（环境工程专业论文）吉林玉米带典型区域地下水硝态氮污染状况调查分析.pdf

吉林玉米带典型区域地下水硝态氮污染状况调查分析 摘要 氮是重要的生命元素之一，氮素作为农业生态系统中最重要的营养元素，是农业 生产中不可缺少的营养物质。因此增加氮肥的施用量是提高农作物产量的重要措施。 由于农业生产中氮肥施用量剧增，氮肥利用率低，氮肥的过量施用造成了严重的环境 问题，如水体的富营养化、饮用水硝酸盐过量积累直接危及人体健康和土壤n 2 0 排放 增强大气温室效应等环境问题引起人们对环境的关注。在农业生态系统中，输入土壤 的氮肥有三种去向，即一部分被作物吸收、一部分在土壤中以无机或有机形态残留， 另一部分氮素损失进入环境。大部分的投入氮肥只有少部分被当季作物吸收，其余大 部分通过氨挥发、硝化反硝化以及淋洗和径流等途径损失掉，一般情况下被淋洗的 氮素主要的还是硝态氮，硝态氮的淋溶既是氮素损失的重要途径，也是引起地下水硝 酸盐污染的主要因素。吉林玉米带典型地区氮肥过量和不合理施用相当普遍，但就 氮肥对地下水的负面影响来说，此区域还缺乏整体系统的研究，因此本文选取了 吉林玉米带两个典型的种植区域的地下井水样品作为研究对象，通过动态分析、 区域调查和资料总结等方法研究在长期的玉米连作、农民常规施肥条件下，玉米 带地下水硝酸盐污染状况、产生的原因及影响因素等，其主要研究结果如下： 通过对吉林玉米带两个典型区域2 0 1 5 1 水井的动态监测得出以下结果：吉林玉米带 两个典型区域地下水硝态氮含量变幅为0 0 2 1 6 0 6 8 m g l ，平均值为1 4 8 3 m g l ，其中 有2 5 ，6 的被调查井水中硝态氮含量受到人类活动的影响( n 0 3 。- n 三2 m l ) ，2 6 9 的井 水d p n 0 3 - - n 含量超过国际安全允许上限( n 0 3 - n 1 0 r a g l ) ，1 6 9 的水井中n 0 3 - n 含 量超过我国饮用水上限( n 0 3 - n 2 0 m g l ) 。其中，乾安县试验区的地下水硝态氮的含 量变幅为0 0 2 2 0 9 6 m g l ，平均为4 4 2 m g l ，3 3 7 5 的调查水井受到人类活动的影响 ( n 0 3 - n _ _ 2 m e d l ) ，3 7 5 的水井超过我国饮用水上限( n 0 3 。- n _ 2 0 m g l ) ；德塞市试验区 的地下水硝态氮的含量较乾安县试验区高，平均为2 5 2 4 m g l ，2 8 7 5 的调查水井受 到人类活动的影响( n 0 3 - - n _ _ 2 m g l ) ，3 5 0 0 的水井超过我国饮用水上限 m 0 3 n _ 2 0 m g l ) 。吉林玉米带两个典型区域的地下水中硝态氮浓度在雨季( 6 月一9 f 1 ) 较其它月份增高，其中德惠试验点井水中硝态氮含量在雨季( 6 月- 9 月) 的平均达到 了3 5 9 2 m g l ，而农田施肥活动主要也主要集中在每年的4 6 月中旬，另外，井深对地 下水硝态氮的浓度也有一定的影响。水井深度大的井水中硝态氮浓度相对就较小。同 时当地的氮肥施用量对地下水硝态氮浓度有重要影响。研究表明，1 9 7 4 年2 0 0 5 年吉 林玉米带两个试验区的氮肥施用量数据表明，德惠试验点的单位面积氮肥施用量由2 0 k g h m 2 增力日至u 2 5 0 k g h m 2 ，乾安县试验区由1 2 k g h m 2f 升到2 1 0 k g h m 2 ，随着氮肥施用 量的逐年增加，地下水硝态氮含量也在发生变化。 迸一步对吉林玉米带两个典型区域水井周围土壤剖面硝态氮的累积状况进行 研究表明：2 0 0 4 年和2 0 0 5 年当季的土壤剖面( 0 1 0 0 c m ) n 0 3 - - n 累积情况显示：德 惠和乾安的土壤剖面累积情况差异较大，由于两年、两地耕作、施肥、灌水、降雨 等多种因素的不同，2 0 0 5 年的土壤剖面的硝态氮的积累量明显高于2 0 0 4 年的积累 量，其中德惠县试验区土壤剖面的硝态氮的累积量为7 0 3 4k g n h m 2 ，乾安县试验 区的土壤剖面硝态氮的累积量比2 0 0 4 年增加了1 9 0 2 7k g n h m 2 。这与国际上发达国 家限定的作物收获后o 1 0 0 c m i 壤剖面硝态氮累积蔓j 9 0 k g n h m 2 相比，存在着对地 下水硝态氮污染的威胁。而在对吉林玉米带典型区域土壤剖面( 0 2 0 0 c m ) 硝态氮 长期累积情况的调查数据显示，德惠农田黑土和乾安农田黑钙土的累积量分别达到了 7 1 9 2 k g n h n l 2 、2 3 6 1 7 k g n h m 2 ，这是土壤表层硝态氮长期下移的结果，也是导致 地下水硝态氮污染的威胁的原因。 同时通过对美国玉米带地下水硝态氮污染状况的资料总结，并与吉林玉米带地下 水硝态氮污染状况对比，发现美国玉米带的地下水硝态氮污染较吉林玉米带地下水 n 0 3 - n 污染轻，地下水硝酸盐浓度超标率仅为1 6 7 ( = 1 0 m g l ) ，主要是由于美国玉 米带的氮肥施用量较少，并且降雨多、温度高、土壤富含有机质，作物对硝态氮的大 量吸收或者反硝化速率较高阻止了硝酸盐向地下水的渗漏，同时对施肥量和施肥时 间制定了相应的法规条文及管理措施。 