府河-白洋淀硝酸盐来源判定及迁移转化规律*

梁慧雅, 翟德勤, 孔晓乐, 袁瑞强, 王仕琴



府河-白洋淀硝酸盐来源判定及迁移转化规律*

梁慧雅1,2, 翟德勤3, 孔晓乐1,2, 袁瑞强4, 王仕琴1**

(1. 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省节水农业重点实验室 石家庄 050022; 2. 中国科学院大学 北京 100049; 3. 中电建水环境治理技术有限公司 深圳 518100; 4. 山西大学太原 030006)

近年来白洋淀流域内经济高速发展、人口增加, 生活污水排放量增大, 严重威胁府河和白洋淀水质, 其中硝酸盐浓度过高引发的水体富营养化是河流系统面临的重要难题。以白洋淀和唯一一条常年有水的入淀河流——府河为研究对象, 结合水化学、水中氢氧同位素(d2H、d18O)和硝酸盐氮同位素(d15N)的方法, 分析2008—2016年水化学特征和水化学类型变化, 明确府河-白洋淀淀区硝酸盐污染来源以及沿程迁移转化规律, 为其水质富营养化管理提供参考。研究结果表明: 府河2008年硝酸盐d15N值>10‰, 2014年硝酸盐d15N值的变化范围是2.07‰~18.49‰, 府河硝酸盐主要来自于保定市和沿府河村落的生活污水; 但2009年硝酸盐d15N值的变化范围是-3.7‰~4‰, 府河硝酸盐主要来源于工业废水。白洋淀淀区2008年和2014年硝酸盐d15N值的变化范围分别是5.8‰~11.7‰和3.31‰~12.53‰, 2009年d15N值的变化范围是-3.8‰~0.7‰, 说明府河的生活污水和工业废水是白洋淀淀区硝酸盐的主要来源。2008—2014年Cl-和SO42-浓度比例逐渐减小, 工业废水和生活污水的排入受到控制; 2009年因工业废水的排放NO3-浓度超过50 mg·L-1, 2014年和2016年NO3-浓度未超标;控制硝酸盐浓度变化的主要因素是降水稀释、外源输入及反硝化脱氮作用, 当溶解氧(DO)小于2 mg·L-1时, 硝酸盐的减少主要受反硝化作用影响。