放牧干扰对若尔盖高寒湿地不同水生生物δ~(13)C、δ~(15)N的影响

为了解畜牧业发展对若尔盖湿地水生生物类群的影响,本试验设置了A(对照组),B(影响组I),C(影响组II)3个样点,应用稳定同位素技术并结合多维尺度(MDS)等方法研究了若尔盖湿地影响组与对照组之间不同水生生物类群δ~(13)C、δ~(15)N值。结果表明,初级生产者POM(颗粒有机物)样品(主要成分为藻类)δ~(13)C、δ~(15)N值分别为-26.39‰~-21.17‰,3.68‰~6.61‰;浮游动物(枝角类)δ~(13)C、δ~(15)N值分别为-25.69‰~-23.43‰、3.19‰~9.53‰;软体动物泉膀胱螺δ~(13)C、δ~(15)N值分别-28.00‰~-22.30‰、5.19‰~9.27‰,钩虾为-28.57‰~-26.87‰、7.36‰~8.06‰;鱼类样品中高原鳅δ~(13)C、δ~(15)N值分别-30.83‰~-27.01‰、6.41‰~10.02‰,黄河裸裂尻为-26.89‰~-25.95‰、10.24‰~10.89‰。其中不同组间POM样品和浮游动物δ~(13)C值变化不明显,而其δ~(15)N值变化极显著。因此,若尔盖湿地食物网中,氮稳定性同位素信号能较灵敏地反映放牧干扰信息,与软体动物、鱼类相比,POM、浮游动物更适合作为该区域环境评价的指示物种。放牧干扰已经对若尔盖湿地POM、浮游动物等产生了一定的影响,因此,控制若尔盖湿地放牧规模和减少动物粪便的流入量,对于保护若尔盖湿地生态系统的稳定性具有重要意义。     

汾河下游丰水和枯水期的河流硝酸盐污染来源特征

[目的]对汾河径流丰水期和枯水期的河流硝酸盐污染来源特征进行对比分析和研究,为汾河下游氮源污染治理提供理论支持。[方法]通过研究2018年汾河下游水体硝酸盐及其氮、氧同位素不同时期的变化,分析排入河流的硝酸盐来源雨期性变化特征,并引入IsoSoure模型,定量计算各污染源对汾河下游水体硝酸盐的贡献。[结果]在丰水期和枯水期,δ~(15)N值变化范围为3.45‰～11.19‰,δ~(18)O值变化范围为-0.72‰～3.17‰,硝酸盐污染源主要为农业化肥、土壤有机氮、生活污水与粪便;硝酸盐污染源主要与汾河下游周围土地利用类型相关,丰水期临汾段与M_5采样点硝酸盐污染源主要为粪便和污水,分别占比为58%,40%,72%和58%,M_6—M_9段农业化肥贡献率最高,占比分别45.4%,62%,56.6%,56.5%。枯水期所有采样点硝酸盐污染源贡献率最高的都为粪便和污水,占比为40%～73%。[结论]汾河径流硝酸盐污染来源主要为农业化肥、土壤有机氮、生活污水与粪便,并且污染来源与土地利用类型有很强相关性,不同水期硝酸盐污染来源大多为粪便和生活污水,差别主要体现在M_6—M_9取样点,丰水期主要污染物为农业化肥,而枯水期为粪便与生活污水。     

黄土高原泾河小流域泥沙碳、氮同位素与生态环境示踪

以泾河(陕西彬县境内)4条支流表层沉积物为研究对象,对其有机质的稳定碳、氮同位素组成进行测定和研究.结果表明,4条河流表层沉积物有机质的碳同位素(δ13C)值变化范围为(-29.1‰)～(-20.4‰),平均值为-25.4‰.其δ13C值从上游到下游都有逐渐偏正的趋势,表明从上游到下游植被覆盖类型的变化影响了沿河表层沉积物有机质的δ13C值.4条河流表层沉积物有机质的氮同位素(δ15N)值和碳氮比(C/N)的变化范围分别为0～4.6‰和1.4～17.2,平均值分别为2.8‰和7.3.从上游到下游其δ15N值逐渐偏正,表明沿岸进入河中的泥沙比例越来越大,人类活动等对自然环境的影响增强.徐家河和拜家河下游采样点表层沉积物有机质的δ15N值有偏负趋势,可能与下游煤炭开采,煤等有机质进入河流表层沉积物有关.因此,对河流表层沉积物中有机质的碳、氮同位素组成特征和变化研究可以揭示流域土壤侵蚀状态和生态环境的变化.     

