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氮同位素技术的应用:土壤有机氮作为地下水硝酸盐污染源的条件分析 总被引：16，自引：0，他引：16
在土壤排水良好、氧化的地下水环境中,地下水的氮同位素组成反映了源的特征。当地下水硝酸盐的δ15N值在+4‰～+9‰范围内时,这个值域指示地下水硝酸盐污染源是土壤有机氮或化肥与粪便的混合。通过分析对比前人研究资料,地下水中硝酸盐是否来自土壤有机氮的转化,其前提条件是研究区土壤有机氮是否丰富,特别是包气带中是否积累了大量有机氮转化的NO3-,并以石家庄市地下水硝酸盐污染为例,说明了这种条件分析在氮同位素技术应用时的重要性。通过包气带岩性、有机质和NO3-含量分析、施肥区与未施肥区灌水试验对比,土壤有机氮不是石家庄市地下水NO3-的一个主要污染源。当地下水硝酸盐低浓度时(1991),85.7%的样品NO3-的δ15N值在+6.1‰～+8.4‰范围内,指示污染源主要为化肥与粪便的混合,而当现今的高浓度时,样品硝酸盐的δ15N均值(+9.9‰±4.4‰)大于+8‰和超过半数(65%)样品的δ15N值大于+8‰,指示污染源主要是粪便或含粪便的污水。 相似文献
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我国矽卡岩型铜矿床同位素地质特征及其“三位一体”成矿模式 总被引：1，自引：0，他引：1
总结了典型的砂卡岩型铜矿床同位素地质地球化学特征，认为我国矽卡岩型铜矿床成矿岩体（87Sr／86Sr）；一般在0．706～0．710变化，岩体为幔壳混合源型．矿石铅同位素组成均匀、稳定，特别是铀铅，206Pb／204Pb＝17．075～18.100，207Pb／204Pb＝15．337～15．635，比值变化小，而208Pb／204Pb比值变化稍大，矿石铅源主要来自成矿岩体．矿石δ334S值集中在－3．4～＋5．9％之间，成矿流体早期以岩浆水为主，晚期有大气降水、地层水的加入，一般δD(SMOW)为－32‰～－75‰；δ18O(H2O)为＋4．7‰～＋7．9‰;δ13C（PDB）值集中在－6．8‰～＋1．4‰，表现为岩浆碳与地层碳的混合． 相似文献
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运用氮、氧同位素技术判别常州地区地下水氮污染源 总被引：9，自引：1，他引：9
本文运用氮、氧同位素技术对常州地区地下水氮的污染来源进行了研究.结果表明：潜水和微承压水中NO3-含量高,平均含量为38.32 mg/L,δ^15N为4.818‰～32.834‰,δ^18O为12.502‰～20.757‰,反映了多数潜水和微承压水受到了厩肥和污水的污染;中深层承压水（第1承压水、第2承压水、第3承压水）中NO3^-含量低,NO3^-平均含量为0.52 mg/L,未受到氮污染,δ^15N为2.163‰～6.208‰,δ^18O为17.051‰～23.201‰,NO3^-应主要来源于早期形成时的大气降水. 相似文献
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在分析下庄铀矿田成矿地质背景的基础上，根据包体水氢、氧同位素组成和水－岩相互作用原理对该矿田成矿热液的水源进行了详细探讨。其结果表明，下庄铀成矿热液的氢、氧同位素组成δ１８Ｏ＝＋６．９０‰～－９．８０‰（ＳＭＯＷ）、δＤ＝－３０‰～－８５‰（ＳＭＯＷ）位于已发生氧漂移的大气降水同位素组成范围。水－岩同位素交换后，岩石的δ１８Ｏ值明显降低，显示出与岩石相互作用的古地下水具有相当低的δ１８Ｏ值。不同水－岩比值条件下同位素交换结果证明下庄成矿古水热系统具有比较充足的水源，大气降水与岩石交换后热液的δ１８Ｏ计算（－８．２６‰～＋１．５３‰）与成矿期热液的δ１８Ｏ值（－６．５４‰～＋１．４３‰）相吻合。证据表明下庄铀矿田成矿热液的水源主要来自大气降水。 相似文献
