北京市集约化农区地下水硝酸盐含量变化分析

为分析和评价北京市地下水硝酸盐污染状况,以北京市集约化农区13个郊区县为研究对象,采集2005—2012年地下水样本,分析测定其NO-3-N含量。结果表明,地下水NO-3-N平均含量为6.34 mg·L-1,年际均值在5.85～6.93 mg·L-1之间,符合国家地下水质量标准（GB/T 14848-93）的Ⅲ类水质标准,超标率（＞10 mg·L-1）和严重超标率（＞20 mg·L-1）分别为19.36%和6.73%。地下水NO-3-N含量雨季后略高于雨季前;不同作物种植区地下水NO-3-N平均含量顺序为蔬菜种植区＞粮食作物区＞其他作物区＞果树种植区,均值分别为7.66、6.15、5.58 mg·L-1和4.97 mg·L-1;NO-3-N含量随地下水埋深增加呈明显下降趋势。     

河北省地下水硝酸盐污染总体状况及时空变异规律

通过对河北省11个地区连续7年共14次进行地下水取样及硝酸盐含量监测,对地下水硝酸盐污染现状及时空变异规律进行分析。结果表明,2006—2012年间河北省地下水硝酸盐(以N计)平均含量变化范围在6.73~9.84 mg·L^-1之间,总平均值为8.42 mg·L^-1,低于美国的饮用水标准(10 mg·L^-1)。河北省地下水硝酸盐平均含量呈逐年明显增加的趋势,河北省地下水硝酸盐10、20 mg·L^-1超标率分别为22.34%和9.73%,地下水硝酸盐大于20 mg·L^-1的Ⅳ类和Ⅴ类水分布频率明显增加,由2006年的6.96%增加到2012年的10.60%,增加了3.63%。不同地区间地下水硝酸盐平均含量和各类水的分布频率均存在明显的差异。地下水硝酸盐含量的最低值出现在廊坊、衡水和沧州地区,平均含量分别为0.64、0.62 mg·L^-1和0.97 mg·L^-1。秦皇岛地区地下水硝酸盐的平均含量最高,为26.45 mg·L^-1,是廊坊、衡水和沧州地区的27.27~42.66倍。秦皇岛地区地下水硝酸盐超标率也最大,为58.82%。衡水、沧州、廊坊地区主要以Ⅰ类水为主。保定、邢台、邯郸、石家庄和唐山等5个地区以Ⅰ和Ⅲ类水为主。秦皇岛、张家口和承德等地区以Ⅲ类水为主。其中,张家口和承德地区Ⅴ类水分布频率分别为15.53%和9.95%,仅次于本地区的Ⅲ类水和Ⅱ类水。     

辽河流域典型种植区地下水硝态氮含量特征分析

以辽河流域典型种植区为研究区域,对其地下水硝态氮含量进行分析,为合理施肥及有效防控种植区地下水硝态氮含量超标提供理论依据结果表明,辽河流域不同典型种植区地下水硝态氮含最差异明显,具体表现为花卉种植区(37.4 mg/L)＞玉米种植区(22.3mg/L)＞蔬菜种植区(21.9 mg/L)＞水稻种植区(19.2 mg/L),各典型种植区地下水硝态氮含量除水稻种植区外都超标,但水稻种植区地下水硝态氮含量变异系数较大,有超标的风险;地下水硝态氮含量超标率差异也较明显,其中玉米种植区超标率为12.5％～87.5％,水稻种植区为9.4％ ～75.5％,蔬菜种植区为17.9％～58.9％,花卉种植区为21.4％～96.0％另外,对于同一井深,不同种植区地下水硝态氮含量总体均表现为雨季前＞雨季后.     

土地利用变化对绿洲区地下水硝酸盐空间变异特征的影响

应用遥感、地理信息系统和地统计学方法,分析了三工河流域绿洲区地下水硝酸盐空间变异特征和土地利用/土地覆被变化状况,探讨了土地利用变化对绿洲地下水硝酸盐空间变异特征的影响.研究数据主要包括2004年77口采样井地下水水质数据以及1987年TM影像和2004年ETM影像数据.结果表明,流域上游至下游硝酸盐含量逐渐降低,样点含量介于1.4～83.1 mg·L-1之间,变异系数为1.11,属于较高的变异强度.上游冲洪积扇和下游冲积平原硝酸盐平均含量分别为27.37和6.02mg·L-1,冲洪积扇出现了显著的地下水硝酸盐污染.硝酸盐含量较高的区域均是土地资源开发历时较长的区域,主要为耕地和建设及工矿用地的土地利用变化方式.反映出随着绿洲的不断扩展,土地利用变化对地下水硝酸盐空间变异特征产生了显著的影响.     

