地下水硝酸盐污染的氮氧环境同位素分析
同位素示踪方法在地下水污染溯源中的应用研究
同位素示踪方法在地下水污染溯源中的应用研究地下水作为重要的水资源之一，被广泛应用于供水和灌溉等领域。
然而，由于人类活动和自然原因，地下水污染问题日益严重，给人们的生态环境和健康带来了严重威胁。
因此，地下水污染溯源研究具有重要的科学和应用价值。
其中，同位素示踪方法作为一种有效的技术手段，被广泛应用于地下水污染溯源的研究中。
同位素示踪法是利用元素同位素的特点来追踪和确定地下水中各种污染物的来源和流动路径。
同位素指的是同一个元素的原子个数相同但质量不同的不同原子，例如氢同位素有氢-1、氢-2、氢-3等等。
不同的同位素的比例在不同的物质来源中也不相同，这就成为追踪物质来源的一种指示。
首先，同位素示踪法可以通过分析地下水中污染物的同位素组成，确认污染物的来源。
不同地质环境中地下水的同位素特征有所差异，各种污染源也具有不同的同位素组成。
通过对地下水样品中的同位素进行测定分析，可以确定污染物来自哪个或哪些污染源。
例如，氮同位素在化肥和污水中的同位素组成有所不同，可以通过测定地下水中氮同位素组成的差异来追踪和识别化肥和污水对地下水的污染。
其次，同位素示踪法可以揭示地下水中污染物的迁移和转化过程。
污染物在地下水中的迁移过程中，会发生一系列的生物、物理和化学反应，导致同位素组成的变化。
通过对地下水样品中不同位置及不同时间的同位素进行测定，可以揭示污染物在地下水中的迁移路径和转化过程。
例如，硝酸盐是地下水中常见的污染物之一，硝酸盐在地下水中的转化过程中，氮同位素的比例会发生变化，通过测定地下水中硝酸盐氮同位素比例的变化，可以推断硝酸盐的转化过程和迁移路径。
此外，同位素示踪法还可以评估地下水的补给来源和补给速率。
地下水的补给来源和补给速率对地下水的质量和数量具有重要影响。
通过测定地下水中同位素的组成和比例，配合水文地质调查资料，可以评估地下水的补给来源和补给速率。
例如，氢氧同位素在降水中的比例与地下水中的比例具有明显的相关性，通过测定地下水中氢氧同位素的组成和比例，可以揭示地下水的补给来源和补给速率。
化学转化法测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值-概述说明以及解释
化学转化法测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值-概述说明以及解释1.引言1.1 概述硝酸盐是重要的氮源物质之一，广泛存在于自然界的水体中。
其氮氧同位素比值可以提供关于水体起源、污染源和生物转化过程的有价值信息。
因此，准确测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值对于了解水体生态环境和水质状况具有重要意义。
目前，化学转化法被广泛应用于测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值。
该方法主要基于硝酸盐的还原氮同位素比值与盐酸溶液反应，生成氮化氨气体。
经过适当的净化和分离，得到的氨气样品可用于进行氮氧同位素比值的测定。
本文的目的是介绍化学转化法测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值的原理和实验方法，并探讨了测定结果在生态环境监测和水质评估中的意义。
通过深入了解水体中硝酸盐的氮氧同位素比值，可以更好地理解水体的来源和变化过程，为保护水资源和生态环境提供科学依据。
接下来，本文将首先介绍化学转化法测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值的原理，并详细描述实验方法。
然后，将探讨硝酸盐的氮氧同位素比值在生态环境监测和水质评估中的应用价值。
