菜地氮素循环途径及其环境效应综述

菜地生态系统氮肥投入量大,氮素循环强度高,损失途径多,损失量大。氮素除被作物吸收外,易造成土壤硝酸盐累积,引起土壤质量下降,进而通过剖面淋洗、地表径流和硝化、反硝化等途径损失,造成地下水硝酸盐污染、地表水富营养化以及大气污染．同时土壤中过量的硝酸盐累积引起蔬菜对硝酸盐过量吸收,造成蔬菜硝酸盐超标。水体和蔬菜硝酸盐超标对人体健康存在直接的负面作用。然而菜地复种指数高,在今后仍是增加农民收入的重点产业。菜地大量氮肥的施用引起的环境问题日益突出。综述了氮素循环途径及其环境效应。     

广州市白云区露天蔬菜地土壤及地下水硝酸盐污染调查研究

通过调查和地下水田间采样,对广州市白云区部分露天蔬菜地的土壤和地下水中的硝酸盐氮含量进行了测定分析。结果表明,土壤中全氮含量为0.122%,属中上水平,菜地地下水的硝酸盐氮浓度范围为0.13~49.84 mg/L,出现超标现象。分析了地下水中硝酸盐含量升高的主要影响因素,指出过量施肥会造成地下水硝酸盐污染。     

长期蔬菜种植对菜地土壤剖面硝酸盐分布和地下水硝态氮含量的影响

蔬菜种植具有集约化程度高和施肥量大等特点,但长期种植蔬菜对深层土壤硝酸盐含量与分布的影响及其与地下水NO3--N含量的关系尚需深入分析。以湖南长沙县黄兴镇蔬菜基地为研究对象,采集不同种植年限菜地的浅层地下水、0-100 cm土壤剖面样品和植物样品等分析NO3--N含量,探讨长期蔬菜种植对菜地土壤剖面硝酸盐分布和地下水硝态氮含量的影响。结果表明,蔬菜种植年限对地下水NO3--N含量影响明显(P0.05),老菜地区域地下水NO3--N含量为29-41 mg/L,均比新菜地区域高10 mg/L。菜地土壤剖面中NO3--N含量与蔬菜种植年限关系密切,当种植年限增加到20-30 a后,蔬菜土壤出现严重硝酸盐累积现象,0-100 cm共累积了NO3--N 602.3kg/hm2,耕层土壤及地下水中的NO3--N含量均与氮肥投入量正相关(P0.05)。研究表明,长期种植蔬菜土壤(20-30 a)不仅在0-100 cm土层中积累大量的硝酸盐,而且导致地下水中和蔬菜中NO3--N含量超标。因此,蔬菜种植需要通过科学施肥方法严格控制氮肥投入,拟达到环境和食品安全目的。     

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NO-3-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NO-3-N含量最高.达10.6 mg·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,NO-3-N达到13.1 mg·L-1,其次为果园.随着埋藏深度的增加,NO-3-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.     

京郊地区3种典型农田系统硝酸盐污染现状调查

 【目的】研究北京市3种典型的农田系统（粮田、菜田和果园）土壤氮素累积、蔬菜和地下水硝酸盐污染状况。【方法】采用调查研究方法,采集不同类型农田土壤、蔬菜和地下水样品,并对样品属性进行翔实记录,根据测试结果和记录进行分析。【结果】土壤氮素累积严重,菜田0～30 cm土层土壤硝态氮含量平均为46.2 mg?kg-1,是粮田的3.8倍;果园0～30 cm土层土壤硝态氮含量是粮田的1.2倍。菜田地下水硝态氮含量平均为13.8 mg?kg-1,是粮田地下水的2.8倍,地下水硝酸盐含量超标率为44.8%,是粮田地下水超标率的3.3倍。果园地下水硝酸盐含量为9.3 mg?kg-1,是粮田地下水的1.9倍,地下水超标率为23.5%,是粮田的1.7倍。蔬菜硝酸盐污染严重,绿叶菜类蔬菜硝酸盐含量最高,为2 685.5 mg?kg-1,其次是根茎类、白菜类、果菜类。根茎类、绿叶菜类、瓜果类和白菜类超标率分别为80.9%、37.9%、29.7%和2.2%。【结论】土壤、植株和地下水硝酸盐含量与氮肥施用量直接相关,菜田和果园施肥量大,其土壤硝酸盐累积明显,地下水硝酸盐超标率高,蔬菜硝酸盐含量超标严重。     

苏州市菜地土壤硝酸盐累积现状与特征分析

对苏州市菜地土壤硝酸盐累积现状及特征的分析结果表明:菜地土壤硝酸盐累积量均值为100.28 mg/kg,不同菜地土壤累积量差异较大,最小值为5.65 mg/kg,最大值达403.05 mg/kg,变异系数达103.75%;菜地土壤硝酸盐累积量随着种植年限的增加而显著提高,5年以上的菜地土壤硝酸盐累积量分别是1～4年菜地、非菜地土壤硝酸盐累积量的1.56倍、14.79倍;大棚菜地土壤硝酸盐累积量显著高于防虫网、露地菜地土壤的硝酸盐累积量,5年以上大棚菜地土壤硝酸盐累积量分别是防虫网、露地及非菜地土壤硝酸盐累积量的5.35倍、7.82倍、23.84倍.     

