天津市水体硝酸盐污染调查与空间分布研究

通过现场采样及室内分析,对天津地区的201个水样进行了硝酸盐污染现状调查研究。结果表明,各类型水体之间硝酸盐浓度存在明显差异。其中,主要水库、河流未发生硝酸盐污染。少部分排污河与农田排灌沟渠水体有硝酸盐污染倾向。地下水硝酸盐浓度较高,平均值达到15.56mg·L-1,随着地下水深度的加深,地下水硝酸盐浓度呈明显的下降趋势。0～100m的浅层地下水硝酸盐污染状况比较严重,而大于100m的地下水尚未发生硝酸盐的污染。浅层地下水硝酸盐污染程度又与农区种植类型密切相关,大部分蔬菜种植区浅层地下水硝酸盐污染状况十分严重。运用Kriging法绘制了地下水硝酸盐浓度的空间分布图,表明天津市地下水硝酸盐污染存在明显的地区差异性。地下水硝酸盐浓度较高的区域主要分布在武清、西青、静海及宝坻等地区的蔬菜种植区。

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。

黄淮海平原浅层地下水中NO_3-N含量的空间变异与分布特征

通过GPS定位取样分析和GIS处理 ,研究了黄淮海平原浅层地下水中NO3-N含量的空间变异和分布特征。结果表明 ,黄淮海平原浅层地下水中NO3-N含量在 35～ 5 0km的取样密度下 ,没有半方差结构 ,各取样点之间变异性较大 ;黄淮海平原有 10 %的面积浅层地下水中NO3-N含量超过 2 0mg·L-1,主要分布在天津至济南一线和淮河流域的新蔡、阜阳和蚌埠一带。徐州至连云港一带的苏北地区及山东的潍坊地区 ,浅层地下水中的NO3-N含量一般在 10～ 2 0mg·L-1之间 ,约占黄淮海平原总面积的 11 5 %。浅层地下水中NO3-N的含量与地下水埋深密切相关 ,NO3-N含量超过 2 0mg·L-1的地下水埋深一般在 3m以上 ,地下水埋深在 10m以下时 ,其中的NO3-N含量均不超过 10mg·L-1。这表明 ,目前通过土壤NO3-N的淋失对该区地下水中NO3-N含量影响深度一般不超过 10m。此项研究结果对于黄淮海平原持续发展 ,制定优化的高效水肥管理措施和方案有一定指导意义。

滹沱河冲洪积扇地下水硝酸盐含量的空间分布特征及影响因素

为了解华北平原地下水中硝酸盐的分布状况及影响因素,对石家庄市滹沱河冲洪积扇四个地下水单元的地下水样品进行采集与分析。结果表明:在115个样品中,64.35%的样品水质符合《地下水质量标准》(GB 14848—1993)Ⅴ类标准,地下水质量总体较差,主要的污染指标为硝酸盐和总硬度,超标点位主要分布在西北部两个地下水单元。硝酸盐的浓度范围为0.24~440 mg·L^(-1),其平均浓度与最高浓度分别为GB/T 14848—1993中硝酸盐Ⅲ类标准值的3倍与22倍,属于严重污染;不同地下水单元中硝酸盐浓度差异较大,在研究区内基本呈现从西北到东南、从浅层到深层逐渐降低趋势。除水文地质条件对地下水中硝酸盐含量有重要影响外,污染源类型及其分布也起到了重要作用。通过相关性分析,初步认为研究区西北部两个地下水单元中硝酸盐污染主要来源于点源类型的生活污水及畜禽养殖废水,东南部的两个地下水单元的硝酸盐污染主要来源于面源类型的农业施肥。

东胜城区及周边地区浅层地下水硝酸盐分布及影响因素研究

以地下水污染调查数据为基础,利用城市解剖与水化学分析相结合的方法,对东胜城区及周边地区浅层地下水中硝酸盐分布特征及影响因素进行了分析。结果表明:调查区地下水硝酸盐超标率高达21%,超标点主要分布于人类活动强度较大且水位埋深较浅的地区,局部出现硝酸型地下水;高硝酸盐的地下水具有高矿化度、低p H值、低γCa2+/γCl-、γNa+/γCl-、γHCO3-/γCl-的特征,表明水动力条件越差、变质程度越深且蒸发浓缩越强烈的酸性地下水中越有利于硝酸盐的富集;大气降水对地下水中硝酸盐浓度具有稀释作用,但最终变化态势仍取决于污染源强度。城市化过程中既能产生硝酸盐污染源,又能形成有利于硝酸盐富集的水环境条件,加强对生活污染源的处置与管理是控制城市地区地下水硝酸盐污染的关键所在。

