东苕溪是杭州市重要的水源地之一，因其富营养化问题日益严重而受到广泛的关注。本研究以东苕溪重要支流余英溪和太平溪作为研究对象，运用硝酸盐的氮氧同位素和水的氢氧同位素技术识别水体硝酸盐的污染源，结合SIAR模型解析研究区水体四种主要污染源的贡献率。本研究揭示了余英溪和太平溪水体硝酸盐的来源，阐明水体硝酸盐的转化，为控制东苕溪水体硝酸盐污染和改善流域水环境质量提供科学的依据。研究结果主要有以下三个方面：
　　（1）根据水化学分析以及水质评价可知，余英溪和太平溪水体均属于Ca2+-HCO3-型，主要受到石灰岩类岩石风化影响，DON和NO3--N是河流中TN的主要赋存形式。由于TN指标严重超标，研究区水质均没有达到Ⅲ类水体要求，内梅罗综合指数法的评价结果显示研究区处于中污染级，水体氮素污染情况严峻。对研究区水体氮素时空分布分析，结果表明：余英溪水体氮素（TN、NO3--N和NH4+-N）季节性变化规律较明显，三者均是在枯水期（一月和三月）较高，在丰水期（七月和十月）较低，而太平溪水体氮素季节性分布受到人为干扰较严重，TN在七月份较高，而NO3--N在十月和七月也都较高，其余氮素时间分布情况与余英溪相似；余英溪和太平溪空间分布规律类似，水体氮素在水库段较低，在河流下游段较高。
　　（2）运用主成分分析法（PCA），分别从余英溪和太平溪中分离出两个主成分，结合土地利用和水化学分析可初步判断水体硝酸盐主要来源。在余英溪地区，硝酸盐主要来源于是以大气降水、岩石风化和水蚀为主的自然源和以化肥为主的人为源；而在太平溪地区硝酸盐主要来源于是以大气降水、岩石风化和水蚀为主的自然源和以化肥、生活污水为主的人为源。
　　（3）硝酸盐稳定同位素技术表明水体主要存在硝化作用。运用硝酸盐稳定同位素联合SIAR混合模型，对硝酸盐四种潜在污染源进行定量估算，估算结果为：余英溪水体污染源贡献率分别为化肥（42.62%）＞土壤有机氮（29.27%）＞大气沉降（18.72%）＞粪肥及生活污水（9.38%），太平溪水体硝酸盐四种潜在污染源贡献率分别为化肥（42.63%）＞土壤有机氮（29.69%）＞大气沉降（14.73%）＞粪肥及生活污水（12.95%）。结果表明研究区水体硝酸盐主要受到农业活动影响，化肥和土壤有机氮是水体硝酸盐主要来源，而且大气沉降对于水体硝酸盐污染贡献比粪肥及生活污水更大。