《中国东部太湖流域树-草河岸缓冲区地下水硝酸盐还原和反硝化同位素调研》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2016-12-30
  • 河岸缓冲区可以减少来近农田的地下水的硝酸盐(NO3-)污染。该研究的目的是调查太湖流域三种不同杨树植密度下地下水中的硝酸盐含量和δ15N-NO3−的时空变异,评估缓冲区土壤的反硝化速率。利用安装在从田块边缘到河沟5米的地方放置测量计测定地下水硝酸盐和 δ15N-NO3−含量值。研究发现当δ15N-NO3−丰度提高时,地下水NO3-含量下降67.5%到88%。由于植被吸收,春季和夏季硝态氮含量比秋季和冬季消除更有效。NO3-同位素丰度随着季节变化,冬季具有最高值−8.95‰,秋季最低−4.53‰。缓冲区杨树密度对地下水的NO3-影响不显著。结果表明,上层土壤(10-35 cm)是反硝化的热点区域,太湖区域杨树-草地缓冲区的水文条件和土壤温度对反硝化影响显著。

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    • 硝酸盐污染的空间和季节变化是全球关注的问题。尽管大量研究利用δ15N-NO3和δ18O-NO3来阐明地下水中硝酸盐的主要来源,但由于硝酸盐同位素范围的重叠和硝酸盐同位素分馏的发生,这种方法具有显着的局限性。本研究定量评估了伊朗西北部Tarom流域不同土地用途的硝酸盐来源比例贡献的空间和季节变化。为了实现这一目标,对主成分分析(PCA)的水化学和同位素数据集以及相关系数矩阵(Corr-PCA)进行正交投影,以降低相互关联的数据集的维数。接下来,应用硝酸盐同位素双标图和贝叶斯同位素混合模型(SIAR)来指定流域内硝酸盐(肥料,动物粪便和居民生活垃圾)三种主要来源的比例贡献的空间和季节趋势。最后,为了提供一个敏感的硝酸盐指定框架、克服双硝酸盐同位素应用的局限性,引入了硼同位素(δ11B)和锶同位素比值(87Sr/86Sr)的综合。结果显示,从晚春到初秋,居民生活污水的平均贡献率上升了17%?27.5%,而肥料的平均贡献率则下降为28.3%?19%。另外,肥料是春季最高的贡献者(42.1%±3.2),特别是在农业用地超过75%的地区。同时,20%以上居民用地的污水平均贡献率在初秋最高(32.1%±2.8)。这些结果由δ11B和87Sr/86Sr的耦合应用证实。这项研究为环境管理者提供了一个有用的见解,以验证地下水污染的贡献者和更好地应用补救方案。
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    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2020-08-04
    • 本研究调查了中国东部蠡河流域来自沉积物的重金属污染对生态和人类健康造成的风险。基于地质积累指数法进行生态风险评估,依据美国国家环境保护局健康风险评估模型对健康风险进行评估。通过富集因子、正矩阵因子分析和铅同位素分析对污染源进行评估。沉积颗粒中镉、铬、铜、镍、铅和锌的平均浓度分别为8.842、79.92、150.3、 46.86、231.7和1920?mg?kg−1。这六种重金属的沉积通量分别为0.6、6.0、10.9、3.3、16.4和157?mg?m−2 a−1。生态风险等级为镉?>?锌≈?铅?>?铜?>?镍?>?铬。摄入是造成人体暴露于重金属的主要途径,但是这些重金属的危害商数和危害指数值均小于1,说明对人体健康几乎没有危害风险或者说风险非常小。大气沉降物中82.4%的镉、51.9%的铜、51.2%的镍以及68.3%的铅来源于燃煤工业。大气沉降物中的锌则主要来自于车辆尾气排放(75.7%),铬(66.3%)则主要来自于自然源。本研究所采用的定性和定量研究方法提高了源解析的精确度。该研究结果对治理大气沉降物中的重金属提供了思路,也为中国其他地区处理类似问题提供了借鉴。