江汉平原东部农业区浅层地下水无机氮素分布特征及成因分析OA

地下水无机氮素污染是江汉平原较为普遍的水环境问题之一,农业活动是地下水中无机氮的重要来源。然而,在河网密集的农业区,受降水和地表水补给的浅层地下水中无机氮素的污染来源和迁移转化机制的研究尚有所欠缺。研究以江汉平原东部河网密集的农业区为研究对象,采用水化学结合氢氧同位素和锶同位素的方法,分析了地表水和地下水的化学特征、无机氮素的来源及其迁移转化机制。结果表明:(1)研究区地表水和地下水阳离子以Ca^(2+)和Na^(+)为主,阴离子以HCO_(3)^(-)为主,水化学类型主要为HCO_(3)—Ca·Na和HCO_(3)—Ca型;(2)地表水和地下水中的无机氮素均是以硝酸盐为主,地下水无机氮素的浓度明显高于地表水,硝酸盐浓度较高的地下水样主要分布于北部和南部城镇周边,氨氮浓度较高的水样分布较为零散;(3)地表水和地下水的主要补给来源是大气降水,其水化学特征主要受硅酸盐和蒸发岩风化作用的控制,且受到了人类活动的影响;(4)地表水中极低浓度的无机氮主要来源于大气降水,地下水中相对较高浓度的无机氮主要来源于农业地区的生活污水和粪便;(5)氧化还原条件影响了无机氮组分的相互转化,表层的污染源无机氮素以氨氮为主,地下水氨氮浓度较高,随着大气降水向下的运移伴随着硝化反应的发生,硝酸盐逐渐富集。研究成果有助于了解水网密集农业区地下水无机氮富集的成因和迁移转化机制,可为江汉平原的地下水污染防控提供重要科学依据。