典型区域地下水硝酸盐污染及来源分析

地下水的硝酸盐污染日趋严重.本文通过对典型区域地下水取样调查以及水化学和氮同位素分析,确定了研究区域地下水硝酸盐污染程度并对污染源进行了分析,结果表明:研究区地下水中的无机氮化合物主要以NO3-形式存在,浅层地下水中NO3- -N含量变化范围在2.94～28 mg/L之间,有4个水样的NO3- -N含量超过了我国《地下...     

花溪河水溶解无机碳同位素的季节变化

对乌江上游支流花溪河水进行了一年的监测,测定了DIC含量和δ13 CDIC。结果显示DIC含量在1.73～4.53mmol/L之间,δ13 CDIC的变化范围-9.6‰～-3.6‰,反映了碳酸盐岩的主要控制作用,δ13 CDIC和DIC含量之间存在负相关关系,表明有机质分解作用、生物作用对河水DIC也有着重要影响。冬季...     

厦门市降水中金属元素含量分布特征及来源解析

利用电感耦合等离子体质谱仪对厦门市雨水中包括稀土元素在内的41种金属元素含量及铅同位素比值进行测定,并通过富集因子法、同位素示踪法以及正定矩阵分解法(PMF)联用对其来源进行判定.结果表明,厦门市雨水中金属元素总质量浓度表现为冬季郊区(213. 964μg·L~(-1))冬季城区(176. 357μg·L~(-1))夏季郊区(75. 401μg·L~(-1)),其中,以Mn、Ni、Cu、Zn、Ba和Sr为主.稀土元素含量存在季节和区域间差异,其标准化配分模式与各潜在源均不一致,表明其来源相对复杂.富集因子分析表明Ni、Cu、Zn和Cd受人为源影响显著,而Be、Ti、V、Mn、Cr、Co、Ga、Rb、Y、Cs、REEs、Th和U受到自然源影响更大;铅同位素示踪结果表明降雨中铅受燃煤源影响较大,其贡献率为63. 67%,受土壤母质层、垃圾焚烧、机动车尾气和水泥尘共同影响的贡献率为36. 33%. PMF结合富集因子、同位素示踪法分析结果表明,降雨中元素总体受到燃煤源、自然源、工业源和交通源的共同影响.     

龙子祠泉域岩溶地下水水化学特征及成因

龙子祠岩溶水是临汾市工农业生产和城市水源地.查明污染特征及成因,对合理开发利用岩溶地下水资源与泉域生态保护具有重要的意义.本研究以龙子祠泉域岩溶地下水系统为研究对象,通过样品采集与同位素分析,综合运用水化学(Durov图、离子比例、Gibbs图、硫同位素和氢氧同位素)方法分析地下水水化学特征.揭示了龙子祠泉水的水文地球化学特征和环境同位素特征.龙子祠泉域岩溶地下水水化学场从深埋滞留区到补给区到径流、排泄区具有明显的分带性.龙子祠岩溶地下水主要为SO_4·HCO_3-Ca和SO_4·HCO_3-Ca·Mg型水,SO_4~(2-)值为61.6～1 503 mg·L~(-1),均值为481.4 mg·L~(-1),SO_4~(2-)超标比例为70.3%.其SO_4~(2-)主要来源于石膏的溶解和煤系地层FeS_2氧化,其中龙子祠泉水中SO_4~(2-)源于FeS_2氧化的比例为20.2%.依据氢氧、硫同位素得出70%的岩溶地下水不同程度的受到煤矿酸性水的污染.利用Phreeqc软件模拟得出:研究区水化学特征主要受白云石、岩盐和石膏的溶解作用与去白云石化作用.     

宛山荡农田土壤氮迁移过程反硝化与厌氧氨氧化

为探究中国南方农田土壤氮迁移过程的反硝化与厌氧氨氧化(anaerobic ammonia oxidation,ANAMMOX)速率变化和脱氮贡献本研究采集宛山荡麦稻轮作区农田不同层深土壤及农田、沟道、河岸带和湖泊沉积物等不同土地利用类型土壤样品,分析其理化性质采用Illumina MiSeq测序和实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR,qPCR)技术探究土壤样品的微生物群落组成和功能基因丰度应用同位素培养实验测定各样品的潜在反硝化与厌氧氨氧化速率(以N_2计,下同).结果表明,土壤反硝化速率与TOC、NH_4~+-N和NO_3~--N含量均显著正相关(P0.05),与nirS、nirK及nosZ等功能基因丰度亦呈显著正相关(P 0.05).农田表层土壤反硝化速率为(11.51±1.04) nmol·(g·h)~(-1),显著高于农田其他土壤层以及其他土地利用类型(P 0.05),而农田土壤中厌氧氨氧化速率在20～30 cm层最高,达到(0.48±0.07) nmol·(g·h)~(-1).此外,反硝化作用是农田表层土壤氮损失的主要原因,占91.9%～99.7%,而厌氧氨氧化在深层土壤N_2的产生过程中占有重要地位.     

