自动进样器塑料瓶中的地下水样品。水分子的同位素使不可见的可见，并提供有关这一重要来源的重要信息，占世界可用淡水的 30%。(照片：D. Calma/IAEA)
你打开水龙头洗手。没有水!你会怎么做?你知道怎么找水吗?日复一日，数百万人面临着这个问题。每年，自然和人为灾害以及管理不善都会切断世界许多地区人民的安全用水供应。
灾害经常突然发生并影响水源的可用性。洪水、火山爆发、干旱、地震、冲突、流行病、火灾和事故，如漏油和涉及废物处理的事故，是影响人类和环境的最常见灾害之一。气候变化也导致自然灾害发生更加频繁和剧烈，需要紧急救援措施。
在此类极端事件之后，地表水的数量和质量通常会下降，因此地下水成为主要的水资源。地下水是2022 年世界水日的重点，在地表水位较低时，它也可以作为气候变化的缓冲剂。
然而，与地表水不同的是，地下水是肉眼看不见的，因此通常很难被理解。有多少地下水可用?它从哪里来，又到哪里去?这种水资源的可持续性如何?它有多容易受到污染?快速获取有关新水资源，特别是地下水资源的信息，对于确保供应安全至关重要。
这就是核技术发挥作用的地方，使看不见的东西变得可见。环境同位素示踪剂为这些问题提供了快速可靠的答案。硝酸盐同位素等同位素工具非常适用于水质评估和污染源跟踪，并且可以从水分子的同位素中快速获得有关水源及其归宿的信息。这些基本信息对于向政府和社区提供有关在危机时期保护水源以及保护和保存关键地下水补给区的建议至关重要。
同位素水文学已在许多国际原子能机构技术合作项目中得到应用，以减轻处于压力之下的人口，帮助他们确定可替代的可持续水源。在洪都拉斯，干旱通常对地表水的可用性产生严重影响，同位素技术被用于通过确定地下水的来源和补给速度来更好地了解地下水源。这些信息使地方水务部门能够重新评估他们的地下水供应战略，保护补给区并改进他们的战略以实现更可持续的利用。
同样，在非洲的萨赫勒地区，由于人口增长导致水需求增加，导致一系列干旱导致清洁水的安全和供应出现问题。尽管表面上稀缺，但这个半干旱地区却隐藏着丰富的水体。国际原子能机构一直在与水当局密切合作，帮助他们了解他们无形的地下水资源。这些信息对于支持长期获得清洁水至关重要。
在毛里求斯，由于非法废物处理，水污染变得严重，硝酸盐同位素被用来评估此类废物倾倒场的来源。当局已在溪流和河流中发现硝酸盐污染，由于海洋中杀死鱼类的有毒藻华增加，威胁到保护区和渔业，但不确定它来自哪里。硝酸盐同位素提供了答案，它使有针对性的污染控制策略得以适应。
在世界许多半干旱地区，地下水不仅是家庭用水，而且是灌溉的主要水源。由于气候变化导致供水日益变化，其重要性日益增加。地下水使用量已增长到全球 40% 和经合组织灌溉使用量的三分之一。然而，农业用水效率低于 50%，影响农业生产力，并导致水资源浪费。
尼日利亚的科学家一直在与国际原子能机构和联合国粮食及农业组织 (FAO) 合作，开发利用地下水滴灌以最少用水量种植农作物的技术。这帮助逃离恐怖分子和居住在境内流离失所者营地的妇女将黄瓜、西瓜和秋葵等作物的产量提高了 60%，同时与其他方法相比，用水量减少了 45%。
另一个全球性问题是农业生态系统对自然环境的影响，特别是对水质的影响。农业生态系统产生的污染主要通过水道转移到自然环境中。因此，识别农业污染物的来源和迁移对于评估和预测其影响和保护地下水资源至关重要。来自发达国家和发展中国家的一些案例研究表明，稳定同位素示踪剂和水化学物质可以通过将它们与其他污染源分开来帮助改善地表水和地下水的质量保护。
原子能机构努力提高各国在使用环境同位素方面的专业知识，以深入评估不同类型的水质和水量变化，以帮助确保供水的可持续性并提高对灾害和气候变化的抵御能力。
在本周在塞内加尔达喀尔举行的第 9 届世界水论坛上，原子能机构将主办两项附带活动：一项是与教科文组织、世界银行、世界气象组织、IHE 代尔夫特和几个成员国一起举办同位素水文学能力建设，以及另一个是关于水安全的。
国际原子能机构本月为博士生举办了一次开创性会议，重点关注地球上最干旱地区之一萨赫勒地区的地下水资源。
