王 博 ，刘卫国

1.中国科学院地球环境研究所 黄土与第四纪地质国家重点实验室，西安 710061

2.中国科学院大学，北京 100049

随着我国工农业的迅猛发展，含氮化学物质的过度排放造成了很多的环境问题，比如连年增多的氮沉降和河流等水体的富营养化，为了应对这些风险，国内研究者越来越重视氮元素在自然界中的循环过程。各种新技术的加入，使得大量硝酸盐通过人类活动（工业废水和生活污水的排放，农业化肥和农药的使用，污染物填埋，化石燃料的燃烧泄漏等）不断进入土壤，河流和地下水硝酸盐污染已成为一个普遍存在的环境问题（Choi et al，2003；李思亮等，2005；Liu et al，2006；Yang et al，2007），而经过自然界的循环过程，单一的污染源会对整个生态系统都产生污染效应，例如：水体中氮过量时会造成富营养化，使水质恶化，影响水生生物的生长及繁殖；氨或铵盐存在过量时，反而会使土壤的土质变坏，影响植物生长；氮氧化物（主要为NOx和N2O）在高层大气时会对臭氧层的破坏起到催化促进的作用。

自然界中氮原子的稳定同位素有2种：14N和15N。空气中14N和15N的相对丰度为99.6337%和0.3663%，且15N /14N比值在不同地区、不同高度恒为1/272（Junk and Svec，1958）。通常以大气氮作为标准物。氮同位素分馏能够引起自然界含氮物质δ15N值的显著差异，研究发现大多数陆地物质的δ15N组成范围为-20‰ — 30‰，例如：土壤含氮有机物经过微生物的硝化作用δ15N值在-3‰ — 10‰变化，人工合成化肥的δ15N值大多在 0 ± 3‰（Kendall，1998）；而生活污水和有机肥中的δ15N值较高，来源于污水产生的硝酸盐δ15N值在4‰ — 19‰；人畜粪便产生的硝酸盐δ15N值范围是5‰ — 25‰；……