岩溶流域地表水和地下水硝酸盐来源定量识别

作者:赵然; 韩志伟*; 田永著; 李耕; 曾祥颖; 何守阳
来源:中国环境科学, 2020, 40(04): 1706-1714.
DOI:10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2020.0190

摘要

选取岩溶地区花溪河流域典型农业区为研究对象,运用δ15N-NO3-,δ18O-NO3-和δ18O-H2O同位素示踪技术和水化学分析方法,阐明了研究区地表水和地下水中硝酸盐的分布特征,并揭示其来源和形成过程,基于R语言下运行的贝叶斯模型(stable isotope analysis in R),对研究区水体中各种硝酸盐来源的贡献比例进行了定量识别.结果显示:受碳酸岩盐风化的控制,流域内地表水和地下水的水化学类型以HCO3-Ca型为主,硝酸盐在研究区水体中的空间分布特征受土地利用类型影响明显;在研究区水体硝酸盐形成过程中,硝化作用起主导作用,水体中的硝酸盐来源主要有化肥?降雨中的氨盐?土壤有机氮?粪便和污水,与地表水相比,地下水中硝酸盐受粪便和污水的影响较大;基于SIAR源解析模型分析,大气沉降?化肥?土壤有机氮和粪便污水对研究区地表水硝酸盐的贡献比例分别为3.97%、26.87%、36.80%和32.37%,对地下水硝酸盐的贡献比例分别为2.83%、13.96%、21.03%和62.18%.