在当地的 Lozi 语言中，他们将其称为Mosi-oa-Tunya，即“轰鸣的烟雾”，但到 2019 年底，维多利亚瀑布的雷声更像是滴落的涓涓细流。非洲最大的瀑布一直是该地区干旱的受害者，而毗邻其河岸的津巴布韦也深受其害。
更频繁、更严重和不可预测的干旱使该国居民和农民无法获得足够的清洁和淡水——影响粮食安全，并威胁到该国 45% 农村人口的生计。城市地区也受到了影响。严重依赖水电作为电力来源，长期干旱使津巴布韦的能源网络瘫痪，导致城镇经常出现电力短缺和断电。
寻找津巴布韦长期水问题的解决方案包括寻求核技术来制定地下水抽取指南——这项任务需要对地表水-地下水相互作用和该国的水资源有很好的了解。
通过其技术合作计划，原子能机构正与津巴布韦大学、津巴布韦国家水务局和环境管理局以及亥姆霍兹环境研究中心合作，寻求利用同位素水文学揭示该国地下水和河流系统如何相互作用。他们的研究结果将帮助该国更好地管理其淡水资源，应对水污染，并确保该国人口的安全供水。
“津巴布韦的大部分降雨都发生在 11 月至 3 月之间，其余时间是非常漫长的旱季。最近每五年才下两次好雨，”津巴布韦大学土木工程系前系主任亚历山大·米扎说。“因此，我们越来越依赖地下水，但对含水层补给区和费率的了解有限。培训我们的科学家和加强实验室是更好地管理我们的供水的关键。”
IAEA 的区域和国家项目侧重于培训和支持国内的伙伴关系，IAEA 津巴布韦技术合作计划管理官员 Anna Grigoryan 说：“通过协调水资源利益相关者之间的干旱响应，津巴布韦决策者可以做出明智的选择并促进可持续发展。管理国家的供水。”
对优质水的需求
干旱造成的水资源短缺并不是唯一的问题;缺乏清洁水是一个日益严重的问题。
河水容易受到污染，并且容易受到多种污染物的影响。“如果河流受到污染，污染物会自动流入地下水。由于这两个水体并非彼此隔离，因此了解它们如何相互作用非常重要，不仅在水量方面，而且在水质方面，”原子能机构同位素水文学家 Ioannis Matiatos 说。 .
“通过使用氧和氢的稳定同位素以及氚和氡222 等天然放射性同位素来追踪水，我们可以更好地了解河流和地下水系统的复杂动态，”他说。这使科学家能够了解哪个水体受到污染以及如何进行补充。
河流和地下水对于在拯救集水区(原子能机构项目的重点领域)内为饮用水、城市和农业用途提供清洁水都很重要。该集水区位于津巴布韦东部，旱季降雨量有限，容易发生干旱。随着人口的增长和经济依赖农业，集水区对水的需求不断增长。
对科学家进行同位素技术培训
为了更好地了解河水与地下水之间的关系，津巴布韦大学的同行于 2018 年在埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴大学接受了培训，当年年底，Mhizha 在维也纳的 IAEA 实验室学习了如何评估地质、水化学和水文数据，并为研究地点设计现场采样活动。
2021 年 6 月，德国莱比锡亥姆霍兹中心的专家与当地专家进行了为期五天的虚拟培训课程。他们接受了同位素水文学基本原理的指导，特别强调使用稳定的放射性示踪剂作为研究地表水-地下水相互作用的工具;地下水测年技术;以及含水层对污染的脆弱性。
在此在线培训之后，将在年底前对该国进行现场专家访问，以进一步培训津巴布韦专家在采样和分析技术、结果解释以及使用专业实验室设备方面的培训。然后，当地科学家将能够独立地在几个季节继续进行同位素分析，以生成数据并了解水循环不同组成部分之间的相互作用。
“当地研究人员发现的同位素结果将有助于确定津巴布韦国家地下水管理系统需要解决的挑战，进而实现对该国供水的更可持续管理，”莱比锡中心的矿物学家迈克尔舒伯特说。课程的培训师。
科学
使用环境同位素追踪地表水和地下水路径
水体自然带有独特的同位素特征。激光光谱分析仪用于根据水样中存在的不同同位素的相对比例确定独特的同位素特征或指纹。通过使用这些特征，可以在整个水循环中跟踪水的来源和运动。
天然存在的放射性同位素，如氡 222 (Rn-222)、氚 (hydrogen-3)、碳 14 (C-14) 是强大的工具，使科学家能够确定非常年轻到古老的地下水系统并追踪它们在河水排放。这些信息为水专家提供了有关采样河流和地下水的性质、历史和流量的信息，并帮助他们校准和改进预测河流和含水层对取水和气候变化的响应的数值模型。
