利用氮穩(wěn)定同位素識別農(nóng)業(yè)面源污染源的研究進(jìn)展

，，，

(長江科學(xué)院 水土保持所,武漢 430014)

1 研究背景

隨著工業(yè)廢水和城市生活污水等點(diǎn)源污染得到有效控制，農(nóng)業(yè)面源污染源已經(jīng)取代點(diǎn)源成為水環(huán)境污染的最重要來源[1-6]。從全球范圍來看，農(nóng)業(yè)面源污染影響了全球陸地面積的30%～50%[7]。在美國，面源污染占總污染量的2/3，其中農(nóng)業(yè)面源污染的貢獻(xiàn)率為75%左右[8-9]；在歐洲，農(nóng)業(yè)面源污染是造成地表水中磷富集的主要原因，由農(nóng)業(yè)面源排放的磷占地表水污染總負(fù)荷的24%～71%[10]；我國農(nóng)業(yè)面源污染形勢也愈發(fā)嚴(yán)峻,據(jù)2007年的第一次全國污染普查結(jié)果顯示，我國農(nóng)業(yè)面源污染對水體COD，TN，TP的貢獻(xiàn)率分別為43.7%，57.2%，67.4%[11]；陳玉成等[12]對重慶、高新昊等[13]對山東、宋大平等[14]對安徽的研究均顯示農(nóng)業(yè)面源污染已遠(yuǎn)超工業(yè)源和生活源，成為污染源之首。農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重危害水環(huán)境質(zhì)量，許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，面源污染不僅是巢湖、太湖、滇池等湖泊水質(zhì)惡化的主要原因之一[15-17]，也是地下水硝酸鹽污染主要誘因。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院在北方集約化的高肥用量地區(qū)的研究結(jié)果顯示65%的地下水水樣已超過發(fā)達(dá)國家飲用水硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)[18]。

發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)面源污染治理上主要通過源頭控制，因而，準(zhǔn)確識別農(nóng)業(yè)面源污染源不僅是源頭控制的前提，更是后續(xù)污染削減方案制定、執(zhí)行的重要依據(jù)[19]。然而，農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生時間的隨機(jī)性、過程的復(fù)雜性和排放途徑的復(fù)雜性，使得源識別工作極為艱巨。目前國內(nèi)已開展了農(nóng)業(yè)面源污染源識別的研究，識別方法主要包括清單法[20]和水質(zhì)調(diào)查法[21]。其中清單法需要大量的原位試驗數(shù)據(jù)和調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)果易受產(chǎn)污系數(shù)取值的影響；水質(zhì)調(diào)查法則以水體化學(xué)物質(zhì)含量水平作為直接指標(biāo)，從分子角度分析，識別結(jié)果較為粗糙。

穩(wěn)定氮同位素自20世紀(jì)70年代應(yīng)用于環(huán)境污染問題研究，因其在示蹤含氮污染物來源、遷移和轉(zhuǎn)化方面具有較強(qiáng)的優(yōu)越性，逐漸得到學(xué)者們的關(guān)注，并逐漸應(yīng)用于污染源識別中。比如，L.Kendall等[22]通過研究同位素的特性來論證同位素識別污染源理論的可行性；C.French等[23]通過總結(jié)前人研究成果，對氮同位素識別污染源的意義進(jìn)行闡述；L.I.Wassenaar等[24-25]將氮同位素用于識別污染源并取得可信的源識別結(jié)果；C.W.Lindau等[26-28]將注意力集中在如何提高氮同位素的測試精度。這一系列研究為氮同位素識別農(nóng)業(yè)面源污染源的推廣應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的理論和技術(shù)支持。本文在對氮同位素識別農(nóng)業(yè)面源污染的基本原理進(jìn)行簡要闡述后，重點(diǎn)介紹氮同位素識別農(nóng)業(yè)面源污染源的研究進(jìn)展，并結(jié)合其研究現(xiàn)狀討論該技術(shù)現(xiàn)有的不足及應(yīng)用前景，希望為氮同位素技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)面源污染識別工作中的推廣應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

2 氨穩(wěn)定同位素識別的基本原理

在氮的所有同位素中，14N和15N是穩(wěn)定同位素?？諝庵械?4N，15N的豐度分布為99.633%，0.365%，14N/15N比值恒為1/272。因同位素分餾效應(yīng)的存在，不同物質(zhì)具有不同的14N，15N豐度分布。通常以大氣氮同位素比值(14N/15N) 為標(biāo)準(zhǔn)值計算各物質(zhì)氮同位素值δ15N(‰，air)：

