德国亥姆霍兹研究中心协会 信用:CC0公共领域 氮基肥料造成的地下水养分污染是欧洲许多地方的一个问题
由UFZ领导的一个科学家小组的计算表明，在每年至少四个月的时间里，硝酸盐可以渗入欧洲约四分之三的农业用地的地下水和地表水
因此，面临硝酸盐淋溶风险的地区比例几乎是先前假设的两倍
在农业中，氮基肥料的施用方式往往不适合当地的情况和用途
如果水平太高，植物不能完全吸收氮
结果，过量的氮以硝酸盐的形式被淋溶到地下水和地表水——这是几个欧盟国家都存在的问题
例如，2018年，欧洲法院(ECJ)谴责包括德国在内的欧盟国家违反欧盟硝酸盐指令
去年，欧盟委员会提醒德国执行ECJ裁决
通过施肥施入的氮中，有多少能以硝酸盐的形式进入地下水和地表水，或者被脱氮(即
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转化为分子态氮和氮氧化物并释放到空气中)依赖于土壤中的复杂过程
一个由UFZ研究者和美国科学家组成的团队
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由水文学家Dr
罗希尼·库马尔现在已经更详细地分析了哪些过程决定了过量氮的命运
重点是根区的水文和生物地球化学过程
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从土壤表面向下延伸到一米深度的区域)
库马尔说:“根区是底土最活跃、最活跃的部分，土壤水分、蒸发和干/湿阶段在这里显著发挥作用。”
它在地表和更深的地下层之间充当着水文气候和生物地球化学的过滤器
到目前为止，利用土地使用、土壤和地形的静态信息，结合平均降雨量和地下水位，而没有考虑到它们的时间变异性，已经描述了农业用地对硝酸盐淋溶的脆弱性
“然而，降水和温度每天都在变化
这会影响蒸发和土壤水分，并最终影响滞留时间和水向更深层的输送
因此，从今天的角度来看，用于描述静态条件的平均值并不太合适，”库马尔解释道
因此，研究人员使用一种动态方法来计算溶解的硝酸盐在根区停留多长时间，然后再向下渗透到更深的层次
他们将在UFZ开发的中尺度水文模型与根区水分保持和硝酸盐的日变化以及反硝化作用的计算相结合
借助于磁流体力学模型，科学家们可以模拟过去65年来水文动力学的时空分布以及发生在整个欧洲根区的传输动力学
通过这种新方法，UFZ的研究人员得出结论，每年至少有四个月，欧洲近75%的农业用地易受硝酸盐渗入地下水和地表水的影响
如果采用静态方法，这一比例仅为42%
“由于在划分硝酸盐易发区的脆弱性评估中没有考虑水迁移的时空动态，硝酸盐易发区的空间范围被严重低估了，”合著者和UFZ水文地质学家Dr
Andreas Musolff
除其他外，这涉及德国东部和东北部地区、伊比利亚半岛和一些东欧国家
根据UFZ的研究人员，新的发现可以更好地帮助农业中氮的风险管理
“农民可以使用更精确的信息来更精确地调整他们的施肥制度，从而确保在特别关键的几个月里土壤中尽可能少的硝酸盐，”穆斯多夫说
这将防止额外的硝酸盐进入地下水和地表水
“这项侧重于土壤区的研究是对地下水和地表水硝酸盐含量进行全面风险评估的起点
随后将进一步研究底土、地下水和地表水的迁移和反硝化作用，”库马尔说
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