基于以上研究结果，结合吉林省玉米带玉米生产的实际状况，对于吉林玉米带典 型区域土壤剖面硝态氮的大量累积对水体环境构成了某种程度的威胁的这种情况， 从施肥上来看，首先控制氮肥用量，氮肥施用量及施肥方式要与玉米的需肥特点相吻 合；其次应通过调节作物的种植方式，采取轮作和间混作来达到增加氮肥利用效率的 目的；再次对于吉林玉米带西部的播前坐水种植方式要节约用水，既减少地下水资源 浪费，同时也减少过量灌溉造成的土壤剖面硝态氮的进一步下移，以减少氮肥施用对 地下水的污染。 关键词：玉米带硝态氮地下水硝酸盐污染 j i l i nc o r nb e l tt y p i c a lr e g i o n sg r o u n d w a t e rn i t r a t e - n i t r o g e np o l l u t i o n c o n d i t i o nd i a g n o s i s a b s t r a c t t h en i t r o g e ni so n eo fi m p o r t a n tl i f ee l e m e n t s ，t h en i t r o g e nt o o ki nt h ea g r i c u l t u r ee c o s y s t e mt h e m o s ti m p o r t a n tn u t r i t i v ee l e m e n t s ，a r ei nt h ea g r i c u l t u r a lp r o d u c t i o nt h ee s s e n t i a ln u t r i e n t s t h e r e f o r e t h ei n c r e a s enf e r t i l i z e re x e c u t e st h ea m o u n tu s e di se n h a n c c st h ec r o py i e l dt h ei m p o r t a n tm e a s u r e b e c a u s ei nt h ea g r i c u l t u r a lp r o d u c t i o nt h enf e r t i l i z e re x e c u t e st h ea m o u n tu s e ds h a r pi n c r e a s e ，t h en f e r t i l i z e ru s ef a c t o ri sl o w ，t h enf e r t i l i z e re x c e s s i v ee m p l o y m e n th a sc r e a t e dt h es e r i o u se n v i r o n m e n t p r o b l e m ，l i k et h ew a t e rb o d ye u t r o p h i c a t i o n ，t h et a pw a t e rn i t r a t ee x c e s s i v ea c c u m u l a t i o ne n d a n g e r s t h eh u m a nb o d yh e a l t ha n ds o i ln 2 0d i r e c t l yd i s c h a r g e se n v i r o n m e n tq u e s t i o na n ds oo ne n h a n c e m e n t a t m o s p h e r eg r e e n h o u s ee f f e c tc a u s e st h ep e o p l et ot h ee n v i r o n m e n ta t t e n t i o n i nt h ea g r i c u l t u r e e c o s y s t e m ，t h ei n p u ts o i lnf e r t i l i z e rh a st h r e ek i n do fw h e r e a b o u t s ，n a m e l yap a r tb yt h ec r o p s a b s o r p t i o n ，ap a r tr e m a i n si nt h es o i lb yi n o r g a n i co rt h eo r g a n i cs h a p e ，a n o t h e rp a r to fnl o s sa s c e n t e n v i r o n m e n t t h em a j o r i t yo fi n v e s t m e n t sn i t r o g e n o u sf e r t i l i z e ro n l yt h e nl i t t l ep a r t i a l l yw o r k sa st h e s e a s o