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为了识别石家庄市南部污灌区地下水硝酸盐污染来源, 采集5种潜在污染源和19组地下水样用于化学和氮同位素分析.灌溉污水NH4+的δ15N值较低(4.0‰), 施化肥土壤和粪堆下土壤NO3-的δ15N值分别为1.4‰和12.4‰; 仅施厩肥的蔬菜种植区下伏近30 m厚包气带沉积物NO3-的δ15N分布显示, 来自动物粪便的NO3-已运移到11.5 m以下包气带, 均值10.9‰; 污水灌溉农田下伏厚层包气带沉积物样品分析结果指示, 土壤层下伏包气带沉积物δ15N值变幅较小, 均值5.7‰.污灌区内除一深井外, 其他水井地下水硝酸盐浓度变化在52.6~124.5 mg/L之间, 均值79.72 mg/L, δ15N值变化在5.3‰~8.3‰之间, 均值7.0‰.污灌区地下水的δ15N值较污灌区土壤层下伏包气带沉积物的δ15N值高, 表明地下水NO3-除了来自灌溉的污水外, 还有δ15N值更高的其他来源, 这些来源主要是人和动物粪便.利用线性混合模型计算, 污灌区地下水NO3-来自灌溉的污水, 约占76%, 而来自人和动物粪便的NO3-约占24%.为控制污灌区地下水NO3-浓度进一步增长, 不仅要加强污水灌溉管理, 还要加强人和动物粪便的管理. 相似文献
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中国东北地区中新生代岩浆岩中氮及其同位素组成 总被引：1，自引：0，他引：1
通过真空热解法分析中国东北地区中新生代以来形成的碱性玄武岩和基性侵入岩中氮含量及其同位素组成的差异，结果表明喷出岩和侵入岩中流体组分在岩浆的上升侵入过程中有不同的表现形式，喷出岩与围岩有较少的混染作用发生。碱性玄武岩包裹体中氮含量较低，为1．91－14．01μL/ g，δ^15N为－22．6‰～-1.8‰。侵入岩包裹体中氮含量为25．39－731.30μL/g,δ^15N为＋0．7‰～ 20.9‰。碱性玄武岩中N2含量和氮同位素组成可能部分代表了上地幔流体的特征，脱气作用造成同位素值有较大变化；而侵入岩中的N2含量和氮同位素组成更多地反映了地壳中含氮物质浓度及同位素组成特征。 相似文献
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针对近年来地下水硝酸盐污染日益严重的现象,本文运用氮同位素技术对位于典型农业区的东阿水文地质单元地下水氮污染来源进行了研究,结果表明:浅层地下水监测点的NO3-含量较高,平均含量为27.77 mg·L-1 ,δ15N 为7.8‰~12‰,反映了浅层地下水主要受到生活污水或粪便的污染;深层地下水（岩溶水）中NO3- 含量相对较低,平均含量为12.81 mg·L-1,δ15N为7.2‰~14.3‰,同样指示为生活污水或粪便污染,与补给区人为干扰密切相关。部分监测点地下水质量较差,建议研究区内使用高效的灌溉技术及科学的施肥方式,补给区附近的家禽养殖场可通过修建发酵池和改善饲料配方等方式,从源头上降低地下水硝酸盐的输入量。 相似文献
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碾子山晶洞碱性花岗岩矿物-水氧同位素交换反应动力学 总被引：4，自引：0，他引：4
对黑龙江碾子山碱性花岗岩的全岩及其主要单矿物进行了氧同位素分析，结果表明，全岩和单矿物不仅δ^18O 值变化范围较大（全岩－2．4－2．0‰，石英0．0－5．8‰，碱性长石－3．8－0．1‰，磁铁矿－8．5－1．0‰），而且强烈亏损^18O。共生矿物之间表现出明显不平衡的氧同位素分馏特征，指示在花岗岩侵位之后与水之间发生了同位素交换，根据锆石和现代大气降水的氧同位素组成，对岩石与外来流体的δ^18O值进行了估计，多维矿水－岩反应时限约为0．3－3Ma，水／岩比（氧摩尔比）介于0．11－1．02之间。水－岩反应温度较高（约400度）和反应时间较长是导致石英δ^18O值降低的主要原因。 相似文献
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塔里木盆地寒武系层状硅质岩与硅化岩的元素、δ30Si、δ18O地球化学研究 总被引：4，自引：0，他引：4