石河子地区地下水“三氮”空间分布特征及影响因素分析

地下水是新疆石河子地区居民生活饮用、农业灌溉、工业生产的主要水源,研究该地区地下水中"三氮"空间分布特征及影响因素,对控制和治理当地地下水污染、保障用水安全等具有重要的意义。本研究运用SPSS23、Sufer8及Mapgis67等软件,综合分析了该地区地下水中"三氮"含量的空间变异特征以及其影响因素。结果表明:43组水样"三氮"含量均达到《地下水质量标准(DZ/T 0290-2015)》Ⅲ类标准限值的要求。研究区地下水"三氮"含量空间分布特征显著,其平面分布特征表现为:以石河子市区为中心,"三氮"含量向四周研究区界线逐渐降低,整体上北低南高。在垂直方向上,浅层承压水中NO-3—N含量大于深层承压水的含量,但小于潜水的含量;而深层承压水中NO-2—N和NH+4—N含量大于浅层承压水的含量,但也小于潜水的含量;"三氮"含量极大值的采样点均位于潜水含水层。该地区地下水"三氮"含量主要受氧化还原环境、酸碱环境、潜水埋深、包气带及含水层岩性等自然因素以及土地利用类型、农业污染、生活污染、畜牧养殖及农产品加工污染等人为因素的影响。

丰台区地下水硝酸盐氮分布特征及生态风险评价

以硝酸盐氮为典型指标,利用多年地下水监测数据及mapGIS和Excel的分析功能,分析地下水硝酸盐氮时空分布特征及变异规律,并尝试采用商值法对其可能给丰台区城市生态系统带来的生态风险进行评价。结果表明,枯、丰水期硝酸盐氮检出浓度普遍较高,浓度分布在空间上呈现出边缘低、中间高的特征,且以南苑西部为中心大致呈同心半椭圆形向西北延展,浓度逐渐降低。6年来硝酸盐氮浓度均值一直较高,从年内变化来看,大多年份丰水期高于枯水期;从年际变化来看,浓度总体呈缓慢下降趋势。6年来,硝酸盐氮枯(丰)水期变异系数均呈上升趋势,大多年份丰水期大于枯水期。硝酸盐氮生态风险水平的空间分布与枯(丰)水期浓度分布大体一致,即从边缘向中间逐步增大。研究区生态系统可能处于较高生态风险水平。

河北省中南部农区地下水硝态氮含量特征分析

于2005和2006年沿横贯河北省中南部的北纬38°带,分别在低山丘陵、山前平原、低平原和近滨海平原冬小麦夏玉米轮作农区,采集灌溉机井水样分别为24,120,71和44个,并分析水样中的硝态氮含量.结果显示,河北省中南部农区浅层地下水硝态氮总体上达到了饮用水标准,没有发生大面积污染,但硝态氮含量空间变异很大;地下水埋深及施肥量对地下水硝态氮含量都有明显的影响;低山丘陵区硝态氮含量最高,平均含量为13.39 mg/L;山前平原区含量其次,平均含量为4.03 mg/L;低平原及近滨海平原区含量最低,平均为0.41 mg/L;低山丘陵和山前平原部分样点硝态氮含量超过饮用水标准,地下水污染明显,需要采取防治措施.