亚热带农业小流域水体氮素及其稳定同位素分布特征

为控制流域氮素养分流失、改善流域水体环境,以亚热带典型农业小流域脱甲河为研究对象,对表层水体铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3--N)浓度和水体硝态氮δ~(15)N(δ~(15)N-NO_3-)、沉积物有机质δ~(15)N(δ~(15)N-Org)浓度进行了连续试验观测,分析氮素浓度及其稳定同位素值的时空特征,探讨影响氮素分布的环境因子及水体NO_3-和沉积物有机质氮素的可能来源。结果表明:水体NO_3--N浓度明显高于NH_4~+-N,均值分别为1.62 mg·L~(-1)和0.90mg·L~(-1),并且分别在6月、8月及冬季较高;城镇区和农田区水体NH_4~+-N浓度与其他类型区差异显著(P0.05),并且显著高于其他水体;NO_3--N浓度在城镇区、农田区及山间林地区较高,水库区较低。支流NH_4~+-N浓度高于干流,均表现为冬季春季夏季秋季;干流、支流NO_3--N浓度分别表现为冬季夏季秋季春季、秋季冬季夏季春季。源头和出口处水体均表现为NO_3--N浓度高于NH_4~+-N,源头处氮素浓度低于出口处。水体δ~(15)N-NO_3-及底泥δ~(15)N-Org值分布范围分别为-19.87‰~8.11‰和-0.69‰~6.51‰,水体δ~(15)N-NO_3-最高值在Ⅲ级河段,最低值出现于Ⅳ级河段,各级河段间水体δ~(15)N-NO_3-11月差异较小,而1、2月差异明显;河流底泥δ~(15)N-Org最高值也位于Ⅲ级河段,而最低值则在Ⅰ级河段,Ⅲ、Ⅳ级河段δ~(15)N-Org值随时间变化趋势较为一致,Ⅰ、Ⅱ级河段δ~(15)N-Org最小值出现于1月。总之,脱甲河水体存在氮素污染现象且以外源输入为主,水体氮素来源主要为土壤有机质、人工合成肥料及陆源有机质,开展流域氮素分布及来源研究对认识流域尺度氮污染物的源解析具有一定科学意义。     

施肥对大白菜中氮同位素及硝酸盐含量的影响

研究不同肥料配施处理对土壤和大白菜中稳定性氮同位素丰度(δ15 N‰)及硝酸盐含量的影响.结果表明,随着有机肥比例的降低,大白菜中δ15 N和硝酸盐含量分别呈现逐渐降低和增加的趋势,对照大白菜中δ15 N和硝酸盐含量分别为+9.355‰和1459mg/kg;纯有机肥(100%-O)和纯化肥(100%-C)处理大白菜中δ...     

我国大米碳氮稳定同位素比率特征及溯源应用

利用元素分析仪-稳定同位素比率质谱仪检测我国由北到南6个省的10种大米的δ13C和δ15N值。结果显示,我国大米的δ13C值为-28.3‰^-26.0‰,平均值为-27.0±0.8‰,以-27.9‰^-26.3‰出现的频率较高。δ15N值为1.1‰~4.1‰,均值为2.4±1.0‰,以1.7‰~3.4‰出现的频率较高。我国南方大米的δ13C值低于北方大米,但南北方大米的δ15N均值基本相同且小于4‰,符合施化肥大米的特征。根据国内外大米的δ13C和δ15N特异性,以δ13C和δ15N为统计变量,采用Q型系统聚类方法对大米归类溯源。欧式距离<4时,日本大米的3个群集与我国大米的1个群集区分明显;欧式距离<3时,美国大米的2个群集与我国大米的1个群集区分显著。基于大米的δ13C和δ15N特性能够对其产地进行溯源。     