δ15N(‰，air)=[(14N /15N)樣品/

(14N /15N)大氣-1]×1 000[29-30]。

3 氮穩(wěn)定同位素識別農(nóng)業(yè)面源污染的研究進(jìn)展

3.1 污染源氮同位素典型值域

同位素的分餾效應(yīng)導(dǎo)致不同氮污染源具有不同的δ15N值。表1是各種有代表性的農(nóng)業(yè)面源污染源的的δ15N值，這些典型δ15N值是同位素識別污染源的重要參考數(shù)據(jù)。

表1 農(nóng)業(yè)面源污染源的氮同位素值域

標(biāo)準(zhǔn)空氣的δ15N值為0‰，而無機(jī)化肥都是由空氣中的氮合成的，故無機(jī)化肥的δ15N值較小，接近0‰。這與張麗娟、邢萌，邢光熹等人所測數(shù)據(jù)相吻合。但張龍在張掖市所測得尿素化肥δ15N值較大，可能是氨揮發(fā)所致，他認(rèn)為揮發(fā)最強(qiáng)的化肥是碳酸氫氨，經(jīng)過近3個月時間的放置，δ15N可由近-4‰增加到約8‰，張翠云等[43]在調(diào)查石家莊地下水硝酸鹽污染時發(fā)現(xiàn)化肥場地區(qū)的地表含氨污水δ15N值非常高，這也是與氨揮發(fā)有關(guān)。相較化肥，糞便(人或動物)一般具有較高的δ15N值(大于8‰)。Heaton總結(jié)前人的研究成果，得出了3種主要污染源的N同位素組成范圍，即化肥 [-4‰，+4‰]、礦化的土壤有機(jī)物 [-4‰，+8‰],糞便或污水 [-8‰，+20‰]，該范圍是隨后許多相關(guān)研究的重要參考數(shù)據(jù)。但實際識別過程不可簡單借用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，應(yīng)該在δ15N的典型值域背景下結(jié)合研究區(qū)實際情況細(xì)化源同位素值域。如，張翠云等[44]在采集研究區(qū)潛在污染源氮同位素值并結(jié)合國內(nèi)外研究成果，最終確定石家莊地區(qū)潛在污染源的δ15N值是：化肥-4‰～6‰，糞便或者含糞便的污水源8‰～25‰，化肥與糞便的混合源是6‰～8‰。

3.2 定性識別

在測定受污水體的δ15N值和確定污染源典型值域的基礎(chǔ)上，看水體的δ15N值落在哪種污染源δ15N的典型值域從而識別污染源。一般而言，受糞肥污染者具有高硝態(tài)氮濃度和高δ15N值的雙高特征；受化肥污染者具有高硝態(tài)N濃度和低δ15N值的特征；受生活污水污染者具有中等硝態(tài)N濃度和中等δ15N值的特征。

在利用氮同位素識別農(nóng)業(yè)面源污染源研究中，學(xué)者們逐漸意識到，還有部分源識別問題僅僅依靠氮同位素是難以解決的，比如化肥與土壤礦化、禽畜糞肥與生活污水存在同位素值重疊的問題，單純用氮同位素是很難將其區(qū)別開。為此，學(xué)者們引入其他方法輔助氮同位素識別污染源。比如，利用硝酸鹽氧同位素組成的差異可以有效地識別水體硝酸鹽是來自化肥還是土壤礦化[50]；R.Aravena等[51]認(rèn)為同時分析硝酸鹽δ15N和δ18O可以有效區(qū)別禽畜糞便和生活污水，因為禽畜糞便由于長期堆放在地表因蒸發(fā)作用導(dǎo)致δ18O偏高；D.Widory等[52]認(rèn)為引入磞同位素有助于區(qū)分糞便和生活污水。但是，C.Fenech等[23]認(rèn)為這些方法都不足以令人信服，他提出藥物及其相應(yīng)物質(zhì)組成能有效地將禽畜糞便和生活污水區(qū)別開，因為在特定的區(qū)域，由政府批準(zhǔn)用于人類治療和用于動物治理的藥物是不同的，那么通過檢測受污水體中的所含的藥物組成，可以將禽畜糞便和生活污水區(qū)別開，比如咖啡因常出現(xiàn)在生活污水中，不會出現(xiàn)在禽畜糞便中，被用于生活污染的指示物。最近，日本學(xué)者T.Hosono等[53]提出一種在“區(qū)域地下水動態(tài)流向”的框架下通過測定氮氧同位素組成識別污染源的方法，即在全面理解地下水水向動態(tài)的基礎(chǔ)上，結(jié)合土地利用調(diào)查結(jié)果，通過測定氮氧同位素消除由禽畜糞便和生活污水同位素組成重疊造成識別的不確定性。

