮用水中的硝酸盐污染问题，重点关注农村地区依赖地下水供应的饮用水系统

《Science of The Total Environment》：Nitrate contamination in New Zealand's domestic drinking water with a focus on rural groundwater-sourced self-supplies

硝酸盐污染威胁新西兰农村饮用水安全，研究收集3800余份样本发现坎特伯雷地区超标率最高（6.8%），其次是南兰开夏（4.6%）和怀卡托（2.9%），另有142份样本超过11.3 mg/L的饮用水标准上限，涉及600余人。同位素分析表明主要污染源为奶牛粪便排放，需加强监测与治理。

　　硝酸盐污染对新西兰的淡水质量构成了严重威胁，其影响不仅限于生态系统的健康，还可能对人类健康产生深远的影响。为了深入了解这一问题，新西兰国家同位素中心（GNS Science）开展了一项大规模的调查，共收集了超过3800个农村地区饮用水样本，时间跨度为2022年至2024年。该研究发现，尽管新西兰的饮用水标准（NZDWS）对公共供水系统设定了严格的硝酸盐浓度限制，但对农村自备井水和泉源水的化学检测要求却相对缺失，这使得这些水源更容易受到硝酸盐污染的影响。

新西兰的饮用水标准中规定，硝酸盐氮（NO?-N）的最大可接受值（MAV）为11.3毫克/升，而硝酸盐（NO?）的 MAV 为50毫克/升。然而，农村地区的硝酸盐浓度常常高于这些标准，尤其是在某些地区，如坎特伯雷、怀卡托和南岛（Southland）等地，超过MAV的样本比例较高。例如，坎特伯雷地区有6.8%的农村样本硝酸盐浓度超过MAV，而43.1%的样本浓度则超过半MAV（即5.65毫克/升）。相比之下，怀卡托和南岛地区的硝酸盐浓度更高，分别达到34.0和140.0毫克/升。其他新兴关注地区，如博福特湾（Bay of Plenty）、霍克湾（Hawke's Bay）、塔纳基（Taranaki）、马纳瓦图-怀哈努（Manawatū-Whanganui）、惠灵顿（Wellington）、纳尔逊（Nelson）和奥塔戈（Otago），也有显著比例的样本超过半MAV。这些数据表明，硝酸盐污染问题已经从传统的重点区域扩展到了更多地区，急需采取措施加以应对。

这项研究还采用了一种双同位素方法（δ1?N_NO3 和 δ1?O_NO3）来分析硝酸盐的来源。通过这些同位素数据，研究人员发现，奶牛排泄物是造成这些地下水硝酸盐浓度升高的主要来源。这说明，农村地区的农业活动，特别是集约化畜牧业，对地下水的污染起到了关键作用。此外，研究还指出，部分样本显示出与土壤氮或氮化过程相关的特征，这表明地下水中的硝酸盐污染可能还受到其他因素的影响，如农业施肥或自然过程。

从数据来看，新西兰全国范围内，大约有646,600人依赖地下水作为饮用水来源，其中可能有超过21,200人饮用硝酸盐浓度超过MAV的水，而约101,000人饮用硝酸盐浓度超过半MAV的水。这些数字反映了硝酸盐污染对农村居民饮用水安全的广泛影响。特别是在坎特伯雷、怀卡托和南岛地区，由于这些区域的农业活动日益集中，硝酸盐污染问题尤为突出。因此，研究建议这些地区应优先采取措施，减少硝酸盐负荷，以防止水质进一步恶化。

与此同时，一些新兴关注地区也显示出较高的硝酸盐污染趋势。这些地区由于土地利用强度的增加或土壤条件更容易导致硝酸盐渗入地下，因此需要更多的监测和干预。研究还强调，由于缺乏统一的监测标准和政策，农村自备井水的硝酸盐污染问题在很大程度上未被充分认识。因此，有必要通过社区层面的教育和宣传，提高农村居民对硝酸盐污染风险的认知，并鼓励他们定期检测饮用水，必要时寻找替代水源。

此外，研究还分析了不同水源类型的硝酸盐浓度数据，包括雨水、地表水和地下水。结果显示，雨水的硝酸盐浓度最低，而地下水的硝酸盐浓度最高。这表明，地下水更容易受到农业活动的影响，特别是在集约化农业区。然而，一些地区的地下水由于地质和气候条件，可能含有较高的硝酸盐浓度，这不仅影响饮用水安全，还可能对地表水生态系统产生影响，尤其是在降雨量较少的时期，地下水的硝酸盐可能通过径流进入河流和湖泊，影响水质和生物多样性。

研究还探讨了硝酸盐浓度与水的其他化学参数之间的关系，如电导率和pH值。结果显示，硝酸盐浓度较高的样本往往具有较高的电导率，这可能与地下水中的矿物质含量或盐水入侵有关。而pH值的变化则可能反映地下水的化学性质，如酸碱平衡。这些数据为理解和管理硝酸盐污染提供了重要的参考。

为了更准确地评估农村自备井水的硝酸盐污染情况，研究对数据进行了筛选和验证，排除了误报的样本。经过筛选，最终确认了2401个样本为农村自备井水，这些样本的硝酸盐浓度分布显示了显著的区域差异。例如，坎特伯雷和南岛地区的样本中，超过半MAV的比例较高，而北地（Northland）、奥克兰（Auckland）和马尔伯勒（Marlborough）等地区则相对较低。

研究还强调了不同区域的硝酸盐污染风险。例如，怀卡托、坎特伯雷和南岛不仅拥有更多的自备井水用户，还表现出更高的硝酸盐污染水平。这些地区的居民更可能受到硝酸盐污染的影响，特别是那些经济条件较差或属于毛利和太平洋岛民社区的居民，他们可能更难以负担改善水质所需的措施，如钻更深的井或安装去硝酸盐系统。因此，针对这些高风险地区，需要制定更加细致的监测和干预策略。

总的来说，这项研究为新西兰农村饮用水中的硝酸盐污染提供了全面的分析，并揭示了不同地区的污染趋势和潜在风险。它不仅有助于政府和相关机构制定更有效的政策和管理措施，还为农村社区提供了重要的信息，以便他们更好地理解和应对这一问题。此外，研究还强调了通过社区参与和公民科学项目来提高公众意识和参与的重要性，这将有助于推动更广泛的环境保护行动。