nc r o p sa b s o r p t i o n ，o t h e rm a j o r i t i e st h r o u g ha m m o n i aw a ya n ds oo nv o l a t i l i t y ，n i t r a t i o nc o u n t e r n i t r a t i o na sw e l la sd r i pw a s h i n ga n dr u n o f fl o s e ，i nt h eo r d i n a r yc i r c u m s t a n c e sb yd r i pw a s h i n g n i t r o g e nm a i nn 0 3 一- n ，t h en 0 3 。- nl e a c h i n gn o to n l yi st h ei m p o r t a n tw a yw h i c ht h en i t r o g e nl o s e s ，a l s o c a u s e st h eg r o u n dw a t e rn i t r a t ep o l l u t i o np r i m a r yf a c t o r t h ej i l i nc o mb e l tt y p i c a l8 a e an i t r o g e n o u s f e r t i l i z e re x c e s s i v ea n dn o tr e a s o n a b l ye m p l o y sq u i t eu n i v e r s a l l y ，b u ts a i do nt h en i t r o g e n o u sf e r t i l i z e r t ot h eg r o u n dw a t e rn e g a t i v ei n f l u e n c e ，t h i sr e g i o na l s ol a c k st h ei n t e g r a t e ds y s t e mt h er e s e a r c h ， t h e r e f o r et h i sa r t i c l es e l e c t e dt h ej i l i nc o mt ob r i n gt w ot y p i c a lp l a n t e r sr e g i o n st h eu n d e r g r o u n dw e l l w a t e rs a m p l et ot a k et h er e s e a r c ho b j e c t , s t u d i e di nt h el o n g - t e r mc o r nc o n t i n u o u sc r o p p i n g , t h ef a r m e r c o n v e n t i o na p p l i e sf e r t i l i z e ru n d e rt h ec o n d i t i o n ，t h ec o r ub e l tg r o u n dw a t e rn i t r a t ep o l l u t i o nc o n d i t i o n ， p r o d u c e dr e a s o na n di n f l u e n c ef a c t o ra n ds oo n i t sm a i nf i n d i n g sa sf o l l o w s ： b e l o wt h r o u g hb r i n g st w ot y p i c a lr e g i o n s2 0w a t e rw e l l st ot h ej i l i nc o r nt h ed y n a m i cm o n i t o r st o o b t a i nt h er e s u l t ：t h ej i l i nt o mh a st w ot y p i c a lr e g i o n sg r o u n dw a t e rn 0 3 - nc o n t e n ta m p l i t u d ei s 0 0 2 - 1 6 0 6 8m g l ，t h em e a nv a l u ei s1 4 8 3 m g l ，h a s2 5 6 i si n v e s t i g a t e di nt h ew e l lw a t e rt h en 0 3 - n c o n t e n tt or e c e i v et h ei n f l u e n c ew h i c ht h eh u m a n i t ym o v e s ( n 0 3 。止q = 2 m g l ) i n ，2 6 9 w e l tw a t e rt h e n 0 3 - n c o n t e n ts u r p a s s e st h ei n t e r n a t i o n a ls e c u r i t yp e r m i s s i o nu p p e rl i m i tf n 0 3 - n = 1 0 m g l ) i n ，1 6 9 w a t e rw e l l st h en 0 3 。