北京平原农区地下水硝态氮污染状况及其影响因素研究

研究了北京市平原农区4种埋深地下水的硝态氮污染状况及影响因素.结果表明,北京市平原农区深层地下水硝态氮污染已不容乐观,浅层地下水污染尤为严重.145眼深度在120～200 m的饮用井硝态氮含量最低,平均为5.16 mg L^-1,超标率（NO3-N≥10 mg L^-1）和严重超标率（NO3^--N≥20mg L^-1）分别为13.8%和6.9%;336眼深度在70～100 m的农灌井硝态氮平均含量为5.98 mg L^-1,超标率和严重超标率分别为24.1%和8.6%;而41眼深度在6～20 m的手压井硝态氮平均含量达14.01 mg L^-1,超标率和严重超标率分别高达46.3%和31.7%;77眼深度在3～6 m的浅层地下水质量最差,硝态氮含量平均为47.53 mg L^-1,超标率和严重超标率分别达80.5%和66.2%.远郊地下水质量明显优于近郊,其中饮用水超标率近郊为38.7%,远郊为3.0%;农灌水超标率近郊为52.6%,远郊为15.3%.地下水硝态氮污染在很大程度上受机井所处周边环境的影响,菜区特别是老菜区的地下水污染程度远远重于其他地区.140眼粮田农灌井硝态氮平均含量为2.45 mg L^-1,超标率仅为8.5%;而189眼菜田农灌井平均含量为8.66 mg L^-1,超标率高达36.0%;26个冬小麦夏玉米轮作粮田浅层地下水平均含量为18.02 mg L^-1,超标率为55.4%,43个保护地菜田浅层地下水样本平均含量为72.42 mg L^-1,超标率达100%.综合本研究结果,北京市平原农区地下水中的硝态氮主要来源于地表淋溶,过量施用氮肥是地下水硝态氮污染的主要原因.     

成都平原农区地下水中NO3--N含量变化规律研究

采用硝酸根电极法对成都平原温江县天府乡农区田间和水井的地下水NO-3 N含量进行了一年多的连续测定 ,探讨了该农区地下水中NO-3 N的变化规律和氮肥用量的影响。结果表明 :(1)田间地下水NO-3 N含量周年变化规律是冬春枯水季较高 ,且变幅较大 (0 3 6～ 2 62mgL- 1) ,平均值为 2 59mgL- 1;夏秋丰水季较低 ,且变幅较小 (0 84～ 5 48mgL- 1) ,平均值为 1 10mgL- 1。 (2 )前作麦季氮肥施用量 ,对稻季地下水中NO-3 N含量有明显影响 ,当前作施纯氮达 3 75kghm- 2 时 ,稻季地下水NO-3 N含量最高达 3 4 6mgL- 1,其平均值为 17 97mgL- 1,是施纯氮 150kghm- 2 平均值 1 3 0mgL- 1的 13 7倍。 (3 )井水中NO-3 N含量变化幅度为 0 14～ 16 53mgL- 1,3口井水平均值分别为 2 54、3 60、6 52mgL- 1,未超出我国生活饮用水卫生标准 ,但明显高于灌溉水NO-3 N含量的平均值 1 81mgL- 1。 (4)地下水位的高低与井水中NO-3 N含量没有线性关系     

北京市顺义区地下水硝态氮污染的现状与评价

对北京市顺义区 146眼地下水井中 ,其中饮用水井 (120～200m深 ) 32眼、农灌水井 (井深70～ 100m) 95眼、手压水井 (井深 6～20m) 19眼的硝态氮含量进行了调查分析。结果表明 ,该区饮用水硝态氮 (NO3--N)含量较低 ,全部达到国家饮用水一级标准 (10mg/L) ,水质总体良好 ,但个别地区已处于污染警戒状态 ;农灌水质量略逊于饮用水 ,但总体状况仍属良好 ,硝态氮 (10mg/L)超标率为 7.4 % ,另有 6.3%处于污染警戒状态 ;手压井水硝态氮污染较为严重 ,超标率达 36 .8% ,尤其是位于菜田中的手压水井超标率高达 50%以上。从耕地类型来看 ,粮田农灌水质量优于菜田。地下水硝态氮含量与井深度呈负相关关系 ,机井越深 ,硝态氮含量越低 ,超标率越低。本文还对地下水硝态氮污染的原因进行了分析。     

