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1.
地下水硝酸盐污染已成为世界范围内最严重的环境地质问题之一。全面并准确识别硝酸盐污染源,对地下水的有效管理及污染防治具有重要的指导意义。从地下水硝酸盐来源、同位素检测方法、污染源同位素特征、定量解析模型构建、硝酸盐主要转化过程及同位素分馏效应等方面进行总结,比较不同解析方法在硝酸盐溯源中的应用与发展,建议采用多学科、多方法相结合的方式,提高对硝酸盐污染源的全面理解。同位素富集系数是定量解析硝酸盐污染源的重要参数,在源解析过程中探讨硝酸盐转化及同位素分馏机制,能够更好地诠释地下水硝酸盐来源和迁移转化过程,提高源解析的准确性,为地下水硝酸盐污染的准确溯源与有效防治提供参考。 相似文献
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石家庄市地下水中氮污染分析 总被引：25，自引：1，他引：25
通过对石家庄市地下水中“三氮”污染状况的分析，发现硝酸盐是地下水中的主要氮污染物，利用氮同位素方法分析了地下水中硝酸盐氮的来源，讨论了人类开采地下水和施放环境物质对地下水中氮聚集的影响，在人类活动影响强度小的地区，地下水中的硝酸盐污染强度大大低于市区。NO3-浓度与硬度变化趋势表明：氮污染与硬度等指标值升高有一定的联系，但在不同的水文地球化学环境中，在迁移和转化等方面又有着自己的特性。 相似文献
3.
水体中溶解性有机质(dissolved organic matter, DOM)是含水层中砷释放的主控因素之一.江汉平原河湖众多、沟渠广布,地表水体与浅层地下水的交互作用使得DOM的组分特征及其强度有显著差异.为查明江汉平原地下水中溶解性有机质在砷迁移转化过程中的作用,对江汉平原地表水和浅层地下水进行三维荧光光谱分析,使用平行因子分析法提取水体中有机质的分子组成、功能特点和荧光特征,并分析各组分相对含量与地下水中砷与铁的关联.江汉平原水体中DOM包括3种主要组分,组分C1、C2为类腐殖质,C2是生物降解过程中产生的小分子,C3为类蛋白物质.地下水DOM以类腐殖质组分C1、C2为主,地表水以类蛋白类物质C3和小分子腐殖质C2为主.高砷地下水中DOM以陆源为主,主要通过两种途径促进As的迁移转化:(1) DOM的腐殖质组分充当微生物群落的电子运输工具,促进微生物作用下的有机质氧化和铁氧化物的还原,并伴随As的释放及大量溶解性有机碳(dissolved organic carbon, DOC)和HCO3-的产生;(2) As以铁等金属阳离子为桥接物与腐殖质结合,通过形成As-Fe-DOM络合物,导致地下水中砷的迁移. 相似文献
4.
为了解包气带土壤DOM组成特征, 探索其对砷向地下水中迁移的影响, 对江汉平原高砷区土壤DOM进行了三维荧光光谱分析.结果表明DOM主要为类腐殖质成分, 芳香性官能团的减少导致荧光强度随包气带深度增加而变小, 局部深度荧光信号不规则变化指示非均质土壤剖面上DOM组分或主导官能团的变化.平行因子分析表明, DOM组分可更细致地分解为4种组分, 与微生物源的还原、氧化醌类和陆生的腐殖质富里酸类等相似.砷很可能在DOM腐殖质成分络合作用下与之随水体一起向下迁移, 砷的迁移也可能与微生物源的醌类作用过程有关.三维荧光光谱分析准确、快速地刻画了包气带土壤DOM的组分类别及空间变化特征, 初步揭示了DOM影响砷迁移的可能作用方式, 为进一步的地下水砷污染机制的研究提供了重要的参考信息. 相似文献
5.