- nc o n t e n ts u r p a s s e so u rc o u n t r yt a pw a t e ru p p e rl i m i t ( n 0 3 一- n = 2 0 m g l ) a m o n g t h e m ，t h eq i n a nc o u n t yp i l o ta r e ag r o u n dw a t e rn i t r i cn i t r o g e nc o n t e n ta m p l i t u d ei s0 0 2 - 2 0 9 6m g l ，l s 4 4 2 m g e q u a l l y t h el ，3 3 7 5 i n v e s t i g a t i o n sw a t e rw e l l sc o m eu n d e rt h ei n f l u e n c ew h i c ht h eh u m a n i t y m o v e s ( n 0 3 - n - 2m e y l ) ，3 7 5 w a t e rw e l l ss u r p a s so u rc o u n t r yt a pw a t e ru p p e rl i m i tr n 0 3 - n = 2 0 m g l ) ；t h ed e h u ic i t yp i l o ta r e ag r o u n dw a t e rn i t r i cn i t r o g e nc o n t e n tc o m p a r e st h eq i n a nc o u n t y p i l o t a r e at ob eh i i 曲，i s2 5 2 4m e , e q u a l l y l ，2 8 7 5 i n v e s t i g a t i o n sw a t e rw e l l sc o m eu n d e rt h e i n f l u e n c ew h i c ht h eh u m a n i t ym o v e s ( n 0 3 - n 22m g l ) ，3 5 0 0 w a t e rw e l l ss u r p a s so u rc o u n t r yt a p w a t e ru p p e rl i m i t ( n 0 3 - n 22 0 m g l ) t h ej i l i nc o m b r i n g st w ot y p i c a lr e g i o n si nt h eg r o u n dw a t e rt h e n 0 3 - nd e n s i t y ( i nt h ej u n e - 9m o n t h ) t oc o m p a r eo t h e rm o n t h si nt h er a i n ys e a s o nt oa d v a n c e ，i nd e h u i t e s tp o i n tw e l lw a t e rn 0 3 。- nc o n t e n ti nr a i n ys e a s o n ( i nj u n e - 9m o n t h ) t h ea v e r a g eh a sa c h i e v e d3 5 9 2 m 扎，b u tt h ef a r m l a n da p p l i e sf e r t i l i z e rt h ea c t i v i t ym a i n l ya l s om a i n l yt oc o n c e n t r a t ei ne v e r yy e a r4 m i d - j u n e ，m o r e o v e r , t h ew e l ld e p t ha l s oh t h ec e r t a i ni n f l u e n c et ot h eg r o u n dw a t e rn 0 3 - nd e n s i t y i nt h ew a t e rw e l ld e p t hb i gw e l lw a t e rt h en 0 3 - nd e n s i t yr e l a t i v ei ss m a l l a tt h es a m et i m et h el o c a l n i t r o g e n o u sf e r t i l i z e re x e c u t e st h ea m o u n tu s e dt oh a v et h ei m p o r t a n ti n f l u e n c et ot h eg r o u n dw a t e r n 0 3 一- nd e n s i t y t h er e s e a r c hi n d i c