河流水质受到基础的“自然”水文地质和生物地球化学过程以及人与环境之间的相互作用的影响，这些相互作用正以前所未有的速度加速对水资源的压力。

一项新的研究显示，污染物可以以不同的速度沿着河流移动，并以不同的数量积累，而河流中通往海洋的复杂化学物质“鸡尾酒”的混合物不断变化。

研究人员已经发现了特征断点——通常在支流与主河汇合或存在重要的点源时发现——可以改变一些化合物的行为，导致这些化学物质的浓度急剧变化，这取决于它们在河流下游的位置。

专家们在试验了一种新的、系统的方法来了解沿着印度恒河(Ganga)整个长度的大型河流系统的水文地球化学动力学之后发现了这一现象——从靠近恒河源头的喜马拉雅山一直到印度洋。

这种新的研究方法在标志性的恒河上被证明是成功的，可以应用于世界各地的其他大型河流系统，希望能为如何解决多种相互作用的污染物造成的水生污染的全球挑战提供新的启示。

研究结果发表在水的研究来自伯明翰大学和曼彻斯特大学以及其他印度和英国合作者的国际研究小组揭示，包括硝酸盐、氯化物、硫酸盐、钙、钠和锶在内的化学物质在恒河沿岸的一系列断点中以不同的比例被切割和增加。

他们发现混合、稀释和风化是控制主要水化学的关键过程——确定了四个主要的断点，这些断点会改变河流中至少四种化学物质的浓度。五个小断点会影响2-3种化学物质的水混合，两个“单一”位置只影响一个参数。

伯明翰大学生态水文学和生物地球化学教授Stefan Krause评论说:“像恒河这样的大型河流系统提供了至关重要的水资源，对全球水、粮食和能源安全具有重要意义。理解这类系统的复杂动力学仍然是一个重大挑战。

“我们在印度发现的断点改变了一些化合物的行为，改变了沿着恒河流入海洋的化学混合物的组成。

“断点分析可能会改变游戏规则，帮助我们了解污染物如何沿着主要水道传播，使我们能够确定‘热点’，这将为水生污染的行为提供新的线索，以及如何更好地应对这一全球挑战。”

根据2019年对81个河岸采样点进行的季风后调查，研究人员确定了五个主要的水文地球化学带，其部分特征是主要支流、城市和农业地区以及孟加拉湾附近的河口输入。

来自曼彻斯特大学的劳拉·理查兹博士是这项研究的主要作者，她评论说:“我们的研究有助于了解恒河化学下游的转变，为溶质来源和控制提供了重要的基线信息和量化。”除了提高对恒河这样具有环境和社会重要性的河流系统的认识外，所采用的系统方法也可能适用于其他大型河流系统。”

这名科学家的新研究方法为控制恒河关键地球化学的因素提供了系统的见解。恒河是世界上最大和最重要的河流系统之一，从喜马拉雅山流向孟加拉湾，流经世界上人口最稠密的地区之一，全长2500多公里。

作为主要的生计来源，这条河是超过4亿人的主要水源，对印度的许多社会和宗教传统都非常重要，但由于快速发展、气候变化、日益增长的城市化、水需求和农业强度，它面临着越来越多的环境挑战。

这项工作是印度-英国项目合作伙伴关系的一部分，并得到以下支持:NERC-DST水质项目FAR-GANGA NE/R003386/1和DST/TM/印度-英国/2K17/55(C)和55(G)给Polya等人;对Reynolds等公司的水质测试NE/R003106/1和DST/TM/INDO-UK/2K17/30;NE/R000131/1给Jenkins等人;以及100条塑料河(Leverhulme Trust)给Krause等人。