最后，本文将总结目前的研究成果，并对未来的研究方向进行展望。
通过本文的阐述，相信读者能够全面了解化学转化法测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值的重要性和应用价值，进一步加深对水体生态环境和水质状况的认识，并且为水资源的管理和保护提供科学依据和技术支持。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写：文章结构部分:本文主要包含以下几个部分：引言：概述了本研究的背景和意义，并介绍了文章的目的和结构。
正文：主要分为两个部分，第一部分是介绍化学转化法测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值的原理和实验方法；第二部分是探讨硝酸盐的氮氧同位素比值在生态环境监测和水质评估中的意义。
结论：总结了本研究的主要结果和发现，并对未来可能的研究方向进行了展望。
在本文中，我们将首先介绍化学转化法测定水体中硝酸盐的氮氧同位素比值的原理和实验方法。
典型区域地下水硝酸盐污染及来源分析
了 研 究 区 域 地 下 水 硝 酸 盐 污 染 程 度 并 对 污 染 源 进 行 了 分 析 ， 果 表 明 ： 究 区 地 下 水 中 的 无 机 氮 化 合 物 主 要 以 结 研 Ｎ Ｏ｛形 式存 在 ， 层 地 下 水 中 Ｎ － 含量 变 化 范 围 在 ２ ９ ～２ ／ 浅 Ｏｇ Ｎ ． ４ ８ｍｇ Ｌ之 间 ， ４个 水 样 的 ＮＯ － 有 ｛ Ｎ含 量 超 过 了 我 国《 下水 质量 标 准 》ＧＢ Ｔ １ ８ ８９ ） 定 的 饮 水 标 准 ２ ／ 约 占 总样 品数 的 １ ， 地 （ ／ ４ ４ －３ 规 ０ｍｇ Ｌ， Ｏ 中层 地下 水 中 的 ＮＯ 一 。Ｎ 含 量 相 对 较 低 ， ０ ０ ～ ４８ ／ 在 ． ２ ． ５ｍｇ Ｌ之 间 ， 层 地 下 水 和 中层 地下 水都 表 现 为 农 业 井 的 Ｎ０ — 含 量 稍 高 于饮 水 井 浅 ｓＮ 的 ＮＯ 一 含 量 ； 。Ｎ 研究 区 地 下 水 水 化 学 类 型 较 复 杂 ， 示 地 下 水 受 工 业 、 业 及 人 类 活 动 的 影 响 较 明 显 ； 究 区 地 下 显 农 研 水 同 位 素 样 品 的 ＮＯ－１ 值 域 为 ５ ９ ～ １． ％ ， 示 地 下水 中 的 Ｎ０ 主要 来 自动 物 粪 便 、 水 和 土 壤 有 机 氮 ， ； ５ Ｎ ．‰ ０ ２ ｏ指 污 西 部 的 污 灌 区 主 要 受 污 水 的 影 响 ， 表 现 为 浅 层 地 下 水 受 影 响 的 程 度 明 显 大 于 中 层 地 下 水 ， 南 部 地 区 主 要 是 受 且 东
ａ ｄ ｓ ｕ ｃ ｓｏ ｏ ｔ ｍｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｏ ＮＯ； ｉ ｈ ｒ ｕ ｄ ｔ ｒ Ｉ ｏ ｇ ｎ ｃ ｎ ｔ ｏ ｅ ｏ ｐ ｕ ｄ ｈ ｒ ｕ ｄ ｎ ｏ ｒ ｅ ｆ ｎ ａ ｎ ｔｏ ｒ ｍ － ｎ ｔ ｅ ｇ ｏ ｎ ｗａ ｅ ． ｎ ｒ ａ ｉ ｉｒ ｇ ｎ ｃ ｍ ｏ ｎ ｓｉ ｔ ｅ ｇ ｏ ｎ ｗ— ｃ ｎ
硝酸盐水质污染与污染源类型的相关性以及氮同位素的应用分析