a t e dt h a t ，i n1 9 7 4 2 0 0 5y e a rj i l i nt o mh a dt w op i l o ta r e a st h e n i t r o g e n o u sf e r t i l i z e r st oe x e c u t et h ea m o u n tu s e dd a t at oi n d i c a t e ，t h ed e h u it e s tp o i n tu n i ta r e a n i t r o g e n o u sf e r t i l i z e re x e c u t e dt h ea m o u n tu s e db y2 0 蜘2 i n c r e a s e st o2 5 0k # h m 2 ，q i n 。a nc o u n t y p i l o tmb y1 2 k g h m 2r i s e st o2 1 0k m u n 2 e x e c u t e st h ea m o u n tu s e da l o n gw i t ht h en i t r o g e n o u s f e r t i l i z e rt h ei n c r e a s e ，t h eg r o u n dw a t e rn i t r i cn i t r o g e nc o n t e n ta l s oi sc h a n g i n gy e a rb yy e a r f u r t h e rb r i n g sa r o u n dt w ot y p i c a lr e g i o n sw a t e rw e l l st ot h ej i l i nc o r nt h es o i lp r o f i l en i t r i cn i t r o g e n a c c u m u l a t i o nc o n d i t i o nt oc o n d u c tt h er e s e a r c ht oi n d i c a t et h a t ，i n2 0 0 4a n di n2 0 0 5w h e nt h es e a s o n s o i lp r o f i l e ( o - l o o c m ) t h en 0 3 1 - na c c u m u l a t i o ns i t u a t i o nd e m o n s t r a t e d ：d e h u ia n dt h ek i e n a ns o i l p r o f i l ea c c u m u l a t i o ns i t u a t i o nd i f f e r e n c ei sb i g , b e c a u s et w oy e a r ，t w op l a c e sc u l t i v a t i o n ，a p p l i e s f e r t i l i z e r ，i r r i g a t e s ，r a i n sa n ds oo nt h em a n yk i n d so ff a c t o r sd i f f e r e n c e ，2 0 0 5s o i lp r o f i l en i t r i cn i t r o g e n a c c u m u l a t i o nq u a n t i t yo b v i o u s l yi sh i g h e rt h a n2 0 0 4t h ea c c u m u l a t i o nq u a n t i t y ，d e h u lc o u n t yp i l o ta r e a s o i lp r o f i l en i t r i cn i t r o g e ne u m u l a n ti s7 0 3 4k 州n n 2 ，t h eq i n a nc o u n t yp i l o ta r e as o i lp r o f i l en i t r i c n i t r o g e nc u m u l a n tc o m p a r e di n2 0 0 4t oi n c r e a s e1 9 0 2 7k g n h m 。