北京山区侧柏生态系统各组分夜间δ13C变化特征和对环境因子的响应

采用同位素光谱测定仪对北京山区侧柏人工林生长旺盛期夜间CO_2浓度和δ~(13)C进行原位观测。分析侧柏林生态系统不同组分夜间呼吸δ~(13)C的差异,探究其对环境因子的响应。结果表明:在使用Keeling plot法拟合侧柏林7—9月夜间呼吸作用释放的δ~(13)C时,利用大气稳定度作为筛选条件后,拟合精度从0.43增大到0.82,误差从0.54‰～0.99‰下降到0.50‰～0.82‰。δ~(13)C变化范围为(-28.76±0.51)‰～(-25.18‰±0.59)‰,呈现先增大后减小的趋势;地上侧柏枝条δ~(13)C_(地上)变化范围(-33.16±1.08)‰～(-26.82±0.18)‰,呈增加趋势,在7月底达到最大值,9月变化趋于平稳;地下土壤δ~(13)C_(地下)变化范围(-28.55±0.17)‰～(-21.39±0.37)‰,呈增加趋势,7月底达到最大值,变化波动最大,9月变化趋于平稳,各月δ~(13)C与时间呈二次函数关系;在生长旺盛期夜间土壤呼吸通量占生态系统呼吸通量的54.77%,δ~(13)C_(地下)比δ~(13)C_(地上)高2.06‰～7.03‰;逐步回归分析表明,夜间呼吸δ~(13)C受大气湿度影响最显著,大气湿度对各组分碳同位素值变化的贡献率均在60%以上。δ~(13)C_(地下)不受土壤温度的影响,δ~(13)C_(地上)除大气湿度外,大气温度、土壤温湿度对其影响较为均衡。通过对夜间呼吸δ~(13)C的研究,可以更全面地评估北京山区森林生态系统碳平衡,为区域森林生态系统经营提供科学依据。     

稻田沟渠-湿地系统的碳氮稳定同位素组成特征

由于稳定同位素在特定污染源中具有特定的组成,在污染物质迁移转化过程中作为示踪剂而广泛应用。针对目前农业面源污染较为严重的现状,该文利用碳氮稳定同位素研究了灌区内外源物输入对稻田沟渠-湿地系统的贡献。结果表明,水中颗粒性有机物(particulate organic matter,POM)由于受到光照、营养物质不同导致POM在各采样点组成不同,δ13C变化范围较大,均值为-27.8‰,与大型水生植物和浮游植物接近,此类植物可能是POM的主要来源。水中δ13CDIC(dissolved inorganic carbon,DIC)与浮游植物呈线性相关,浮游动物δ13C与浮游植物存在一定相关性,而浮游植物与POM之间不存在显著性差异,说明研究区内浮游动物对內源有机碳的利用主要是取食浮游植物低持斜聿愠粱?δ13C值变化范围在-27.2‰～-21.8‰之间,明显高于水体POM含量,说明表层沉积物存在比颗粒有机物更富集碳的藻类与陆源碎屑等物质。各采样点颗粒有机物δ15N值的范围3.1‰～4.2‰,平均值为3.6‰,其中湿地δ15N高于其他采样点。沉积物δ15N平均值为-0.6‰,与大气中N2较为接近。     

城市地下水硝酸盐污染及其成因分析

用N同位素分析方法并结合调查区域土地利用类型的分析 ,对杭州市城区 2 1口水井取样分析以确定杭州城市地下水的水质结果显示 :本地区地下水硝酸盐污染严重 ,杭州城市地下水水质属于Ⅲ类水标准 ,不宜饮用。有 4 0 5 %样品的NO3 N含量超过了世界卫生组织的标准 (N10mgL-1)。我们发现不同的土地利用区有不同的NO3 N水平 (N 0 0 4～ 34 4 1mgL-1)。同时我们引进N同位素方法以辨明NO3 N污染源 :居住区地下水δ15NNO3值为 10 4‰～ 2 2 0‰ ,农业区δ15NNO3值的为 17 5‰～ 19 5‰。生活污水是城市浅层地下水的主要NO3 N污染源。在居住区还存在点源污染 ,如化粪池 ;种植蔬菜施用的有机肥则是农业区的NO3 N污染源。     

