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选取岩溶地区花溪河流域为研究对象,运用δ15N-NO3-,δ18O-NO3-和δ18O-H2O同位素技术和水化学分析方法,阐明了研究区地表水和地下水中硝酸盐的分布特征,并揭示其来源和形成过程,基于R语言下运行的贝叶斯模型(stable isotope analysis in R),对研究区水体中各种硝酸盐来源的贡献比例进行了定量识别,以期对以花溪河流域为代表的典型岩溶流域水体硝酸盐污染的源头防控提供科学依据。得到以下主要结论:(1)花溪河流域内无机氮污染较为严重,在平、枯水期,均有地表水采样点水体中NH4+-N浓度高于所属水功能区对应的水体标准;另外,平水期NO3--N和NH4+-N超标率分别为10%和73.33%,枯水期NO3--N和NH4+-N超标率分别为21.28%和76.60%;受施肥过程的影响,流域内地表水和地下水的总氮浓度(三种无机氮浓度之和)整体上均呈现平水期高于枯水期的特征,岩溶含水层的非均质性,使研究区内地下水中总氮浓度空间分布差异性较大,且远高于地表水,NO3--N是研究区水体中溶解性无机氮的主要存在形式。(2)根据水化学方法对流域内水体硝酸盐的主要来源进行辨析,结果显示:流域内水体硝酸盐受农业来源影响大,地表水与地下水中硝酸盐的来源相似,但两者具有明显的分区,说明水体中硝酸盐的来源组成可能存在差异。而根据花溪河流域内不同水体δ15N-NO3-值和δ18O-NO3-值判定,平水期花溪河流域水体中的硝酸盐污染来源主要有化肥、土壤氮以及粪肥/污水。(3)由硝酸盐的同位素分馏特性可知,氨挥发及反硝化作用对硝酸盐的同位素分馏效应明显高于硝化作用,而本研究中硝化作用在研究区水体硝酸盐形成过程中起主导作用,且未发生氨挥发和反硝化作用,说明硝酸盐在形成过程中其同位素的初始值并未受到分馏效应影响。(4)SIAR模型估算结果显示,流域内地表水硝酸盐氮来源贡献率大小顺序为土壤有机氮>粪肥污水>化肥>大气沉降,而流域内地下水硝酸盐氮来源贡献率大小排序为粪肥污水>土壤有机氮>化肥>大气沉降。大气沉降、化肥、土壤有机氮和粪便污水对地表水硝酸盐的贡献比例分别为0.97%、23.33%、43.35%和32.35%,对地下水硝酸盐的贡献比例分别为0.93%、18.37%、35.46%和46.25%;进一步对各采样点的水体中硝酸盐来源进行估算,同时结合现场调研情况及研究区土地利用类型图分析得出,土地利用类型与当地人类的生产生活会对不同来源的硝酸盐向岩溶地区水体的运移产生一定的影响。