沁河属于黄河下游流域的一级支流,同时流经我国的山西和河南,两个人口大省,沁河水质的健康状况,和是否可以有效地控制硝酸盐来源,对沿线居民的生活质量有非常重要的影响。然而随着现代工农业的快速发展、人口的增加以及人类活动的频繁,沁河地表水中硝酸盐浓度有所升高。通过识别沁河上游硝酸盐污染源以及其迁移转化过程,从而为沁河地表水的治理提供指导,因此本文针对沁河上游硝酸盐状况,进行深入探讨研究。本论文对沁河安泽县以上流域,分别于2017年10月、2018年3月和2018年6月,对研究区域干流和支流进行三次野外采样,共计水样38个,土样16个。沁河上游用地类型主要以农田和林地为主,主要支流包括赤石桥河、紫红河、狼尾河、交口河、学孟村支流、龙头村支流和大北湾支流。本论文借助水化学分析、统计分析及同位素技术等研究手段,结合河水中水质参数、离子浓度、硝酸盐的氮氧同位素、氨氮的氮同位素值以及水的氧同位素值(δ¹⁵N-NO₃^-、δ¹⁸O-NO₃^-、δ¹⁵N-NH₄⁺和δ¹⁸O-H₂O),围绕研究区域在不同时期（丰水期和枯水期）沁河上游水化学特征、发生的生物转化过程以及河水中硝酸盐来源展开探讨。主要研究成果如下:（1）对研究区域进行三次采样,通过测试并分析沁河上游温度、溶解氧、电导率、总溶解性固体和pH等物理参数,以及河水中总氮、氯离子、硝态氮离子和铵态氮离子浓度,得出沁河上游水质情况较好的结论。从空间上来看,源头水质最好,从源头至下,水质质量有所下降。从时间上来看,在不同采样时期,受到降雨以及农业活动的影响,河水理化参数值、离子浓度以及同位素值存在差异。（2）在2017年10月和2018年6月采样期间,δ¹⁸O-NO₃^-和δ¹⁵N-NO₃^-比值大约为1,说明沁河上游流域有河段发生了同化过程,2018年3月在采样期间无明显的同化作用发生。根据发生硝化作用时,产生的NO₃^-中一个O来自于大气,另外两个O来自于水,以及河水中的硝酸根离子和铵根离子浓度变化趋势,判断出在三次采样期间,均有硝化过程的发生。结合硝酸盐氮氧同位素值以及硝态氮离子浓度,判断出在2018年6月部分点位处发生反硝化过程。对比土壤和河水中硝酸根离子浓度和硝酸盐氮同位素,在陆面迁移过程中有反硝化过程发生。由河水中δ¹⁵N-NO₃^-值和硝酸盐浓度的倒数呈正线性相关关系时,有混合过程的发生,判断出在2018年6月采样期间,有混合过程的发生。（3）通过河水中不同污染来源,其硝酸盐氮氧同位素值和氨氮氮同位素值所在的范围不同,再结合氯离子浓度和硝酸盐和氯离子摩尔浓度比值,以及对沁河上游土壤中的硝酸盐同位素值以及离子浓度值进行分析,综合判断在不同时期沁河的硝酸盐污染来源。结果表明2017年10月研究区域硝酸盐来源主要为氨肥尿素、土壤氮以及动物粪便;2018年3月研究区域硝酸盐来源主要土壤氮、氨肥和尿素、动物粪便以及生活污水;2018年6月研究区域硝酸盐来源主要为氨肥尿素、土壤氮以及动物粪便和生活污水。