合肥市滨湖新区硝酸盐污染研究

合肥市滨湖新区硝酸盐污染研究 河北农业科学,2009,13(3):90—91 JournalofHebeiAgriculturalSciences编辑李布青 合肥市滨湖新区硝酸盐污染研究 陈干.罗继红(合肥工业大学资源与环境学院,安徽合肥230601) 摘要: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,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NO;.N的污染特点,提出了相应的防治对策.结果明:该地区地 下水硝酸盐污染较严重, 50%以上的区域NO;一N含量>20mg/L;流域内NO;一N浓度随地下水深度的 增加而逐渐降低. 关键词:地下水;硝酸盐;水体污染;空间分布 中图分类号:X824文献标识码:A文章编号:1008.1631(2009)03-0090-02 StudyontheNitratePollutioninNanfeiheRiverBasinofHefei CHENGan,LUOJi-hong (SchoolofResourceandEnvironmentEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei2 30601,China) Abstract:Nitrateisoneofthemainpollutantsingroundwater,andthenitratefromagricultural activitieshasbecomethe majorpollutionsourceofgroundwater.Combinedwiththeanalysisonthelandusetypesofthe investigatingarea,the nitratecontentofgroundwaterinNanfeiheRiverBasinofHefeiareanalyzedusinggeo— statisticwithGIS.Theresultsshow thatthenitratepollutionisserious.Thenitratecontentexceeded20mg/Linhalfregion.Thenit ratecontentdecreasedwith theincreaseofdepth. Keywords:Groundwater;Nitrate;Waterpollution;Spatialdistribution 随着工农业的蓬勃发展,特别是农业生产中氮肥的 大量使用,地下水中硝酸盐污染问日益突出.英 国,丹麦,比利时和法国均有地下水中硝酸盐浓度超过 世界卫生组织规定标准(50mg/L)的报道.日本许多 地区地下水硝酸盐含量也日益升高".我国地下水硝 酸盐污染状况也呈上升趋势.已有研究表明,我国华北 及长江三角洲地区地下水硝酸盐污染已经比较严重'.. 硝酸盐导致高铁血红蛋白血症的急性毒理作用已被证 明,此外,硝酸盐还可能致畸胎,甲状腺肿大,复发性 胃炎和儿童糖尿病. 运用GIS地统计学方法,结合研究区域的地下水水 力条件资料,对合肥市滨湖新区地下水硝酸盐分布的空 间特征和地下水径流与硝酸盐迁移转化的关系进行分析 研究,旨为明确滨湖新区地下水硝酸盐污染状况,为控 制硝酸盐污染提供依据. 1材料与方法 1-1研究区概况 研究区为合肥市滨湖新区,位于合肥市区东南郊, 合肥盆地东部.南淝河从区域东部由北向南流入巢湖, 区域面积约200km,地貌以平原为主,由南淝河及其 支流与巢湖冲积,淤积而成,海拔3,28m,坡降3% , 15%.地表为第四纪粘土覆盖,其厚度达50m,粘土 收稿日期:2009-01—15 作者简介:陈干(1986一),男,安徽霍山人,硕士在读,研究方 向为环境评价理论与方法. 孑L隙较为发达,地下水和地表水易发生物质和能量交 换.区内径流方向均为从北西流向南东.土地利用类型 主要为农业活动区,有大面积的蔬菜生产基地,施用化 肥量较多,大量的氮素较易进入地下水造成污染. 1.2材料 以滨湖新区为研究对象,根据区域内人口及地区经 济发展特点,本着既重点突出又兼顾全面的原则,对有 代表性的区域进行较广泛的布点.从居民的水井中直接 取水样,水井深度3,60m,共取得地下水水样85份. 水样取出后,立即加稀硫酸酸化至pH值为2.回到实 验室后立即测定,或置冰箱保存,24h内测定. 1.3方法 硝酸盐氮测定采用紫外分光光度法,利用760CRT 双光束紫外分光光度计测定. 2结果与分析 2.1硝酸盐的水平分布 85份地下水水样中,16%的水样NO;-N含量超过 我国规定的生活饮用水标准(20mg/L),34%的水样 NO;一N含量超过世界卫生组织规定的生活饮用水标准 (10mg/L).