硝酸盐水质污染与污染源类型的相关性以及氮同位素的应用分析王超【摘要】In order to study the contribution of all kinds of pollution sources to the nitrate value in Laiwu city, selecting the nitrate value that meet the corresponding pollution types from all kinds of sources water monitoring results of groundwater pollution investigation project in Laiwu city, it is showed that the primary pollution source is livestock, and followed by agricultural non-point source, solid waste, industrial waste water discharge, domestic sewage and mine drainage. In order to identify the source of nitrate in underground water resource in Laiwu city, by choosing 10 isotope sampling points, δ15N and δ18O have been tested. It is showed that the δ15N value is (5.82～19.95) ×10-3, and the δ18O value is (-8.76～-5.34) ×10-3. According to the location of δ15N and δ18O value of sampling points in the value domain and hydrogeological conditions, it is showed that the nitrate sources of the 10 isotope sampling points are manure, chemical fertilizer, industrial pollution and the specific value of15N and δ18O of some points are larger than 2, which can basically prove the existence of denitrification.%为了研究莱芜市各类污染源对硝酸盐数值贡献的大小, 通过莱芜市地下水污染调查项目各类污染源水质监测结果, 挑选出符合对应污染源类型的硝酸盐水质监测数据, 进行数理统计, 显示对硝酸盐影响数值贡献最大的污染源类型为畜禽养殖, 其次为农业面源污染、固体废弃物、工业废水排放、生活污水、矿坑排水.为识别莱芜市地下水中硝酸盐的来源, 选取莱芜市10处同位素采样点进行δ15N及δ18O测试, 根据测试结果, δ15N值变化范围为 (5.82～19.95) ×10-3, δ18O值变化范围为 (-8.76～-5.34) ×10-3, 根据采样点δ15N、δ18O值所在的值域位置及所处的水文地质条件, 表明10处同位素采样点处硝酸盐来源为粪便、化肥及工业污染, 部分采样点的15N及δ18O的比值大于2, 基本上可证明反硝化作用的存在.【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2019(035)002【总页数】4页(P49-52)【关键词】硝酸盐;氮氧同位素;污染来源【作者】王超【作者单位】山东省鲁南地质工程勘察院, 山东济宁 272100【正文语种】中文【中图分类】X824;X524近年来，由于经济的快速发展以及农业种植大量氮肥的施用，地下水已遭受到不同程度的污染，尤其地下水中硝酸盐污染的问题尤为突出。
中国水体硝酸盐氮氧双稳定同位素溯源研究进展
中国水体硝酸盐氮氧双稳定同位素溯源探究进展摘要：随着科学技术的不息进步，环境污染问题日益突出。