密云水库流域地下水硝态氮的分布及其影响因素

2008年11月至12月,采集了密云水库流域305个井的地下水样品,分析了其硝态氮含量。结果表明,密云水库流域地下水的硝态氮含量的平均值、超标率(10 mg L-1≤NO3--N<20 mg L-1)和严重超标率(NO3--N≥20 mg L-1)分别为6.81 mg L-1、13.77%和2.30%。其中村庄和菜地的地下水硝酸盐污染最为严重,35个村庄井和13个菜地井的地下水硝态氮含量的平均值分别为9.52 mg L-1和9.55 mg L-1,已接近WHO饮用水硝态氮含量10 mg L-1的限定标准,超标率分别为20%和15.38%,严重超标率分别为8.57%和7.69%。219个粮田井水的硝态氮水平位居中间,其硝态氮含量的平均值、超标率和严重超标率分别为6.59mg L-1、14.61%和1.37%。10个林地井的地下水硝态氮含量是最低的,其平均值为2.66 mg L-1,无超标现象。潮河流域农田地下水的硝酸盐污染比白河流域严重。潮河流域农田(124个井)的地下水硝态氮含量的平均值、超标率和严重超标率分别为8.42 mg L-1、21.77%和3.23%,而白河流域(122个井)则分别为5.03mg L-1、6.56%和0,即无严重超标现象。密云水库流域农田地下水的硝态氮含量呈现出上游低而下游高的趋势。玉米田地下水硝态氮含量在接近河道的地方有所降低,与地下水水位呈负相关,与化肥氮的施用量呈正相关,当地下水位小于7m时或当一年的化肥氮的施用量超过200 kg hm-2,存在地下水硝态氮含量超标的潜在危险。     

灌水定额对波涌灌溉土壤中硝态氮浓度的影响

为深入研究波涌灌灌水定额对地下水硝态氮运移的影响，通过肥液（硝酸钾溶液）室内入渗试验，模拟研究了地下水位埋深150 cm条件下，灌水定额对肥液间歇入渗地下水水质的影响规律。结果表明：不同灌水定额地下水中硝态氮浓度具有相似的变化规律，地下水位埋深越浅，地下水中硝态氮浓度的增加量越大，即浅层地下水易受硝态氮的污染；灌水结束时，进入地下水中的硝态氮量最大；在同一灌水定额条件下，地下水中硝态氮的浓度总体上随时间增加呈增大趋势；灌水定额越大，随下渗水分淋溶进入地下水中的硝态氮越多，对地下水造成的污染越严重。     

辽宁省粮食蔬菜主产区地下水硝酸盐含量调查分析

2005～2007年连续3年5次采集辽宁省粮食、蔬菜主产区地下水样品1000余个,利用TU-1810DASPC紫外可见光光度计测定硝酸盐含量。结果表明:粮食、蔬菜主产区地下水硝酸盐含量平均值为17.37mgL-1,硝酸盐含量小于20mgL-1的样品占70.53%,大于20mgL-1的样品占29.47%。保护地蔬菜产区农户饮用水硝酸盐含量平均值为21.19mgL-1,个别的蔬菜种植户地下水硝酸盐含量达到396.67mgL-1,超出国家安全饮用水标准15倍以上。水稻产区地下水硝酸盐含量平均值为19.14mgL-1,玉米产区地下水硝酸盐含量为14.21mgL-1。部分监测区域地下水硝酸盐含量超出安全饮用水标准13.0%～28.1%。不同县区地下水硝酸盐含量超标率排序为新民市53.75%>开原市42.35%>辽中县41.75%>黑山县33.46%>北镇市31.51%>铁岭县28.87%>昌图县28.33%>新城子区12.50%>于洪区10.00%>苏家屯区9.00%。     

再生水灌区地下水硝态氮空间变异性及污染成因分析

为了深入了解北京市再生水灌区地下水硝态氮空间分布规律及污染成因,该文基于地统计学理论、结合ArcGIS软件的地统计分析功能,绘制表达了该区域地下水硝态氮随机性和结构性的半变异函数图和空间分布图。结果表明,研究区域地下水硝态氮含量服从对数正态分布,且与1阶高斯克里格模型拟合最好,从获得的参数可知,地下水硝态氮的空间变程为9639.36m,为反应灌区硝态氮的分布特征,2个监测点的距离不应大于变程;其块金效应为0.43,表明地下水中的硝态氮含量的变化是结构性因素与人为因素共同作用的结果,同时还发现土地利用类型、地下水的开采强度与区域地下水是否容易遭受硝态氮的污染有很大的相关性,监测井深度越小、地下水位降幅越大,地下水硝态氮增幅越大,再生水蓄积区(坑塘水面)对应区域产生地下水硝态氮污染的风险较小。研究结果可为再生水的安全利用提供参考。     