在区域地下水调查的基础上,以某制革污染场地为研究对象,采集场地及其周围地下水样,对地下水中无机组分检出值进行了统计分析,识别了各组分的平面分布特征,最后对地下水盐污染机理以及各组分之间的关系进行了探讨。研究结果表明,制革厂废水排放、废弃物堆放已对地下水造成盐污染,主要污染组分为总硬度、溶解性总固体、Cl-和SO2-4;受污染的地下水环境以微酸性和还原性为特征;沿地下水流向,地下水中总硬度、溶解性总固体、Cl-、SO2-4、三氮由制革区向下游逐渐减小,基本上呈现出以皮革厂为中心的污染区,污染范围大概为0.20km2;制革污染场地地下水中硬度的升高,同时伴随着溶解性总固体、Cl-、SO2-4浓度升高,各组分之间具有明显的相关性,其主要原因是皮革区地表水污水和固体废物淋滤液入渗过程中经历阳离子交换、钙镁易溶盐溶解及难溶盐溶解等作用,导致地下水中Ca2+、Mg2+Cl-和SO2-4含量增加,最终溶解性总固体也升高;铵氮在含水介质中的迁移转化也是地下水硬度升高的一个重要因素。地下水三氮之间转化主要的途径是硝化作用,与地下水的氧化还原条件有关,氧化性相对较强的地下水中NO3-N含量高,而NH3-N和NO2-N含量相对较低。 相似文献
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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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浑河傍河区地下水氮污染来源贡献研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对沈阳浑河傍河水源地地表、河流及地下水氮污染情况,利用Hydrus-1D实现以点代面模拟过程,计算包气带底部淋滤出水的水量和氮素浓度,并将其作为初始值输入由Visual Modflow构建的含水层氮素迁移转化数值模型,实现地表、包气带与含水层系统间模拟计算的结合。此外,结合地下水氮素测试结果,通过均衡公式计算不同地下水氮污染来源的贡献率。模拟结果表明,东南部地下水氨氮的主要污染来源为浑河补给,贡献率为61.79%;西北部地下水硝酸盐氮的主要污染来源为地表垂向入渗,贡献率为43.92%。 相似文献
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氮迁移转化对地下水硬度升高的影响 总被引：15，自引：0，他引：15
城市地下水硬度升高是一个普遍的环境问题,研究表明地下水硬度高值区与硝酸盐污染在空间上的分布具有一致性。通过室内土柱试验和化学热力学模拟,讨论了污水入渗过程中氮迁移转化对水土系统钙镁迁移的影响。结果表明：在连续入渗条件下,阳离子交换作用是控制地下水硬度升高的主要过程;在间歇入渗条件下,硝化作用改变了土水系统的酸碱条件,使钙镁难溶盐溶解,导致地下水硬度升高。 相似文献
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地下水中铵根、砷、溶解铁的共存是一个普遍现象。它们之间发生强烈的相互作用,并影响地下水系统的氮循环和砷迁移转化。文章在系统总结地下水氮循环过程及影响因素、地下水氮循环功能微生物及特征、地下水砷富集的水文地球化学过程等国内外研究现状的基础上,深入分析了地下水系统中的氮循环过程（硝化、反硝化、铁铵氧化、厌氧铵氧化、硝酸根异化还原产铵等）对地下水砷迁移转化的影响,总结出含水层中铁氧化物和溶解态Fe(II)的动态转化是氮循环影响地下水中砷迁移转化的重要桥梁。据此提出不同氧化还原环境的含水层中氮循环过程、地下水氮循环与砷迁移转化耦合机理、Fe(III)-Fe(II)的循环-地下水氮循环-砷迁移转化之间的相互作用过程、地表水-地下水相互作用带氮-铁-砷的循环过程及其对人类活动的响应等是今后该领域需要关注的重要科学问题和主要发展趋势。这些科学问题的解决不仅有利于识别地下水中氮的来源和迁移转化,而且有利于提高对高砷地下水富集机理的整体认识。 相似文献
