基于水环境化学及稳定同位素联合示踪的土地利用类型对地下水体氮素归趋影响

论文摘要

识别复杂土地利用类型对地下水体氮素归趋的影响一直是非点源污染研究中的重点及难点。本文采用水环境化学及同位素联合示踪法对具有复杂地类的三江平原阿布胶河流域地下水体中氮素归趋进行解析研究。结果表明:研究区域内地下水体中存在严重的氮素污染,部分点位超出标准限值近4倍。土地利用类型不仅是氮素浓度和水化学类型演变的主导因素,而且对地下水体氮素循环过程及氮素来源产生了重要的影响。其中:在林地区域内,硝态氮占主导,氮素主要来源于土壤有机氮硝化;在城镇区域内,硝态氮超标,具有较高的氯离子浓度,主要来源于粪便及废水,受硝化过程所控制;在水田区域:铵态氮超标,具有较高的硝酸盐同位素值(δ15N-NO3-和δ18O-NO3-)且二者存在显著的线性关系,表明存在着显著的反硝化过程。在旱田区域,硝态氮占主导,氮素来源及循环过程较为复杂,受反硝化及雨水混合过程等多重影响,难以单一使用同位素示踪法进行溯源解析。通过联合水化学解析法能进一步揭示该区域氮素污染主要来源于肥料施用。因此,通过联合示踪法能够补充复杂土地利用区域氮素来源识别工作的缺陷,提升地下水体氮素归趋识别的精度。

论文目录

• 1 引言
• 2 材料及方法
•   2.1 研究区域概况
•   2.2 样品采集和分析
•   2.3 统计分析方法
• 3 结果分析
•   3.1 地下水体中氮素的污染特征
•   3.2 地下水体水化学特征
•   3.3 主成分分析结果
•   3.4 地下水硝酸盐同位素特征
• 4 讨论
•   4.1 土地利用类型对地下水体中氮素循环过程的影响
•   4.2 土地利用类型对地下水体氮素来源的影响
•     4.2.1 基于同位素示踪方法
•     4.2.2 基于主成分分析（PCA）方法
•     4.2.3 基于同位素及水化学方法联合示踪
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 路路,戴尔阜,程千钉,邬真真

关键词: 地下水体氮素,土地利用,同位素,归趋,多变量统计分析

来源: 地理学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,经济与管理科学

专业: 环境科学与资源利用,农业经济

单位: 生态环境部环境规划院战略规划部,中国科学院地理科学与资源研究所,北京师范大学环境学院

基金: 国家自然科学基金青年基金项目(41701559),中国博士后科学基金项目(2016LH0002,2017M620890)~~

分类号: F301.2;X523

页码: 1878-1889

总页数: 12

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