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湿地水环境是湿地研究重点关注的问题，氮是引发湿地水环境恶化的重要污染物。湖泊湿地是湿地的重要组成类型，演替带是湖泊湿地地表水和地下水物质与能量交换的场所，氮素会在演替带发生一系列的迁移和转化。分析湖泊湿地演替带氮素迁移转化机制，对湿地水环境研究具有重要意义。
本研究以西洞庭湖澧水和沅水湿地演替带为研究对象，澧水和沅水演替带分别位于农业区和非农业区。每个演替带设置2个横向监测剖面和3个纵向监测剖面，于2014年6月至2015年5月逐月采集地表水样和地下水样，现场测定地表水水位、地下水埋深、Eh、pH、温度，水样送实验室进行三氮浓度检测(三氮指三种主要无机氮NO3--N、NO2--N、NH4+-N)。此外，为分析演替带土壤理化参数于2014年5月取得土样122个。综合运用水文地球化学、水文地质学、环境水力学、地下水动力学等知识，结合数理统计分析方法，研究湿地演替带氮迁移转化规律，主要研究结论如下：
(1)分析了演替带地表水中三氮时空变化特征。演替带地表水中NO3--N浓度占三氮总量的70%~90%，澧水中NO3--N、NO2--N、NH4+-N浓度比沅水高约12%、27%、66%。NO3--N空间差异较小，时间差异较大；NO2--N空间差异中等，时间差异很大；NH4+-N时间和空间差异相对较大。
(2)研究了演替带地下水中三氮从上游至下游、由湖及岸的变化规律。演替带地下水中NH4+-N浓度占三氮总量的50%~90%，澧水中占比达到70%以上。澧水地下水中NO3--N浓度比沅水略高，NH4+-N浓度是沅水的2.3倍，而沅水地下水中NO2--N浓度比澧水高29%。NO3--N时间差异较大，NO2--N浓度低变化小，NH4+-N时间差异很大。从上游到下游方向、由湖及岸方向，三氮的浓度大小关系随时间变化具有一定的规律性，澧水比沅水波动性更强。
(3)分析了演替带地表水与地下水中三氮的浓度关系。澧水和沅水演替带地表水中NO3--N浓度远高于地下水，而地表水中NH4+-N浓度远低于地下水，NO2--N浓度在地表水与地下水中差异不大。
(4)探讨了演替带氮素和地下水中三氮主要来源。位于农田区的澧水演替带氮素来源主要是农耕施肥和生活污水，而土壤裸露的沅水演替带氮素则来自生活污水。演替带地下水中NO3--N主要来源为地表氮污染源垂向入渗和地表水补给。演替带中NO2--N极不稳定，易受各种因素影响。澧水演替带地下水中高浓度NH4+-N源于土壤氮素随着降雨和灌溉水入渗到地下水，而沅水演替带地下水中氮素来自地下径流携带。农耕施肥使地下水中NH4+-N浓度偏高，加重了地下水氮污染。
(5)研究了演替带氮素迁移转化机制。氮素在演替带进行复杂的物理迁移和生化转化，受到地表水水位、地下水埋深、降水量、土壤与土壤环境、Eh、pH、温度、微生物活性和其它元素含量等因素驱动。运用主成分分析法将这些影响因素重新组合，丰水期、平水期和枯水期的因子表达式存在差异，不同时期的氮素迁移转化过程在水平方向和垂直方向存在共性和特性。
(6)分析了水质状况并对地下水健康风险进行评价。澧水和沅水水质较好，可作为地表饮用水源。澧水和沅水地下水受到NH4+-N严重污染，污染程度澧水比沅水重。基于三氮的地下水健康风险澧水比沅水大。NH4+非致癌健康风险贡献率最大，NO2-其次，NO3-最小。三氮的非致癌风险指数都小于1，现阶段三氮对人体的非致癌风险度较低，浅层地下水中三氮对人体健康是安全的。NH4+-N是最主要的非致癌慢性毒害物质。
