硝酸盐污染是全球关注的环境问题，威胁水生态系统和人类健康。然而，针对水化学、同位素组成、河流硝酸盐来源贡献的变异性及其转化过程研究不足，制约了流域尺度有效氮污染防治削减措施的制定和实施。
针对上述问题，中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊湿地生态水文团队姜三元副研究员联合河海大学和亥姆霍兹环境研究中心科研人员，选择鄱阳湖代表性农业子流域—宜丰河流域作为研究区，基于水质水化学、硝酸盐氮氧同位素和水体氢氧稳定同位素监测分析，结合主成分分析和基于贝叶斯理论的混合模型（MixSIAR）计算，识别硝酸盐转化过程和主要污染来源，评估硝酸盐来源贡献的季节变化及不确定性。
图1. 不同水体硝酸盐氮氧同位素分布特征与河流硝酸盐来源解析结果
研究结果显示，农业化肥是河流硝酸盐主要的污染来源（贡献率38.7%–52.7%），其次为土壤氮素（贡献率18.6%–35.0%），均呈现季节变化；粪肥和污水也有相当贡献（12.1%–24.3%），大气沉降的贡献最小（8.92%–9.22%）。由于农业化肥和土壤氮素同位素值分布范围广导致的贡献率估算不确定性最大，粪肥和污水贡献率估算的不确定性居中，大气沉降贡献率估算的不确定性最小。水化学和同位素特征清楚识别河道硝化、反硝化和生物同化过程，但这些过程未显著改变外部污染源对河流硝酸盐浓度的主控作用。相关成果近期发表在Journal of Environmental Management期刊上。该研究为应用水化学和多种同位素相结合的方法定量识别河流硝酸盐来源和转化过程提供了技术参考，并可服务于相似流域硝酸盐污染控制和削减策略制定。
