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氮是植物生长的基本营养元素,同时也是日益增长的环境污染因子,威胁农业生产以及水环境安全,造成面源污染。本文以黄土高塬沟壑区为研究区域,利用土钻采集塬面及坡地土壤样品,分析土壤剖面硝态氮分布特征;同时采集相应地下水及地表水水样,根据硝态氮浓度变化,分析该研究区域塬面及坡地土壤中硝态氮对水体的潜在影响;最后,利用硝态氮同位素技术,初步探究其中硝态氮来源,为硝态氮污染治理提供科学依据。研究结果表明: 1、阐明了黄土长武塬区不同土地利用下10m深土壤NO3--N累积及淋溶特征,并初步探讨其对地下水的影响。三种土地利用下10m深土壤剖面中NO3--N均出现累积现象,达到累积峰时的深度果园>农地,果园在200~400cm处的累积量最大,而农地普遍在0~200cm处达到最大,最大累积量有20a果园>10a果园>农地。到达稳定时深度分别为300、400和500cm,稳定浓度为2.4、2.5和2.6mg·kg-1。地下水中NO3--含量为14.1±2.3mg·L-1,而土壤中可移动态NO3-含量分别为14.2、26.2和26.3mg·L-1,可见果园较农地NO3--N淋溶至地下水的风险更大。 2、探究了不同坡位下刺槐林和草地6m深土壤中NO3-N的分布特征。在不同坡位(上、中和下坡位)的6m深土壤中NO3--N均没有出现累积,在表层土壤达到最大值后逐渐减小。两种植被下NO3--N达到稳定时的深度约为200cm,稳定浓度均为下坡位>上坡位>中坡位,但在同一坡位的稳定浓度均有草地高于刺槐林的特点,说明坡位及植被覆盖类型均会影响NO3--N在土壤中的分布。 3、分析了黑河流域地表水及地下水中NO3-含量分布特征,并结合坡地土壤中NO3-,探究其污染情况。黑河流域地表水NO3-含量枯水期及汛期分别为6.90±2.10mg·L-1和5.84±2.86mg·L-1,小于坡地表层土壤(0~20cm)中可移动态NO3-(29.55±6.59mg·L-1),很有可能随径流流失造成地表水氮素污染。地下水枯水期和汛期的NO3-含量分别为24.61±23.72mg·L-1和15.70±10.78mg·L-1,而坡地深层土壤中NO3-为0.78±0.16mg·L-1,对地下水造成污染的可能性较小。 4、初步分析了塬面及坡地,以及黑河流域不同水体中NO3--N的污染来源。化肥及降水是塬区果园与农地土壤中NO3--N主要污染来源。坡地NO3--N主要受大气降水及土壤有机氮的综合影响。对于黑河流域,井水主要受大气降水及化肥中铵根的影响,而河水不仅受坡地土壤表层残留的NO3--N随径流等流入河水的影响,同时受土壤中的化肥,以及畜禽污水的影响。