水体硝酸盐污染是造成水资源短缺和水生生物灭亡的重要原因之一。
水体硝酸盐的溯源探究对于准确裁定污染源并实行相应治理措施具有重要意义。
本文综述了近年来中国在水体硝酸盐氮氧双稳定同位素溯源探究方面的进展，介绍了氮氧同位素在水体硝酸盐溯源中的应用，分析了目前的探究方法和技术，以及存在的问题和展望。
1. 引言水是生命之源，而水体硝酸盐污染被认为是导致水资源短缺和水生生物灭亡的主要原因之一。
当硝酸盐污染超过环境容量时，就会引起许多环境问题，如水体富营养化、藻华暴发和地下水污染等。
因此，准确裁定硝酸盐的污染源至关重要，可以为治理和保卫水资源提供科学依据。
2. 氮氧同位素在水体硝酸盐溯源中的应用氮氧同位素是对硝酸盐起源进行溯源的有效工具。
氮氧同位素组成不同的污染源具有不同的特征，可以通过分析水体中硝酸盐的同位素组成来确定硝酸盐来源。
氮氧同位素比值通常用δ15N和δ18O表示，其值反映了硝酸盐的形成机制和来源。
以氮氧同位素为指示的硝酸盐溯源已被广泛应用于水体中硝酸盐来源的探究。
3. 探究方法和技术目前，常用的水体硝酸盐氮氧同位素分析方法主要包括微生物气体法和仪器分析法。
微生物气体法主要是通过微生物代谢产生的气体来分析硝酸盐的同位素组成，该方法操作简易、试剂成本低，但分析结果在高盐度水体中容易受到干扰。
仪器分析法则是通过质谱仪等仪器设备对硝酸盐的同位素组成进行分析，具有高灵敏度和准确性的优点，但设备价格较高、操作复杂。
依据不同的探究需求和实际状况，可以选择适合的方法来进行硝酸盐溯源探究。
4. 存在的问题和展望尽管水体硝酸盐氮氧同位素溯源在水污染探究中具有巨大潜力，但在实际应用过程中仍存在一些问题。
起首，不同地区、不同环境中硝酸盐的同位素组成会受到多种因素的影响，如降雨、温度等，这对水体硝酸盐溯源的准确性和可靠性提出了挑战。
地下水硝酸盐中氮、氧同位素研究现状及展望
地下⽔硝酸盐中氮、氧同位素研究现状及展望地下⽔硝酸盐中氮、氧同位素研究现状及展望作者：朱琳，苏⼩四作者单位：朱琳(吉林⼤学环境与资源学院,长春,130026)，苏⼩四(吉林⼤学环境与资源学院,长春,130026;北京师范⼤学环境科学研究所,北京,100875)刊名：世界地质英⽂刊名：GLOBAL GEOLOGY年，卷(期)：2003,22(4)被引⽤次数：13次参考⽂献(42条)1.李彦茹;刘⽟兰东陵区地下⽔中三氮污染及原因分析 19962.邱汉学;刘贯群;焦超颖三氮循环与地下⽔污染—以⾟店地区为例 1997(03)3.林年丰医学环境地球化学 19914.吕忠贵;杨圆浅析氮、磷化肥的使⽤及对农业⽣态环境的污染 1997(03)5.张宗祜;沈照理;薛禹群华北平原地下⽔环境演化 20006.Kendall C;McDonnell J J Isotope tracers in catchment hydrology 19987.KOHL D H;Shearer G B Fertilizer nitrogen:[外⽂期刊] 19718.Freyer H D Seasonal variation of 15N/14N rations in atmospheric nitrate species 19919.Mariotti A;Letolle R Application de 1' etude isotopique de l'azote en hydrologie et en hydrogeology-analyse de resultants obtenus sur un exemple precis:Le Bassin de Melarchez(Seine-et-Marne,France)[外⽂期刊] 1977(33)10.Kreitler C W;Jones D C Natural soil