中国环境科学

作者：刘音利, 廖忠鹭, 王芃玮, 詹晨灿, 谭鑫敏, 王宇昊, 马浩翔, 纪晓亮

单位：1. 温州医科大学公共卫生学院, 浙江省流域水环境与健康风险研究重点实验室, 浙江 温州 325035;2. 浙南水科学研究院, 浙江 温州 325035

关键词：平原河网,溶解无机氮,稳定同位素,污染源解析,SIAR模型

基金：国家自然科学基金资助项目(42307104);浙江省自然基金资助项目(LTGS23D030002);温州市基础性科研项目(S20220014);国家级大学生创新创业项目(202210343011);温州医科大学大学生科研课题(wyx2022101038)

选择浙江典型平原河网—温瑞塘河为研究区,联合多种水化学参数和稳定同位素(δ15N/δ18O-NO3-、δ15N-NH4+、δ18O-H2O),识别了水体溶解无机氮(DIN)污染的时空分布特征和主要来源,在此基础上,构建了一种耦合硝酸盐和氨氮浓度及其同位素和贝叶斯污染源解析模型(SIAR)的DIN定量源解析方法,计算了温瑞塘河各污染源对DIN的贡献率.结果表明:温瑞塘河DIN污染严重,其浓度变化范围为1.43~12.88mg/L,氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐分别占DIN的63%、35%和2%;DIN污染呈现明显的时空异质性,时间上DIN浓度呈现丰水期<平水期<枯水期的变化趋势,空间上呈现主河道<支流,城乡结合部河道<城市河道的特点;研究区DIN转化以硝化过程为主,反硝化过程不明显;模型计算结果显示粪便污水、土壤氮、化肥和大气沉降对丰水期水体DIN的贡献率分别为 (71.29 ± 14.24)%、(18.96 ± 13.89)%、(6.78 ± 5.91)%和 (2.97 ± 2.28)%,对平水期DIN的贡献率分别为 (57.51 ± 15.53)%、(25.01 ± 16.45)%、(15.24 ± 8.19)%和(2.25 ± 2.28)%,对枯水期DIN的贡献率分别为 (57.60 ± 16.27)%、(26.75 ± 17.58)%、(13.03 ± 7.95)%和 (2.61 ± 2.55)%;不确定性分析结果表明土壤氮和粪便污水贡献率存在较大的不确定性.本研究建立的DIN溯源方法能够有效计算不同污染源对水体DIN的贡献率,弥补了以往研究只单独解析硝酸盐或者氨氮来源的不足.

来源：2024年第12期

《中国环境科学》期刊编辑部

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