氮氧同位素和水化学解析昭通盆地地下水硝酸盐来源及对环境的影响

作     者：任坤 潘晓东 彭聪 梁嘉鹏 曾洁 甘明伟 张华 魏良帅 REN Kun;PAN Xiaodong;PENG Cong;LIANG Jiapeng;ZENG Jie;GAN Mingwei;ZHANG Hua;WEI Liangshuai

作者机构：中国地质科学院岩溶地质研究所广西桂林541004 自然资源部/广西岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉530074 云南省地质环境监测院云南昆明650216 中国地质科学院探矿工艺研究所四川成都611734 

出 版 物：《中国地质》 (Geology in China)

年 卷 期：2022年第49卷第2期

页      面：409-419页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：广西自然科学基金(2021JJA150041) 国家自然科学基金(41702278) 中国地质调查局地质调查项目(DD20221758,DD20190326)联合资助 

主　　题：氮氧同位素 硝酸盐 地下水 水化学 来源识别 转化 水文地质调查工程 昭通盆地 云南省 

摘      要：【研究目的】由于人类活动的影响,地下水硝酸盐(NO_(3)^(-))污染越来越严重。【研究方法】利用水化学和硝酸盐氮氧同位素(δ^(15)N_(NO_(3))与δ^(18)O_(NO_(3)))研究云南昭通盆地地下水NO_(3)^(-)来源与转化过程,用SIAR模型定量计算泉水和民井中不同NO_(3)^(-)来源的比例。【研究结果】结果表明:(1)研究区钻孔水水质良好,但19%的泉水NO_(3)^(-)超过生活饮用水标准限值,13%的民井因NO_(3)^(-)超标而不适宜灌溉;(2)泉水和民井中δ^(15)N_(NO_(3))值分别介于2.4‰~18‰和-4.5‰~39.7‰,平均值为7.9‰和17.3‰,δ^(18)O_(NO_(3))值介于-8.8‰~39.3‰和-16.4‰~26.7‰,平均值为2.5‰和0‰,同位素组成和水化学指示硝化作用主导着研究区氮循环;(3)粪肥污水、土壤氮和铵态氮肥料是地下水中NO_(3)^(-)主要来源,其对泉水的NO_(3)^(-)平均贡献率分别为48%、28%和24%,对民井的NO_(3)^(-)平均贡献率分别为87%、6%和7%。【结论】居住区和耕地区地下水中NO_(3)^(-)的粪肥污水源分别高达89%和72%,林地地下水仅为27%,表明受人类活动影响越强烈的地区地下水NO_(3)^(-)污染越严重。