元阳梯田水源区林地降水与土壤水同位素特征

利用2014年5—11月元阳梯田水源区林地采样点上的20个降水数据和216个土壤水数据,对元阳梯田水源区大气降水及土壤水δD和δ~(18)O的变化进行了分析,明确了降水与土壤水的氢氧同位素特征,并探讨了降水对土壤水的影响。结果表明,研究区大气降水δD和δ~(18)O的变化范围分别为(-97.4‰)~(-47.5‰)和(-13.2‰)~(-6.5‰),区域大气降水线(LMWL)为δD=6.84δ~(18)O-5.69,与昆明的降水线接近,这主要与研究区和昆明所处的大气环流背景、水汽来源相同有关;0—100cm土壤剖面内,土壤水中δD值随深度的增加呈现"S"形或反"S"形,0—40cm土层土壤水的δD和δ~(18)O值分布于LMWL两侧,而60—100cm处的同位素值分布集中且偏离降水线,表明随着深度的增加,土壤水受大气降水和外界蒸发条件的影响减弱;林地坡上40cm土层比表层贫化重同位素,坡下位置植物覆盖度较小,土壤水容易受到外界环境的影响而坡中位置整个剖面δD值的变化不大。     

府河-白洋淀沉积物中重金属污染特征及潜在风险评价

沉积物重金属污染是水环境污染评价的重要内容,重金属含量水平常被作为水环境质量的重要指标之一。为了掌握华北平原的府河和白洋淀中沉积物重金属的污染水平,研究了19个沉积物样品和3个土壤样品中7种重金属的污染特征,利用地积累指数法、潜在生态危害指数法及生物效应浓度法评估了重金属的环境风险,并初步分析了污染来源。结果表明,府河和白洋淀沉积物受多种重金属复合污染,其中Zn、Pb、Cu和Cd污染较为严重,府河沉积物的潜在生态环境危害强于白洋淀。相关分析显示府河和白洋淀重金属污染具有相似污染源,保定市工业废水、生活污水及府河沿岸金属冶炼企业很可能是白洋淀地区重金属的主要来源。从城市环境管理、生态环境修复、宣传教育等方面提出白洋淀区域重金属污染控制对策与建议,为白洋淀区域生态环境保护提供科技支撑。     

毛乌素沙地圪丑沟小流域沙柳水分利用来源研究

为探究毛乌素沙地典型治沙植物根系吸水来源及其影响因素,通过测定毛乌素沙地圪丑沟小流域沙柳(Salix psammophila)(18~20年)木质部水及其各种潜在水源(降水、土壤水和地下水)的氢氧同位素组成(δD和δ¹⁸ O),利用多元线性混合模型(IsoSource)研究沙柳水分来源的季节变化特征及其影响因素。结果表明,监测期间(6-11月)沙柳木质部水、降水、土壤水和地下水的δD值变化范围分别为-82.41‰~-52.91‰,-144.81‰~-6.60‰,-96.94‰~-42.65‰和-86.42‰~-71.82‰,δ¹⁸ O值变化范围分别为-10.77‰~-7.29‰,-18.86‰~-2.07‰,-12.85‰~-0.79‰和-10.86‰~-9.74‰。雨季(7-9月)降雨量和土壤含水量分别高于旱季(6,10,11月)24.80~90.10 mm和0.95%~1.84%,但6-9月地下水位却低于10-11月2~7 cm。沙柳根系在旱季6月主要利用深层土壤水(>200 cm)(33.70%)和地下水(26.20%),雨季(7-9月)逐渐转变为以吸收浅层土壤水(<200 cm)为主(50.70%~54.00%),10-11月由于气温降低、降水减少及沙柳生命活动减弱,浅层土壤水(<200 cm)对沙柳根系吸水的贡献高于雨季(7-9月)35.20%~40.00%,而地下水对沙柳根系吸水的贡献显著降低(<5.00%)。因此,沙柳根系对于毛乌素沙地季节性干旱具有较强的适应和调节能力,其吸水来源随降雨量、土壤含水量和地下水位季节波动而变化。     

