碳氮氧同位素解析典型岩溶流域地下水中硝酸盐来源与归趋

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：任坤,潘晓东,梁嘉鹏,彭聪,曾洁

单位：中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,自然资源部/广西岩溶动力学重点实验室, 桂林 541004,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004

摘要：利用多同位素（C、N和O）和水化学方法解析贵州八步地下河流域水体中硝酸盐（NO₃-）来源与转化过程，利用SIAR模型定量计算NO₃-不同输入端的贡献比例.结果表明，研究区地下水NO₃-污染严重，近38%的地下水样品NO₃-超过饮用水限值.地下水的δ15N-NO₃值介于2.3‰~30.33‰，均值9.68‰，δ18O-NO₃值介于2.65‰~13.73‰，均值6.64‰，δ18O-H₂O值介于-8.83‰~-7.37‰，均值-8.18‰.同位素组成（δ15N-NO₃、δ18O-NO₃和δ18O-H₂O）指示硝化作用主导着流域内氮素循环.硝化作用产生的硝酸加速了碳酸盐岩溶解，导致地下水中δ13C_DIC与δ15N-NO₃存在显著负相关性（P<0.001），说明δ13C_DIC与δ15N-NO₃相结合是判断岩溶水中NO₃-转化的有效手段.地下水和地表水中NO₃-主要来源于土壤氮、粪肥污水和铵态氮肥料，其对地下水中NO₃-贡献率分别为36.19%、33.71%和30.1%，对地表水贡献率分别为39.15%、36.08%和24.77%.岩溶流域内污水处理应同时去除污水中的NO₃-和NH₄+，农业区应科学施肥，以有效降低地下水中NO₃-的补给通量.

关键词：硝酸盐,氮氧同位素,碳同位素,SIAR模型,来源解析,岩溶水,