青岛市农区地下水硝态氮污染来源解析

摘要

为了提高作物产量,肥料大量投入在农业种植区日益普遍,导致了农区地下水硝态氮(NO^(-)_(3)-N)污染.农业面源污染是地下水硝态氮污染的主要原因.为了保障饮用水安全,明确农区硝态氮污染的来源是十分必要的.本研究分别于2009年和2019年在青岛农区随机选取35个采样点,借助反距离加权法(IDW)对硝态氮含量进行空间分布分析,通过测定氮、氧同位素进行溯源,运用SIAR模型量化污染源的贡献率.结果表明,青岛市地下水硝态氮含量(平均值)由2009年的38.49 mg·L^(-1)降低为2019年的22.37 mg·L^(-1),但仍高于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中硝态氮的最大允许含量.2009年和2019年硝态氮含量都呈现由南向北逐渐增加的趋势,南部污染轻,北部污染重.δ^(15)N-NO^(-)_(3)和δ^(18)O-NO^(-)_(3)的交叉图显示青岛市地下水硝态氮主要来源是化肥、土壤氮、粪肥和污水.水同位素表明降水是青岛市地下水的主要来源.贝叶斯混合模型(SIAR模型)表明污染源贡献率为:粪肥和污水(47.42%)>土壤氮(27.80%)>化肥(14.35%)>大气氮沉降(10.43%).从2009~2019年青岛市地下水质量得到了改善,但硝态氮污染状况仍不容忽视,应根据硝态氮污染来源,有针对性地防治以确保农区饮用水安全和农业的可持续发展.