3.3 定量計算

定量計算不同污染源的貢獻(xiàn)率是排污收費(fèi)政策落實和確定重點(diǎn)治污源的前提。如果已知地表水或者地下水的2，3個面源污染源具有不同的δ15N值且在氮素遷移過程中沒有發(fā)生同位素分餾，那么這污染源的貢獻(xiàn)可以通過簡單的線性物質(zhì)平衡模型估算出來。

δ15NS=F1×δ15N1+F2×δ15N2;

1=F1+F2。

(1)

式中：δ15NS表示測得水樣的硝酸鹽氮氧同位素值；1，2表示2種污染來源；F表示每個污染源的貢獻(xiàn)比例。張翠云等[48]研究石家莊南部污灌區(qū)地下水測得硝酸鹽的δ15N值為7.0‰，而灌溉污水的平均δ15N值為5.7‰，糞便的平均δ15N值為10.9‰，根據(jù)式(1)計算出來自糞便的硝酸鹽占24%。

相類似，如果存在3種污染源，理論上可以通過基于雙同位素的物質(zhì)平衡模型計算3種污染源的貢獻(xiàn)率。一般同時測定硝酸鹽的氮、氧同位素，其基本方程組為：

δ15NS=F1×δ15N1+F2×δ15N2+F3×δ15N3;

δ18OS=F1×δ18O1+F2×δ18O2+F3×δ18O3；

1=F1+F2+F3。

(2)

式中：δ15NS和δ18OS分別表示測得水樣的硝酸鹽氮、氧同位素值；1，2及3表示3種污染來源。B.Deutsch等[54]應(yīng)用公式(2)對德國的一條河流硝酸鹽的來源進(jìn)行定量化，計算結(jié)果顯示，灌溉水、地下水及大氣沉降對河流硝酸鹽的貢獻(xiàn)率分別為86%，11%，3%。

但是，這種簡單物質(zhì)平衡模型只適合定量2到3種污染源的貢獻(xiàn)率，且求解的前提是污染源同位素組成沒有發(fā)生變化。但是實際中硝態(tài)氮的潛在污染源往往很多，且污染源的同位素組成在混合前后發(fā)生了同位素分餾，因此這種簡單的物質(zhì)平衡模型估計各個污染源的相對貢獻(xiàn)較難。2008年由A.C.Parnell等[55]開發(fā)的一種名叫SIAR(stable isotope analysis in R)的穩(wěn)定同位素混合模型，該模型通過一個邏輯先驗分布來估算各污染物來源貢獻(xiàn)比例可能的分布，然后再確定各來源對混合物貢獻(xiàn)比例的概率分布。D.M.Xue等[56]運(yùn)用這種模型研究了比利時的佛蘭德斯地表水污染情況，模型輸出結(jié)果顯示，對水體硝酸鹽貢獻(xiàn)率依次是：糞便(生活污水)>土壤礦化 >硝酸鹽化肥>氨肥>降水。同時，D.M.Xue指出，雖然SIAR模型較以往的模型具有多重優(yōu)越性，比如，考慮了同位素分餾效應(yīng)，能評價多種(超過3個)污染源的貢獻(xiàn)，但污染源很小的同位素組成變動就會導(dǎo)致SIAR輸出結(jié)果較大的變動。此外，SIAR計算出的不同污染源的貢獻(xiàn)率是一個值域，而非固定值。

4 存在的問題和發(fā)展方向

4.1 存在的問題

硝酸鹽中氮同位素分析方法已經(jīng)成為識別農(nóng)業(yè)面源污染源的重要手段，但該方法在實際應(yīng)用中仍然受到很多限制，存在很多問題。

(1) 目前測定氮同位素方法包括Kjeldahl蒸發(fā)法、擴(kuò)散法、離子交換色層法以及反硝化細(xì)菌法。其中Kjeldahl蒸發(fā)法由于測試裝置由普通玻璃制成，不適合野外使用，且易引起交叉污染[57]。擴(kuò)散法則受到震蕩時間長、擴(kuò)散不充分的限制[58]。離子交換色層法及反硝化細(xì)菌法雖能有效地提高測試精度和減少準(zhǔn)備時間，但在國內(nèi)很少有實驗室能應(yīng)用這2種方法測定同位素。我們急需一種能快速、精確測定同位素值且費(fèi)用不昂貴的分析技術(shù)。

