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地下水硝酸盐中氮、氧同位素研究现状及展望 总被引：11，自引：0，他引：11
农业区内浅层地下水中硝酸盐污染普遍存在。为保证供水安全和有效治理污染的地下水体。确定硝酸盐中氮的来源及影响硝酸盐浓度的物理、化学作用尤为重要。由于不同成因的硝酸盐中δ^15N值存在差异，利用N同位素可以确定氮污染源，但有时存在多解性问题；分析硝酸盐的δ^18O值，可提高地下水硝酸盐污染的研究深度。本文综述了用硝酸盐中N、O同位素来区分地下水污染中硝酸盐的不同来源和示踪氮循环过程这两方面的研究进展，并提出一些值得重视的研究方向。 相似文献
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地下水硝酸盐污染是世界性水环境问题。地下水硝酸盐绝对含量的增加，引起水质恶化，而其相对含量的增加，改变了地下水的水化学特征。在某些地区NO3-成为地下水中的主要阴离子之一，用"硝酸型水"命名这种新的地下水化学类型，目前正在逐渐被学者所接受。本研究通过分析厦门市平原区地下水中硝酸型水分布特征和影响因素，探讨了硝酸型水的水化学指示意义。结果表明，厦门市地下水已受到硝酸盐氮污染。在全区采集的87组地下水样品中，硝酸型水占比36.8%，主要分布于风化残积平原区，东部翔安区和同安区已形成较大面状分布，西部集美区和海沧区分布较少，且呈点状或局部小面积分布。硝酸型水主要存在于氧化沉积环境，具有低pH、低TDS和低硬度特征。风化残坡积含水层的酸性土壤、地下水径流缓慢和浅层地下水埋深浅等特征为地下水NO3-富集提供了有利的环境条件。人类生活污水、垃圾渗滤液下渗、农业施肥等是地下水硝酸盐污染的主要来源。建议开展地下水硝酸盐污染源识别研究，针对不同污染来源采取完善污染管网建设、农村改厕、科学施肥等措施，从源头上防治污染。 相似文献
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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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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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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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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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对太湖流域长兴县浅层地下水的氮污染进行了系统的调查与研究,共取地下水样43个并测定了其三氮含量.结果表明氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的超标率分别为13.95％、16.27％和16.27％.三氮污染最严重的地区主要为农业活动集中区,即夹浦镇、小浦镇、洪桥镇和虹星桥镇等,其中虹星桥镇硝酸盐污染最为严重,高达22mg/L.采用地质统计学方法对太湖流域长兴县43个浅层地下水样“三氮”含量进行了区域空间变异分析,结果表明长兴县地下水NO3-N和NO2-N浓度变异函数满足球状模型,而NH3-N浓度变异函数为高斯模型,硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨氮浓度的空间自相关距离分别为9.98、1.51和3.82kmn.对硝酸盐污染因素进行了分析,结果表明:硝酸盐浓度与氮肥使用量呈明显正相关关系,年平均施肥量(以N计)为300kg/ha地区平均硝酸盐氮浓度达6.7mg/L,年平均施肥量(以N计)为100kg/ha地区平均硝酸盐氮浓度为2.2mg/L;地下水硝酸盐与地下水位埋深有直接关系,埋深较浅(1～3m)地区的硝酸盐浓度较高;当土地利用类型相同时,硝酸盐氮浓度与人口密度具有线性正相关关系. 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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关中盆地地下水特殊脆弱性及其评价 总被引：5，自引：0，他引：5
关中盆地浅层地下水面状硝酸盐污染严重,以"三氮"为主要污染物.分析了地下水特殊脆弱性内涵,以及地下水本质因素、人为因素及污染物特殊因素等对脆弱性的影响,并从中选取13个评价因子.将包气带"三氮"迁移转化过程数值模拟结果耦合到脆弱性评价模型中,使过程模型与评价模型结合起来,再结合GIS技术,对地下水特殊脆弱性进行了评价.结果表明,易引起地下水"三氮"的地区主要分布在渭河中下游冲积平原、黄土台塬洼地、以及渭河南岸西安一带小于20 m厚的黄土台塬等地区.从2001年关中盆地地下水"三氮"污染分布来看,这些地区地下水硝酸盐已出现大面积超标,评价结果与地下水实际"三氮"污染情况基本吻合. 相似文献
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安徽淮北平原浅层地下水硝酸盐分布特征及污染来源分析 总被引：4，自引：0，他引：4
地下水中硝酸盐污染是当今世界许多国家或地区普遍关注的问题,研究其分布特征意义重大。文章在水文地质调查基础上,通过取样分析,研究了安徽省淮北平原浅层地下水硝酸盐分布状况和污染来源,结果表明:硝酸盐含量在东北地区较高,在一定范围超过饮用水限制标准(88mg/L),最高达432.56mg/L,研究区南部较低;NO3-与Cl-的同步增长关系表明其主要来源为生活污物和人畜排泄物,且该地区的农田肥料和污水灌溉很可能是另一主要来源;根据R型因子分析发现研究区内浅层地下水水质主要受到三方面的影响,即自然作用、自然与人为的混合作用和人为作用,且贡献率分别为39%、28%、15%。而人为作用中硝酸盐的相关度最高,因此建议加强研究区内人类活动中硝酸盐氮污染控制。 相似文献
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盘山山前地下水与矿泉水污染成因分析 总被引：4，自引：0，他引：4
文章利用主成分分析方法,结合揭示变量和样品之间在成因或空间上联系的对应分析,通过SPSS统计分析软件,对盘山山前地区地下水和矿泉水污染成因进行分析。研究表明,盘山山前存在地下水和矿泉水污染;局部范围的污染主要是由于食品厂等企业的排污引起的,污染成分主要是Cl-和NO3—N,主要污染地区是塔院地区,其次是西大佛塔至南营,污染程度与至污染源的距离有关;大部分地区存在三氮面状污染,农业氮肥的施用是其主要原因。 相似文献
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本文应用污染指数法,对北方某经济开发区及周边地下水水质进行了污染评价,结果表明研究区地下水水质以轻污染和中污染为主,局部地区出现较重污染,主要指标为硝酸盐氮、三氯甲烷和三氯乙烯。通过对工业废水、再生水、河水水质的检测,发现研究区地表水水质与污水处理厂再生水排放密切相关,地下水污染很可能与开发区企业排污有关。由于开发区所处位置的环境敏感性和脆弱性,建议今后在开发区及附近继续开展相关研究,进一步查明地下水的硝酸盐氮及有机污染物来源、污染途径,建立完善的监测体系,以便及时切断污染源,保障城市及当地供水安全。 相似文献