白洋淀沉积物-沉水植物-水系统氮、磷分布特征

通过2015年4月份和9月份对白洋淀西部纳污区、中部生活水产养殖区以及淀边缘区优势沉水植物及对应沉积物和水中总氮(TN)、总磷(TP)含量测定,分析白洋淀水体氮磷营养分布规律,明确不同沉水植物对自然水体氮磷富集能力,为应用沉水植物修复富营养化水体提供理论依据。结果表明:白洋淀水体TN和TP浓度分别为0.77~13.65mg/L和0.05~1.21mg/L。受唐河和府河输入影响,纳污区水中TN和TP浓度最高,为IV~劣V类水,生活水产养殖区和淀边缘区水体TN和TP浓度差异均不显著(p0.05),水体氮磷主要受入淀河流输入影响;沉积物TN和TP含量分别为(3.16±1.86)g/kg和(0.72±0.20)g/kg。沉积物TN和TP标准指数变化范围为3.42~9.09和0.93~1.44,综合污染指数为2.19~5.26,白洋淀沉积物营养盐处于严重污染水平且受氮素影响更为严重。其中生活水产养殖区沉积物TN和TP含量最高,纳污区和淀边缘区差异不显著(p0.05);沉水植物对水中TN的富集能力表现为菹草金鱼藻篦齿眼子菜,对水中TP的富集能力表现为金鱼藻菹草篦齿眼子菜;水和沉积物中TN和TP之间均存在显著正相关(p0.05)。沉水植物体内氮磷含量与水体TN和TP浓度存在显著正相关,而与沉积物TN和TP含量无显著相关(p0.05)。总之,3种沉水植物均具有很强的修复水体氮磷污染的能力,建议适时收割地上部以有效去除水体氮磷污染。     

不同水文期太子河上游区域河流硝酸盐来源识别

为了更好地对太子河上游区域河流硝酸盐污染进行防治,联合硝酸盐氮氧同位素(δ¹⁵ N-NO^-₃和δ¹⁸O-NO^-₃)、水的氧同位素(δ¹⁸O-H₂O)、氯离子(Cl^-)、硝酸盐(NO^-₃)、氨氮(NH⁺₄-N),对不同水文期太子河上游区域河流硝酸盐来源进行了识别。结果表明:枯水期ρ(Cl^-),ρ(NO^-₃),ρ(NH⁺₄-N)和δ¹⁸O-NO^-₃显著高于丰水期,δ¹⁵ N-NO^-₃无显著时间差异。空间上,枯水期,太子河北支ρ(NO^-₃)显著高于南支。丰水期,太子河南支ρ(Cl^-)显著高于北支。太子河北支ρ(Cl^-)和ρ(NO^-₃)在丰水期和枯水期的空间变化呈相反趋势。丰水期太子河南支ρ(Cl^-)和ρ(NO^-₃)的空间变化趋势与枯水期一致。枯水期太子河上游地区NO^-₃主要来源于土壤有机氮。可见,丰水期的主要来源是土壤有机氮、复合肥料。另外,丰水期上游区域土壤中的大气沉降可能也是河流硝酸盐的一个主要来源。丰水期硝酸盐从土壤冲刷进入河流过程中发生了硝化作用。枯水期太子河北支河流内硝化过程影响着硝酸盐浓度变化。     

