劍橋大學和加拿大特倫特大學的科學家表示，現在可以使用全面的新水質分析來確定河流和淡水湖泊中的污染物來源。

汽車輪胎中的微粒、農田中的殺蟲劑以及有害藻華產生的毒素只是使用新方法可以檢測到的一些有機化學物質，這也表明了這些化學物質可能對特定河流或湖泊產生的影響。

重要的是，該方法還可以指出溶解在水中的特定有機物的來源，因為根據其來源，它具有不同的成分。

它使用一種稱為高分辨率質譜法的技術來分析水樣：在一小時內即可全面了解存在的所有有機分子。

水質很大程度上取決于溶解在其中的有機物的多樣性——稱為“化學多樣性”。科學家們表示，數千種不同的溶解有機化合物可以保持淡水生態系統的健康，或者導致其衰退，具體取決于存在的混合物。

該論文今天發表在《科學》雜志上。

“監測水質的傳統方法需要使用許多設備進行大量不同的測量，這需要花費大量時間。我們的技術是一種非常簡單的方法，可以全面了解特定河流或湖泊中正在發生的情況，”劍橋大學生物化學系研究員、該論文的合著者 Jérémy Fonvielle 說。

為了了解這種化學多樣性的驅動因素，研究小組回顧了對歐洲和加拿大北部河流和湖泊淡水樣本中溶解有機物的研究。

例如，加拿大伊利湖的水分析顯示磷污染程度很高。通過觀察水樣中單個分子的成分，研究人員確定農業活動是這種污染的來源，而不是廢水排放。

“以前，我們可以測量河流中有機氮或磷污染的量，但我們無法真正確定污染來自何處。通過我們的新方法，我們可以利用淡水中不同污染源的獨特分子指紋來識別其來源，”該報告的合著者、特倫特大學環境學院的安德魯·塔南察普博士說。

傳統方法涉及單獨測量生態系統健康的許多指標，例如有機營養素或氮等特定污染物的水平。這些可以指示水的狀況，但不能指示出現這種狀態的原因。

溶解的有機物是地球上最復雜的混合物之一。它由數千個單獨的分子組成，每個分子都有自己獨特的特性。這種物質影響河流和湖泊的許多過程，包括養分循環、碳儲存、光吸收和食物網相互作用——這些過程共同決定了生態系統的功能。

淡水中溶解有機物的來源包括城市徑流、農業徑流、氣溶膠和野火。

“通過存在的化合物的多樣性來監測淡水的健康狀況是可能的。我們的方法可以而且正在在英國各地推廣。”Tanentzap 說道。

Fonvielle 現在將應用這項技術來分析沼澤農田排水溝的水樣，這是劍橋大學景觀再生中心旨在了解該農業景觀中淡水健康狀況的項目的一部分。