(2) 雖然Heaton，Wassenaar等人提出了一些判斷同位素分餾作用的方法，這些方法也在我國得到了很好的應(yīng)用，但是，這些方法僅限于定性判斷，缺乏定量依據(jù)。與此同時，由同位素分餾作用導(dǎo)致的污染源氮同位素值變化而造成識別結(jié)果的不確定性和污染貢獻(xiàn)率的不精確性依然沒有很好的辦法消除。

(3) 氮素由污染源到水體的過程中，歷經(jīng)了多種生化反應(yīng)，而且這些生化反應(yīng)受到土地利用、氣候、水文地質(zhì)條件等因素的影響。研究這些影響因素對識別污染源、示蹤氮素的遷移轉(zhuǎn)變有著重要的意義。而目前很多源識別研究中往往忽略了這些影響因素。

4.2 發(fā)展方向

盡管利用硝酸鹽中的氮同位素識別農(nóng)業(yè)面源污染源還存在許多問題，但其應(yīng)用前景廣闊，其發(fā)展方向更值得關(guān)注。

(1) 包括硝酸鹽氧同位素和其他同位素在內(nèi)的多種同位素分析技術(shù)是目前乃至今后研究農(nóng)業(yè)面源污染源的重要方向之一。目前，O和B同位素均被引入輔助識別農(nóng)業(yè)面源污染源，并取得了令人滿意的源識別結(jié)果。

(2) 在準(zhǔn)確識別出農(nóng)業(yè)面源污染源的基礎(chǔ)上，應(yīng)用同位素定量計算出不同污染源的貢獻(xiàn)率將是未來研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，在國內(nèi)，相關(guān)研究有待進(jìn)一步開展。

(3) 目前國內(nèi)應(yīng)用同位素識別農(nóng)業(yè)面源污染源的研究較少，應(yīng)該推動同位素方法識別農(nóng)業(yè)面源污染源的應(yīng)用，建立區(qū)域同位素數(shù)據(jù)庫，以便快速簡單查明污染物來源。

(4) 掌握研究區(qū)水文特征、完善水文模型，可以更合理地解釋水體中的氮同位素。目前國內(nèi)關(guān)于結(jié)合水文模型識別農(nóng)業(yè)面源污染的鮮有報道。

參考文獻(xiàn)：

[1] 全為民,嚴(yán)力蛟.農(nóng)業(yè)面源污染對水體富營養(yǎng)化的影響及其防治措施[J].生態(tài)學(xué)報,2002, 22(3):291-299. (QUAN Wei-min, YAN Li-jiao. Effects of Agricultural Non-point Source Pollution on Eutrophication of Water Body and Its Control Measure[J]. Acta Ecologica Sinica,2002,22(3):291-299.(in Chinese))

[2] 張維理,冀宏杰.中國農(nóng)業(yè)面源污染形勢估計及控制對策Ⅱ.歐美國家農(nóng)業(yè)面源污染狀況及控制[J].中國農(nóng)業(yè)科,2004,37(7):1018-1025. (ZHANG Wei-li, JI Hong-jie. Estimation of Agricultural Non-point Source Pollution in China and the Alleviating Strategies Ⅱ: Status of Agricultural Non-point Source Pollution and the Alleviating Strategies in European and American Countries[J]. Scientia Agricultural Sinica, 2004,37(7):1018-1025.(in Chinese))

[3] 張維理,武淑霞.中國農(nóng)業(yè)面源污染形勢估計及控制對策Ⅰ.21世紀(jì)初中國農(nóng)業(yè)面源污染的形勢估計[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004,37(7):1008-1017. (ZHANG Wei-li, WU Shu-xia. Estimation of Agricultural Non-point Source Pollution in China and the Alleviating Strategies I: Estimation of Agricultural Non-point Source Pollution in China in Early 21st Century[J]. Scientia Agricultural Sinica, 2004, 37(7):1008-1017. (in Chinese))