根据区域NO;-N含量及其空间变化等值线 图,并结合采样点数据和地下水质量标准(GB/T14848 — 1993),通过克里格方法内插,把研究区地下水中 NO;一N含量分为3个区(图1).从图1可以看出,污 染严重的区域约占全区面积的50%,主要分布于西部, 南淝河沿线北段及滨湖区域.其中,NO;.N浓度最高 第3期陈干等:合肥市滨湖新区硝酸盐污染研究?9l? 达到78.1mg/L,NO3-一N污染情况十分严重.该区是合 肥市近郊较大的农业生产基地,其施用氮肥量较大,造 成了区域内大面积硝酸盐污染. 图1地下水NO;-N的水平分布 Fig.1Thehodzon~ldistributionofNO;-Ningroundwater 2.2硝酸盐的垂直分布 从图2可以看出,硝酸盐浓度与井深呈负相关.这 是由于硝酸盐在地下水中的稀释和化学作用形成的.深 度0,40m的取样点,NO;一N分布范围广,浓度较高, 浓度最高达78.1mg/L;而深度40,60m的取样点, NO3-浓度均较小,最大值仅为1.41mg/L.浅层地下水 中由于农田灌溉及化肥的施用,使NO3-在透过表层含 水层下渗时造成分布不均;而NO;在地下水中的稀释 及反硝化作用,使深层地下水中硝酸盐浓度含量呈现较 低的状态. 80.O v60.O 倒 髅 40.0 0102030405060 并深(m) 图2地下水NO;-N的垂直分布 Fig.2TheverticaldistributionofNO;-Ningroundwater 3结论与讨论 滨湖新区地下水无论是在横向上还是在纵向上均不 同程度地受到NO3-N污染,农业特别是蔬菜基地化肥 的施用是造成地下水硝酸盐污染的重要污染源.某些产 生氮素污染物的工业企业对加重地下水硝酸盐污染也可 能起了较大作用,此外,垃圾和粪便的不合理管理也是 原因之一.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,结果显示,该区地下水硝酸盐污 染较严重,50%以上的区域N0—N含量>20mg/L;流 域内NO;一N浓度随地下水深度的增加而逐渐降低. 针对滨湖新区的地理及土地利用特点,为有效控制 和减少地下水NO3-一N的污染,保护有限的地下水资源, 应控制农业施肥量,大力提倡科学,合理施肥.要遵循 精确农业施肥原则,推广施用新型长效,控释肥料.确 定施肥总量与追肥的定量,额定灌水量,提高化肥利用 率,以确保维持土壤的安全生产能力.此外,居民生活 区的垃圾和粪便也是地下水NO;.N的1个污染源.因 此,必须对生活垃圾进行合理管理,以降低其对地下水 的污染. 总之,作为合肥市重要水源地的滨湖新区,其地下 水硝酸盐污染的控制已迫在眉睫.针对目前流域内地下 水硝态氮污染的空间分布,应尽快摸清地下水硝态氮污 染的影响因素,从种植结构,平衡施肥,区域地质分析 等多方面人手,有效控制地下水硝态氮污染. 参考文献: [1]孑L繁鑫,陈洪斌.原位生物修复脱氮墙去除地下水硝酸 盐的进展[J].安徽农业科学,2008,36(29): 12879—12881. [2]SrebelO,DuynisveldWHM,Bottcher.Nitratepollutionof groundwaterinWesternEurope[J].AgrieEcosystEnviron, 1989,(26):189—214. [3]FriedJ.Sourcesofnitratesinfissuregroundwaterinthehumid tropicalzone—theexampleofIvorycoast[J].Hydrol, 1991,(113):231—264. [4]MohamedA,TeraoH,SuzukiR.Naturaldenitrificationin theKakamigaharagroundwaterbasin,Gifuprefecture,cen— tralJapan[J].ScienceoftheTotalEnvironment,2003, (307):191—201. [5]RenshouFu,ChristineA,ShoemakenGroundwatercontam— inationanditscontrolinChina[M].Being:Tsinghua UniversityPress,2000. [6]崔玉亭.化肥与生态环境保护[M].北京:化学工业出 版社,2000. [7]潘涌璋,朱峰,李健忠.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[J].安徽农业科学, 2008,36(12):5147—5148,5162.