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150cm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。

合肥市滨湖新区硝酸盐污染研究

硝酸盐是污染地下水的主要污染物之一,来自农业活动的硝酸盐已成为地下水的主要污染源。采用GIS地统计学方法,结合调查区域土地利用类型的分析,对合肥市滨湖新区85个样点的地下水硝酸盐含量进行分析研究,并分析了NO3--N的污染特点,提出了相应的防治对策。结果表明:该地区地下水硝酸盐污染较严重,50%以上的区域NO3--N含量>20 mg/L;流域内NO3--N浓度随地下水深度的增加而逐渐降低。

新疆喀什地区东部地下水“三氮”空间分布特征及影响因素

本文对新疆喀什地区东部地下水"三氮"空间分布特征及影响因素进行了研究.结果表明,该地区地下水"三氮"含量总体较低;NO_3-N含量范围为ND(未检出)—8.02 mg·L^(-1)、样点均值1.17 mg·L^(-1);NO_2-N含量范围为ND(未检出)—0.15 mg·L^(-1)、样点均值0.006 mg·L^(-1);NH_4-N含量范围为ND(未检出)—至0.28 mg·L^(-1)、样点均值0.04 mg·L^(-1);仅个别监测井NO_2-N和NH_4-N含量超标.水平分布特征表现为:NO_3-N含量总体呈南高北低,NO_2-N和NH_4-N含量总体呈南低北高.垂向分布特征表现为:潜水中NO_3-N含量(均值3.14 mg·L^(-1))高于浅层承压水(均值0.50 mg·L^(-1))和深层承压水(均值1.28 mg·L^(-1)),浅层承压水中NO_2-N(均值0.008 mg·L^(-1))和NH_4-N含量(均值0.05 mg·L^(-1))高于深层承压水(NO_2-N均值0.002 mg·L^(-1);NH_4-N均值0.02 mg·L^(-1))和潜水(NO_2-N均值0.001 mg·L^(-1);NH_4-N未检出);NO_2-N和NH_4-N超标点全部集中在浅层承压水中.该地区地下水"三氮"迁移和转化主要受氧化还原条件、地表水水质、包气带岩性、地下水径流条件、潜水埋深、土地利用类型和生活污染等因素的影响.

不同土地利用方式和地下水埋深对水中硝态氮浓度分布的影响

摘要针对广州市地下水硝态氮污染状况及其影响因素开展研究。结果表明，广州市地下水硝态氮质量浓度为（8．53±7．57）mg／L，对照世界卫生组织（WHO）规定的饮用水硝态氮限值（10mg／L），所采集的地下水样品超标率达到34．97％。地下水硝态氮的主要来源有生活污水、工业废水、农业化肥和酸雨。地下水硝态氮浓度受到土地利用类型的影响。其中，城区地下水硝态氮污染最严重（超标率为48．22％），其次为水稻田（超标率为40．00％）与菜园（超标率为36．25％），林地地下水硝态氮污染最轻（超标率为6．25％）。在垂向分布上，地下水硝态氮浓度与地下水埋深呈负相关关系。埋深介于2～5m时，硝态氮浓度较高且有超标的潜在危险；埋深介于5～23m时，地下水硝态氮污染程度减轻；当埋深大于23m时，硝态氮质量浓度基本稳定在2mg／L左右，与珠江三角洲地下水硝态氮背景值接近。

安固里淖内陆河流域地下水硝酸盐污染时空分布特征及成因分析

安固里淖内陆河流域为严重缺水区,多年来,此区域的地下水研究集中水资源量及其开发方向,含水层遭受的污染受到了忽视,其中硝酸盐污染是安固里淖内陆河流域最突出的水质问题。本研究采集流域雨季前和雨季后地下水样品共258组进行全分析检测,分析流域硝酸盐分布及成因。结果表明,流域补给区水化学类型以HCO_(3)-Ca为主,阴离子类型沿流向向HCO_(3)·SO_(4)、HCO_(3)·Cl、Cl·HCO_(3)、Cl型过渡;部分地点硝酸盐超标严重,超标率达44.3%;降雨期结束后流域硝酸盐浓度升高,且污染羽沿地下水流向扩大呈条带状分布;流域地下水处于弱碱性氧化条件,适宜硝酸盐的积累。硝酸盐主要受土地利用类型影响,来源主要为农业化肥和人畜生活用水排放。