长江中下游地区丰水期河、湖水氢氧同位素组成特征

稳定同位素技术在示踪水体的来源、演化及不同水体间相互转化关系、污染源已被广泛地应用.基于2018年7月对长江中下游地区长江干流河水和湖水同位素样品收集,本文分析了长江中下游地区丰水期河水和湖水中δ~(18)O和δ~2H组成特征,在此基础上进一步揭示了其空间上演化特征及其影响因素.结果表明长江干流δ~(18)O和δ~2H值自三峡库区向下游地区呈逐渐增大的变化趋势,这与降水同位素变化密切相关.在三峡库区段与宜昌-城陵矶段河水δ~(18)O和δ~2H值无显著差异,而河水d-excess值波动范围较小.在洞庭湖-江汉和华阳-鄱阳湖湖泊群中湖水δ~(18)O和δ~2H值要贫于太湖-三角洲湖泊群,且太湖-三角洲湖泊群湖水中d-excess值为负值,这主要是太湖-三角洲地区受同位素较为富集的降水和强烈的蒸发作用的影响.在淀山湖和大通湖同位素值最大,洞庭湖和鄱阳湖同位素值偏小,这主要是由于长江与鄱阳湖、洞庭湖直接相通,两湖的水情直接受制于长江影响,水位较高,鄱阳湖和洞庭湖同位素组成受长江水补给影响明显.因此,开展长江中下游河湖水同位素的调查研究,这将对充分认识于了解长江中下游地区大气降水-河水-湖水的相互联系与探讨其水资源合理利用和管理提供科学依据.     

南小河沟流域地表水和地下水的稳定同位素和水化学特征及其指示意义

南小河沟流域为典型的黄土高原沟壑区,本文分析了该流域地表水和地下水的氢氧稳定同位素和水化学特征,揭示了地表水与地下水之间的相互关系.结果表明,大气降水的δD和δ~(18)O值呈现春夏高,秋冬低的季节变化特征.水库水的δD和δ~(18)O值的季节性变化规律呈现夏秋高、冬春低的特征.地下水的δD和δ~(18)O值季节性变化规律相对不显著.流域内地表水和地下水水化学类型主要为Na·Mg-HCO_3型.地表水和地下水电导率的季节性变化规律均呈现冬季高、夏季低的特点.当地大气降水和深层地下水可能是南小河沟流域内地表水(水库水、沟道水)和泉水的主要补给来源.流域内的常流泉可能主要由深层地下水补给,而季节泉,例如,董庄沟和杨家沟的源头泉则可能是由深层地下水和当地大气降水共同补给.     

太行山前倾斜平原地下水硫酸盐来源解析

济源地下水中硫酸盐(SO₄^2-)含量持续升高,其来源尚不明晰,解析硫酸盐的来源对地下水开发利用尤为关键。文章于2018年3月进行了水样采集与相关指标的测试,并采用氢氧同位素、离子比例分析和贝叶斯稳定同位素混合模型,分析地下水SO₄^2-、硫酸盐中δ³⁴S的分布特征,解析硫酸盐来源,确定来源贡献比例。结果表明：地下水化学类型以Ca·Mg-HCO₃·SO₄为主,主要接受大气降水及地表水的补给;受大气降水及地表水的稀释、硫酸盐还原作用影响,沿径流路径SO₄^2-含量减小,δ³⁴S增大。研究区东、南部地表水和地下水的各硫酸盐来源比例大体相同;西部水体的硫酸盐主要受污水的影响,其中地表水受大气降水的影响也较大;北部地表水硫酸盐含量主要受大气降水、污水的影响,孔隙水主要受煤系地层硫化物氧化、污水的影响,岩溶水主要受大气降水、硫化物氧化的影响。研究结果可为地下水资源的有效管理和保护提供重...     

春季南海东沙岛硝酸盐干沉降通量、形成机制及其来源

硝酸盐是大气中主要的酸性离子,也是大气活性氮沉降主要的组成部分。中国目前对大气硝酸盐形成机制及其来源的研究主要集中在陆地区域,对海洋气溶胶的硝酸盐的形成机制及其来源的研究较少。本研究于2013年春季（3—5月）,在中国南海东沙岛共计采集了86个总悬浮颗粒（TSP）气溶胶样本,分析了TSP样品中NO₃⁻浓度、δ¹⁵N-NO₃⁻和δ¹⁸O-NO₃⁻值。结果表明：东沙岛春季TSP中浓度呈现逐月下降的趋势。基于浓度估算东沙岛春季NO₃⁻-N干沉降通量范围为(1.0±0.5)—(3.4±1.7) mg·d⁻¹·m⁻²（以N计,余同）。δ¹⁸O-NO₃⁻值在3月和4月（76.1‰±3.8‰和79.1‰±5.6‰）明显高于5月（67.0‰±7.5‰）,表明东沙岛3月和4月硝酸盐的形成路径不同于5月。贝叶斯同位素混合模型计算结果显示：N₂O₅参与的路径（N₂O₅+H₂O/Cl⁻和NO₃+VOCs）在3月和4月生成了37.2%和43.3%的硝酸盐,5月NO₂+OH路径是硝酸盐的主要形成路径,形成了80.2%的硝酸盐。δ¹⁵N-NO₃⁻值和气团后向轨迹表明,东沙岛春季不同月份TSP中NO₃⁻的来源不同,3月和4月以陆地源为主,5月主要受海洋源影响。     

同位素稀释-液相色谱-串联质谱法同时测定养殖水体中23种镇静剂

建立了同位素稀释-液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）同时测定养殖水体中23种镇静剂残留的方法。样品经0.45 μm滤膜过滤后,用Oasis HLB固相萃取柱净化,浓缩后用50%的甲醇水定容。以1%甲酸水溶液和乙腈为流动相,采用Agilent InfiniityLab Poroshell 120 SB-C18色谱柱分离后,在多反应监测模式下测定,内标法定量。结果表明,23种镇静剂在0.5～100ng/L质量浓度范围内线性关系良好（r>0.99）,检出限和定量限分别为0.1~0.3和0.4 ~1.0 ng/L。加标回收率为73.5%~117.6%,相对标准偏差（RSD）为1.1%~9.9%。该方法前处理简单,净化效果较好,灵敏度较高,适用于池塘养殖水体中23种镇静剂类药物残留的快速检测。