| 重庆市老龙洞地下河流域硝酸盐来源和生物地球化学过程的识别 |
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| 引用本文： | 王雨旸,杨平恒,张洁茹.重庆市老龙洞地下河流域硝酸盐来源和生物地球化学过程的识别[J].环境科学,2022,43(10):4470-4479. |
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| 作者姓名： | 王雨旸 杨平恒 张洁茹 |
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| 作者单位： | 西南大学地理科学学院, 重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站, 自然资源部重庆金佛山岩溶生态环境野外科学观测研究站, 重庆 400715;西南大学地理科学学院, 重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站, 自然资源部重庆金佛山岩溶生态环境野外科学观测研究站, 重庆 400715;联合国教科文组织国际岩溶研究中心, 自然资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室, 桂林 541004 |
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| 基金项目： | 自然资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室开放基金专项（KDL202102） |
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| 摘 要： | 为明确城市地区岩溶地下水系统硝酸盐污染来源和生物地球化学过程，于2019年7月至2020年10月期间，采集了重庆市老龙洞地下河流域内的污水、井水和地下河水，测定其水化学和硝酸盐氮氧双同位素值（δ15 N-NO3-和δ18 O-NO3-）.结果表明：①污水的δ15 N-NO3-和δ18 O-NO3-分别介于-3.3‰~14.6‰和-5.2‰~20.6‰之间，说明污水中的硝酸盐主要来源于生活污水排放及化肥渗漏；井水的δ15 N-NO3-和δ18 O-NO3-分别介于3.1‰~12.6‰和2.9‰~8.9‰之间，说明井水中的硝酸盐主要来自于粪肥及土壤有机氮矿化分解；地下河水中的δ15 N-NO3-和δ18 O-NO3-分别介于5.6‰~28.6‰和-2.0‰~15.7‰之间，说明市政污水以及农田中施用的粪肥是地下河水中主要的硝酸盐来源.②基于MixSIAR模型计算得出，粪肥污水是地下河水中硝酸盐的主要贡献源，贡献占比为89.1%，土壤有机氮、化肥和大气降水贡献率分别为4.4%、3.4%和3.1%.③流域内的COD ：ρ（NO3-）由低到高依次为：井水（0.14~5.15）、地下河水（0.50~9.36）和污水（4.08~89.50）.仅有50%井水样品的COD ：ρ（NO3-）略高于反硝化发生的化学计量比最低限（0.65），说明COD可能不足以支撑井水中发生反硝化，井水中的硝酸盐氮氧双同位素未发生明显富集，验证了井水中未发生反硝化作用；90%地下河水样品的COD ：ρ（NO3-）高于0.65，硝酸盐氮氧双同位素同步富集，δ15 N ：δ18 O为1.8，介于反硝化发生时的1.3~2.1，说明地下河水在流动过程中发生了反硝化作用；所有污水样品的COD ：ρ（NO3-）远高于0.65，其中25%污水样品的COD ：ρ（NO3-）高于发生异化还原为铵（DNRA）的优势化学计量比（29.34），δ15 N-NO3-和ρ（NH4+）：ρ（NO3-）同步升高，表明污水中可能发生了DNRA.
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| 关 键 词： | 岩溶地下水 硝酸盐 生物地球化学过程 氮氧同位素 城市地区 |
| 收稿时间： | 2021/12/31 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/2/12 0:00:00 |
Sources and Biogeochemical Processes of Nitrate in the Laolongdong Karst Underground River Basin, Chongqing |
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| WANG Yu-yang,YANG Ping-heng,ZHANG Jie-ru.Sources and Biogeochemical Processes of Nitrate in the Laolongdong Karst Underground River Basin, Chongqing[J].Chinese Journal of Environmental Science,2022,43(10):4470-4479. |
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| Authors: | WANG Yu-yang YANG Ping-heng ZHANG Jie-ru |
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| Institution: | Field Scientific Observation & Research Base of Karst Eco-environments at Nanchuan in Chongqing, Ministry of Natural Resources, Chongqing Jinfo Mountain Karst Ecosystem National Observation and Research Station, School of Geographical Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China;Field Scientific Observation & Research Base of Karst Eco-environments at Nanchuan in Chongqing, Ministry of Natural Resources, Chongqing Jinfo Mountain Karst Ecosystem National Observation and Research Station, School of Geographical Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China;Key Laboratory of Karst Ecosystem and Treatment of Rocky Desertification, Ministry of Natural Resources, IRCK by UNESCO, Guilin 541004, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | karst groundwater nitrate biogeochemical process nitrogen and oxygen isotopes urban area |
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