沁河上游硝酸盐的定量源解析及其季节性差异

作者：李林霞; 李艳利^*; 杨梓睿; 尹希杰

来源：环境科学研究, 2021, 34(11): 2636-2644.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2021.06.04

• 硝酸盐
• 稳定同位素
• 沁河流域
• SIAR同位素模型

沁河流域人为源硝酸盐输入增加了河流富营养化的风险.为识别沁河上游硝酸盐来源,分别于2017年10月、2018年3月和2018年6月在沁河上游采集了28个河流表层水样,联合稳定同位素(δ15N-NO3-和δ18O-NO3-、δD-H2O和δ18O-H2O)和水化学参数(Cl-、NO3--N、NH4+-N)评估了沁河上游河流硝酸盐源与关键过程,并基于贝叶斯混合模型量化了不同硝酸盐来源的贡献.结果表明:(1)沁河上游溶解无机氮以NO3--N为主,秋季[(2.40±1.17)mg/L]高于春季[(2.11±1.03)mg/L]和夏季[(1.50±0.61)mg/L];受积雪融化的影响,春季δ18O-NO3-(13.0‰±3.13‰)显著高于夏季(2.90‰±3.12‰)和秋季(6.62‰±1.30‰).(2) SIAR同位素模型结果表明,沁河上游硝酸盐主要来自土壤氮和化肥.在春、夏、秋3个季节,土壤氮的硝化对沁河上游硝酸盐的贡献比例分别为27.8%、39.5%和39.3%,化肥贡献比例分别为29.1%、40.2%和41.9%.春季(24.7%)大气沉降的贡献比例高于夏季(2.4%)和秋季(10.6%).(3)沁河上游硝酸盐主要受硝化过程的影响,没有发生明显的反硝化过程.研究显示,春季、夏季和秋季沁河上游硝酸盐主要来自土壤氮和化肥的硝化,硝酸盐污染防治应考虑化肥的使用效率和抑制硝化过程的发生.

• 出版日期2021
• 单位河南理工大学; 国家海洋局第三海洋研究所