太湖地区稻麦高产的氮肥适宜用量及其对地下水的影响

通过田间定位试验与土壤渗漏仪 (Lysimeter)模拟试验 ,研究太湖地区稻麦生产中氮肥过量施用带来氮肥利用率低与环境污染问题 ,探讨本区稻麦高产与减少氮肥淋洗的适宜氮肥用量。初步试验结果表明 ,氮肥适宜用量随着稻麦产量的提高而增加 ,本区两种主要土壤水稻、小麦高产的氮肥适宜用量(以N计 )分别为 2 2 5～ 2 70kghm- 2 与 1 80～ 2 2 5kghm- 2 ;适宜的氮肥用量使单位面积的有效穗数和每穗的结实颖花数均高 ,因而产量高。氮素的淋洗以NO- 3 N为主 ,主要发生在麦季与泡田插秧初期 ,其含量随着施氮量的增加而增加 ,每hm2 施N 2 2 5kg的模拟试验 ,麦季渗漏液的NO- 3 N浓度在 5 4～ 2 1 3mgL- 1,有60 %的样次超过污染标准 (NO- 3 N 1 0mgL- 1) ;田间试验 ,麦季施N量在 2 70～ 31 5kghm- 2 范围内 ,地下水NO- 3 N浓度在 1 9～ 1 1 0mgL- 1,有 2 0 %的样次接近 ,1 0 %的样次超过污染标准。长期NO- 3 N渗漏累积 ,势必对地下水构成潜在威胁。     

宁夏引黄灌区日光温室集约种植区浅层地下水硝态氮含量与耕层土壤硝态氮含量的关系

  目的  探讨宁夏引黄灌区日光温室集约种植区地下水硝态氮污染现状及其与土壤硝态氮含量之间的关系,为有效防治地下水硝态氮污染及土壤盐渍化提供理论依据。  方法  通过抽样调查方法,采集7个典型日光温室集约种植区不同时期的214个地下水样及102个0 ~ 20 cm土壤样品,分析了地下水和土壤的硝态氮含量及电导率等。  结果  地下水样本硝态氮含量超过Ⅲ类水标准的达53.3%;近80%的土壤样本呈现出不同程度的盐渍化,其中中度盐化土占57%。当地下水硝态氮含量大于40 mg L?1时,地下水电导率、土壤电导率和土壤硝态氮含量均随地下水硝态氮浓度增加而急剧增加。土壤电导率与土壤硝态氮含量之间呈极显著线性函数关系,决定系数达0.376。土壤硝态氮含量与地下水硝态氮含量之间呈极显著的指数函数关系,土壤电导率与地下水电导率之间呈极显著的线性函数关系。  结论  宁夏典型日光温室集约种植区的地下水硝态氮污染和次生盐渍化严重,并与土壤硝态氮含量和盐渍化密切相关。     

河南省地下水硝态氮污染调查与监测

2006年对河南省43个县市地下水硝酸盐污染进行调查,结果表明:河南省地下水硝酸盐污染严重,537个样点地下水的硝态氮平均含量为9.31mg·L-1,接近世界卫生组织地下水硝态氮含量的最大允许浓度(10mg·L-1),超标率为31.4%。农业上长期大量施用氮肥是造成地下水硝态氮污染的重要原因。蔬菜大棚区污染最严重,这主要与该区施肥量大,灌溉频繁有关。河南省有86%的水井都在30m以下,浅井比较容易受到污染,硝态氮含量比较高,最高值达111.31mg·L-1。地域之间地下水硝态氮含量也存在差异:豫北(5.65mg·L-1)<豫东(8.30mg·L-1)<豫南(11.11mg·L-1)<豫西(11.78mg·L-1)。降低地下水硝态氮含量除了采取必要的农业措施外,还要加强宣传制定相关的有利于农业和农村可持续发展的农业法规。     

浅层地下水埋深、矿化度及硝酸盐污染的空间分布特征

对银川平原101个观测井取样分析,测定了其浅层地下水位埋深、矿化度及硝酸盐含量。应用地统计学方法结合GIS技术对数据进行了分析。结果表明,地下水埋深服从正态分布,而矿化度和硝酸盐服从对数正态分布。银川平原地下水位埋深、矿化度和硝酸盐含量的平均值分别为1.78m,1.81g/L和3.17mg/L。三者在一定范围内均存在空间相关性,它们的空间相关距离分别为23.7、13.3和12.6km。运用Kriging方法对未测点进行了估值,绘制了三者的空间分布图。银川平原地下水埋深总体较浅,研究区约有75.1%的地区地下水埋深为1.5～2.0m,发现在平原中部的银川地区一带形成了以新旧城区为中心的地下水位降落漏斗区。地下水矿化度在整个平原内自西南向东北呈逐渐升高的趋势,其中66.4%的区域达到了农田灌溉水质标准。仅有3.7%的局部地区的地下水硝酸盐含量超过了饮用水水质标准。     

