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相似文献
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1.
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。  相似文献   

2.
本文通过对华北平原典型再生水灌溉区(河北省石家庄洨河流域)的包气带土壤、地表水和地下水进行采样分析,对硝酸盐在多种环境介质中的来源与环境行为进行了研究,识别了再生水灌溉区地下水硝酸盐污染来源,明确了不同灌溉条件对包气带土壤中硝酸盐迁移的影响。在受到城市再生水严重影响的洨河流域,地下水中的硝酸盐浓度分布范围在4.0 mg·L?1到156.6 mg·L?1之间,已经形成了距离河道2 km、深度70 m的硝酸盐高值区域,经过计算硝酸盐的垂向扩散速率为每年1～2 m。硝酸盐与氯离子的相关性表明,城市再生水是再生水灌溉区包气带、地表水和地下水中硝酸盐的主要来源。利用Geoprobe获取利用不同灌溉水农田土壤剖面样品,研究再生水对厚包气带NO3?-N垂向分布影响,再生水灌溉区和地下水灌溉区中包气带土壤的NO3?-N的平均含量为137.0 mg·kg-1和107.7 mg·kg-1,最高含量523.2 mg·L?1和725.9 mg·L?1,分别出现1.20 m和0.85 m深度,分布规律有着明显的差别。包气带土壤硝酸盐与氯离子的相关性分析表明,再生水灌溉区土壤硝酸盐主要来源于城市再生水,而地下水灌溉区可能来源于农田氮肥。地下水年龄和硝酸盐之间关系表明,地下水中1975年以前补给的硝酸盐浓度低于1975年以后补给,地下水硝酸盐污染与包气带氮入渗的历史过程密切相关。在华北平原特殊的地质水文背景下,农田面源污染对地下水的影响有限,但再生水灌溉区地下水硝酸盐污染的风险较高。  相似文献   

3.
土地利用和农业管理对丹江流域非点源氮污染的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  
为研究土地利用和农业管理对流域非点源氮污染的影响,选择南水北调中线的重要水源地丹江流域作为研究区,应用SWAT模型模拟了流域地表水硝酸盐氮和氨氮负荷,揭示了土地利用变化和不同施肥灌溉措施对氮污染负荷的贡献。结果表明:(1)流域内全年氮污染分布不均,硝酸盐氮和氨氮污染较为严重的时段集中在每年7—9月,输出量分别为734.32,735.36 t,占全年硝酸盐氮和氨氮输出量的50%以上;(2)硝酸盐氮和氨氮的输出量具有较大的空间差异,自上游至下游逐渐加重,污染较为严重的子流域主要集中在丹凤县和商南县;(3)通过设置情景模拟,当坡度大于15°和25°的耕地退耕还林时,流域硝酸盐氮负荷分别减少59.83%和45.89%,氨氮负荷分别减少48.91%和35.78%。当流域内施肥量和灌溉量分别降低20%时,流域硝酸盐氮负荷分别减少3.63%和13.26%,氨氮负荷分别减少0.12%和15.65%;(4)耕地是流域氮污染的主要来源,降低流域施肥灌溉量和陡坡地退耕还林是控制流域非点源氮污染的关键。  相似文献   

4.
采集了安徽省淮南市大通煤矿塌陷区中化工垃圾充填(B)和煤矸石充填(C)两种充填修复模式以及作为对照区的人工混交林地(A)的表层土样,分析了其理化性质及这些土样中Cr,Cd, Cu,Pb, Hg的赋存特征,并对修复效果进行了评价。结果表明:(1)速效磷含量为:A区 >B区 >C区;碱解氮含量为:C区 >A区 >B区;重金属和交换性Na+为B区高于其他区域, B区土壤碱化度(ESP)高达22%。(2)研究区内土壤普遍呈碱性,碱解氮和速效磷严重缺乏,土壤肥力:A区 >C区 >B区。(3)土壤重金属污染:A区为轻度,B区属于中、重度,C区污染程度不一。重金属Cr, Cd, Cu, Pb总量不同程度超过淮南土壤背景值。(4)土壤修复效果C区优于B区,B区存在突出问题,亟待改善。  相似文献   

5.
贵州省修文县猕猴桃生态园区土壤重金属污染现状评价   总被引：1，自引：0，他引：1  
[目的]探讨不同评价方法对贵州省修文县猕猴桃基地适用性,为猕猴桃栽培基地的选择和土壤健康风险研究提供科学依据。[方法]采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数对基地土壤重金属污染程度进行了分析,同时应用Hakanson潜在生态风险指数法和模糊数学法对基地土壤重金属潜在生态风险进行了评价。[结果]A基地中Cu,Ni,Hg分别超过国家土壤环境质量二级标准的1.03,1.14,2.3倍;B基地中Cu和Hg分别超过国家土壤环境质量二级标准1.03,2.0倍;C基地中Cu,Ni和Hg分别超过国家土壤环境质量二级标准1.18,1.01,1.77倍。用内梅罗综合指数法评价结果表明:A基地的土壤属于轻度污染级别,B基地和C基地属于尚清洁级别。3个基地的土壤重金属综合污染指数大小为:A基地(1.09)C基地(0.93)B基地(0.91);用潜在生态危害指数法评价结果则表明:A,B,C这3个基地的环境风险综合指数均小于150,表明8种重金属对环境的生态污染指数轻微。3个基地的土壤重金属环境风险综合污染指数大小为:A基地(83.61)C基地(78.89)B基地(75.46);用模糊数学法评价结果表明:A,B,C基地土壤均属于清洁范围,3个基地的评价分值大小为:B(97.16)C(95.44)A(94.31)。[结论]修文县猕猴桃3个基地的土壤重金属的污染特征大体相同,主要以Cu,Ni,Hg为主,但基地土壤受污染程度轻微,土壤状况良好。  相似文献   

