发布时间：2024-06-20 15:36:25 栏目：生活
一个国际科学家团队利用一种新工具确定了世界各地的矿物磷肥中含有的有毒金属，并确定了这些污染物对土壤、水资源和食物供应的扩散和影响。
杜克大学尼古拉斯环境学院地球与气候科学系主任 Avner Vengosh 表示：“尽管磷肥对于促进全球可持续农业和粮食安全至关重要，但我们发现全球许多肥料中都含有高浓度的有毒金属。我们的研究开发了一种新方法来识别这些金属的来源及其对环境的影响。”这些金属包括镉、铀、砷、钒和铬。
矿物肥料(合成或天然物质，含有植物生长所需的基本营养成分)的使用有助于提高全球农作物的可持续产量。但直到最近，人们才系统地评估了矿物肥料中有毒金属的污染情况。这项新研究分析了全球主要磷矿开采国的磷肥。
“我们测量了磷酸盐岩和由磷酸盐岩产生的肥料中的锶同位素，以显示肥料的同位素‘指纹’与其原始来源的匹配程度，”该研究的主要作者、杜克大学博士生罗伯特·希尔说。
同位素是元素的变体，在本例中是锶。对每种肥料的化学分析显示，其同位素组合独特，与来源地的磷酸盐岩相匹配。
希尔说：“鉴于全球磷酸盐岩中锶同位素的变化，我们建立了一种独特的工具来检测肥料在全球范围内的潜在影响。”
为了了解锶同位素是否是全球肥料中微量元素的可靠指标，研究人员分析了 76 块磷酸盐岩(磷酸盐肥料的主要来源)和 40 种肥料，这些肥料来自美国西部、中国、印度、北非和中东等主要磷酸盐岩产区。研究人员从矿山、商业来源和北卡罗来纳州的实验田潮水研究站收集了样本。研究小组于 2024 年 5 月 9 日在《环境科学与技术快报》上发表了他们的研究结果。
土壤和地下水中的金属既来自天然来源，也来自人为来源。
Vengosh 表示：“锶同位素本质上是一种‘指纹’，可以揭示全球地下水和土壤的污染情况。”他的研究团队还利用锶同位素追踪垃圾填埋场浸出、煤炭开采、煤灰、水力压裂液以及石油和天然气开采时被抽到地表的地下水等环境污染。
“同位素是识别污染源的替代方法，”Vengosh 说。“如果没有这个工具，就很难识别、控制和补救与肥料有关的污染。”
研究中发现，不同产地的肥料中微量元素的含量不同，美国和中东产的肥料中微量元素的含量高于中国和印度产的肥料。因此，研究人员得出结论，美国和中东产的磷肥对土壤质量的影响更大，因为其铀、镉、铬的含量更高，而中国和印度产的磷肥中砷的含量更高。
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