氮肥-垃圾渗滤液复合影响区非饱和-饱和带全剖面氮素分布特征及微生物响应

作者：董杰; 申泽良; 管勇; 尹政; 王建收; 辛佳^*

来源：环境科学学报, 2021, 41(04): 1496-1510.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0396

• 氮素分布
• 垃圾渗滤液
• 氮肥
• 非饱和-饱和带
• 氮循环功能微生物

农田氮肥和垃圾填埋场渗滤液是我国地下水氮素污染的两大来源,从氮肥-垃圾渗滤液复合影响区域内采集6份土壤剖面-地下水样品,分析非饱和-饱和带全剖面中氮素的分布特征,来清晰判识该类典型区域的氮素跨介质污染特征和途径,同时通过高通量测序进行氮循环功能微生物分析,来解析氮循环功能微生物对氮素分布的响应.结果发现,在高施肥量采样点中,土壤中的硝态氮(NO-3-N)和溶解性有机氮(Dissolved Organic Nitrogen, DON)含量均显著高于低施肥量采样点(p<0.01),NO-3-N大量分布在深度0～240 cm的土壤中(p<0.05),部分NO-3-N下渗进入地下水,高施肥量采样点地下水中NO-3-N浓度在总溶解性氮(Total Dissolved Nitrogen, TDN)中占比达31.93%～84.70%,硝化菌在氮循环功能菌中占比为27.08%～87.99%,说明氮肥是该区域地下水NO-3-N的主要来源.铵态氮(NH+4-N)在非饱和带深度0～20 cm和400～460 cm的范围内含量较高(p<0.05),垃圾填埋场下游的地下水NH+4-N浓度均超标,在TDN中占比为26.40%～59.71%.统计分析表明,垃圾填埋场渗滤液可能是造成地下水中NH+4-N浓度空间差异的重要因素,并很可能是导致地下水位波动带附近出现NH+4-N高积累的主要原因(p<0.05).这些结果将有助于复合影响区氮素的污染评估和防控.

• 单位
  中国海洋大学; 环境科学与工程学院