地下水硝酸盐氮污染防治研究

采用室内土柱实验法,研究了向土壤中掺入活性炭纤维对地下水硝酸盐氮污染的防治效果。结果表明,将活性炭纤维掺入土壤中,可以强化土壤反硝化作用,防止硝酸盐氮对地下水的污染。这种防治技术简单、有效,并且能增加土壤的肥力和保墒能力。环境效益和经济效益皆佳。     

露天蔬菜基地蔬菜-土壤-地下水硝酸盐污染状况评价

为系统了解露天蔬菜基地蔬菜-土壤-地下水硝酸盐污染状况，科学指导蔬菜生产，保护生态环境，通过田间采样方法，对长沙市郊东岸乡一露天蔬菜生产基地的蔬菜、土壤和地下水中的硝酸盐含量进行了测定分析．结果表明，所调查的6类蔬菜108个样品中，硝酸盐的含量以菜薹类最高，平均含量为2924mg/kg；其次是绿叶类和白菜类，平均含量为2227mg／kg；而瓜类、豆类、茄果类最低，平均含量为480mg/kg．蔬菜硝酸盐污染达严重至高度污染水平的超标率，菜薹类、白菜类和空心菜等绿叶类蔬菜分别为34％-100％，23％-46％，25％-57％；而瓜类、豆类、茄果类硝酸盐污染较轻，达轻度污染水平的仪占50％；空心菜、小白菜和苋菜硝酸盐含量与对应土壤硝酸盐的含量呈显著正栩关；菜园土块位置下7～9m的地下水中的硝酸盐平均超标率达89％～100％．     

佛山市郊菜地土壤和蔬菜硝酸盐污染状况分析

通过采样调查分析了佛山市郊部分蔬菜生产基地的土壤、蔬菜硝酸盐与亚硝酸盐累积状况。结果表明,佛山市郊菜地的土壤硝酸盐污染严重,平均含量高达278.69 mg/kg,已达到极高水平;不同蔬菜的硝酸盐含量差别很大,以叶菜类蔬菜硝酸盐含量超标最严重,有30.4%的叶菜类蔬菜硝酸盐含量超过3 100 mg/kg的四级严重污染标准,处于严重污染状态,而瓜类、茄果类蔬菜中硝酸盐含量较低;蔬菜中的亚硝酸盐含量普遍较低,均未超标。在分析探讨土壤、蔬菜硝酸盐积累的原因基础上提出了相应的控制对策。     

菜地硝酸盐累积现状、影响及其解决出路

蔬菜是人们日常生活中不可缺少的副食品,但其是一种易富集硝酸盐的作物,而蔬菜体内硝酸盐的累积对人体健康有危害作用.大量研究表明,氮肥过量施用造成土壤硝酸盐积累是蔬菜硝酸盐含量超标的主要原因,各国学者曾先后采用不同的方法,从不同角度来研究硝酸盐产生的途径及解决办法,但大多研究比较分散,笔者总结了菜地硝酸盐累积的现状以及对地下水、蔬菜、大气、人体的影响,并就此提出了选育低硝酸盐累积量的蔬菜品种、科学的栽培管理措施等解决方法.     

Investigations on Nitrate Pollution of Soil, Groundwater and Vegetable from Three Typical Farmlands in Beijing Region, China

The aim of this study was to determine the nitrate pollution status of soil, groundwater, and vegetable from three typical farmlands (croplands, vegetable fields, and orchards) in Beijing region. During the investigation, hundreds of the soil,groundwater, and vegetable samples from three typical farmlands were collected and analyzed. In addition, attributes of all samples were recorded for data analysis. The results showed that nitrate was substantially accumulated in soil profiles,while the soil nitrate concentrations of vegetable fields and orchards were higher than those of croplands. Nitrate concentration in 0-30 cm soil of vegetable field and orchard were 3.8 and 1.2 times of that of cropland, respectively. Nitrate content of groundwater in vegetable field was 13.8 mg L-1 (with the over-standard ratio 44.8%), which was 2.8 folds of that in cropland. Nitrate concentration of groundwater under orchard was 9.3 mg L-1 (with the over-standard ratio 23.5%),which was 1.9 folds of that in cropland. High concentrations of the nitrate in vegetables were detected, particularly green leafy vegetables ranked first with 2 685.5 mg kg-1, followed by rhizome vegetables, cabbages, and fruit vegetables. The nitrate over-standard ratios of rhizome vegetables, green leafy vegetables, fruit vegetables, and cabbages were 80.9, 37.9,29.7, and 2.2%, respectively. The results revealed that the high nitrate concentrations of soil, vegetable, and groundwater might result from the high fertilization dose.     