基于降水量的白洋淀最低水位预测研究

为了每年能够提前预测未来10月份至翌年4月份的白洋淀最低水位,指导水资源管理和防灾减灾,利用白洋淀区域多个气象站点雨季不同时段的平均降水量和白洋淀水位资料,采取历史资料回归和机器学习方法,对白洋淀水位随区域降水量的变化规律进行了分析,研究建立了一种利用当年雨季平均降水量和当年雨季前水位预测当年雨季后至翌年雨季前白洋淀最低水位的方法。通过建立最低水位预测模型对已有的数据进行验证,发现所建的模型模拟和预测的结果误差在5%以下,精度较高。根据2018年5月白洋淀水位和白洋淀区域2018年7-8月、7-9月平均降水量预测的2018年10月至2019年4月白洋淀的最低水位分别为8.52 m和8.38 m,根据最新监测的2018年10月至2019年2月20日的最低水位实况,预测误差在4%以下,预测精度较高。因此,所建模型能够提前3~7个月动态预测白洋淀即将出现的最低水位,可为提高雄安新区区域水资源综合管理水平、统筹分配区域水资源、合理安排补水等提供科学依据。     

稳定性氮同位素技术研究太湖梅梁湾区域营养盐差异

稳定同位素技术通常用于指示外源输入对环境的影响,采用该技术分析了太湖北部不同湖区悬浮颗粒有机物和浮游动物的碳氮稳定同位素比值的差异。结果表明,不同粒径的悬浮颗粒有机物和浮游动物稳定同位素比值存在显著的季节变化,夏季普遍高于冬季,其中δ13C高3.19‰~7.21‰,δ15N高4.20‰~9.36‰。各有机物δ13C不能有效区分各湖区的环境差异,而δ15N在各湖区存在显著差异。δ15N聚类分析显示,河口区由于受外源输入的影响,其δ15N显著低于其他湖区,单独聚为一类,而交汇处和湖心区影响较小,同河口区存在显著差异。整体来讲,总颗粒有机物和浮游动物δ15N同水体TP浓度呈显著正相关,同总溶解性无机氮浓度、铵根离子浓度呈显著负相关。可见,太湖北部悬浮颗粒有机物和浮游动物δ15N受环境营养盐差异的影响强烈,悬浮颗粒有机物δ15N可以作为指示湖区区域差异的有效指标。     

东北三省和浙江木耳稳定同位素特征与产地溯源

为探究稳定同位素在黑木耳产地溯源中的可行性,本研究从东北(黑龙江、吉林、辽宁)、浙江产地采集74份代表性黑木耳样品,从新疆采集11份代表性黑木耳样品作为外部验证,采用元素分析-稳定同位素比率质谱仪测定δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值,结合化学计量学方法进行产地溯源判定。结果表明,东北黑木耳δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值分别为-24.5‰～-22.7‰、-0.9‰～3.1‰、-62.2‰～-34.6‰、15.9‰～19.4‰;浙江黑木耳δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值分别为-26.2‰～-24.5‰、-0.9‰～1.2‰、-24.9‰～-9.0‰、19.9‰～22.2‰,两产地黑木耳δ¹⁵N值差异不显著(P>0.05),δ¹³C、δ²H和...     

Assessment of stable nitrogen isotopes in fingerprinting surface water inorganic nitrogen sources

In many coastal areas of Louisiana, surface water quality is deteriorating rapidly due to elevated nutrient input from agricultural, domestic and industrial sources. This study investigates the potential use of natural abundance variations in ¹⁵N/¹⁴N ratios for identification and tracing surface water inorganic N sources. Surface water samples were collected from streams and point sources in Louisiana and analyzed for NH₄ ⁺-N, NO₃ ^?-N and associated ¹⁵N/¹⁴N (δ¹⁵N ‰) concentrations. Ammonium-N from domestic sewage and industrial discharge point sources was found to have distinct δ¹⁵N ranges. Domestic sewage discharge into a slow flowing stream was traced for about 30 km downstream using ¹⁵N/¹⁴N ratios. At the sewage point source NH₄ ⁺-δ¹⁵N values averaged +43%o and increased linearly to +162‰ with distance from the discharge. In a larger stream with a greater flow velocity the NH₄ ⁺-δ¹⁵N surface water signature of an industrial discharge source was identifiable for approximately 1 km from the point source. Surface water NO₃ ^?-°¹⁵N values generally ranged from +1 to +99‰ and no significant association was observed between δ¹⁵N values with distance from the domestic sewage and industrial point sources. The discrete NH₄ ⁺-δ¹⁵N signatures of domestic sewage and industrial point sources compared to downstream surface water NH₄ ⁺-δ¹⁵N values suggest that N isotopic ratios have the potential to be used as tracers in surface waters contaminated with inorganic N.     