a f t e rt h i sa n do nt h ei n t e r n a t i o n a l d e v e l o p e dc o u n t r yd e f i n i t i o nc r o p sh a r v e s tt h e0 - 1 0 0 c ms o i lp r o f i l en i t r i cn i t r o g e nc u m u l a n ti s 9 0 k g n h m 2c o m p a r e s ，e x i s t st ot h eg r o u n dw a t e rn i t r i cn i t r o g e np o l l u t i o nt h r e a t b u ti nt ot h ej i l i nc o r n b e l tt y p i c a lr e g i o ns o i lp r o f i l e ( 0 - 2 0 0 c m ) t h en 0 3 - nl o n g - t e r ma c c u m u l a t i o ns i t u a t i o ni n v e s t i g a t i o n d a t ad i s p l a y ，t h ed e h u if a r m l a n db l a c ke a r t ha n dt h ek i e n a nf a r m l a n db l a c kc a l c i u me a r t hc u m u l a n th a s r e s p e c t i v e l ya c h i e v e d7 1 9 2 k g n a u n 2 ，2 3 6 1 7 k g n h m 2 ，t h i s i sar e s u l t w h i c h t h es o i ls u r f a c e l a y e r n i t r i c n i t r o g e nl o n g - t e r mu n d e rm o v e s ，a l s oi sc a u s e st h eg r o u n dw a t e rn i t r i cn i t r o g e np o l l u t i o nt h et h r e a t 1 1 r e o n m e a n w h i l et h r o u g ht ot h ea m e r i c a nc o mb e l tg r o u n dw a t e rn 0 3 - np o l l u t i o nc o n d i t i o nm a t e r i a l s u m m a r y ，a n dw i t ht h ej i l i nc o r nb e l tg r o u n dw a t e rn 0 3 - - np o l l u t i o nc o n d i t i o nc o n t r a s t ，d i s c o v e r e dt h e a m e r i c a nc o r nb e l tt h eg r o u n dw a t e rn 0 3 一- np o l l u t i o nc o m p a r e sj i l i nc o r nb e l tg r o u n dw a t e rn 0 3 一- nt o p o l l u t el i g h t l y ，g r o u n dw a t e rn i t r a t ed e n s i t ye x c e e d i n gt h ea l l o w e df i g u r er a t eo n l yi s1 6 7 ( 2 l o m g l ) ，m a i n l yi sb e c a u s et h ea m e r i c a nc o r nb e l tn i t r o g e n o u sf e r t i l i z e re x e c u t e st h ea m o u n tu s e d f e w ，a n dr a i n e dm a n y , t h et e m p e r a t u r ei sh i g h ，t h es o i lr i c h l yc o n t a i n st h eo r g a n i cm a t t e r , t h ec r o p sh a s h i g hp r e v e n t e dt h en i t r a t et ot h en i t r i cn i t r o g e nm a s s i v ea b s o r p t i o n so rt h ec o u n t e r - n i t r a t i o ns p e e dt ot h e g r o u n dw a t e rl e a k a g e ，a tt h es a m et i m ea n da p p l i e df e r t i l i z e rt h et i m et ot h eq u a n t i t yf e r t i l i z e rt o f o r m u l a t et h ec o r r e s p o n d i n gl a w sa n dr e g u l a t i o n sa r t i c l ea n dt h em a n a g e m e n tm e a s u r e b a s e do nt h ea b o v ef i n d i n g s ，u n i f i e st h ej i l i np r o v i n c ec o r nb e l tc o r up r o d u c t i o nt h ea c t u a l