粮食作物不同种植模式对地下水硝酸盐含量的影响

作者以华北平原麦玉两熟和南方红壤地区双季稻两种种植模式为研究对象,在麦玉两熟区,通过50个农户的调查,周年产量10347.5—14211.0kgh/m 2,氮肥用量499.5—670.5kgh/m 2,氮肥利用效率51.79%—54.44%;河北景县水体硝酸盐含量测定未发现超标;对不同产量地块水样测定,高产地块硝酸盐含量高于中产地块;对桓台和温县水体调查中发现,有3个水样硝酸盐含量超标,占调查总数的15.8%;对同一井水多年硝酸盐含量的测定,水体中硝酸盐含量逐年增加。双季稻作区117个农户调查,氮肥用量为436.3—594.3kgh/m 2,产量为6273.1—9278.2kgh/m 2,氮肥利用效率为28.76%—32.09%;双季稻不同时期水体硝酸盐含量测定未超标。为减少硝酸盐污染的发生,减少氮肥的投入,合理施用氮肥,加大有机肥的投入;提高氮肥利用效率。     

北方旱作农区农业气候资源时空变化特征

利用北方旱作农区317个气象台站1961—2010年地面气象观测资料,分析和比较了1961—1990年(时段Ⅰ)和1991—2010年(时段Ⅱ)农业气候资源变化特征。结果表明：全区日照时数总体呈降低趋势,时段Ⅱ较时段Ⅰ平均减少了92.9 h;研究区域近50年年降水量变化呈现西部增加东部减少的特征;与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ研究区域年均气温增加了0.97℃,高于全国平均水平,日平均气温稳定通过0℃、10℃的持续日数普遍呈增加趋势,喜凉作物生长期内≥0℃积温和喜温作物生长期内≥10℃积温分别平均增加198.6℃·d和197.3℃·d;研究期间全区气候变化西部地区总体呈暖湿趋势,东部地区总体呈暖干趋势。     

滇池流域地下水硝酸盐污染特征及影响因素研究

在滇池流域5个功能区采集了41个地下水的水样,对其硝酸盐含量状况进行分析。结果表明,滇池流域浅层地下水位硝酸盐含量高于深层地下水位,地下水硝酸盐含量变化范围为0.3~326 mg.L-1,平均含量为26.93 mg.L-1,已超出国家饮用水卫生标准,不同功能区对地下水硝酸盐含量影响的大小顺序为:蔬菜-花卉种植区>传统农作物种植区>城郊结合部>工矿区>昆明市主城区。分析氮肥投入量、地下水位深度等因素对污染地下水硝酸盐的影响可知,氮肥投入量和地下水中硝酸盐含量呈明显正相关。     

滇池流域地下水硝酸盐污染特征及影响因素研究

在滇池流域5个功能区采集了41个地下水的水样,对其硝酸盐含量状况进行分析。结果表明,滇池流域浅层地下水位硝酸盐含量高于深层地下水位,地下水硝酸盐含量变化范围为0.3~326 mg.L-1,平均含量为26.93 mg.L-1,已超出国家饮用水卫生标准,不同功能区对地下水硝酸盐含量影响的大小顺序为:蔬菜-花卉种植区>传统农作物种植区>城郊结合部>工矿区>昆明市主城区。分析氮肥投入量、地下水位深度等因素对污染地下水硝酸盐的影响可知,氮肥投入量和地下水中硝酸盐含量呈明显正相关。     