[4] 楊林章,馮彥房.我國農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2013,21(1):96-101. (YANG Lin-zhang, FENG Yan-fang. Review of the Advances and Development Trends in Agricultural Non-point Source Pollution Control in China[J]. Chinese Journal of Eco-agriculture, 2013, 21(1): 96-101. (in Chinese))

[5] 宋 濤,成杰民.農(nóng)業(yè)面源污染防控研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2010,35(2):39-41. (SONG Tao, CHENG Jie-min. The Research of Agricultural Non-point Source Pollution[J]. Environmental Science and Management, 2010,35(2):39-41.(in Chinese))

[6] OUYANG Wei, HUANG Hao-bo, HAO Fang-hua. Evaluating Spatial Interaction of Soil Property with Non-point Source Pollution at Watershed Scale: The Phosphorus Indicator in Northeast China[J]. Science of the Total Environment, 2012, (432): 412-421.

[7] 陳海生,崔紹榮.泰國的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染[J].世界農(nóng)業(yè),2003,4(1):46-47. (CHENG Hai-sheng, CUI Shao-rong. The Agricultural Non-point Pollution in Thailand[J]. World Agriculture, 2003,4(1):46-47.(in Chinese))

[8]UDOYARS S T, ROBBERT J. Evaluating Agriculture Non-point Source Pollution Using Integrated Geographic Information Systems and Hydrologic Water Quality Model[J]. Environment Quality, 1994, 23(1):25-35.

[9] SMITH R A, SCHWARZ G E, ALEXANDER R B. Regional Interpretation of Water Quality Monitoring Data[J]. Water Resources Research, 1997, 33(12): 2781-2798.

[10] VIGHI M, CHIAUDANI G. Eutrophication in Europe, the Role of Agricultural Activities. In: Reviews of Environmental Toxicology[M].Amsterdam:Elsevier,1987:213-257.

[11] RAO J, JI X T,OUYANG W. Dilemma Analysis of China Agricultural Non-point Source Pollution Based on Peasant Household Surveys[J]. Procedia Environmental Sciences, 2012, (13): 2169-2178.

[12] 陳玉成,楊志敏,陳慶華,等. 基于“壓力-響應(yīng)”態(tài)勢的重慶市面源污染的源解析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,41(8):2362-2369. (CHEN Yu-cheng, YANG Zhi-min, CHEN Qing-hua,etal. Source Apportionment of Agricultural Non-point Source Pollution in Chongqing Based on Pressure-Response System[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2008,41(8): 2362-2369.(in Chinese))

[13] 高新昊，江麗華.“等標(biāo)污染法”在山東省水環(huán)境農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染源評價中的應(yīng)用[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2010,18(5): 1066-1070. (GAO Xin-hao, JIANG Li-hua. Using Equivalent Standard Pollution Method to Evaluate Impacts of Agricultural Non-point Pollution Resources on Water Environment in Shandong Province[J]. Chinese Journal of Eco-agriculture,2010,18(5):1066-1070. (in Chinese))

[14] 宋大平,莊大方，陳 巍.安徽省畜禽糞便污染耕地、水體現(xiàn)狀及其風(fēng)險評估[J].環(huán)境科學(xué),2012,33(1):110-116. (SONG Da-ping, ZHUANG Da-fang, CHEN Wei. Risk Assessment of the Farmland and Water Contamination with the Livestock Manure in Anhui Province[J]. Environmental Science, 2012, 33(1):110-116. (in Chinese))

[15] 金相燦.中國湖泊富營養(yǎng)化[M].北京:海洋出版社,1998. (JIN Xiang-can. Lake Eutrophication in China [M]. Beijing: Ocean Press, 1998. (in Chinese))

[16] 陳吉寧,李賀廣,王洪濤.滇池流域面源污染控制技術(shù)研究[J].中國水利,2004,(9):47-50. (CHEN Ji-ning, LI He-guang, WANG Hong-tao. Research on Area Source Pollution Controlling Technology for Dianchi Lake[J]. China Water Resources, 2004,(9):47-50.(in Chinese))

[17] 朱兆良,諾 斯,孫 波.中國農(nóng)業(yè)面源污染控制對策[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2006. (ZHU Zhao-liang, NUO Si, SUN Bo. Measures of Agricultural Non-point Source Pollution Control in China[M]. Beijing: China Environmental Science Press, 2006. (in Chinese))