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地下水NO3-氮与氧同位素研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
人为活动通常是地下水硝酸盐污染的主要原因.不同来源的NO3-具有不同的氮、氧同位素组成,利用地下水NO3-中的δ15N和δ18O值可有效识别地下水硝酸盐污染的来源.引起地下水中NO3-含量显著减少的不同物理、化学和生物过程,所产生的氮、氧同位素分馏效应有明显差别.地下水系统中反硝化作用发生时,NO3-中氮和氧同位素分馏系数呈一定比例.因此NO3-中δ15N和δ18O值也是示踪地下水硝酸盐循环,尤其是反硝化作用的有效手段.利用NO3-中氮和氧双同位素,并与其他环境同位素及化学分析技术相结合,示踪NO3-来源及其循环是地下水硝酸盐污染研究的重要方向之一.综述了利用地下水硝酸盐中氮和氧同位素识别NO3-污染源与循环的研究进展,简述了近年迅速发展的阴离子交换树脂取样法,概述了此方面研究存在的主要问题,并展望了今后的研究方向. 相似文献
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δ15N在贵阳地下水氮污染来源和转化过程中的辨识应用 总被引：24，自引：1，他引：23
随着城市的发展,贵阳地下水氮污染日趋严重,为评估地下水中氮的分布、来源和迁移转化,我们采集了 72个水样,并测定了三氮 (、和 )浓度、主离子、δ 15N- 和 δ 15N-等.结果显示,在贵阳地下水大多数样品中,- N是最主要的无机氮形态,城区地下水大部分含较高的- N; 然而在城市污水和有些被明显污染的地下水中,却是最主要的无机氮形态,尤其是枯水期.丰水期地下水样有较低的δ 15N值,受农业化肥等影响明显.丰水期地下水- N浓度随着 Cl-浓度升高而升高,表明丰水期地下水硝酸盐可能主要受混合作用等控制.而枯水期地下水中溶解氧与硝酸盐的δ 15N值呈负相关关系,且相对于丰水期地下水具有较高的δ 15N值、较低的硝酸盐浓度和较低的 DIN/Cl值,说明地下水环境中主要受土壤有机氮等影响 , 同时可能存在反硝化. 相似文献
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贵阳地下水硝酸盐氧同位素特征及应用 总被引：4，自引：0，他引：4
利用硝酸盐氮氧同位素讨论地下水硝酸盐来源和转化是地下水硝酸盐研究的热点之一。本研究利用燃烧管法测试了贵阳地下水、部分地表水,以及雨水中硝酸盐氧同位素,结果表明地下水中硝酸盐δ18O冬季平均值为+ 12. 6‰± 5. 6 (n= 17) ,夏季为+ 11. 1‰± 4. 8(n= 22)。结合氮同位素揭示了贵阳市地下水硝酸盐污染来源的季节性转化,郊区地下水夏季主要受硝态氮肥等影响,而市区地下水受人为排污影响严重。 相似文献
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桂林甑皮岩岩溶地下水硝酸盐来源与转化 总被引：1，自引：0，他引：1
峰林平原是人类活动和居住的密集区，也是岩溶地下水系统的主要径流、排泄地段，地下水资源丰富。随着城市化的发展，地下水硝酸盐污染问题日渐突出。为研究桂林甑皮岩岩溶地下水硝酸盐来源与转化，分别于2018年10月、2019年2月、3月和4月采集地下水样，利用常规水化学及氮氧同位素技术识别硝酸盐来源与转化。结果表明:甑皮岩地下水中NO3-浓度在0~19.523 mg?L-1，δ15N-NO3-和δ18O-NO3-分别在-0.17‰～45.12‰和-5.82‰~16.47‰。硝酸盐氮氧同位素数据表明，甑皮岩地下水硝酸盐来源主要为粪便及污废水，少量来自降雨中的NH4+和土壤有机氮。受岩溶介质不均一性的控制，甑皮岩地下水中NO3-浓度、δ15N-NO3-和δ18O-NO3-均表现出明显的空间变异性。甑皮岩地下水硝酸盐的转化过程复杂，受控于季节和岩溶介质不均一性，表现为旱季以反硝化为主，雨季则以硝化过程为主。厘清硝酸盐来源与转化为治理甑皮岩地下水硝酸盐污染提供一定的科学依据。 相似文献
