白洋淀流域浅层地下水硝酸盐分布及来源的区域分异特征

白洋淀位于雄安新区规划的核心范围,地下水是白洋淀流域主要的用水水源。由于白洋淀上游工业、生活污水的排放和农田肥料过量施用等农业面源引起的硝酸盐污染来源多样,使得流域内地下水硝酸盐污染较为普遍。然而,目前对全流域尺度地下水硝酸盐分布特征及来源仍不明晰。本文在分析过去近10年地表水和地下水硝酸盐数据的基础上,于2016年12月采集了平原区浅层地下水样品,结合水化学和硝酸盐氮同位素,从全流域尺度解析浅层地下水硝酸盐污染分布的时空差异和不同来源氮对地下水硝酸盐影响的程度。研究表明：山区典型流域河谷沉积带地下水硝酸盐浓度高值主要受农村厕所粪污水和局地污水排放影响（最高达313 mg·L^-1）,而历史时期农田有机肥施用是近年来地下水硝酸盐普遍升高的原因;雨季降水淋滤作用使地下水硝酸盐浓度明显升高,硝酸盐超标率大于旱季的2倍以上。平原区地貌类型控制着不同来源地下水硝酸盐的空间分布和迁移转化。2016年12月平原区130个浅层地下水硝酸盐超标率为21.5%,从上游到下游不同地貌类型地下水硝酸盐浓度中值呈现下降趋势：洪积扇（42.4 mg·L^-1） > 冲洪积扇（24.1 mg·L^-1） > 冲洪积平原（6.0 mg·L^-1）和河道带（6.2 mg·L^-1）,而硝酸盐氮同位素中值呈现上升趋势：洪积扇（12.8‰）和冲洪积扇（11.3‰） < 冲洪积平原（16.7‰） < 河道带（20.9‰）,说明从上游到下游地下水硝酸盐反硝化作用增强。其中山前平原洪积扇和冲洪积扇地区渗透性较好,地下水硝酸盐超标率高达33.3%和34.0%,主要来源于污水和有机肥。湖泊洼淀区典型生活和工业污水河周边,地下水硝酸盐则存在工业、生活和化肥多污染源并存的特征,且随着地表治污措施的影响地表水和地下水硝酸盐浓度变化较大,污水侧渗导致河道周边地下水硝酸盐浓度较高,距河道较远含水层强烈的还原条件使地下水硝酸盐浓度降低（<10 mg·L^-1）,污染风险较低。鉴于以上不同区域地下水硝酸盐脆弱性程度和风险水平的差异,提出了对白洋淀流域上游山区、山前平原洪积/冲洪积扇区、湖泊洼淀污水影响区等硝酸盐脆弱区实施区域分异农田面源污染和水环境整治及管理的建议,为雄安新区水环境安全保障提供科学依据。     

外来调水对华北低平原区地表水和地下水 水化学特征的影响* ——以河北省南皮县为例

华北低平原区有着巨大的粮食增产潜力,同时也是粮食生产和农业水资源矛盾突出的地区。外来调水与浅层微咸水的联合利用是解决区域水资源问题的有效途径之一,同时也将引起区域水循环和水环境的改变。为明确外来调水对华北低平原区地表水和地下水水化学特征的影响,本研究在华北低平原区河北省南皮县域内对调水后不同季节地表水和地下水进行调查和采样,利用水文地球化学和氢氧(d~2H、d~(18)O)稳定同位素相结合的方法,研究外来调水对地表水和地下水转化及其水化学特征的影响。研究结果表明,11月至翌年7月,受蒸发作用的影响,地表水电导率(EC)和钠吸附比(SAR)增加,d2H、d18O同位素不断富集;由于地表水和周围土壤的交换吸附作用使其水化学类型向Na~+、Cl~-和SO_4~(2-)增加、HCO_3~-减少的咸水转变。调水改变了地表水和浅层地下水之间的补给关系,11月至翌年3月,沟渠附近浅层地下水受外来调水直接或者灌溉补给,使得3月浅层地下水EC降低,埋深变浅,部分采样点分布在外来调水的SAR-EC区域。受调水影响,3月沟渠附近浅层地下水水化学类型为Na·Mg·Ca-Cl·SO_4、Na·Mg-Cl·SO_4·HCO_3、Na·Mg-SO_4·Cl·HCO_3等,是11月调水(Na·Mg·CaSO_4·HCO_3·Cl)和浅层地下水(Na·Mg-Cl·SO_4)的过渡类型。3月至7月浅层地下水补给沟渠水,地下水埋深变深,7月浅层地下水水化学类型与3月相似。调水可以季节性地改善区域内沟渠水及其附近的浅层地下水水质,而对深层地下水和坑塘水的水质无改善作用。调水对沟渠水水质的改善体现在调水季节,对浅层地下水水质的改善存在滞后性,2014年11月调水之后,2015年3月浅层地下水的水质得到改善。因此,采用调水和浅层地下水、坑塘水混合灌溉,对合理开发利用区域咸淡水资源以及深层地下水压采,恢复地下水位意义重大。     