Nitrogen Isotope Study on Nitrate-Contaminated Groundwater in the Sichuan Basin, China

We investigated the expansion of NO₃ ^?-contaminated groundwater in the Sichuan Basin, China. Nitrogen concentrations and isotopic ratios of NH₄ ⁺ and NO₃ ^? were analyzed in groundwater and rain collected from four areas in this basin in order to evaluate the sources of nitrogen pollution. NH₄ ⁺ in rain, for which δ¹⁵N values are strongly negative to slightly positive ?13.4 to + 2.3‰, appears to originate from fertilizers and excretory waste. NO₃ ^? in rain (δ¹⁵N: ?10.2 to ?4.4‰) was attributed to NO _x from automobile exhaust gas. In the studied area, well water sampled from farmyards was found to have the highest δ¹⁵N_NO3 (average: +9.7 ± 4.7‰), indicating contamination by domestic sewage as animal excrement. The lowest δ¹⁵N_NO3 (?0.2 ± 3.7‰), found in spring water, indicates that the studied groundwater samples are widely affected by air contaminants (mainly as nitrogen oxides) resulted from fuel combustions. The δ¹⁵N_NO3 (+3.7 ± 2.1‰) values of well water from farmland are between these levels, suggesting that NO₃ ^? contamination results primarily from cultivation using nitrogen fertilizers, although the contribution from animal excrement cannot be excluded. These results demonstrate that the studied groundwater is widely polluted by locally derived nitrogen sources.     

亚热带农业小流域水系N2O扩散通量及其影响因素

为研究亚热带丘陵地区农业小流域水系溶存N2O的扩散传输特性,利用双层扩散模型法,研究了一年周期内(2014年4月-2015年4月)脱甲河小流域4级河段N2O浓度和扩散通量的时空变化规律及其与环境变量的相关关系。结果显示:1)脱甲河水体氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)和电导率(electrical conductivity,EC)的年变化范围分别是0.004~8.32(均值1.29±1.49)mg/L、0.01~3.05(均值1.43±0.63)mg/L、0.92~6.72(均值2.99±1.25)mg/L和50.36~248.43(均值138.37±47.56)μS/cm,相应的河流N2O浓度和扩散通量的年变化范围分别是0.006~1.38(均值0.15±0.26)μmol/L和-0.88~337.94(均值32.50±56.41)μg/(m2·h);2)除在冬季河流源头区域观测到个别的负通量外,N2O扩散通量在一年时间内几乎持续处于正值,呈现明显的季节变化特征。其季节变化规律为:冬高(70.93±90.89)μg/(m2·h),夏低(12.04±9.02)μg/(m2·h);空间上呈随河流污染负荷梯度的增加通量逐步增加的模式;3)影响脱甲河水体溶存N2O浓度的显著性因子有EC(r=0.45,P0.05)、NH4+-N(r=0.44,P0.05)、NO3--N(r=0.52,P0.05)和DOC(r=0.49,P0.05);水体N2O扩散通量与NH4+-N(r=0.50,p0.05)、NO3--N(r=0.58,P0.05)、DOC(r=0.46,P0.05)和EC(r=0.50,P0.05)呈显著正相关,与水体温度T(r=-0.24,P0.05)呈显著负相关。研究表明,脱甲小流域内,农业面源污染、畜禽养殖以及居民生活废水和污水的排入造成的河流水体污染负荷增大是导致脱甲河水体溶存N2O扩散通量急剧增加的主要原因。该研究可为研究亚热带丘陵地区水系或类似河流N2O扩散特征及影响因素响应机制提供参考。