科研产出
异龙湖区浅层地下水NO3--N浓度时空变化及其来源解析
《生态环境学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：明确异龙湖区浅层地下水中NO3-的主要来源、转化过程及主要驱动因素，对防治地下水氮污染和合理利用水资源具有重要意义。于2020年雨季（8月）和2021年旱季（5月）选择异龙湖区农田灌溉井（13个）和居民区生活用水井（10个），共采集46个地下水样品。运用水化学和氮氧同位素(δ15N-NO3-、δ18O-NO3-)技术并结合同位素混合模型（SIAR），明确地下水中NO3-的时空分布、转化过程、来源及不同来源氮对地下水NO3-的贡献。结果表明，地下水中氮浓度和形态均受土地利用和雨旱季变化的影响，农田地下水中氮浓度高于民用地，旱季高于雨季。农用地25%的采样点地下水ρ（NO3--N）超过地下水III类水质要求（GB/T 14848—2017）规定的20 mg·L-1。水土环境对农用地浅层地下水氮浓度影响较大，反映和影响地下水氮浓度的关键性因子是水中的EC、pH、DO和温度（t），而土壤碳氮指标对地下水氮浓度影响较弱。硝化作用是异龙湖区地下水中主要的氮转化过程，地下水NO3-主要来源于粪污氮、土壤有机氮、化肥氮，其对民用地和农用地的贡献率分别为46.02%、25.83%、21.49%和35.27%、34.39%、24.57%。因此，改善污水收集处理设施、合理堆置和施用粪肥、控制土壤氮淋失是防治异龙湖区地下水中NO3-污染的重要策略。
全文链接
请求原文
高原湖泊周边浅层地下水:溶解性碳时空分布及驱动因素
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：地下水中溶解性碳在碳循环和生态功能维持中发挥着重要作用,其浓度水平影响着地下水中污染物的迁移转化.为了解高原湖泊周边浅层地下水中溶解性碳的时空变化特征,分析了云南8个高原湖泊周边浅层地下水（n=404）中溶解性有机碳（DOC）、溶解性无机碳（DIC）和溶解性总碳（DTC）浓度的时空分布及驱动因素.结果表明,高原湖泊周边浅层地下水中ρ（DOC）、ρ（DIC）和ρ（DTC）的均值分别为8.23、49.01和57.84 mg·L-1,近79.0%的浅层地下水中ρ（DOC）超过5 mg·L-1.季节变化对DOC、DIC和DTC浓度无显著影响,而农业集约化强度和地下水位深度显著影响浅层地下水中溶解性碳浓度变化,表现为设施农业区（SFAR）、农田休耕区（CFAR）和较深地下水位集约化农业区（DIAR）的地下水中DOC、DIC和DTC浓度相比于较浅地下水位集约化农业区（SIAR）分别显著降低了25.8%～56.6%、14.0%～32.9%、16.6%～36.7%,且DIAR地下水中溶解性碳浓度均显著低于SFAR和CFAR.冗余分析（RDA）表明水和土壤中理化因子显著解释了溶解性碳的变化.此外,异龙湖周边浅层地下水中溶解性碳浓度显著高于其它湖泊,程海却显著低于其它湖泊.可见,农业集约化强度和地下水位共同驱动了高原湖泊周边浅层地下水中溶解性碳浓度变化.研究结果以期为了解高原湖区碳随地下径流入湖等区域碳循环及评估浅层地下水中溶解性碳对污染物的衰减提供科学依据.
关键词： 溶解性有机碳(DOC) 溶解性无机碳(DIC) 浅层地下水 高原湖泊 农业集约化强度
全文链接
请求原文
休耕对抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：减少外源氮投入能有效降低农田土壤氮累积和地下水氮污染，休耕是减少外源氮投入的重要措施之一.为探讨农田休耕对土壤剖面和浅层地下水中氮累积的影响，以抚仙湖周边农田土壤剖面和浅层地下水为研究对象，分析了休耕前（2017年12月）和休耕后（2020年8月和2021年4月）农田0～100 cm土壤剖面氮累积和浅层地下水中氮浓度的变化及其两者的关系.结果表明：休耕显著降低了土壤剖面氮含量和储量，休耕后0～30、30～60和60～100 cm土壤剖面TN、ON、DTN、NO3--N和NH4+-N含量分别降低18.4%～36.5%、16.1%～26.8%、54.0%～130.2%、59.5%～90.8%和60.1%～110.6%.休耕前0～100 cm土壤TN、ON、DTN、NO3--N和NH4+-N储量分别为（17.20±0.97）t·hm-2、（15.50±1.23）t·hm-2、（0.68±0.06）t·hm-2、（266.8±31.17）kg·hm-2和（18.7±3.04）kg·hm-2，休耕后各形态氮储量分别下降了25.5%、23.3%、44.7%、80.1%和59.9%.休耕也改变了浅层地下水中氮浓度和形态构成，休耕后地下水中TN、ON、NO3--N和NH4+-N浓度分别下降了88.4%、82.7%、92.1%、65.8%,ON/TN和NH4+-N/TN从休耕前的26%和6%升高至休耕后的39%和17%，而NO3--N/TN从休耕前的61%降至休耕后的41%.地下水氮浓度和形态变化与休耕前后土壤中DTN、NH4+-N、NO3--N和地下水中p H、ORP、DO等因素密切相关.可见，休耕有效降低了农田土壤剖面氮累积，缓解了浅层地下水氮污染，有利于防止高原湖泊的水质恶化.