c o n d i t i o n ，c o n s t i t u t e ds o m ek i n do fd e g r e et h r e a tt h i sk i n do fs i t u a t i o nr e g a r d i n gt h ej i l i nc o i nb e l t t y p i c a lr e g i o ns o i lp r o f i l en i t r i cn i t r o g e nm a s s i v ea c c u m u l a t i o nt ot h ew a t e rb o d ye n v i r o n m e n t ，f r o m a p p l i e sf e r t i l i z e rl o o k e d ，f i r s tc o n t r o l st h en i t r o g e n o u sf e r t i l i z e ra m o u n tu s e d ，t h en i t r o g e n o u sf e r t i l i z e r e x e c u t e st h ea m o u n tu s e da n da p p l i e sf e r t i l i z e rt h ew a yt oh a v et on e e dt h ef a tc h a r a c t e r i s t i cw i t ht h e t o mt ot a l l y ；n e x ts h o u l dt h r o u g ht h ea d j u s t m e n tc r o p s lp l a n t e rw a y , a d o p tt h ec r o pr o t a t i o na n dt h e m i x e dc u l t i v a t i o na c h i e v e st h ei n c r e a s en i t r o g e n o u sf e r t i l i z e ru s ee f f i c i e n c yt h eg o a l ；b r o a d c a s t sf r o n t o n c em o r er e g a r d i n gt h ej i l i nc o r nb e l tw e s ts i t st h ew a t e rp l a n t e rw a yt oh a v et os a v et h ew a t e ru s e d ， a l s or e d u c e st h eg r o u n dw a t e rr e s o u r c e sw a s t e ，a tt h es a m et i m ea l s or e d u c e st h es o i lp r o f i l en i t r i c n i t r o g e nw h i c ht h ee x c e s s i v ei r r i g a t i o nc r e a t e sf u r t h e ru n d e rt om o v e ，b yr e d u c e st h en i t r o g e n o u s f e r t i l i z e re m p l o y m e n tt ot h eg r o u n dw a t e rp o l l u t i o n k e yw o r d s ：c o r nb e l tn i t r a t e - n i t r o g e n g r o u n d w a t e rn i t r a t e - n i t r o g e np o l l u t i o n l 雌 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特g , e i d h 以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名 劣主瓣 签字同期：0 叼年月日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解吉林农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意吉林农、比大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 学位论文作者签名：西五。神 签字日期：帅年月日 导师签名： 夕卜箪 1 乡磁7 字日期：蜘年月，由 吉林农业大学硕士学位论文 吉林玉米带典型区域地下水硝态氨污染状况调查分析 1 前言 1 1 研究目的和意义 111 地下水硝酸盐污染现状 1 11 1 地下水资源利用和污染概况 水是生命过程不可或缺的资源，也是地球上最为宝贵和紧缺的资源之一。世界上 可供人们使用的淡水只有4 9 。而其中有6 8 是地下水。地下水是一种非常重要的资 源，被世界各国广泛利用。地下水被广泛应用于各种用途，是全球许多地区的唯一供 水水源【1 】。