針對氮負荷之淡鹹水界面自然淨化能力的定量評估

重點

1. 確認了脫氮區廣泛分布於淡水透鏡體底部及周圍發育的淡鹹水界面處。

2. 推估約三分之一的人為硝酸態氮，透過此自然淨化作用從地下水中被移除。

3. 提議在地下水水質管理及海洋營養鹽流出評估中，必須納入脫氮效果的考量。

概要

因硝酸態氮造成的地下水污染及海洋氮流失，已成為全球性議題。自然界中存在「脫氮」現象，即微生物將硝酸鹽還原為氮氣並回歸大氣，但此過程的定量評估進展緩慢。熊本大學等研究團隊以沖繩縣多良間島的淡水透鏡體為模型，在全球首次於流域尺度上估算了脫氮率。利用穩定同位素示蹤劑，揭示了脫氮區廣泛分布於淡鹹水界面。根據水平衡與氮平衡計算，證實了約三分之一的人為硝酸態氮透過脫氮作用被移除。研究成果已於 2026 年 3 月 12 日在國際學術期刊《Water Research》線上發表。

結論與未來展望

儘管本次評估基於多項假設，但已證實農業氮負荷中有一部分不可忽視的比例透過脫氮被移除。此研究成果為島嶼地區的地下水管理與沿岸生態系統保護提供了關鍵科學依據。未來透過獲取高解析度的時空數據，並結合包含物理模型的地下水流動模擬進行驗證，預計將能進一步提升估算精度。