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《华南地质与矿产》2015,(4)
硝酸盐污染是博茨瓦纳地下水最严重的问题之一,严重影响了饮水安全。以博茨瓦纳东南部的拉莫茨瓦地区为例,采用水化学和同位素技术,对拉莫茨瓦地区12个地下水样品和2个地表水样品中的氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的含量和分布特征以及~(15)N和~(18)O同位素进行了分析,研究拉莫茨瓦地下水中的硝酸盐的来源和形成机理。结果表明拉莫茨瓦地下水以HCO_3-Mg型为主,硝酸盐含量较高的地下水主要来自于拉莫茨瓦白云岩含水层内,南部地下水中NO_3~-浓度小于北部地区。研究区的地下水主要来源与大气降水,北部地区蒸发作用较强。拉莫茨瓦村子地下水中的硝酸盐主要来源于粪便污染,受硝化与反硝化作用和蒸发作用的影响,墓地也对地下水中硝酸盐也存在一定影响。 相似文献
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为研究滹沱河冲洪积扇地区地下水硝酸盐污染机制,对滹沱河冲洪积扇地区地下水和地表水进行了采样监测,运用环境健康风险评价模型对研究区硝酸盐进行评价,采用水化学和多元统计方法研究了滹沱河冲洪积扇地区地下水硝酸盐污染问题。结果表明:研究区地表水NO-3污染较轻,NO-3均值为19.54 mg/L,所有水样均未超出我国地表水环境质量标准（45 mg/L）;但是,地下水已经受到了NO-3的严重污染,NO-3均值为75.84 mg/L,且有30.43%水样超出我国地下水质量标准（88. 6 mg/L）。研究区3个水文地质单元地下水硝酸盐的平均个人年健康风险分别为4.94×10-8、1.99×10-8和2.61×10-9,低于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险水平（5.0×10-5/a）,因此,认为不会对人群构成严重危害。水文地质单元和地下水埋深对硝酸盐污染有显著影响,但是,土地利用类型对硝酸盐浓度的影响不显著。滹沱河冲洪积扇地区地下水硝酸盐的主要污染来源是生活污水和化肥。此外,强烈开采地下水也是该地区NO-3污染的诱因。 相似文献
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在地表等量氮输入条件下,包气带中硝酸盐含量分布是其抗污染能力的直接表征。阐明不同包气带中硝酸盐分布的差异并分析其成因对于评价下覆含水层的硝酸盐污染脆弱性、保护地下水资源免遭硝酸盐污染,具有重要意义。本文基于太行山山前冲洪积扇上栾城和正定两个16m深包气带硝酸盐含量数据,指出两个剖面上包气带中硝酸盐分布特征的差异性。分析研究区的施肥历史、大气降水的入渗补给强度及土壤有机质含量,认为包气带水分运移速度和反硝化能力是导致包气带硝酸盐分布差异的两个关键因素。在分析N同位素测试技术进步的基础上,指出利用同位素技术对包气带中的反硝化能力的定量化研究有望取得新进展。 相似文献
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基于多元统计方法的地下水水化学特征分析:以沈阳市李官堡傍河水源地为例 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究沈阳市李官堡傍河水源地的水化学变化特征与污染来源,在对该水源地开展野外污染调查、水化学样品采集等工作的基础上,结合聚类分析和因子分析两种多元统计分析方法对研究区地下水环境进行系统分析。结果表明:研究区平水期和丰水期的地下水均可划分为Ⅰ、Ⅱ两类具有不同水化学特征的两个区域。Ⅰ区主要分布在浑河沿岸,主要特征为Eh值偏低,pH值偏高,处于还原环境中,NH4+污染主要来源于浑河下渗与农业活动;Ⅱ区主要分布在研究区西北部,主要特征为Eh值偏高,pH值偏低,处于氧化环境中,NO3-污染主要来源于居民日常生活和工业活动等地表污染的垂向入渗。 相似文献