[18] 張維理,田哲旭. 我國北方農(nóng)用氮肥造成地下水硝酸鹽污染的調(diào)查[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,1995,1(2):80-87. (ZHANG Wei-li, TIAN Zhe-xu. Investigation of Nitrate Pollution in Ground Water due to Nitrogen Fertilization in Agriculture in North China[J]. Plant Nutrition and Fertilizing Science, 1995,1(2):80-87.(in Chinese))

[19] 楊林章,施衛(wèi)明.農(nóng)業(yè)面源污染治理的“4R”理論與工程實踐[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2013,32(1):1-8. (YANG Lin-zhang, SHI Wei-ming. Reduce-Retain-Reuse-Restore Technology for Controlling the Agricultural Non-point Source Pollution in Countryside in China: General Countermeasures and Technologies[J]. Journal of Agro-environment Science, 2013,32(1):1-8.(in Chinese))

[20] 陳敏鵬,陳吉寧. 中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村污染的清單分析與空間特征識別[J].中國環(huán)境科學(xué),2006,26(6):2362-2369. (CHEN Min-peng, CHEN Ji-ning. Inventory Analysis and Spatial Distribution of Chinese Agricultural and Rural Pollution [J]. China Environmental Science, 2006,26(6):2362-2369.(in Chinese))

[21] 趙解春，李玉中, ICHIJI Y, 等. 地下水硝酸鹽污染來源的推斷與溯源方法概述[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2010,26(18):374-378. (ZHAO Jie-chun, LI Yu-zhong, ICHIJI Y,etal. Summary on Deduction and Trace the Source Methods for Ground Water Nitrate Contamination[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010, 26(18): 374-378. (in Chinese ))

[22] KENDALL C, ARAVENA R. Nitrate Isotopes in Groundwater Systems. In: Environmental Traces in Subsurface Hydrology[M]. India: Kluwer Academic Publishers, 1999:261-297.

[23] FENECH C, ROCK L. The Potential for a Suite of Isotope and Chemical Markers to Differentiate Sources of Nitrate Contamination: A Review[J]. Water Research, 2012, 46(7): 2023-2041.

[25] LEE K S,BONG Y S. Tracing the Sources of Nitrate in the Han River Watershed in Korea, Using 15N and 18O Values [J]. Science of the Total Environment,2008,39(5):117-124.

[26] LINDAU C W, DELAUNE R D. Monitoring Nitrogen Pollution from Sugarcane Runoff Usingδ15N Analysis[J]. Water, Air and Soil Pollution,1997, 98(3/4): 389-399.

[27] SILVA S R, WILKSON D H. A New Method for Collection of Nitrate from Freshwater and the Analysis of Nitrogen and Oxygen Isotope Ratios[J]. Journal of Hydrology, 2000, 228(1/2): 22-36.

[28] SIGMAN D M, CASCIOTTI K L. A Bacterial Method for the Nitrogen Isotopic Analysis of Nitrate in Seawater and Freshwater[J]. Analytical Chemistry, 2001, 73(17): 4145-4153.

[29] 王東升.同位素比在地下水氮污染研究中的應(yīng)用基礎(chǔ)[J].地球?qū)W報,1997,18(2):220-223. (WANG Dong-sheng. Basis for the Use of Nitrogen Isotopes to Identify Nitrogen Contamination of Groundwater[J]. Acta Geoscientica Sinica, 1997,18(2):220-223. (in Chinese))

[30] 莫志超.氮同位素豐度及其比值的準(zhǔn)確測定[J].北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1987, (4): 98-104. (MO Zhi-chao. Accurate Determination of Isotopic Ratio and Abundance of Nitrogen[J]. Acta Scicentiarum Naturalum Universitis Pekinesis, 1987, (4): 98-104. (in Chinese))

[31] OSTROM N E. Temporal Trends in Nitrogen Isotope Values of Nitrate Leaching from an Agricultural Soil[J] Chemical Geology, 1998, 146(3/4): 219-227.

[32] 金贊芳,葉紅玉.氮同位素方法在地下水氮污染源識別中的應(yīng)用[J].環(huán)境污染與防治,2006, (7): 531-535. (JIN Zan-fang, YE Hong-yu. Identification of the Nitrate Sources in the Groundwater by N Isotope Method[J]. Environment Contamination and Control, 2006, (7): 531-535. (in Chinese))

[33] HEATON T. Isotopic Studies of Nitrogen Pollution in the Hydrosphere and Atmosphere: A Review [J]. Geochemical Geology, 1986, 59: 87-102.