nitrate: 197511.VogelJ C;TalmaAS;HeatonTHE Gaseousnitrogen as evidence for denitrification in groundwater 198112.Kreitler C W;Browning L A Nitrogen-isotope analysis of groundwater nitrate in 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利用氮、氧稳定同位素识别地下水硝酸盐污染源研究进展
ｐ ｏ ｌ ｍｓｉ ｅ ｔ ｃ ｔ ｎ ｏ ｉ ａ ｅｓ ｕ ｃ ｓｎ ｕ ｌ ｓ ｔ ｐ ｔ ｏ ｓ ａ ｄ ｑ ａ ｔ ａｉｎ ｏ ｒ ｂ ｅ ｎ ｉ ｎ ｉ ａｉ ｆ ｔ ｔ ｏ ｒ ｅ ｕ ｉ ｇ ｄ ａ ｏ ｏ ｅ ｍｅｈ ｄ ｎ ｕ ｎ ｉ ｔ ｆＮＯ３ｓ ｕ ｃ ｎ ｕ ｓａ ｄ ａｓ ｒ ｐ ｓ ｓ ｄ ｉ ｆ ｏ ｎｒ Ｉ ｚ ｏ ｏ ｒ ｅ ｉｐ ｔ ｎ ｌｏ ｐ ｏ ｏ ｅ ｓ ｍｅ ａ ｐ ｃ ｓ ｅ ｅ ｖ ｎ ａ ｅｕ ｔ ｄ ． ｏ ｓ ｅ ｔ ｓ ｒ ｉ ｇｃ ｒ ｆ ｌ ｕ ｙ ｄ ｓ
摘
要： 氮污染特别是地下水硝酸盐污染已成为一个 相当普遍 而重要 的环境 问题 。地下水硝 酸盐 污染与人类健康 和环
境 安全密切相关 。为控制地下水硝酸盐污染 ， 最根本 的解决办法就是找到硝酸盐 的来源 ， 减少硝态氮向地下水的输送 由于不 同来源的硝酸盐具有不 同的氮 、 氧同位素组成 ， 人们利用 Ｎ ； ８ Ｎ和 ８０开展 了硝酸盐污染源识别研究 。 义 Ｏ中 本 综述 了利用 氮 、 同位素识别地下水硝酸盐污染源及定量硝 酸盐 污染 源输入的研究进展及 目前存在的 问题 ， 氧 并提 出儿
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｎｉ ｏ ｅ ｐ ｌ ｔ ｎ ａ ｉｕ ａ ｙ ｉ ａ ｅ ｏｌ ｔ ｎ ｆ ｇ ｏ ｎ ｗａｅ ｈ ｓ ｅ ｏ ａ ｅ ｙ ｏ ｓ ｒ ｃ ： ｔ ｇ ｎ ｏｌ ｉ ｐ ａ ｃ ｌｄ ｎ ｔ ｔ ｐ ｌ ｉ ｏ ｒ ｕ ｄ ｔｒ ａ ｂ ｃ ｍｅ ｖ ｒ ｃ ｍｍｏ ａ ｄ ｉ ｏ ａ ｔ ｒ ｕｏ ｒ ｕ ｏ ｎ ｎ ｍｐ ｒ ｎ ｔ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ａ ｓ ｅ ． ｔａｅｐ ｌ ｔ ｎｏ ｒ ｕ ｄ ｔ ｒ ｓ ｌ ｓ ｌ ｎ ｅ ｔ ｕ ｎｈ ａｔ ｎ ｎ ｉ ｎ ｎ ａ ｅ ｕ ｉ ． ｎＯ ｄ ｒ ｏ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｌ ｓ ｕ ｓ Ｎｉ ｔ ｏｌ ｉ ｆ ｏ ｎ ｗａｅ ｏ ｅ ｙｌ ｋ ｄｗｉ ｈ ｍａ ｅ ｌ ａ ｄ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔｌ ｃ ｒ ｙ Ｉ ｌ ｅ ｏ ｉ ｒ ｕｏ ｇ ｉｃ ｉ ｈ ｈ ｏ ｓ ｔ ｌ
运用氮_氧同位素技术判别常州地区地下水氮污染源_吴登定
200312300 013)的部分成果 作者简介 :吴登定(1975-), 男 , 博士 研究生 , 主要从事 水文地 质
研究工作 。 E-mail :Wdengding @mail .cgs .gov .cn
groundwater in the Changzhou area 1 — 潜水采样点 ;2 — 微承压水采样点 ;3— 第 1 承压水采样点 ;
4 — 第 2 承压水采样点 ;5 — 第 3 承压水采样点