塔里木盆地寒武系发育层状硅质岩和硅化岩,层状硅质岩主要发育于塔东下寒武统深水沉积相区;硅化岩发育于塔东上寒武统斜坡沉积区与西部台地区寒武系白云岩中。根据显微结构特征,可将硅化岩分为放射状硅化岩与交代残余结构硅化岩两种。分析结果表明,层状硅质岩在Al—Fe-Mn三元图中位于正常海水沉积硅质岩区内,在微量元素平均地壳标准化图解上显示平缓右倾的特征;层状硅质岩Si同位素组成护。δ30Si为0．99‰～1．4‰,O同位素组成δ18O为21．4‰～24．4‰,与沉积型硅质岩相吻合,指示了正常海水沉积成因。硅化岩区别于层状硅质岩的典型特征是具有高U异常的特征;罗西斜坡放射状硅化岩具有较高的微量元素和稀土元素含量（∑REE为18．8～96．9μg／g）与较低的Si、O同位素值（δ18O和δ30Si值分别为15．8‰和1．7‰）;西部台地区交代残余结构硅化岩具有较低微量元素和稀土元素含量（∑REE为0．58～2．61μg／g）与较高的δ30Si（1．0‰～3．8‰）、δ18O（21．6‰～27．0‰）值特征。盆地东西部硅化岩的地球化学差异可能与硅化流体的温度差异有关,罗西斜坡放射状硅化岩硅化温度相对更高;另一方面,硅化过程对h430SiO4选择性较高,因而形成的交代石英具有较高的铲勘值。根据古城4井硅化岩包裹体均一温度与交代石英的O同位素值计算得到交代流体的δ18O值为9．1‰,该值与酸性岩浆水的δ18O值相似,指示了硅化流体可能来自于岩浆或变质水;以δ18O值（9．1‰）作为西部台地区硅化流体的O同位素值,计算得到西部台地区硅化岩硅化流体温度为101．3～158．5℃。根据石英O同位素温度计计算的硅化流体温度呈东高西低的趋势,指示了硅化流体可能来自台地东部。 相似文献
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济阳拗陷第三纪玄武岩的氧同位素 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了山东刘阳拗陷29个第三纪玄武岩样品的氧同位素组成。结果表明，这些玄武岩的全岩氧同位素组成变化明显，δ^18○值为6．3‰－12．2‰。其中，蚀变轻微的晚第三纪玄武岩的δ^18○值为6．3‰－7．9‰，与正常大陆玄武岩的值（5．0‰－7．4‰）相似；而蚀变明显的早第三纪玄武岩的δ^18○值为6．3‰－12．2‰，并且90％以上样品的δ^18○值都大于7．5‰。结合岩石学与岩石化学研究，是第三纪玄武岩δ^18○值不同程度升高是由低温雨水热液蚀变（碳酸盐化）作用造成的。 相似文献
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为查清济南市新旧动能转换先行区浅层地下水NO3-污染问题,对研究区7种污染源类型64件浅层地下水样品水质结果进行统计分析后认为:受人类活动影响,地下水中NO3-含量的高低往往与几种特定的水化学类型存在对应关系。4类主要污染源类型浅层地下水NO3-含量一般顺序为:垃圾渗滤液>禽畜养殖>生活污水>农业种植。垃圾渗滤液下渗导致的NO3-污染对应的主要地下水化学类型为HCO3·Cl-Na·Mg型,粪便渗滤液及尿液下渗主要对应产生HCO3·SO4-Na·Mg型、生活污水入渗对应产生HCO3·Cl-Na·Ca型,农业种植区主要对应HCO3-Na·Ca型。离子相关性分析表明,NO3-含量与Ca2+、Cl-存在相关关系。研究区以农业种植为主,大量氮素化肥和石灰等土壤改良剂的使用是导致浅层地下水NO3-与Ca2+相关的主要因素。NO3-与Cl-在地下水中同属较稳定离子,由长期的人类活动排放、入渗积累或蒸发浓缩富集,是一个地区人类活动密集程度和历史长度的综合反映,提出了NO3-与Cl-质量浓度联合评价地下水污染的基本方法。 相似文献
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中国第二次北极科学考察沿线气溶胶成分分析 总被引：7，自引：2，他引：5
