基于水化学和氮氧双同位素的地下水硝酸盐源解析

摘要

为定性及定量识别地下水中氮的污染来源,比例及迁移转化特征,对河北省张家口市宣化区洋河北岸主要供水区的地下水进行取样分析.基于土地利用类型,综合利用水化学分析方法耦合δ15N-NO3-,δ18O-NO3-双同位素示踪技术对研究区地下水硝酸盐污染来源,贡献率及迁移转化规律进行判断.研究结果表明:研究区氮污染以NO3-为主,12处采样点4次采样过程中约77％超出世界卫生组织标准(10mg/L)的限值,其污染在2018年8月(夏季)较为严重,空间浓度插值结果显示硝酸盐呈现出沿河及远岸点位浓度相对较低,中间较为稳定区域浓度较高的空间特征,并表现出不同土地利用类型上污染程度的差异性:旱地浓度最高,城镇次之.稳定同位素模型(SIAR)显示地下水硝氮污染来源中粪肥及生活污水占45.37％,土壤氮来源为41.39％,降水和化肥中NH4+来源占13.24％,与研究区以城镇和耕地为主的土地利用现状较为一致.此外,同位素特征值结果显示氮的迁移转化过程以硝化作用为主.文可为地下水氮的污染来源解析提供更加精准,全面的分析方法进而为污染的防治提供优先治理建议.