西南岩溶地区地下水污染及防治途径

岩溶地下水资源是西南岩溶山区最重要的生活生产用水来源,也是西南岩溶地区实现社会经济与生态建设全面可持续发展的重要保障。在分析西南岩溶山区地下水资源开发利用状况的基础上,对西南岩溶地区地下水污染现状及特点进行了调查分析。结果显示,西南岩溶地区地下水污染源主要来自城市经济活动、工矿开采及"三废"排放、农业生产面源污染、农村生活垃圾污染4个方面。提出了加强岩溶地区地下水调查及定位监测;加强水环境保护的宣传教育,提高村民水环境保护意识;调整产业结构,推进农村垃圾集中处理;发展有机生态农业;推进农村生态环境综合治理及地下水污染治理技术攻关等相应的防治与调控对策,认为防治岩溶地下水污染的关键在于预防。     

华北农区浅层地下水硝酸盐分布特征及其空间差异性

华北平原地下水硝酸盐污染备受关注,然而受地貌类型、土地利用、土壤结构、含水层水文地质条件等因素差异性的影响,对区域尺度上农区浅层地下水硝酸盐污染程度和特征尚没有统一定论。本文通过综述过去华北平原地下水硝酸盐污染程度的相关研究,并结合近年来对华北平原农业种植区浅层地下水硝酸盐研究所取得的认识,指出补给源区(太行山低山丘陵区)、山前平原和低平原3个典型地貌类型区浅层地下水硝酸盐研究存在的问题:补给源区土地利用变化多样、土壤和含水层渗透性好,要重视对源区氮输入的控制,加强低山丘陵区气候变化对水文过程和氮迁移过程影响机制的研究;山前平原区是农业高产区,地下水埋深较深且包气带厚度大,较高的浅层地下水硝酸盐浓度除了与点源、污水渗漏以及污水灌溉等直接影响因素有关外,农田过量肥料施用对地下水硝酸盐影响的程度、水氮迁移路径以及未来潜在风险是农区地下水硝酸盐研究中亟需关注的问题;低平原区较细的土壤沉积结构减缓了氮向下迁移的速度,但地下水埋深较浅,二者的制约关系决定了地下水硝酸盐浓度,因此应在理解地表水-土壤-地下水转化关系的基础上评估地下水硝酸盐污染的风险。     

氯丹和灭蚁灵在典型污染场地的空间分布研究

测定分析了典型氯丹和灭蚁灵污染场地上的土壤、浅层地下水、地表水和底泥样品,应用地统计学的理论和方法研究了氯丹和灭蚁灵的空间结构与分布特征。结果表明,氯丹、灭蚁灵空间变异性高,随机因素对空间变异起主导作用。厂区内生产车间附近土壤中氯丹和灭蚁灵污染严重,存在明显的水平迁移,污染扩散范围与风向呈现一定相关性。氯丹和灭蚁灵随水的淋溶作用存在显著的竖直迁移,已经扩散至深层土壤中。污染场地附近的浅层地下水和地表水均被污染,底泥污染被限制在排污口附近。通过Kriging法插值画出土壤和浅层地下水中氯丹和灭蚁灵的等值线图,清晰地看出氯丹和灭蚁灵的分布趋势:氯丹和灭蚁灵在表层土壤中污染程度较重,下层土壤和浅层地下水中的污染分布均与上层相对应。土壤、浅层地下水、地表水和底泥中灭蚁灵浓度均小于氯丹,这与氯丹和灭蚁灵的挥发性、迁移性、吸附性等理化性质有关。通过与同类POPs污染场地研究的对比分析发现,此类场地土壤中的POPs分布存在共性特征。     

太湖地区农田水环境中氮和磷时空变异的研究

试验研究了太湖地区农田水环境中N和P的动态变化结果表明:太湖地区农田水环境均受到不同程度的N、P污染,且3~7月间呈加重趋势;目前地表水特别是太湖水中N、P含量已远远超过富营养化的极限值,富营养化程度十分严重;地下水中总P和NO3--N含量变化明显,NH4 -N已劣于V类地下水质量标准,基本不适合饮用;浅层地下水中的NH4 -N含量与土壤黏粒含量呈负相关关系,深层地下水(井水)中NO3--N含量与pH值呈正相关关系。该研究可为太湖地区水环境保护和农业面源污染治理提供参考依据。     