野外取样前 , 一般需要测定水样中 NO3- 含量 , 以 便确定取水量 。 通常为保证阴离子交换树脂能够吸附 100 ～ 200μmol 的 NO3- , 取水量一般为 1 ～ 10L 。 取样时 将水样用 0.45μm 的聚碳酸酯膜过滤 , 去掉水中的颗粒 物(防止其阻塞交换树脂), 然后 , 通过可用活塞控制流
病[ 8 ,9] 。 因此 , 应用有关技术特别是同位素技术 , 有效 地识别硝酸盐在常州地区的污染源 , 查明硝酸盐在常 州地区各地下含水层中的污染程度具重要理论和实际 意义 。
2 水文地质条件概况
常州地区地势平坦 , 地表水系发育 , 属于典型的平 原区 , 地面标高一般在 3 ～ 4m 。区内第四纪地层广为 分布发育 , 厚度 80 ～ 200m 不等 , 自下而上从下更新统 至全新统发育较为齐全 。 根据地下水赋存的含水介质 和水力特性 , 平原区第四纪松散岩类中可划分出四个 广泛分布发育的含水层组 。
固体 。AgNO3 经催化剂(CaO 等)作用 , 在石英管反应 炉中加热燃烧后产生氮气 , 最后在质谱仪上测定 δ15 N 。 δ18O 的测试分析需对上述的中和液进一步处理 , 除掉硝酸盐之外的含有氧的阴离子 。在中和液中加入 氯化钡 , 硫酸根和磷酸根离子可形成沉淀而被出去 , 然 后通过阳离子交换树脂以除去过多的 Ba2+ , 然后再加 入氧化银进行中和 , 过滤掉沉淀 , 在中和液中加入一定 量的活性炭并不断搅动以除去溶解的有机质 , 最后冻 结干燥 。此时得到 的 AgNO3 与石墨在石 英管反应炉
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地下水硝酸盐污染的氮、氧环境同位素示踪
齐孟文 中国农业大学
1.背景
地下水硝酸盐污染的广度和程度日益加剧，其不但引起水质生态的恶化，饮用水中硝酸盐污染还容易引起高铁血红蛋白症，并在人体内形成亚硝胺类物质，从而引发食管癌、胃癌等，因此硝酸盐污染是一个备受关注的环境问题。
人为活动是造成地下水氮污染的主要原因，包括过度垦荒使土壤有机氮加速氧化、酸雨、工业和生活污水、农药和化肥，以及家畜粪便均构成潜在的污染源，其中尤以土地利用、化肥、污水和粪便是最主要的污染来源。
含氮污染物中，硝酸盐因为渗滤移动性强，以及化学性质稳定，因此是地下水中氮的主要赋存形式，同时随着迁移过程会发生化学转化，如反硝化去除过程。
研究地下水硝酸盐的污染途径、消除机制，对于水资源的评估和治理具有重要意义。
2.原理
2.1硝酸盐污染源的溯源分析
不同来源的硝酸盐具有不同的氮、氧同位素值，即污染源有特征的同位素取值范围不同，或者说同位素指纹，根据实测的氮、氧同位素值就可以判断其污染来源。
尽管单个氮同位素在许多定情况下，就可以判定硝酸盐污染来源，但一般情况下，由于不同端源氮同的位素值域范围过大，存在重叠现象，因此常需要联合氧同位素才能将不同来源污染相互区分。
端源的特征值
-3NO N 15δ
Heaton总结出3种主要人为来源的特征值，其中：土壤有机氮矿
化所形成的为+4‰～+9‰，无机化肥中和的为一4‰～+4‰，动物排泄物和污水转化的则几乎都大于+10‰。
Wilson等 后来介绍了第4种人为来源的特征值，即合成氨肥发生硝化作用所生成的为一16‰～
+6‰。
-3NO N 15δ-3NO -3NO +4NH -3NO -3NO N 15δ-3NO 端源的特征值
-3NO O 18δ来源于大气沉降硝酸盐的值范围较大，最大范围可达+18‰～+70‰。
化肥中硝酸盐的值一般在+22‰±3‰，微生物硝化作用所形成的值一般为10‰～+10‰。
O 18δO 18δ-3NO O
18δ由于环境及土地利用方式不同，相同成因的硝酸盐中的同位素也会存在区域性差异。
因此利用各种端源物的同位素值时，应考虑当地的情况。