武汉市城郊区集约化露天菜地生产系统硝态氮淋溶迁移规律研究

以武汉市及其周边区域的典型露天菜地为研究对象,对菜地土壤、土壤溶液及菜地附近井水中硝态氮（NO3--N）含量进行了周年监测分析。结果表明:菜地土壤100 cm内各土层NO3--N平均含量为11.2 mg/kg,其中0~20 cm土壤剖面NO3--N含量为21.1 mg/kg;60 cm深度处土壤溶液中NO3--N含量为27.5 mg/L;井水中NO3--N含量为19.6~39.8 mg/L,其含量达到了饮用水安全标准的2~4倍。由此说明:武汉城郊菜地土壤NO3--N淋失量较大,已造成地下水NO3--N污染;且硝酸盐淋失量随着氮肥施用量和水分输入量的增加而增大,同时与种植蔬菜的种类有一定相关关系;由于土壤理化性质不同,土壤硝酸盐含量在正常范围内并且尚能够安全种植作物时,地下水可能已受到严重的污染,这种情况在砂性土壤中表现更为明显。本文的研究为科学评价露天菜地土壤和地下水NO3--N污染提供了科学理论依据。     

山东省地下水硝酸盐含量状况及影响因素研究

国内外大量研究表明,地下水硝酸盐污染已成为普遍问题。为了摸清山东省地下水硝酸盐污染状况,通过调查取样分析,对本省地下水硝酸盐含量状况及其影响因素进行了研究。结果表明,山东省地下水NO3--N含量总体较低,平均为7.4mg.L-1,仅有2%的地下水超过了我国地下水质量标准（GB/T14848—1993）。地区之间地下水硝酸盐含量有很大的差异,其中临沂市NO3--N含量最高,达10.6mg.L-1。受降雨影响,雨季后地下水硝酸盐含量下降。农田利用类型对地下水硝酸盐含量影响较大,在粮田、设施菜地、露天菜地、果园4种类型中,设施菜地影响最大,NO3--N达到13.1mg.L-1,其次为果园。随着埋藏深度的增加,NO3--N含量呈先升后降的趋势,最大平均值出现在埋深20~50m的地下水中,达8.5mg.L-1。     

复合井修复地下水硝酸盐污染的效果

为探寻更适用于农田周边硝酸盐污染地下水的原位生物修复技术,该研究构建了A、B、C3套试验装置,分别刻画管井(A)、大口井与管井组成的复合井(B、C)。基于3套物理试验模型,定量对比分析了管井与复合井修复地下水硝酸盐污染的效果。结果表明:受水力停留时间的影响,相同流速条件下,A、B、C三套修复系统的硝酸盐负荷分别介于75～100、100～125、125～150 mg/L之间;在允许硝酸盐负荷范围内,去除率均可达到95%以上,且不会出现亚硝酸盐累积及氨氮超标现象,表明了复合井修复系统的可行性,可以实现地下水开采与修复同步进行,提高了地下水水源地供水安全保证率。     

田块尺度上土壤/地下水中硝态氮动态变化特征及模拟

以青岛市大沽河下游地区冬小麦–夏玉米轮作农田为对象,通过田间试验和室内分析,研究了不同深度土壤和地下水中NO3–-N在一个轮作周期内的动态变化特征,探讨了不同氮肥施用量和灌溉量对土壤-地下水系统中NO3–-N时空分布的影响,并基于土壤水动力学和溶质运移理论对土壤中NO3–-N运移过程进行了数值模拟。模拟结果表明:小麦季施氮(N)量达到380 kg/hm2,玉米季施氮量达到290 kg/hm2时,季末剖面深度130~160 cm土壤NO3–-N含量超过10 mg/kg;由地下水NO3–-N月累计量估算模型得出,NO3–-N在6月和8月向浅部地下水的淋失量最大,分别为7.20、7.67 mg/L。     

辽宁省粮菜主产区农村饮用水硝酸盐污染状况研究

为了解农村饮用水硝酸盐污染情况，2005-2008年连续4年7次采集辽宁省粮食、蔬菜主产区农户井水样品1307个，利用TU-1810DASPC紫外可见光光度计测定了硝酸盐含量。结果表明，粮食、蔬菜主产区农村饮用水硝酸盐含量平均值为18．96mg·L^-1，大于20mg·L^-1的样品占32．08％。保护地蔬菜产区农户饮用水硝酸盐含量平均值为21．26mg·L^-1，个别的蔬菜种植户地下水硝酸盐含量达到396．67mg·L^-1。水稻产区农村饮用水硝酸盐含量平均值为20．62mg·L^-1，玉米产区农户饮用水硝酸盐含量为17．8mg·L^-1。受硝酸盐污染的水井占监测水井总数的百分比分别为：昌图县34．52％、开原市49．63％、铁岭县38．92％、新民市52．68％、辽中县39．82％黑山具3242％和北镇市32．99％．