峨眉山东麓地区水环境质量评价

峨眉山东麓地区地表水，地下水主要污染组分为ＰＯ＾３－４和Ｆ＾－。本文以水环境背景值为标准，对地表水，地下水进行环境质量综合评价，并将地下水污染分为三级和七个区，并认为地下水污染是由人为天窗入渗所致。     

辽宁省水资源存在的问题与保护对策

辽宁省是一个水资源短缺的省份 ,正常年缺水达 7亿m3。全省 14个市年污水排放总量达 2 9 7亿t。经检测受污染河流已达到检测总河流的 83 8% ,同时地表水污染有加重的趋势。地下水存在严重超采、海水入侵、污染严重等问题。针对辽宁省水资源存在的问题应加强污染源头的治理监督工作 ;加强城市生活污水处理和污水资源化设施的建设 ;增加省界、市界和县界水体的水质监测网点 ;搞好水土保持工作 ,加强非点源污染的综合治理 ;加强饮用水源区的保护 ;充分利用地表水和降水资源 ,减少地下水的开采量     

贵阳市水文地质条件及环境效应研究

为了查明水文地质条件以及产生的各种环境效应,通过野外调查贵阳市环境地质背景,分析了研究区的水文地质条件,对各含水岩组的富水性进行评价,同时根据研究区地层植被发育情况、地下水环境监测数据、具体工程实例和近3 a的地下水水质检测等资料,运用空间信息统计方法,探讨了水文地质条件下产生的城市生态环境效应、环境水文地质效应、环境工程地质效应、地下水环境污染效应。取得的主要结果有:①贵阳市地表水、地下水丰富,地下水以岩溶水为主,其次为基岩裂隙水;②贵阳市形成宽1～7 km,长逾70 km的环城林带,为贵阳市提供了良好的生态环境条件;③由于大量开采地下水资源,在和尚坡、三桥地段形成降落漏斗群,破坏水文地质结构,产生环境水文地质效应;④在工程建设中抽排地下水产生地面开裂、地表塌陷等环境工程地质效应;⑤由于工业废水和人类生活污水的排放,使地下水环境在不同程度上受到了污染,产生水环境污染效应。该研究结论可为贵阳市城市环境的保护和可持续发展提供依据。     

城市地下水水源地水质预测研究

城市地下水水质的好坏直接受城市污水和城市垃圾的影响。地下水的主要污染途径为雨后垃圾场内垃圾淋滤液的间歇入渗和排污干渠内污水的连续入渗。以沈阳市某地拟建地下水水源地的污染源为研究对象 ,根据地下水的主要污染途径和污染方式 ,利用二维平面扩散数学模型 ,对城市垃圾场的雨水淋滤液 ,在地下水含水层中的运移进行了数学模拟 ;利用地下水与地表水联测的方法 ,对地下水受排污干渠污水的影响进行了定性分析 ,从而对水源地的地下水进行了定性、定量水质预测。预测结果为 :研究区拟建水源地地下水 2 0a内不会受城市垃圾场和排污干渠的影响。     

河南粮食核心区建设规划地下水环境影响评价

研究了实施河南粮食核心区规划对地下水环境的影响问题,提出了科学合理利用地下水资源的对策。河南粮食核心区北部区域已出现地下水超采情况,南部区域地下水开采潜力较大。超采区应采用井灌、渠灌联合运行方式,以及雨洪补源、引黄补源、地表水与地下水联合调蓄利用、节水灌溉等措施,控制地下水水位的下降。严格控制氮肥施用强度等措施可减轻地下水硝酸盐污染负荷。在规划实施中深入研究、跟踪评价农业面源对地下水的影响程度和范围,及时采取控制措施,保护地下水水质。     

污水灌溉对农业环境影响的研究——以石家庄市污水灌溉区为例

通过对石家庄市污水灌溉区污水,农作物,土壤及地下水的现状调查及评价,研究了污水灌溉对农作物、土壤及地下水的影响。结果表明,石家庄市排放的污水水质为有机污染类型,硫化物污染较重,有机物污染中度、重金属类污染较轻;污水泽排污水渠两侧地下水有影响,影响范围为１００￣２００ｍ;该市已用污水灌溉农田４０年,作物（小麦、玉米）籽粒中重金属含量均应低于国家食品重金属限量卫生标准;表层土壤中重金属含量均低于国家土     

污水灌溉与污水土地处理系统试验及模拟仿真研究

为解决大面积不加控制的污水灌溉和未经处理的污水自由排放造成的地表水体污染问题,提出了由作物生长季节污水灌溉、低温季节污水储水入渗和地下水管理3个子系统构成的污水灌溉与污水土地处理系统.对污水灌溉子系统污染物去除效果和污水储水入渗子系统冬季工作状况进行了试验研究,利用MODFLOW模型对地下水管理子系统运行效果进行了模拟,探讨了污水灌溉与污水土地处理系统的运行性能及其对地下水的影响.结果表明:在作物生长季节内,污水灌溉子系统可有效提高系统水力负荷、污染物去除效果良好、对地下水水质无显著影响;在无作物生长的冬季,污水储水入渗子系统可保持冰层下污水持续入渗,确保低温下污水土地处理系统的正常运行;通过采用适当的地下水管理调控措施,可避免高定额污水灌溉和储水入渗对地下水产生的潜在不利影响,达到地下水管理子系统控制范围内地下水水量平衡.     

