粤港澳大湾区典型城镇化地区河流氮素的时空分布特征及源解析

摘要

选取粤港澳大湾区典型城镇化地区广州市的流溪河—西航道—前航道为研究对象,分别于2020年7月和2021年1月开展野外调研采样活动,收集40个地表水水样样品,通过室内分析,利用水化学和同位素(δ^(15)N-NO_(3)^(-)、δ^(18)O-NO_(3)^(-)和δ^(15)N-NH_(4)^(+))等指标,探讨研究区河流氮素的时空分布特征及其来源,研究城市化对河流氮素的影响。结果表明:从上游到下游,人类活动对Cl^(-)、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、DIN(溶解态无机氮)的质量浓度影响逐渐突显;丰水期NH_(4)^(+)-N、DIN较枯水期高,主要归因于外源输入的影响强于降雨量与上游来水稀释的综合作用;在溶解态总氮的组成分布上,NH_(4)^(+)-N与NO_(3)^(-)-N分别是丰水期、枯水期的主要存在形态,说明丰水期人类活动影响十分显著。丰水期NH_(4)^(+)-N与Cl^(-)的质量浓度具有较强的正相关关系,说明丰水期NH_(4)^(+)-N与Cl^(-)可能具有相近或相同的来源。离子比值及稳定同位素的溯源结果具有较高的一致性,均显示上游农田化肥、土壤有机氮、养殖污水为上游河道的主要氮来源,而土壤有机氮、城市污水则为下游河道氮的主要来源。