在美国，地下水提供了1 2 以上人e l 的饮用水1 2 1 。我国对2 1 个省市和2 7 个主 要城市的统计表明，有1 2 以上的城市以地下水为主要水源 3 1 ，在我国北方很多地方， 地下水是人们赖以生存的饮用来源，而且，随着社会的发展，人们对地下水资源的数 量和质量的要求越来越高1 4 j 。同时随着社会经济的发展，人类活动对地下水的影响越 来越大，由此产生了地下水污染等一系列环境问题，特别是地下水的污染，其范围已 由点向面，由浅向深扩展，污染物种类越来越多，污染程度日趋严重【5 l 。 目前我国地下水污染严重，从污染程度看，北方城市污染程度普遍比南方城市重。 例如北方河湖水污染及带来的相关问题己尖锐地摆在我们面前。松辽、海河、黄河、 淮河流域都有5 0 以上的评价河长受到不同程度的污染，其中黄河流域和淮河流域的 污染最为严重，污染河长都在8 0 以上。1 9 9 1 年对北方五省( 区) 地下水进行大范围的 调查结果表明，北方五省( 区) 地下水污染十分严重，受污染面积( 属于、v 类水) 占调 查面积的5 3 6 ，主要污染物为含氮有机物。海河流域2 0 1 5 h 1 i 地下水监测井中，有2 3 以上的井水不符合饮用水标准，7 8 的井为地下水、v 类水质，污染水量为1 7 13 亿 m 3 ，占评价水量的6 3 ，严重污染的v 类水量为7 0 5 亿m 3 ，占评价水量的2 6 【6 】。可见， 我国城市地下水n 0 3 - n 污染问题已不容忽视，特别是北方的几个以地下水为主要供水 水源的大城市更是如此。对我国北方1 4 个县市6 9 个地点的地下水和饮用水的调查结 果显示，n 0 3 - n 浓度的超标率达5 0 以上1 7 j 。 从污染元素上看，三氮污染在全国均较突出，而硝酸盐是地下水的主要污染物， 早在2 0 世纪6 0 年代初期，我国北方一些地区，如辽宁、吉林、河北等省曾经有过有关 “地下肥水”问题的报道。“地下肥水”也就是硝酸盐污染的地下水【8 】，随着农业生产中 氮肥用量增加，地下水硝酸盐的浓度正在逐年增加，例如在英国1 9 7 0 年超过 吉林农业大学硕士学位论文 吉林玉米带典型区域地下水硝态氪污染状况调查分析 1 13 0 m g , l ，1 9 8 0 年约为9 0 m g l ，到1 9 8 7 年：达1 4 2 m g l ，在美国、加拿大、日本、德 国也有类似的报道( 9 1 。 11 12 地下水硝酸盐污染 随着工农业生产的迅速发展，目前许多国家的地下水都已不同程度地受到硝酸盐 污染，并存在日益恶化的趋势。硝酸盐的污染已是地下水中一个相当普遍的重要的环 境问题。在欧洲，已发现2 2 的耕作区地下水硝酸盐浓度超过w h o 饮用水硝酸盐含 m - 5 0 m g l 标准【l “。美国许多地区地下水中硝酸盐平均每年增长0 8 m g , ，l ，硝酸盐已成 为美国地下水一大污染物：德国有5 0 农用井水硝酸盐的浓度已超过t 6 0 m g l 。对 中国北方1 4 个县市6 9 个地点地下水、饮用水硝酸盐含量调查表明，有3 7 个地点水样中 硝酸盐含量已达到或超过饮用水硝酸盐含量的最大允许含量，其中最高值达3 0 0m g l 【“1 1 2 、1 ”。而全国的各个省份的硝酸盐超标情况也有所不同，江苏省、浙江省和上海 市的1 6 个县内7 6 个饮用井水硝酸盐和亚硝酸盐的超标率分别达3 82 和59 【1 7 】，对陕 ；i t 9 3 口井和关中7 4 口井的水样检测表明，硝酸盐浓度超过1 l m g l 的分别达2 15 并- i 2 9 7 【1 s 】。对江苏吴县7 6 眼井的调查结果表明，硝酸盐含量超标率为3 8 f 1 9 1 。以上数据 表明我国有很大一部分地区的地下水硝酸盐含量超标，地下水硝酸盐污染状况另人堪 忧。 地下水硝酸盐污染状况严重的同时，我国地下水硝酸盐氮的污染水平呈增长趋 势，尤其在广大的农村及市郊，由于是氮素污染源集中地( 农业上氮肥的大量使用、 含氮工业废水废气的排放、垃圾的堆放等) ，在一定的气候和地质、土壤条件的共同 作用下极易造成对地下水的污染 1 4 1 。据报道，我国吉林市郊区各地农田氮肥的淋失而 使得地下水中的硝酸盐含量增高3 56 倍，沈阳地区地下水氮污染的规模和趋势与引用 大量的城市工业和含氮污水进行农田灌溉密切相关【1 6 1 。水利部海河委员会水保局在 1 9 9 6 年对唐山农业区的地下水进行了水质普查，在l ll t i i 观测井中发现硝酸盐氮含量 超标( 2 0 m g l ) 的有2 4 眼，占2 1 1 6 ，农田地下水中硝酸盐含量呈逐年上升趋势【2 0 。 而对黄淮海平原农业区1 4 个县市的调查结果显示，农村和小城镇由于农用氮肥的大量 施用而引起的地下水、饮用水硝酸盐污染的问题已十分严重。在调查的6 9 个地点中有 半数以上超过饮用水硝酸盐含量的最大允许浓度( 5 0r a g l ) ，其中最高者达3 0 0m g m 2 1 1 。 1 1 2地下水硝酸盐污染的危害 2 吉林农业大学硕士学位论文 占椿玉米带典型区域地下水硝态氨污染状况调查分析 1l2 1 对人畜的危害 硝酸盐本身对人体虽无赢接危害，但被还原为亚硝酸