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Hydrochemical and water-quality (except biological) data obtained through a two-year sampling and analysis program indicate that the highest concentrations of groundwater pollution occur in the central and eastern parts of Eski?ehir city. Groundwater quality degradation outside the urban area results from agricultural activities. The most serious pollution of groundwater in the Eski?ehir plain is from nitrogen compounds (ammonia, nitrite, and nitrate). The concentrations of ammonia, nitrite, and nitrate of the 51 surveyed water wells range from 0.01–1.65 mg/L, 0.01–1.80 mg/L, and 1.1–257.0 mg/L, respectively. Orthophosphate concentrations in groundwater range from 0.01–1.25 mg/L. Considerable seasonal fluctuation in the groundwater quality was observed. In general, the groundwater quality in wet seasons was better than the quality in dry seasons. 相似文献
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Modeling the risk of nitrate leaching and nitrate runoff loss from intensive farmland in the Baiyangdian Basin of the North China Plain 总被引：2，自引：0，他引：2
The water movement and soil nitrogen cycle of the Baiyangdian Basin were simulated, and the risk of nitrate leaching and nitrate runoff loss from intensive farmland was assessed by using the distributed hydrological soil and water assessment tool (SWAT) in this study. The model assessment showed that SWAT was able to simulate water and nitrate movement in the region with satisfactory results. The modeling analysis indicated that fertilizer application was the overriding source of soil nitrogen and might result in a large amount of nitrate accumulation in soils; this nitrate might be lost by leaching or runoff driven by water movement. In 2009, nitrate nitrogen leaching represented 19.5 % of the total amount of nitrogen fertilizer application, while nitrate nitrogen runoff represented 1.7 % only. Thus, it showed that the nitrate leaching was the main approach of soil nitrogen movement in farmland because of strong percolation. It also showed a significant variation of nitrate leaching from different soil depths, with the largest amount leached from surface soil layers and the smallest amount leached from lower soil layers. Therefore, it could be further revealed that the nitrate concentration was very low at soil layers lower than the root zone of crops (1.2 m). Validated by groundwater observations, groundwater pollution by nitrate derived from fertilizers was not serious because of the deep groundwater level in the study plain. However, the risk of groundwater pollution would increase significantly if precipitation increased. 相似文献
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A multivariate statistical modelling approach was applied to explain the anthropogenic pressure of nitrate pollution on the Kinshasa groundwater body (Democratic Republic of Congo). Multiple regression and regression tree models were compared and used to identify major environmental factors that control the groundwater nitrate concentration in this region. The analyses were made in terms of physical attributes related to the topography, land use, geology and hydrogeology in the capture zone of different groundwater sampling stations. For the nitrate data, groundwater datasets from two different surveys were