全文链接
请求原文
不同气候类型高原湖区浅层地下水中氮素来源及其贡献的差异
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：明确不同气候类型高原湖区浅层地下水中氮的浓度、主要来源及其贡献差异可为区域地下水硝酸盐（NO3-）污染治理提供新的方向.以亚热带季风气候区的洱海和金沙江干热河谷区的程海湖区浅层地下水为研究对象,利用水化学指标和多同位素技术(δ15N-NO3-、δ18O-NO3-、δ18O-H2O和δ2H-H2O),并结合稳定同位素（SIAR）模型,分析洱海和程海湖区浅层地下水氮浓度差异,识别NO3-来源并计算各污染源的贡献率.结果表明,洱海和程海湖区超过33%和5%的浅层地下水采样点硝态氮（NO3--N）浓度劣于地下水质量标准（GB/T 14848）Ⅲ类水质要求(20 mg·L-1).洱海和程海湖区浅层地下水的氢氧同位素(δ18O-H2O和δ2H-H2O)均平行于全球和中国的大气降水线,且存在较大截距,表明大气降水并不是两个区域地下水的主要补给源.洱海湖区浅层地下水中NO3-来源的贡献率为土壤有机氮（53.77%）最高,其次是氮肥（21.75%）和粪便及污水（21.55%）,大气沉降氮（2.93%）最低,地下水氮的转化过程中存在反硝化作用.程海湖区浅层地下水中NO3-来源的贡献率为:粪便和污水（44.88%）>土壤有机氮（37.03%）>氮肥（16.17%）>大气沉降氮（1.92%）,地下水氮的转化过程中存在硝化作用.气候类型显著影响着浅层地下水位,改变着氮素的迁移和转化过程,进而影响着地下水氮的浓度和NO3-主要来源贡献,但NO3-主要来源并不受气候类型的影响,更多受土地利用、农业活动和粪污处理方式等影响.
关键词： 气候类型 高原湖泊 浅层地下水 硝酸盐来源 同位素
全文链接
请求原文
种植方式对高原湖区集约化农田浅层地下水中氮浓度及其NO3-来源的影响
《环境科学研究 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：种植方式影响着集约化农田种植过程中的水肥投入,进而改变着农田区浅层地下水氮浓度和水中硝酸盐（NO3-）来源及其贡献。为明确不同种植方式对地下水氮浓度及其水中NO3-来源的影响,利用水化学、δ15N-NO3-和δ18O-NO3-、稳定同位素源解析模型（SIAR）,研究了杞麓湖周边露天蔬菜种植区和滇池周边设施蔬菜花卉种植区（简称“设施种植区”）浅层地下水中氮浓度和NO3-来源的差异及其影响因素。结果表明:（1）露天蔬菜种植区旱季地下水NO3-N浓度高于设施种植区,雨季则低于设施种植区;NO3-N是两类种植区农田地下水中主要的氮形态,旱、雨季超过50%的样点NO3--N浓度超过GB/T 14848-2017《地下水质量标准》Ⅲ类水质要求（20 mg/L）。（2）露天蔬菜种植区旱、雨季地下水化学类型均以HCO3--Ca2+·Mg2+和SO42-·Cl--Ca2+·Mg2+型为主,而设施种植区旱季以HCO3--Ca2+·Mg2和SO42-·Cl--Ca2+·Mg2+型为主,雨季以SO42-·Cl--Ca2+·Mg2+型为主。（3）露天蔬菜种植区旱、雨季地下水氮的转化以反硝化为主,设施种植区旱季以硝化为主,雨季以反硝化为主。氮转化过程差异也影响着地下水NO3-的来源,露天蔬菜种植区旱、雨季地下水NO3-主要来源为土壤有机氮（分别占45.8%和30.9%）、粪肥和污水氮（分别占27.2%和32.2%）、化肥氮（分别占23.8%和27.1%）;设施种植区旱季地下水NCV主要来源为粪肥和污水氮（占59.1%）,雨季为土壤有机氮（占38.8%）和化肥氮（占34.1%）。研究显示,不同种植方式主要影响着地下水氮浓度水平和NO3-主要来源的贡献率,而对浅层地下水中NO3-主要来源（土壤有机氮、粪肥和污水氮、化肥氮）的影响不大。地下水NO3-污染防治应合理施用化学氮肥,减少土壤氮流失,加强生活污水管控和科学利用畜禽养殖粪便。
关键词： 种植方式 浅层地下水 硝酸盐来源 同位素 集约化农田
全文链接
请求原文
滇池周边浅层地下水硝酸盐来源及转化过程识别