江苏泗阳城区浅层地下水化学特征及其影响因素

根据现场取样分析,对江苏泗阳城区浅层地下水水文地质特征、水化学组分在空间上的分布特征进行了研究,并对其形成特点和影响因素进行探讨。结果表明：研究区浅层地下水水化学类型呈现明显的平面分带性,京杭运河西南侧浅层地下水阴离子中HCO3^-占主导地位,溶解性总固体（TDS）多小于1 g/L,总硬度小于450 mg/L,水质一般较好;京杭运河东北侧浅层地下水阴离子以HCO3^-、Cl^-、SO4^2-为主,TDS多介于1-3 g/L,总硬度大于450 mg/L,为微咸水,水质变差。研究区NH4^＋-N、NO3^--N污染较明显,空间分布具有明显的地域性差异;高浓度分布在京杭运河两岸以及泗阳农场一带,纵向上NH4^＋-N高浓度主要集中在小于18 m的浅层地下水,NO3^--N多在8-20 m的浅层地下水富集。研究区浅层地下水水化学组分现状特征及其差异性的形成与演化,受海陆交互相沉积环境、含水介质、地下水补径条件以及人类活动等因素的影响。

华东某市老城区潜层地下水硝酸盐分布特征

为了解华东某市老城区潜层地下水硝酸盐分布特征，对老城区地下水现场采样，运用统计学软件 spss 中的 Pearson相关系数和 sufer 软件 Kriging 插值方法分析数据，研究了无机氮与地球化学因素间的相关性，同时绘制了 pH 值、总硬度、硝酸盐、亚硝酸盐的空间分布图。结果表明，硝酸盐是该地区地下水中无机氮的主要存在形态，其所占总氮含量为45．5％～74．8％，封口井的硝酸盐的含量明显低于敞口井的含量，其硝酸盐所占比例最低达到2．2％，且敞口井均受到污染；从相关性的角度来看，氮的转化受到 Fe 影响较弱。同时氮的形态与 pH 值、矿化度（TDS）、电导率（EC）等地球化学因素相关水平显著；从分布特征来看，地下水环境中硝酸盐和亚硝酸盐含量东北部高于西南部；不同形态氮的相互转化影响地下水 pH值和总硬度，致使 pH 值的高值区为西南部，而总硬度高值区为东北部。

柳江盆地浅层地下水硝酸盐分布特征及影响因素分析

以秦皇岛柳江盆地浅层地下水硝酸盐为研究对象,在地下水污染源调查的基础上,于2014年7月丰水期、2015年4月枯水期共采取浅层地下水样215组.基于变异函数模型和Arc GIS地统计模块,分析了浅层地下水中硝酸盐含量时空分布特征,并利用因子分析方法探讨了硝酸盐污染成因.结果表明,无论丰水期还是枯水期,研究区东南部均为硝酸盐主要污染区域,含量达30~120 mg·L^(-1),但枯水期硝酸盐污染面积约为丰水期的1.4倍;硝酸盐空间分布受人类活动和地质条件影响显著,其次为Eh、DO、p H和地形地貌条件.北部浅层地下水硝酸盐含量小于20 mg·L^(-1);中部主要来源于人类活动及农业种植中氮肥的流失,局部污染较严重;南部受隔水边界阻隔作用,表现为硝酸盐累积效应,污染严重.

北京地区冬小麦—夏玉米轮作下土壤氮素的分布及对地下水影响分析

研究北京粮食作物种植区冬小麦—夏玉米轮作体系下不同施氮量对土壤氮素剖面分布、累积量、淋失量的动态变化过程的影响及对地下水的影响等。结果表明在喷灌条件下冬小麦试验季节硝态氮的累积主要在80 cm深度以上;而夏玉米季节,硝态氮的峰值运移到150 cm左右,硝态氮存在明显的深层淋失现象。硝态氮的剖面含量一般随着施氮量的增加而增加。单季施氮量低于110 kg/hm2,土壤氮素处于稍微亏损状态;而施氮量大于220 kg/hm2时,在0～200 cm土层内,硝态氮有明显的累积现象,硝态氮的累积量一般随着施氮量的增加而增加,因此建议该地区年施氮量为250kg/hm2以维持农田氮平衡。考虑到当地的地下水埋深一般在12.5m左右,可以初步得出冬小麦—夏玉米种植对地下水的影响较小,但是长期冬小麦—夏玉米种植施肥将对地下水产生影响。