[34] 高彥芳,沈立威.δ15N示蹤檢測重慶金佛山地下水的氮污染源[J].人民長江,2008,39(11):43-45. (GAO Yan-fang, SHEN Li-wei. Identify the Groundwater Nitrogen Pollution Sources by Usingδ15N[J]. Yangtze River, 2008,39(11):43-45.(in Chinese))

[35] 袁利娟,龐忠和.地下水硝酸鹽污染的同位素研究進(jìn)展[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2010,37(2): 108-113. (YUAN Li-juan, PANG Zhong-he. Research on Isotope in Groundwater Nitrate Pollution: A Review[J]. Hydrogeology and Engineering Geology, 2010,37(2):108-113.(in Chinese))

[36] 張麗娟,巨曉棠.北方設(shè)施蔬菜種植區(qū)地下水硝酸鹽來源分析-以山東省惠民縣為例[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(21):4427-4436. (ZHANG Li-juan, JU Xiao-tang. A Study on Nitrate Contamination of Groundwater Sources in Areas of Protected Vegetables-Growing Fields: A Case Study in Huimin County, Shandong Province[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2010,43(21): 4427-4436. (in Chinese))

[37] 王 松.運(yùn)用氮氧同位素研究桂林寨底地下河硝酸鹽來源[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù),2010,21(4):54-57. (WANG Song. Using Nitrogen and Oxygen Isotope Technique to Identify the Sources of Nitrate in Subteranean Stream of Zhaidi, Guilin[J]. Journal of Geological Hazards and Environment Preservation, 2010,21(4):54-57. (in Chinese))

[38] 袁利娟,龐忠和.包氣帶硝酸鹽分布的差異性及其形成機(jī)理:以正定、欒城為例[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2012,39(1):75-80. (YUAN Li-juan, PANG Zhong-he. Differences in Nitrate Distribution in the Unsaturated Zone and Its Formation Mechanism: A Case Study of Zhengding and Luancheng[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2012, 39(1): 75-80. (in Chinese))

[39] 邢 萌.西安浐河、灞河硝酸鹽同位污染源示蹤探討[J].地球?qū)W報,2008,29(6):782-789. (XING Meng. Nitrogen Isotopic Characteristics of Nitrate and Contamination Source Tracing of the Chanhe River and the Bahe River in Xi’an[J]. Acta Geoscientica Sinica, 2008, 29(6): 782-789. (in Chinese))

[40] 張 龍.張掖市“三氮”分布及成因[J].甘肅地質(zhì),2010,19(1):61-63. (ZHANG Long. Distribution and Genesis of “The Three Nitrogen” in Zhangye City[J]. Gansu Geology, 2010,19(1):61-63.(in Chinese))

[41] 邢光熹,曹亞澄.太湖地區(qū)水體N的污染源和反硝化[J].中國科學(xué),2001,31(2):130-137. (XING Guang-xi, CAO Ya-cheng. The Nitrogen Pollution and Identification in Taihu Areas[J]. Science in China, 2001,31(2):130-137.(in Chinese))

[42] LQBAL M Z, KROTHE N C, SPALDING R F. Nitrogen Isotope Indicators of Seasonal Source Variability to Groundwater[J]. Environmental Geology, 1997, 32(3): 210-218.

[43] 張翠云,張 勝，李政紅.利用氮同位素技術(shù)識別石家莊地下水硝酸鹽污染源[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2004,19(2):183-190. (ZHANG Cui-yun, ZHANG Sheng, LI Zheng-hong. Using Nitrogen Isotope Techniques to Identify the Sources of the Nitrate Contamination to the Groundwater Beneath Shijiazhuang City[J]. Advance in Earth Sciences, 2004,19(2):183-190.(in Chinese))

[44] 張翠云,郭秀紅.N同位素技術(shù)的應(yīng)用：土壤有機(jī)N作為地下水硝酸鹽污染源的條件分析 [J].地球化學(xué),2005, 34(5): 533-539.(ZHANG Cui-yun, GUO Xiu-hong. Applications of Nitrogen Isotope Techniques: The Prerequisite Analysis of Soil Organic Nitrogen as Sources of Nitrate Contamination of Groundwater[J]. Geochimica, 2005, 34(5): 533-539. (in Chinese))

[45] KOHL D H. Contribution to Nitrate in Surface Water in a Corn Belt Watershed[J]. Science, 1971, 174(4016): 1331-1334.