used. The statistical models identified the topography, the residential area, the service land (cemetery), and the surface-water land-use classes as major factors explaining nitrate occurrence in the groundwater. Also, groundwater nitrate pollution depends not on one single factor but on the combined influence of factors representing nitrogen loading sources and aquifer susceptibility characteristics. The groundwater nitrate pressure was better predicted with the regression tree model than with the multiple regression model. Furthermore, the results elucidated the sensitivity of the model performance towards the method of delineation of the capture zones. For pollution modelling at the monitoring points, therefore, it is better to identify capture-zone shapes based on a conceptual hydrogeological model rather than to adopt arbitrary circular capture zones. 相似文献
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地下水氮元素污染是一个全球性的环境问题,其来源和迁移转化特征是国内外研究的热点。文章以新疆塔城盆地80组地下水样品水化学组分测试结果为依据,研究塔城盆地地下水“三氮”污染特征。结果表明:塔城盆地地下水质量总体较好;对比2017年发布的地下水质量标准,深层承压水“三氮”均未超标;浅层地下水“三氮”污染较轻,“三氮”超标点零星分布于地下水的中下游冲洪积平原区,其中,NO3-N超标率最高,超标率为8.8 %;NO2-N和NH4-N次之,超标率均为1.3 %。沿着地下水流向,从山区到盆地中央的平原区,地下水污染逐渐变重。“三氮”重污染点主要分布在塔城市、额敏县及其周边地区。区内地下水污染点的分布与工矿企业污染源、污水处理厂、垃圾填埋场等大型污染源的分布具有一定的相关性。城市化进程中,生活污水的不合理排放是塔城盆地“三氮”污染的主要来源,而通过排污河流下渗是研究区地下水“三氮”污染的重要途径;氧化还原条件、pH值、包气带岩性结构、补径排条件等是“三氮”迁移转化及其空间分布的主要影响因素。 相似文献
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Pollution vulnerability of the Quaternary aquifer near Cairo, Egypt, as indicated by isotopes and hydrochemistry 总被引：2，自引：1，他引：2
The present study was conducted to delineate the pollution vulnerability of the Quaternary aquifer in two areas, Imbaba and
Shobra El-Khima, near Cairo, Egypt. Environmental isotopes combined with hydrochemistry were used for this purpose. The groundwater
in the Imbaba area (average total dissolved solids about 900 mg/L; sodium/chloride, sulfate, and bicarbonate water types)
is more mineralized than groundwater in the Shobra El-Khima area (average total dissolved solids 500 mg/L; calcium and sodium/bicarbonate
water type). A high nitrate content and significant mineralization in the groundwater are probably due to contamination of
recharge to the aquifer by irrigation drainage, deteriorated sewage networks, and septic tanks. The deuterium and oxygen-18
compositions of the groundwater are depleted compared to Nile River water, which is the main source of aquifer recharge. This
less isotopically enriched water probably represents older Nile water recharge that flooded the region before construction
of the Aswan High Dam in 1963, or it is a mixture of a young water and originally deposited paleowater that was in deeper
horizons at a time of cooler and more humid climate. Intensive pumping has moved the paleowater higher in the aquifer. Groundwater
in the Shobra El-Khima area has higher residence time, based on the tritium concentration, than groundwater in the Imbaba
area. The percentage of the isotopically depleted water equals 75% in the Shobra El-Khima and 35% in Imbaba, and the thickness
of the clay cap above the aquifer is 38 m in Shobra El-Khima and 20 m in Imbaba. These factors are indicative of the rate
of recharge to the aquifer and were used to evaluate the pollution vulnerability in the two areas.
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