江西省农业生产中化肥农药污染的状况及防治策略

概述了农田施用化学氮肥导致地下水及蔬菜硝酸盐污染的状况和不合理施用农药导致对土壤、地下水的污染及对生态平衡破坏的现状。通过对江西省15个县化肥农药使用状况的详细调查,对江西省当前农民在不同作物上使用化肥农药的现状作出了评述,提出了防止农业生态环境氮污染的对策和病虫草害综合防治技术策略。     

河北省蔬菜高产区化肥施用对地下水硝态氮含量的影响

采用野外调查采样与室内分析相结合的方法,对河北省蔬菜高产区中的7个县区进行了地下水硝酸盐含量监测,并研究了过量施肥对地下水硝酸盐含量的影响。结果表明：2005～2007年河北省蔬菜高产区地下水硝态氮平均值在5．18～7．54mg／L之间,符合世界卫生组织的饮用水水质标准（〈10mg／L）,但呈上升趋势。不同深度的地下水硝态氮含量差异明显,总体趋势是随着水体深度的增加,硝态氮含量呈明显的下降趋势。地下水硝态氮污染主要集中在≤30m的水体层。从土壤硝态氮含量与地下水硝态氮含量的相关性来看,两者呈正相关,即地下水硝态氮含量随土壤硝态氮的上升而上升,表明蔬菜高产区过量施肥会对土壤中的硝态氮经过雨水或灌溉水向下淋洗,个别地区已经造成了较为严重的地下水硝酸盐污染。     

蔬菜间作对土壤和蔬菜硝酸盐累积的影响

大量氮肥施用,易造成菜地土壤硝酸盐累积并引起地下水硝酸盐污染和蔬菜硝酸盐含量超标.为降低菜田氮素累积及环境污染风险,采用根深差异蔬菜间作的方法,研究其对土壤硝态氮时空变异规律和蔬菜硝酸盐含量的影响,选择根系较深的萝卜和根系较浅的芹菜进行间作种植大田试验.结果表明,无论在作物的生长前期还是收获期,此种间作增加了0～20 cm土层NO-3-N含量,同时降低了20 cm以下土层NO-3-N含量,能够减少土壤中NO-3-N的向下移动.从土壤NO-3-N累积剖面分布规律看,间作区O～40 cm土层NO-3-N累积量高于单作区,而40～100 cm土层NO-3-N累积量低于单作区,间作区土壤0～100 cm土层NO-3-N总累积量减少,收获期分别比萝卜和芹菜单作区降低1.4%、9.0%.间作有降低萝卜和芹菜硝酸盐的趋势,而间作区萝卜全氮含量显著高于单作区,同时间作显著提高了萝卜产量,此种间作还能够减少氮素的表观损失.总之,合理搭配的蔬菜间作既能够增强土壤对氮素的保蓄能力,减少土壤NO-3-N淋移,对蔬菜产量和品质也有一定正效应.     

奎河铜山段两岸地下水氮平衡和三氮污染研究

研究了奎河铜山段两岸地下水的氮污染状况及3种不同植被系统的氮平衡。结果表明:河水对氮污染具有一定的自净能力;两岸渗流系统对氮的去除率很高,污染河水对两岸20 m外的地下水氮污染影响很小;两岸不同植被系统地下水氮污染的程度表现为:蔬菜系统>小麦玉米轮作系统>树林系统,其中前两个植被系统地下水氮污染的主要来源是施肥。     

大棚蔬菜土壤重金属污染及其控制的研究进展与展望

蔬菜大棚土壤重金属污染日益凸显,并对我国蔬菜食品安全带来隐患。当前,我国污染土壤修复的研究主要集中于开放的、污染较为严重的农田土壤,而对相对封闭、污染较轻的蔬菜大棚土壤的研究较少。对我国蔬菜大棚土壤重金属污染的现状、来源及其与种植年限的关系加以阐述,综述了通过调控肥力条件、添加土壤改良剂、调整作物品种以及耕作制度的手段来控制大棚土壤重金属污染的方法,并在此基础上提出了大棚土壤重金属污染调控的研究方向。     

湖南省主要蔬菜土壤的肥力特征与蔬菜硝酸盐污染现状研究

通过典型区域调研,全面查明了湖南省主要蔬菜基地的主要肥力特征与环境硝酸盐的污染现状,阐明了土壤硝态氮和地下水硝酸盐的分布特点与成因,发现菜园土硝态氮的含量主要与距施氮时间长短密切相关;系统分析各类蔬菜硝酸盐的污染现状及其分布特征,探明了蔬菜硝酸盐的污染与其施氮水平和生态环境等的关系及其发展趋势,指出叶菜类的硝酸盐污染最为严重,是蔬菜硝酸盐污染防控研究的重点。     

基于Visual Modflow的西南矿区土壤地下水重金属污染评价

矿区地下水重金属污染评价是矿区土壤和地下水合理开发、利用和保护的一项基础性工作。以西南某矿山土壤地下水环境系统为研究对象,应用Visual Modflow软件,综合考虑矿区重金属污染特征、地下水固有的脆弱性、污染源荷载风险和污染危害性,模拟了矿区地下水流场和重金属在土壤地下水环境系统中运移的情况,为矿山土壤地下水重金属污染风险评价、管理和污染修复提供参考。