北京市通州区浅层地下水水化学特征时空变化分析

为分析通州区线层地下水水化学特性的时空分布特性,在19个监测站位采集了2007—2013年的丰、枯水期的浅层地下水样品进行监测。结果表明:丰水期和枯水期地下水水化学组分差别较小,地下水阴离子中HCO-3占绝对主导地位且含量相对稳定,枯、丰水期的浓度均值分别为423和452mg/L,而SO2-4和Cl-受环境影响浓度变化较大;阳离子则以Na+、Ca2+为主,枯、丰水期的浓度均值分别为82和90mg/L与74和79mg/L,而K+的浓度变异最大。丰水期和枯水期各组分间的相关关系基本一致,2007—2013年研究区内地下水化学类型没有明显的变化,主要为HCO3-Ca·Mg、HCO3-Mg·Ca·Na和HCO3·Cl-Ca·Na·Mg型。各水化学组分的空间分布基本上表现出南部浓度高于北部的,这可能与地下水的流向有关。     

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。     

辽河流域典型种植区地下水硝态氮含量特征分析

以辽河流域典型种植区为研究区域,对其地下水硝态氮含量进行分析,为合理施肥及有效防控种植区地下水硝态氮含量超标提供理论依据。结果表明,辽河流域不同典型种植区地下水硝态氮含量差异明显,具体表现为花卉种植区(37.4 mg/L)玉米种植区(22.3 mg/L)蔬菜种植区(21.9 mg/L)水稻种植区(19.2 mg/L),各典型种植区地下水硝态氮含量除水稻种植区外都超标,但水稻种植区地下水硝态氮含量变异系数较大,有超标的风险;地下水硝态氮含量超标率差异也较明显,其中玉米种植区超标率为12.5%~87.5%,水稻种植区为9.4%~75.5%,蔬菜种植区为17.9%~58.9%,花卉种植区为21.4%~96.0%。另外,对于同一井深,不同种植区地下水硝态氮含量总体均表现为雨季前雨季后。     

集约化蔬菜种植区化肥施用对地下水硝酸盐污染影响的研究——以“中国蔬菜之乡”山东省寿光市为例

本研究在典型集约化蔬菜种植区山东省寿光市展开。在不同季节对3个有代表性的乡镇的653个地下水水样的检测表明,全年平均NO-3-N含量高达22.6mg·L-1,超出我国饮用水标准的水井比例为36.5%,超出最高允许含量(MAC,10mg·L-1)的水井比例达59.5%,可见寿光市地下水受硝酸盐污染十分严重,污染范围相当广泛。硝态氮(NO-3-N)含量最大值出现在9月份,最小值出现在4月份,同时表现复杂的时空动态变化特征。全年2次对不同蔬菜种植区262个农户蔬菜施肥水平的调查显示,地下水硝酸盐含量与同区氮肥施用水平呈正相关,氮肥过量施用是造成地下水硝酸盐污染的根本原因。     

农用化学品对地下水硝酸盐污染的研究

以山东省威海市为例,研究集约化蔬菜种植区农用化学品对地下水硝酸盐的污染情况。经分析后得知化肥尤其是氮肥的过度使用时造成该市农业种植区地下水硝酸盐含量超标的罪魁祸首。     

地下水硝酸盐污染的控制对策及去除技术

对地下水中硝酸盐的危害、来源进行了阐述,并就此提出了相应的修复和去除技术,比较了各种方法的优缺点,尤其是对今后的发展方向进行了探讨。     

玛纳斯河流域典型地区地下水质量现状评价与变化趋势分析

依据2010年地下水水质统测数据,采用单因子评价法对玛纳斯河流域石河子市-新疆生产建设兵团150团地区地下水现状质量进行了评价;依据2001-2010年地下水水质监测数据对石河子市-石河子总场地区地下水水质变化趋势进行了分析.地下水质量现状评价结果显示：石河子市-新疆生产建设兵团150团地区2010年Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水所占比例分别为0,12．5％,12．5％,62．5％,12．5％;影响地下水质量的关键项目是总硬度（以CaCO3计）、矿化度（TDS）、pH 值、氯化物（Cl-）、硫酸盐（SO2-4）以及“三氮”（NO-3、NO-2、NH＋4）.地下水水质变化趋势分析结果显示：石河子市-石河子总场地区总硬度（以CaCO3计）、总矿化度（TDS）、氟化物（F-）、氯化物（Cl-）、硫酸盐（SO2-4）以及“三氮”（NO-3、NO-2、NH＋4）等呈上升趋势,说明玛纳斯河流域冲洪积平原区中下部及溢出带地下水水质呈逐年恶化趋势,应及时采取有效措施遏制地下水水质不断恶化态势.     

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.