基于同位素示踪方法的东江流域氮素分布特征和来源解析

为了探明东江流域氮素污染现状及氮素污染来源,在东江流域设置31个采样点位,于2020年枯水期(1月)和丰水期(7月)进行水体样品和主要污染源样品的采集及检测,结合氮氧双稳定同位素及SIAR模型,绘制典型污染源的δ15N、δ18O特征分布图并估算其贡献率,定量分析识别氮素来源,从而对东江流域的氮负荷进行更加有效地控制.结果表明:①东江流域氮素污染以支流区最为严重,其次为源头区,这两个区域的水质均达到地表水环境质量标准(GB3838-2002)氨氮浓度的Ⅲ类水平,相比之下,上游区、中游区污染较轻,且氨氮浓度能达到地表水环境质量标准的Ⅱ类水平.②东江流域氮素以硝态氮为主要赋存形态,枯水期、丰水期各研究区域内硝态氮占总氮的比例分别为43.29％～74.83％、65.51％～80.08％.③东江流域枯水期生活污水是主要的污染来源,贡献率为44.45％～61.39％,丰水期降雨径流是主要的污染来源,贡献率为36.67％～46.11％,究其原因跟流域内不同水文期降雨量大小和河道水量有关.④氮素浓度在丰水期和枯水期之间存在明显差异,且从2009年至今,水体氮素污染程度呈现加重趋势,建议通过测土配方,因地制宜地使用化肥、农家肥,将产生的生活污水、养殖废水等收集集中处理等措施,提高污水处理率,减轻东江流域氮素污染负荷.