[46] 邵益生,紀(jì) 杉.應(yīng)用氮同位素方法研究污灌對地下水氮污染的影響[J].工程勘察,1992, (4): 37-40. (SHAO Yi-sheng, JI Shan. Research on Effect of Irrigation with Sewage to Nitrogen Pollution of Groundwater by Using Nitrogen Isotope Method[J]. Geotechnical Investigation and Surveying, 1992, (4): 37-40.(in Chinese))

[47] 李思亮,劉叢強(qiáng),肖化云.δ15N在貴陽地下水N污染來源和轉(zhuǎn)化過程中的辨識應(yīng)用[J].地球化學(xué),2005,34(3):257-262. (LI Si-liang, LIU Cong-qiang, XIAO Hua-yun. Usingδ15N to Assess Groundwater Nitrogen Pollution in Guiyang[J].Geochemica,2005,34(3):257-262.(in Chinese))

[48] 張翠云,張 勝. 污灌區(qū)地下水硝酸鹽污染來源的N同位素示蹤[J].地球科學(xué)-中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報,2012,37(2):350-356. (ZHANG Cui-yun, ZHANG Sheng. Nitrogen Isotope Tracing of Sources of Nitrate Contamination in Groundwater from Wastewater Irrigated Area[J]. Earth Science (Journal of China University of Geosciences), 2012,37(2):350-356.(in Chinese))

[49] 劉 姝,孔繁翔.巢湖四條入湖河流硝態(tài)氮污染來源的氮穩(wěn)定同位素解析[J].湖泊科學(xué),2012,24(6):952-956. (LIU Shu, KONG Fan-xiang. Nitrogen Stable Isotope Study on Nitrate Nitrogen Pollution of Four Inflowing Rivers of Lake Chaohu[J]. Lake Science,2012,24(6):952-956. (in Chinese))

[50] 周 迅,姜月華. N、O同位素在地下水硝酸鹽污染研究中的應(yīng)用[J].地球?qū)W報,2007,28(4): 389-395. (ZHOU Xun, JIANG Yue-hua. Application of Nitrate and Oxygen Isotope to the Study of Groundwater Nitrate Contamination[J]. Acta Geoscience Sinica,2007,28(4):389-395.(in Chinese))

[51] ARAVENA R, EVANS M L, CHERRY J A. Stable Isotopes of Oxygen and Nitrogen in Source Identification of Nitrate from Septic Systems[J]. Groundwater,2005,31(2):180-186.

[52] WIDORY D, KLOPPMANN W, CHERY L. Nitrate in Groundwater: An Isotopic Multi-tracer Approach[J]. Journal of Contaminant Hydrology,2004,72(1-4):165-188.

[53] HOSONO T, TOKUNAGA T. The Use ofδ15N andδ18O Tracers with an Understanding of Groundwater Flow Dynamics for Evaluating the Origins and Attenuation Mechanisms of Nitrate Pollution[J]. Water Research,2012, 47: 2661-2673.

[54] DEUTSCH B, MEWES M, LISKOW I,etal. Quantification of Diffuse Nitrate Inputs into a Small River System Using Stable Isotopes of Oxygen and Nitrogen in Nitrate[J]. Organic Geochemistry, 2006, 37(10): 1333-1343.

[55] PARNELL A C, JACKSON A L. Source Partitioning Using Stable Isotopes: Coping with Too Much Variation[J]. Ecology Letters, 2008,11(5), Doi: 10.1371/journal.pone.0009672.

[56] XUE Dong-mei, DE BAETS B, VAN CLEEMPUT O,etal. Use of a Bayesian Isotope Mixing Model to Estimate Proportional Contributions of Multiple Nitrate Sources in Surface Water[J]. Environmental Pollution,2012,161(2):43-49.

[57] 王麗麗,吳俊森.水體中硝酸鹽氮同位素分析預(yù)處理方法研究現(xiàn)狀[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2011,36(9):54-58.(WANG Li-li, WU Jun-sen. Present Situation of Fresh Water Preparation Methods by Nitrate Nitrogen Isotope Analysis[J]. Environmental Science and Management, 2011,36(9) :54-58.(in Chinese))

[58] 肖化云,劉叢強(qiáng).水樣氮同位素分析預(yù)處理方法的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].巖礦測試,2001,20(2):125-129. (XIAO Hua-yun, LIU Cong-qiang. Present Situation and Development of Water Sample Preparation Methods forδ15N Analysis[J]. Rock and Mineral Analysis, 2001,20(2):125-129.(in Chinese))