对2003年7月15~9月28日间中国第二次北极科学考察沿线所采集的气溶胶样品进行分析,获得了Na+、NH4+ 、Ca2+、Cl-、MSA、SO42- 等11种离子的浓度数据(文中使用当量浓度).根据相关分析, 可将11种离子分为3类: 海盐源离子, 包括Na+、Mg2+、K+、Ca2+、Cl-、SO42-; 人为源, 包括NH4+ 、NO3-; 其它源, 包括 CH3COO-、MSA、C2O42-. 气溶胶以海盐气溶胶为主, Cl-、Na+ 离子分别是阴阳离子中含量最大的离子, (Na+ +Cl-)对气溶胶载量(所测定的阴阳离子的总和)的贡献平均为60.2%, 占气溶胶总量的一半以上. NH4+ /SO42- 的比值的平均为0.45, 根据当地的大气环境和气溶胶的离子平衡, 认为气溶胶样品中NH4+ 和 SO42- 主要是以 NH4HSO4的形式结合. 根据考察沿线 NO3- 浓度的变化, 把考察沿线大致分为3个区: 日本海区, 中值为15.2 neq·m-3; 鄂霍次克海及白令海区, 中值为1.8 neq·m-3; 北冰洋区, 其浓度较低, 中值为0.4 neq·m-3. 考察沿线白令海是MSA的高产区. 相似文献
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黔中地区是岩溶作用发育的喀斯特区域.1993年秋和1994年春末采自该地区不同类型水样的水化学分析表明:碳酸盐岩裂隙泉水呈中偏碱性,为[C]Ca-Ⅱ型;秋季离子总量、HCO3-及Ca2+浓度大于春季.裂隙泉水流经地表一定距离后,HCO3-降低,pH及SO42-、Cl-、K+、Na+明显增高.黄果树的天星桥、水帘洞及落水潭三个部位河水的SO42-、Na+以及Fe3+、NO3-等浓度的季节性变化也更加明显.春季因瀑布暴气,CO2的逸出,钙华生成更强烈一些.红枫湖作为喀斯特区域地表水的汇集地,HCO3-与SO42-的当量比值仅2.1～2.4;Ca2+与Mg2+比值上升为2.4～4.2,Cl-浓度较碳酸盐岩裂隙泉水增高1倍;Na+浓度增高一个数量级.说明流域内地表土层溶蚀及人为污染影响的增强.土层孔隙水属强矿化水,而湖水呈现过渡特征.碳酸盐沉淀作用、硫酸盐矿化作用及固氮氨化作用,导致水质组成的显着差异. 相似文献
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为查明哈尔滨地区浅层地下水水质现状及污染情况,利用松嫩平原（黑龙江）地下水污染调查评价项目的数据,对浅层地下水主要化学特征进行了描述.在此基础上采用模糊综合评价法进行了地下水质量评价,采用污染指数法进行了地下水污染现状评价.结果表明：研究区浅层地下水水化学类型以HCO3-Ca型为主;受原生环境下水化学条件控制的Fe、Mn指标含量对水质影响较大;地下水污染属于区域性污染,污染范围广、污染程度重,主要污染物为NH4+及NO3-、NO2-,来源于生活污水及农业生产所施用的化肥.根据分析数据,研究区地下水污染以无机污染为特征. 相似文献
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以江苏奎河为例,观测研究奎河污染物CODCr、NH4+-N、NO3--N、Cl-入渗进入地下水中发生物理、化学及生物变化的时空分布规律,分析河道沿岸土壤对污染物的去除能力.结果表明:河床的土壤对污染物CODCr具有很高的去除率,对NH4+-N亦有较高的去除率.河道中的NO3--N在入渗过程中虽有一定的去除率,但由于NH4+-N、NO2--N等污染因子转化成NO3--N,因此该浓度不一定会明显降低.Cl-是保守性污染因子,入渗过程中虽有一定的去除率,但仍对沿岸地下水环境产生影响.因此,当污染河道中污染因子是保守性物质时,必须考虑对沿岸地下水源地的影响. 相似文献
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为了研究湿地香蒲种群对不同水深环境的生态响应规律和特征，分别于2018-06-30，2018-07-30，2018-08-29，2018-09-28进行野外采样，通过调查和室内化学分析，探讨了7个不同淹水深度下香蒲种群生长指标、水质因子和底泥因子的变化情况。结果表明：在不同淹水深度下，香蒲的生长指标差异显著，当淹水深度为50 cm时，香蒲的生长状态最优；4个采样日石佛寺水库水样大体呈弱碱性，底泥类型为中性偏酸性；随着淹水深度的增加，水样中的溶解氧（DO）、硝态氮（NO3-）和亚硝态氮（NO2-）质量浓度逐渐减小，总氮（TN）和氨氮（NH4+）质量浓度增大，底泥中氨氮（NH4+）和有机碳（SOC）质量分数总体增大，总氮（TN）、硝态氮（NO3-）和亚硝态氮（NO2-）质量分数逐渐减小，电导率总体逐渐降低，总磷（TP）和速效磷（AP）的质量分数基本呈波动状态。底泥和水体中氮元素的含有量对香蒲的生长影响较大。 相似文献