污水灌溉对农业环境影响的研究--以石家庄市污水灌溉区为例

通过对石家庄市污永灌溉区污水、农作物、土壤及地下水的现状调查及评介,研究了污水灌灌对农作物、土壤及地下水的彭响。结果表明,石家庄市排放的污水水质为有机污染类型,硫化物污染较重,有机物污染中度,重金属类污染较轻;污水对排污水渠两侧地下水有影响,影响范围为100～200m;该市己用污水灌灌农田40年,作物(小麦、玉米)籽粒中重金属含量均相应低于国家食品重金属限量卫生标准;表层土壤中重金属含量均低于国家土壤环境质量标准中规定的二级标准。合理灌溉污水可增加土壤有机质和全N含量。     

昆明盆地浅层地下水氮的分布及污染机理

通过对研究区内多年水质监测资料的分析,查明了昆明盆地浅层地下水中三氮的含量及其分布规律,在此基础上,从地下水污染源、区内的地质环境条件以及地下水开采等方面探讨了地下水中三氮的迁移、转化及其污染机理.最后,指出三氮污染已成为昆明盆地浅层地下水污染的普遍问题,地下水三氮入湖通量在一定程度上对滇池的富营养化发展起了作用.     

山西太原污灌区农田土壤汞污染状况及其生态效应

本文测定了山西太原污灌区农田土壤中汞污染状况 ,并采用盆栽模拟的方法 ,研究了汞污染对土壤酶活性、土壤有效磷含量、小麦产量以及地下水质的影响 ,结果表明污水灌区土壤中汞的累积量明显高于清水灌区 ,随着汞污染程度的加重 ,对土壤酶活性及小麦生长的抑制作用也增强 ,长期利用污水灌溉 ,土壤中汞会下移 ,从而对浅层地下水造成污染     

重庆三峡库区水环境问题与保护对策探讨

三峡水利枢纽工程对三峡库区生态环境产生多方面负面影响,其中对库区水环境的影响尤为突出。通过对重庆三峡库区水环境现状的认识,深入剖析了水环境存在的主要问题以及形成原因,指出工业污水、固体废物、生活垃圾、农业非点源污染是造成近年来水环境污染加重的主要原因,并提出了可持续水环境保护的对策。     

内蒙古德岭山地区灌溉农业发展对浅层地下水系统演化的影响

为了了解灌溉农业发展对浅层地下水系统演化的影响,该文以1979年内蒙古德岭山地区浅层地下水系统未遭受人类活动强烈干扰时的状态为初始状态,采用水均衡原理计算2008年地下水的各种补排量,并进行地下水质量评价。通过对比初始状态与现状条件下浅层地下水系统输入(补给项)和输出(排泄项)的变化、水动力场与水化学场的变化,分析该地区浅层地下水系统的演化方向和规模。研究结果表明:灌溉农业的发展已成为影响浅层地下水系统演化的主要因素。灌溉农业对研究区地下水系统动力场演化的影响主要表现为局部区域地下水水位的持续降低和地下水流场的剧烈变化;对地下水系统化学场演化的影响主要表现为地下水化学类型的改变和地下水污染的加重。     

国外防止畜牧污水污染水域采取的措施

为了防止畜牧废物污染水资源,各国采取了法律的、行政的和经济的等多种措施。捷克斯洛伐克防止水污染措施,包括防止畜牧污水引起的污染,反映在1975年通过的《水法》中。建立保护带是保护生活和工业用水水源不受污染的最重要措施之一。保护带分三级。为了评价畜牧污水对地下水和地表水水质的影响,规定了水体中各种污染物     

苍溪县工业园水环境评价及污染防治对策

水环境评价和预测是水资源规划管理的重要内容之一,对促进水资源可持续利用具有重要现实意义。以苍溪县工业园地表水环境监测数据为基础,应用单项标准污染指数法对跌马桥沟地表水环境的影响进行评价,并采用完全混合模型和一维稳态水质模型相结合的方法对排污口下游的地表水进行预测;最后对结果进行了初步分析,并提出了相应的污染防治对策,以期为制定水环境宏观决策及区域经济发展规划提供必要的科学依据。