另外地下水中的硝酸盐在迁移过程中，会发生各种物理、化学和生物学转化并伴有同位素分馏现象，因此用实测的同位素值进行溯源分析时，因该对其进行逆向修正，修正到混合初始时的值，才能得到正确的结果。
两同位素示踪，可用质量平衡方程，定量建立3个端源污染源的相对贡献。
方程组为
1
F f f 6f f f f f f C B A C C B 18B A 18A M 8
1C 15C B 15B A 15A M 15=++++=++=δδδδδδδδ
2.2地下水循环示踪研究
-3NO 地下水迁移转化的过程主要有：反硝化作用、稀释作用及介质颗粒或
地表植物的吸附作用 。
这3种作用过程中引起的氮同位素分馏效应不同。
-3NO
反硝化作用 此时氮、氧同位素发生动力分馏，其满足Ｒａｙｌｅｉｇｈ方程：
0c c
ln
R R εδδ+= 式中，δＲ０，δＲ--初始时和ｔ时刻剩余硝酸盐的、值；C N 15δO 18δ0,C-- 初
始时和ｔ时刻剩余硝酸盐的浓度，ε--富集系数。
结果使地下水的、值逐渐增加，同时水中的浓度呈指数减少，地下水的、值与呈线性关系，中氮同位素和氧同位素分馏比约为2：1，这是
判断反硝化作用发生的重要手段。
-3NO N 15δO 18δ-3
NO -3NO N 15δO 18δ剩余]ln[NO -3-3NO
稀释作用
因地下水对污染水的稀释，致使浓度减少时，的按混合前后
质量平衡关系变化，有
13NO -315NO -N δb
m
b a m Q Q δδδδ+−=
)
(a
式中，下角标m表示混合后的地下水，a、b分别表示两种混合水，Q为硝酸盐质量
(Q=C×V，C为浓度， V为水体积)，δ为氮同位素组成此种情况下，此种情况下，水中值与1／[]剩余量呈线性关系。
-3NO -315NO -N δ-3NO 地表植物吸附作用
此时绝大多数情况下，地下水氮同位素分馏很小甚至可以不考虑，氮
同位素的分馏系数ε为零。
-3NO
3.分析
地下水硝酸盐的氮和氧同位素样品采用阴离子交换树脂法取样，在实验室内萃取硝酸盐并制成硝酸银样品，然后通过高温燃烧方法将其转化为N 2和CO 2用于通过气体同位素质谱仪测试和。
N 15δO 18δ举例 （刘君，陈宗宇. 利用稳定同位素追踪石家庄市地下水中的硝酸盐来源. 环境科学,2009,30(6):42-47）
采样测定
研究区位于太行山前滹沱河冲积扇和冲积平原地带，采样沿地下的水流向从
山区到平原，由居民供水井采集，浓度用分光光度计测定，同位素样品采
用阴离子交换树脂法取样，萃取硝酸盐并制成硝酸银样品，然后通过高温燃烧方法将其转化为和，用于和的气体稳定同位素质谱仪测定。
-3NO 2N 2CO N 15δO 18δ结果分析
1）反硝化作用的识别
DO 即水中溶解氧，是判断是否为厌氧环境的基本指标，各采样点的DO浓度在
0.23～3.37mg/L的范围,具备发生反硝化作用条件；样品点的与浓度关
系大致符合指数关系；沿着反硝化取样点，线性回归的直线斜率为0.6，接近1:2。
综合以上证据，说明存在反硝化作用。
N 15δ-3NO N O/1518δδ2） 硝酸盐污染源的识别
理论上，如果硝酸盐来源于某个污染源，沿着反硝化作用的拟合线的方向反推与某污染源的在图上的区域相交，即可确定其来源。
缘于硝化作用产生的硝酸根中的2中个氧原子，一个来自介质水，一个来自大气O,因此有
223O 18O H 18NO 18O 3
1
O 32O δδδ+=
由此，若已知地下水的值，可据此导出反硝化作用前的初始值，
进而追溯其来源。
采用‰，且测定得‰。
，计算得到2.1‰，由此来确定硝酸盐污染的主要来源。
将反硝化所得到的拟合线逆向延长至与反硝化作用前的初始值所在直线相交，则交点所在的区域应为该区硝酸盐污染的主要来源。
O 18δ-3NO O 18δ5.23O 2O 18=δ-8.7O O H 182=δO 18δ。