水道水についてどのくらい知っていますか?水道水は地下水または地表水源から来ていますか?実際、一般的な化学的および生物学的方法を使用して水源を特定することは容易ではありません。
過去 10 年間、水道水の安定した水素と酸素の同位体比は、地域の水利用や水源診断などの水資源研究で注目を集めてきましたが、これは従来の水管理データからは必ずしも明らかではありません。さらに、水道水の同位体に保存されている環境情報は、生態学、食品、法医学においても重要です。
中国の西北師範大学地理環境科学部の水文学准教授である Shengjie Wang 博士と共同研究者は、中国全土で毎月の水道水を収集するための全国的なネットワークを確立しました。 2014 年から 2016 年の間に中国全土で 2000 以上のサンプルが収集されました。このネットワークに参加したボランティアは、毎月冷たい水道水を集めるように指示されました。
すべてのサンプルは Wang 博士の研究室に運ばれ、水素と酸素の安定同位体が分析されました。この全国的な同位体データベースは、中国の飲料水中の安定同位体の空間パターンと季節変動、および水供給と水管理の特徴を理解するための優れたプラットフォームを提供します。
一般に、年間平均水道水の同位体比の空間分布は、中国全土の局所降水量の空間分布と一致しています。ただし、個々のサイトでの水道水の同位体比の季節的および月間変動は、利用されている水源の種類に関連しているように見える対照的なパターンを示しています。
年鑑のデータは、中国南部の水供給はほぼ完全に地元の地表水によって供給されており、遠く離れた西部の省の水供給も地表水によって支配されていることを示唆しています。対照的に、中国北部のいくつかの省では地下水の寄与が非常に高い。水道水の同位体比と中国南部の降水量との相関関係は、降水量の季節的な同位体の変動が地表水システムを介して水道水に伝達される可能性があることを示唆しています。
この発見の妥当性をテストするために、研究者は同位体対応の気候モデルからの出力を評価しました。シミュレートされた流出中の安定同位体は、中国全土の降水と同様の空間パターンを示します。季節ベースでは、降水同位体比と流出の相関関係は中国南部の大部分で強い。これは、気候がより湿度が高く、流域内の水の滞留時間が短い可能性がある中国南部では、地表水システムを介した季節的な降水同位体変動の水道水への移動が、水道水の同位体変動を説明するもっともらしいメカニズムであることを示唆しています。
降水同位体比の季節変動と相関していない、中国の他の場所の比較的不変の水道水の同位体比は、地下水または貯留時間が長い流域からの水の使用に起因する可能性があります。これらの場所では、降水涵養の長期的な制限が、水の供給の持続可能性に対する主要なリスクである可能性があります。
この作業で特定された水道水の同位体シグネチャは、世界のさまざまな地域での水の供給と関連する持続可能性の課題を特徴付けるために広く適用できます。少なくとも、アイソトープ研究所の科学者は、水道水を入手すれば、水道水源を知っているかもしれません.
これらの調査結果は、Water Resources Research ジャーナルに最近掲載された、中国の水道水の空間的および季節的な同位体変動における水源の特徴というタイトルの記事で説明されています。 .この作業は、北西師範大学の Shengjie Wang と Mingjun Zhang、ユタ大学の Gabriel J. Bowen、およびその他の共同研究者によって実施されました。
参考文献:
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