亞硝酸鹽是一種人們熟知的物質，攝入過多會導致中毒。但對硝酸鹽熟悉的人并不多，飲用水中硝酸鹽超標也會直接危害人體健康，導致藍嬰癥等疾病。
硝酸鹽作為環(huán)境污染物而廣泛存在于自然界中，其來源少不了農業(yè)的“貢獻”。日前，中科院農業(yè)資源研究中心聯(lián)合國內外多家科研院校初步劃分了我國硝酸鹽脆弱區(qū)和潛在脆弱區(qū)，為防止面源污染、保證水源安全等提供支撐。相關論文發(fā)表在《環(huán)境科學與技術》（Environmental Science and Technology）上。
該研究得到了科技部重點研發(fā)項目、國家自然科學基金、中科院“百人計劃”等項目的資助，也是國家重點研發(fā)計劃“農田氮磷淋溶損失污染與防控機制研究”項目的標志性成果之一。
農區(qū)硝酸鹽濃度普遍較高
地下水硝酸鹽污染全球普遍。據報道，全球約有110個國家和地區(qū)的地下水遭受氮污染，其中以硝酸鹽污染為主。特別是過去幾十年，受全球化污水滲漏及集中農業(yè)活動中過量施用化肥等影響，地下水硝酸鹽濃度有逐年上升趨勢。
記者查閱文獻了解到，地下水硝酸鹽來源主要包括污水、畜禽糞便、廁所排污和大氣氮沉降、化肥施用等多種來源。
中科院農業(yè)資源研究中心研究員胡春勝在接受《中國科學報》記者采訪時表示，通常農區(qū)氮肥過量施用和較高的灌溉水量，使得農區(qū)硝酸鹽濃度普遍偏高。
而國內外學者的研究也證實了這一點，氮肥過量及不合理施用是造成地下水硝酸鹽超標的重要原因。
過去30多年，我國氮肥使用量持續(xù)增長。據報道，中國已在全球7%的土地上使用了全球30％的氮肥。2010年，全國182個大中城市地下水水質監(jiān)測數據顯示，57%的地下水硝酸鹽濃度超過國家《生活飲用水》20mg／L的標準。
在歐盟，通過劃定硝酸鹽脆弱區(qū)，實現(xiàn)了水環(huán)境的保護。1991年，歐盟頒布了《硝酸鹽法案》，規(guī)定所有歐盟成員國必須劃定硝酸鹽脆弱區(qū)。
據介紹，硝酸鹽脆弱區(qū)是指由于硝酸鹽含量高造成的地表水和地下水污染區(qū)和潛在污染區(qū)。
此外，歐盟還建立了完善的監(jiān)測和評估體系，每五年對脆弱區(qū)的硝酸鹽增減情況進行評估，以此為依據對各成員國進行獎懲，實現(xiàn)了水體硝酸鹽污染風險的消減。
“劃定硝酸鹽脆弱區(qū)、推進農業(yè)綠色發(fā)展是防控面源污染和保證水源安全的關鍵。” 中科院農業(yè)資源研究中心研究員馬林告訴《中國科學報》記者。
上述研究應用了NUFER模型與地下水硝酸鹽監(jiān)測數據、環(huán)境公報發(fā)布的水質數據、分縣農業(yè)統(tǒng)計資料和土壤地質信息等數據結合，定量了我國縣域尺度農牧系統(tǒng)氮磷養(yǎng)分環(huán)境排放的歷史變化和熱點區(qū)域，初步劃分了我國硝酸鹽脆弱區(qū)和潛在脆弱區(qū)。
新時代需要綠色生態(tài)環(huán)境
研究顯示，我國硝酸鹽脆弱區(qū)和潛在脆弱區(qū)覆蓋了約6800萬公頃耕地，其中脆弱區(qū)面積為5300多萬公頃，潛在脆弱區(qū)面積為1400多萬公頃。
馬林介紹，大部分硝酸鹽脆弱區(qū)分布在農業(yè)生產密集的環(huán)渤海區(qū)域。東北地區(qū)的黑龍江省及長江三角洲部分地區(qū)，由于作物和畜牧生產集約化、地下水位淺，且地下水硝酸鹽濃度高等，也被劃分為脆弱區(qū)。
此外，西南地區(qū)的四川和重慶地區(qū)，由于當地屬丘陵地貌，氮磷徑流損失風險較高，因此也被列入了脆弱區(qū)內。
中科院農業(yè)資源研究中心柏兆海博士向記者介紹，劃定更為精準的硝酸鹽脆弱區(qū)，主要考慮以下四大原則：一是根據全國主要水體的富營養(yǎng)化、水體硝酸鹽和全磷含量情況，明確污染水體位置和面積；二是考慮全國不同區(qū)域的氮磷地下水淋失風險；三是考慮全國不同區(qū)域地表水氮磷徑流和侵蝕損失風險；四是重點考慮不同區(qū)域畜禽養(yǎng)殖體系點源氮磷排放風險。
我國對農業(yè)面源污染的源頭防控工作非常重視，相繼實施了“化肥使用量零增長”“畜禽糞尿資源化”等重大行動，科技部組織了“兩減”和“面源”兩個重大研發(fā)專項。
但在馬林看來，并未建立針對硝酸鹽脆弱區(qū)的氮磷養(yǎng)分優(yōu)化管理和面源污染防控方案，更缺少不同技術與模式對硝酸鹽脆弱區(qū)面源污染阻控的監(jiān)測與評估機制，難以支撐我國農業(yè)綠色發(fā)展的全面實施。
新時代呼喚農業(yè)綠色發(fā)展，“更需要構建綠色生態(tài)環(huán)境”。胡春勝說。
據悉，該研究通過劃定我國硝酸鹽脆弱區(qū)及監(jiān)測評估體系，可為推進化肥減施、畜禽糞尿資源化、面源污染阻控和農業(yè)綠色發(fā)展等國家重大行動提供抓手。
研究建議，應進一步細化和全面劃定全國氮磷生態(tài)脆弱區(qū)，明確水體污染防治重點區(qū)域；制定脆弱區(qū)的氮磷區(qū)域優(yōu)化方案，推進農戶最佳養(yǎng)分管理技術和模式。
此外，“應建立全國和生態(tài)脆弱區(qū)水環(huán)境氮磷養(yǎng)分監(jiān)測網，完善評價體系和響應機制，并以此為依據建立農戶和區(qū)域的補貼、監(jiān)督和懲罰措施。”馬林說。