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贺兰山以北乌兰布和沙漠地下水水化学特征演化规律研究 总被引：5，自引：0，他引：5
乌兰布和沙漠对中国西北部干旱地区气候变化和水文循环过程研究具有指示意义, 以水文地球化学运移为导向, 通过分析33个地下水样, 探讨了该区地下水的补给与演化过程. 结果表明: 巴彦乌拉山浅层地下水水化学类型为Cl--HCO3--SO42--Na+; 从吉兰泰盐湖至乌兰布和沙漠, 主要水化学类型变化浅层地下水为Cl--HCO3--Na+到Cl--HCO3--SO42--Na+, 深层地下水为HCO3--Cl--Na+再到HCO3--Cl--Na+或HCO3--Cl--Ca2+. Gibbs图表明, 研究区地下水的水化学特征主要受蒸发浓缩作用影响和岩石风化作用控制, 大气降雨机制影响甚微. 主要离子相关关系图及饱和指数表明, 岩盐、芒硝、钠长石、方解石、白云石、石膏等矿物的风化溶解是该区地下水主要离子来源. 此外, 氯碱指数和Ca/Na的指示, 说明阳离子交换作用也是形成该地区地下水水化学组分的重要机制. 相似文献
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为了研究陕西省泾惠渠灌区地下水污染特征及人体健康风险状况,采集地下水样品进行分析测定,首先运用单因子指数法进行污染评价,再利用GIS获取主要污染物As、Cr （Ⅵ）和NO3--N的空间分布特征,最后借鉴美国环境保护署的人体健康风险评价模型对灌区地下水污染物的人体健康风险做出评价。结果表明：研究区地下水中As、Cr （Ⅵ）、NO3--N的质量浓度均超标,As对成人的致癌风险最高达3.50×10-4,明显超出限值1.00×10-4,长期暴露对当地居民带来罹患癌症的健康风险较高;As、Cr （Ⅵ）、NO3--N的非致癌风险从大到小排序为Cr （Ⅵ）、NO3--N、As,其中Cr （Ⅵ）对儿童的非致癌风险最高,达8.693 7,远超限值1.000 0,危害性最大。空间分布特征方面,As的致癌风险区域面积比例最高,为42.82%,As、Cr （Ⅵ）、NO3--N的非致癌风险区域面积比例分别高达69.19%、69.06%和66.55%,水安全问题突出。 相似文献
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利用太白山北麓2011年12月-2013年7月共39次降水样品数据资料, 定量分析了该区域降水化学的特征和时间变化规律. 结果表明: 太白山北麓地区降水中, 除常量离子Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、SO42-、NO3-外, CO32-、HCO3-、PO43-及低分子有机酸也占有相当比例. 研究区降水常量离子浓度的顺序依次为: NH4+ > SO42- > Ca2+ > NO3- > Na+ > Cl- > Mg2+ > K+ > F-, 离子总浓度表现出明显的季节变化: 夏季(轻度污染) < 秋季(中等污染) < 春季(严重污染) < 冬季(极重污染). 利用因子分析法得出太白山北麓地区降水组分主要有三种来源; Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+主要来自地壳源, SO42-、NO3-、NH4+主要来自人为源, K+和F-主要由海盐源和人为源共同贡献. 根据Hysplit 后向气流轨迹分析, 得出不同路径气团降水离子组分不同: 受地形等因素影响, 北方路径的气团比南方路径气团离子总浓度较高; 受土壤类型影响, 西北方向气团降水Na+、Mg2+、Ca2+浓度较高; 受人为活动影响, 东北方向SO42-、NO3-、NH4+浓度较高. 相似文献