碳氮稳定同位素示踪鄱阳湖流域蚌湖丰水期的氮污染

摘要：

鄱阳湖边缘深水区是鄱阳湖水位上涨时扩散而成的低洼湖区,通过对其一典型边缘湖泊——蚌湖丰水期的氮浓度和同位素特征值的检测,分析这类洪泛湖泊在水位最高时期水体颗粒有机质及无机氮的氮同位素变化特征,并识别氮污染来源及转化途径.结果表明:6月悬浮颗粒有机质碳氮同位素值(δ13C:-26.7‰-23.7‰,δ15N:2.6‰～6.2‰)介于土壤有机质(δ13C:-25.21‰±0.52‰,δ15N:3.79‰±0.37‰)和水生植物的碳氮同位素值(δ13C:-28.8‰～-24.9‰,δ15N:5.3‰～8.2‰)之间.7月相比于6月,降低的δ13C(-27.6‰ ～-23.2‰)和升高的δ15N(4.3‰～7.7‰)表明暴雨冲刷带来更多的周边陆地碎屑输入.无机氮在6月以铵态氮(NH4-N)为主要形态,7月以硝态氮(NO3-N)为主要形态.6月δ15NH4+较负的特征值(-18.6‰±5.2‰)表明铵态氮主要来源于雨水,硝态氮(δ15NO3-:1.4‰±3.0‰)主要来源于农业化肥和雨水.7月相比于6月,铵态氮和硝态氮的浓度和同位素值都大幅升高(分别升高了0.3和2倍,6‰和3‰),是暴雨冲刷陆地使农业化肥、城镇生活废水和畜禽养殖废水输入的结果.水生植物的δ15N在7月(8.8‰±1.1‰)相比于6月(6.6‰土1.1‰)也升高了较多,是由于水生植物吸收了更高δ巧N废水无机氮的结果.通过颗粒有机质和无机氮的δ15N分析可知,湖区水体氮的矿化作用和硝化作用较强,藻类对湖泊的内源氮贡献较弱,沿河湖的畜禽养殖在暴雨时对水域污染的威胁较大.本研究提供了洪泛湖泊氮污染治理的科学依据.

关键词：碳氮稳定同位素、氮污染、鄱阳湖、蚌湖、丰水期

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资助基金：国家自然科学基金项目41563001;国家重大研究与开发项目2016YTA0601000;东华理工大学核资源与环境国家重点实验室培育基地自主基金项目Z1610;东华理工大学江西省大气污染成因与控制重点实验室开放基金项目AE1602,DHBK2015326

在线出版日期：2018-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：957-966