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：明确硝酸盐的主要来源及转化过程对地下水氮污染防治和水资源开发利用具有重要意义.为了探明滇池周边浅层地下水中硝酸盐污染现状及来源,于2020年雨季(10月)和2021年旱季(4月)在滇池周边共采集73个浅层地下水样,运用水化学和氮氧同位素(δ15N-NO3-、δ18O-NO3-)识别浅层地下水中硝酸盐的空间分布、来源及转化过程,并结合同位素混合模型(SIAR)定量评价不同来源氮对浅层地下水硝酸盐的贡献.结果表明,旱季浅层地下水中有40.5%的采样点ρ(NO3--N)超过地下水质量标准(GB/T 14848)Ⅲ类水质规定的20 mg·L-1,雨季超过47.2%的采样点ρ(NO3--N)超过20 mg·L-1.氮氧同位素和SIAR模型分析结果证明了土壤有机氮、化肥氮、粪肥和污水氮是浅层地下水硝酸盐的主要来源,以上氮源对旱季浅层地下水中硝酸盐的贡献率分别为13.9%、11.8%和66.5%,对雨季的贡献率分别为33.7%、31.1%和25.9%,而大气氮沉降贡献率仅为8.5%,对该区浅层地下水中硝酸盐来源贡献较小.硝化作用是旱季浅层地下水中硝态氮转化的主导过程,雨季以反硝化作用为主,且反硝化作用雨季比旱季明显.
全文链接
请求原文
高原湖泊周边浅层地下水:氮素时空分布及驱动因素
《环境科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：高原湖泊周边浅层地下水作为当地重要的生产和生活水源之一，由于受到地表氮素投入负荷、降雨和灌溉等因素驱动下，浅层地下水NO-3-N污染较为严重，威胁着高原湖泊水质安全.2020～2021年雨季和旱季从云南8个高原湖泊周边农田和居民区的水井中采集了463个浅层地下水样，分析了地下水中氮的污染特征及驱动因素.结果表明，浅层地下水中ρ（TN）、ρ（NO-3-N）、ρ（ON）和ρ（NH+4-N）平均值分别为24.35、 15.15、 8.41和0.79 mg·L-1, 8个湖泊周边近32%的浅层地下水样NO-3-N浓度超过地下水Ⅲ类水质要求（GB/T 14848）,其中，洱海、杞麓湖和滇池湖泊周边地下水NO-3-N浓度超标率最高，其次是星云湖、阳宗海和异龙湖，最小为抚仙湖和程海.土地利用和季节变化影响着浅层地下水中各形态N浓度及其组成，农田区浅层地下水中各形态N浓度高于居民区，除NH+4-N外，雨季浅层地下水中各形态N浓度高于旱季.NO-3-N是TN的主要形态，占TN的质量分数为57%～68%,ON占TN的质量分数为27%～38%.浅层地下水中EC、 DO、 ORP和T是反映或影响浅层地下水中各形态N浓度的关键因子，而土壤因子对浅层地下水中各形态N浓度影响较弱.
关键词： 浅层地下水 氮（N） 时空分布 驱动因素 高原湖泊
全文链接
请求原文
高原湖泊周边浅层地下水:磷素时空分布及驱动因素
《环境科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：高原湖泊周边农田磷肥的大量施用和城镇村落的聚集造成了土壤剖面磷素不断累积和含磷污染物的大量排放,加剧了湖泊周边浅层地下水的磷污染,磷随湖泊周边区域浅层地下径流入湖也影响着高原湖泊的水质安全.2019~2021年雨季和旱季,通过对云南8个湖泊周边农田和居民区水井进行监测,分析了 452个浅层地下水样中磷浓度的时空差异及驱动因素.结果表明,季节变化和土地利用影响了浅层地下水中磷浓度及其组成,表现为雨季浅层地下水中磷浓度大于旱季,农田大于居民区;溶解性总磷(DTP)是总磷(TP)的主要形态,占75%~81%,溶解性无机磷(DIP)是DTP的主要形态,占74%~80%.8个湖泊周边近30%的样本TP浓度已超过地表水Ⅲ水标准(GB 3838),其中,洱海(52%)、杞麓湖(45%)、星云湖(42%)和滇池(29%)湖泊周边地下水磷的超标率远高于阳宗海(16%)、抚仙湖(13%)、程海(6%)和异龙湖(5%).影响浅层地下水磷浓度的关键因子是土壤剖面中水溶性磷(WEP)、含水率(MWC)、土壤有机质(SOM)、总氮(TN)、pH和浅层地下水中pH、水位(P<0.05).土壤WEP、SOM、TN、MWC和地下水中pH的增加显著增加了浅层地下水中DIP和DTP浓度,而地下水位的降低显著减少了地下水中DTP和DIP的浓度.
关键词： 浅层地下水 磷(P) 时空分布 高原湖泊 驱动因素
全文链接
请求原文
首页上一页1下一页尾页
