基于IsoSource的桂林寨底地下河硝酸盐来源定量研究

卢 丽, 李文莉, 裴建国, 王 喆

中国地质科学院岩溶地质研究所, 国土资源部/广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室, 广西桂林 541004

近些年, 随着化肥和农药的广泛使用, 地下水中硝酸盐污染日益严峻, 其研究也备受国内外研究者的关注(王东升,1997; 周爱国等, 2001; 任福弘等,2001; 李思亮等, 2005; 张翠云等, 2007; 周迅等,2014)。在西南岩溶地区, 由于其特殊的地表、地下二元结构体系, 硝酸盐污染物可以通过落水洞、天窗等直接进入地下河系统, 严重威胁当地群众用水安全。因此准确掌握硝酸盐污染来源是治理地下河硝酸盐污染、保护地下河水质安全的前提。目前国内外学者多采取同位素技术来识别地下水中的硝酸盐来源, 早期是利用 N同位素技术(Wilson et al.,1990; McMahon et al., 1996; 邢萌等, 2008), 但存在众多缺陷, 如不同污染源的δ15N值存在重叠、反硝化作用引起的同位素分馏等。因此目前多采用δ15N和δ18O相结合的方法来确定其污染来源(李思亮等,2006; 周迅等, 2007; 刘君等, 2009; 贾小妨等, 2009;王松等, 2010; 裴建国, 2012)。虽然国内外应用同位素技术对硝酸盐来源进行了大量的研究工作, 但多数处于定性研究阶段, 即利用不同硝酸盐来源的δ15N和δ18O经典分布图进行定性评价。少数国外学者进行了定量研究(Deutsch et al., 2006), 但仅限于非岩溶区, 岩溶地区尚未涉及。因此, 本文利用IsoSource软件对桂林寨底地下河硝酸盐来源进行定量计算, 为岩溶区地下水硝酸盐来源定量研究提供一个新方法, 同时也为西南地下河水质保护提供科学依据。

寨底地下河位于桂林市东侧, 距市区 31 km,面积约为32 km2。……