滦河上游流域地处农牧交错带，生态环境脆弱。过去几十年，土地利用变化剧烈，使源流区地下水位下降、径流减少且水质恶化。但滦河上游处于季节性冻融区，冻融作用对流域内河水和地下水中硝酸盐的时空变化和转化过程影响显著，厘清冻融过程对水与物质运移的影响规律，对于区域水环境治理具有重要意义。

中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心沈彦军研究组，通过流域尺度水体采样和同位素分析，解析了滦河上游河水和地下水中硝酸盐的来源以及硝酸盐浓度的季节变化特征、关键影响因素。研究发现，滦河上游3.44%河水和26.44%地下水的硝酸盐浓度超过了世界卫生组织（WHO）饮用水安全限值。河水硝酸盐的峰值出现在冻结期与融水期，地下水硝酸盐的峰值主要出现在雨季与融水期；水文地球化学过程和人类活动分别主导河水和地下水硝酸盐时空动态。研究还发现，畜禽粪肥和生活污水是导致河水和地下水硝酸盐污染的主要原因，对雨季河水与地下水硝酸盐来源的贡献率分别为51.9%和71.6%，且雨季硝酸盐的转化以硝化作用为主；在高流量期（雨季和融水期），农业面源污染对河水和地下水硝酸盐污染占主导地位，低流量期则生活污水点源污染占主导地位。该研究完善了季节冻融区河流和地下水系统中硝酸盐迁移和转化的理论框架，对精准治污具有重要指导价值。

上述研究以“Nitrate source and transformation processes in river water and groundwater in seasonal freezing and thawing region”为题发表在Journal of Hydrology: Regional Studies期刊上。孔晓乐助理研究员为第一作者，沈彦军研究员为通讯作者。该研究得到了河北省自然基金项目（D2022503001），河北省创新群体项目（D2021503001）和国家自然科学基金项目（42471041）项目的资助。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2025.102254

季节冻融区河水和地下水硝酸盐累积特征及主要影响因素