研究特色与创新之处：①探讨了两个试验区地表水与地下水中三氮的共性和特性，并分析其氮素来源的差异。②揭示了氮素运移的影响因素，研究了丰水期、平水期和枯水期的氮素迁移转化机制。
本研究以西洞庭湖澧水和沅水湿地演替带为研究对象，澧水和沅水演替带分别位于农业区和非农业区。每个演替带设置2个横向监测剖面和3个纵向监测剖面，于2014年6月至2015年5月逐月采集地表水样和地下水样，现场测定地表水水位、地下水埋深、Eh、pH、温度，水样送实验室进行三氮浓度检测(三氮指三种主要无机氮NO3--N、NO2--N、NH4+-N)。此外，为分析演替带土壤理化参数于2014年5月取得土样122个。综合运用水文地球化学、水文地质学、环境水力学、地下水动力学等知识，结合数理统计分析方法，研究湿地演替带氮迁移转化规律，主要研究结论如下：
(1)分析了演替带地表水中三氮时空变化特征。演替带地表水中NO3--N浓度占三氮总量的70%~90%，澧水中NO3--N、NO2--N、NH4+-N浓度比沅水高约12%、27%、66%。NO3--N空间差异较小，时间差异较大；NO2--N空间差异中等，时间差异很大；NH4+-N时间和空间差异相对较大。
(2)研究了演替带地下水中三氮从上游至下游、由湖及岸的变化规律。演替带地下水中NH4+-N浓度占三氮总量的50%~90%，澧水中占比达到70%以上。澧水地下水中NO3--N浓度比沅水略高，NH4+-N浓度是沅水的2.3倍，而沅水地下水中NO2--N浓度比澧水高29%。NO3--N时间差异较大，NO2--N浓度低变化小，NH4+-N时间差异很大。从上游到下游方向、由湖及岸方向，三氮的浓度大小关系随时间变化具有一定的规律性，澧水比沅水波动性更强。
(3)分析了演替带地表水与地下水中三氮的浓度关系。澧水和沅水演替带地表水中NO3--N浓度远高于地下水，而地表水中NH4+-N浓度远低于地下水，NO2--N浓度在地表水与地下水中差异不大。
(4)探讨了演替带氮素和地下水中三氮主要来源。位于农田区的澧水演替带氮素来源主要是农耕施肥和生活污水，而土壤裸露的沅水演替带氮素则来自生活污水。演替带地下水中NO3--N主要来源为地表氮污染源垂向入渗和地表水补给。演替带中NO2--N极不稳定，易受各种因素影响。澧水演替带地下水中高浓度NH4+-N源于土壤氮素随着降雨和灌溉水入渗到地下水，而沅水演替带地下水中氮素来自地下径流携带。农耕施肥使地下水中NH4+-N浓度偏高，加重了地下水氮污染。
(5)研究了演替带氮素迁移转化机制。氮素在演替带进行复杂的物理迁移和生化转化，受到地表水水位、地下水埋深、降水量、土壤与土壤环境、Eh、pH、温度、微生物活性和其它元素含量等因素驱动。运用主成分分析法将这些影响因素重新组合，丰水期、平水期和枯水期的因子表达式存在差异，不同时期的氮素迁移转化过程在水平方向和垂直方向存在共性和特性。
(6)分析了水质状况并对地下水健康风险进行评价。澧水和沅水水质较好，可作为地表饮用水源。澧水和沅水地下水受到NH4+-N严重污染，污染程度澧水比沅水重。基于三氮的地下水健康风险澧水比沅水大。NH4+非致癌健康风险贡献率最大，NO2-其次，NO3-最小。三氮的非致癌风险指数都小于1，现阶段三氮对人体的非致癌风险度较低，浅层地下水中三氮对人体健康是安全的。NH4+-N是最主要的非致癌慢性毒害物质。
研究特色与创新之处：①探讨了两个试验区地表水与地下水中三氮的共性和特性，并分析其氮素来源的差异。②揭示了氮素运移的影响因素，研究了丰水期、平水期和枯水期的氮素迁移转化机制。