地下水是人类主要的饮用水源之一,但是其污染却日益严重,其中,地下水氮污染一直是人们广泛关注的环境问题之一。氮元素主要通过包气带进入地下水中,进而造成了地下水中硝酸盐的污染。因此,研究地下水中氮的来源及包气带中氮的迁移转化对治理地下水污染十分重要。本文以河北平原浅层地下水和包气带作为研究对象,对研究区域内的浅层地下水环境污染现状进行了调查,并利用氮氧双同位素的技术手段查明地下水中氮的污染来源;同时,开展室内土柱淋滤实验对潮土包气带中氮的迁移转化规律进行了研究,阐明其迁移转化机制;最后,利用Hydrus-1D软件对于氮元素在潮土包气带中的迁移转化进行模拟预测,为治理地下水污染提供依据。本文主要研究结果如下:河北平原中,中部平原区NO3--N浓度为4.44 mg·L-1,在三个子平原中最小,地下水污染最小;而东部滨海平原区NO3--N浓度为31.52 mg·L-1,污染最为严重。在2009-2014年,NO3--N平均浓度为18.72 mg?L-1,超过美国饮用水标准0.872倍。而同位素示踪氮来源的结果表明,东部滨海平原区和中部平原区硝酸盐氮来自于化粪池废弃物,山前平原区除这一来源外,还来自于化肥。选择河北平原中的潮土作为土柱淋滤实验的土壤,山前平原区的硝酸盐氮浓度平均值为1.68 mg·L-1,氨氮浓度平均值为13.56 mg·L-1,亚硝酸盐氮浓度平均值为0.23 mg·L-1;中部平原区的硝酸盐氮浓度平均值为1.08 mg·L-1,氨氮浓度平均值为13.95 mg·L-1,亚硝酸盐氮浓度平均值为0.11 mg·L-1。山前平原区的硝酸盐氮在96~192 h期间内浓度升高,随着氧气被消耗最终被分解;氨氮在最下层浓度最大;亚硝酸盐氮浓度在初期时急剧降低,随后浓度上升;中部平原区硝酸盐氮积累在土壤表层;氨氮在480 h浓度最大,亚硝酸盐氮浓度在20 cm的处累积较多。利用Hydrus-1D软件模拟预测氮素在潮土中的迁移,土壤水分运移模型和溶质运移模型的模拟预测中,硝酸盐氮最大绝对误差为0.033,氨氮最大绝对误差为1.076,实验值与模拟值相近,因此,可以利用Hydrus-1D软件很好地进行硝酸盐氮及氨氮的模拟预测。