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当前我国地下水水质普遍较差,尤其是在生活垃圾填埋场与农业区域,“三氮”已经成为地下水主要的污染物之一,但目前对填埋场和农业区地下水“三氮”的溯源研究各自独立,尚无针对农业区生活垃圾填埋场地下水“三氮”的溯源方法研究,使得在该地区开展地下水“三氮”污染的防治工作缺乏针对性。本文紧扣农业区生活垃圾填埋场污染源特点,结合数理统计、水质化学解析与稳定同位素溯源等手段,构建了一整套农业区生活垃圾填埋场地下水中“三氮”的溯源方法,为该类区域地下水中“三氮”的防治提供技术指导。主要研究内容如下:(1)基于生活垃圾填埋场和农业区的污染特点,构建了“现场调研-时空解析-化学解析-同位素解析”的农业区生活垃圾填埋场地下水“三氮”的溯源方法,具体步骤如下:(1)首先,进行现场调研与监测。即从地形地貌、气候条件、水文地质、地表径流、污染源分布与特性、土地利用现状和农业生产现状等7个方面,进行农业区生活垃圾填埋场地下水的现场调查、监测与资料收集。(2)其次,利用水质时空解析法进行溯源。即通过对区域内地下水“三氮”及与污染源密切相关的水质指标的描述性统计,掌握区域地下水主要污染指标与污染程度;然后分析丰水期与枯水期之间地下水水质的显著性差异及影响因素;最后通过地下水水质指标浓度等值线分布和各监测指标的变化规律,结合区域内土地利用类型与污染源分布,对区域地下水“三氮”进行溯源。(3)如果时空解析法无法实现溯源,再用水质化学解析法进行溯源。即在了解区域内典型污染源的特征污染指标的基础上,将所有与污染源相关的水质指标作为原始变量进行因子分析,得出主因子之后分析其指标构成及其在各监测井处的得分情况,推测各主因子所代表的污染来源;然后将各个监测井处的主因子得分作为变量,对监测井进行聚类分析,得到各类污染源影响下的地下水分区,通过分析包含“三氮”的主因子,实现对区域地下水“三氮”的溯源。(4)如果化学解析法无法实现溯源,最后用硝酸盐氮氧稳定双同位素法进行溯源。即在判断区域地下水是否有普遍的反硝化作用的前提下,将地下水中的δ15N-NO3—、δ18O-NO3—与区域内各主要污染源的δ15N-NO3—、δ18O-NO3—值域进行对比,实现NO3—-N来源的定性分析;再运用SIAR同位素混合模型,计算各污染源对地下水中NO3—-N的贡献率;结合地下水“三氮”的构成及其相关性,实现对区域地下水“三氮”的定性和定量溯源。(2)将此方法运用到某县红层农业区生活垃圾填埋场地下水一个水文年的溯源调查中,结果表明:(1)运用水质时空解析溯源法得出:区域地下水NO3—-N主要来自生活污水排放和农业化肥施用,NH4+-N主要来自畜禽粪肥和填埋场渗滤液。(2)运用水质化学解析溯源法得出:区域地下水受到4类主要的环境因素影响,分别是F1填埋场,指标构成为TDS、EC与Cl—;F2鱼塘,指标构成为NH4+-N、TP和CODMn;F3农业与生活源,指标构成为TN与NO3—-N;F4降雨等自然因素,指标构成为总硬度、pH;并且F1、F2是区域地下水污染最主要的持续输入源,主要贡献NH4+-N污染;而F3、F4受季节与空间变化影响较大,主要贡献NO3—-N污染。(3)运用硝酸盐氮氧稳定双同位素溯源法得出:区域地下水NO3—-N主要受到大气氮沉降、土壤有机氮、粪肥、生活污水和农业化肥等的影响。使用SIAR模型计算得出:在枯水期,生活污水排放对地下水NO3—-N的贡献率最高,达到了53.68±19.23%,然后依次为畜禽养殖(23.82±16.24%)、土壤有机氮分解淋滤(15.76±13.23%)、化肥施用(4.88±4.31%)和雨水(1.85±1.15%);在丰水期,生活污水排放对地下水NO3—-N的贡献率仍然最高,为33.73±13.62%,然后依次为畜禽养殖(29.80±15.35%)、土壤有机氮分解淋滤(29.11±16.3%)、化肥施用(5.93±5.07%)和雨水(1.43±1.23%)