6.
林娜  宋昕  郭亮  殷鹏华  胡志豪 《土壤》2017,49(1):118-128
目前汞污染地下水修复面临很大的技术和成本挑战,亟需发展修复效果好、经济效益性高的汞污染地下水修复技术和修复材料。通过批量实验和光谱分析探究了天然磁铁矿和商用Fe_3O_4对Hg(Ⅱ)的去除效率和去除机制,并分析了两种材料对模拟地下水中Hg(Ⅱ)的吸附和脱附行为。结果表明,天然磁铁矿和商用Fe_3O_4对Hg(Ⅱ)的去除受pH、Hg(Ⅱ)初始浓度、Cl-等因素的影响;二者对Hg(Ⅱ)的去除均符合准二级动力学模型和Freundlich模型;天然磁铁矿对Hg(Ⅱ)的去除机制主要是羟基络合与物理吸附,而商用Fe_3O_4对Hg(Ⅱ)的去除主要是化学还原与物理吸附。二者对模拟地下水中Hg(Ⅱ)的去除率分别达90%和95%,具有修复Hg(Ⅱ)污染地下水的应用潜力。  相似文献   

7.
利用氮、氧稳定同位素识别地下水硝酸盐污染源研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  
氮污染特别是地下水硝酸盐污染已成为一个相当普遍而重要的环境问题。地下水硝酸盐污染与人类健康和环境安全密切相关。为控制地下水硝酸盐污染,最根本的解决办法就是找到硝酸盐的来源,减少硝态氮向地下水的输送。由于不同来源的硝酸盐具有不同的氮、氧同位素组成,人们利用NO3-中δ15N和δ18O开展了硝酸盐污染源识别研究。本文综述了利用氮、氧同位素识别地下水硝酸盐污染源及定量硝酸盐污染源输入的研究进展及目前存在的问题,并提出几个值得重视的研究方向。  相似文献   

8.
华北农区浅层地下水硝酸盐分布特征及其空间差异性   总被引：10，自引：5，他引：5  
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。  相似文献   

9.
集约化农田通过投入大量化肥和灌溉提高作物产量,过量的化肥养分通过淋溶损失到地下水,对地下水环境产生巨大影响。这种高强度的人为干预,形成了集约化农业特有的根层-深层包气带-地下水系统。我国农业主产区集约化程度和污染负荷居全球之首,对环境影响为全球典型。我国地下水污染日益严重,80%监测点地下水为Ⅳ和Ⅴ类,与农田淋溶相关的“三氮”(氨氮、亚硝态氮、硝态氮)是最主要的污染源。黑土、潮土和褐土区是我国粮仓,氮磷肥、灌溉过量投入,也是农田氮磷淋溶和地下水污染的易发区和高发区。因此,开展氮磷在根层-深层包气带-地下水淋溶机理和阻控机制的理论研究,是保障国家粮食安全和生态环境可持续的迫切需求。由农田点污染控制向区域农田氮磷淋失风险控制分区及其相关氮磷消减政策法案的结合治理是国际上农田氮磷淋失污染控制的发展趋势。欧洲联盟(EU-27)制定硝酸盐指令(nitrate directive)和水指令(water framework directive),规范肥料与灌溉水的施用量和方式,提高氮磷的利用效率,减少氮磷淋失,并通过划分硝酸盐脆弱敏感区,进行重点防控。由此可见,研究从农田到区域的氮磷淋溶规律和区域阻控途径意义重大。针对这一社会需求,近日,科技部联合农业部启动了第一批“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项,“农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究项目”属于专项2016年首批启动的基础研究项目之一。  相似文献   

10.
研究发现华北典型高产粮区桓台县区域农业硝酸盐面源污染具有非均衡的空间分异特征,即硝酸盐定向迁移导致硝酸盐净输出源区和净输入汇集区,源区硝酸盐污染相对稳定,而汇集区硝酸盐污染趋于恶化,不同程度污染面积占5 6 .5 7% ,其中>10mg/ L污染区域面积占2 0 .5 % ;污染较重的汇集区4年间地下水NO-3 N浓度升高2 7.2mg/ L ,而源区则相对稳定在5 .5～7.2mg/ L ,面源污染空间分布与潜水位等值线的一致性表明地下水流向在农业面源污染空间分异过程中具主导作用。浅层地下水硝酸盐污染已导致5 .8%的饮水源轻度污染和0 .2 %中度污染,有2 5个村3.8万人处于健康危害风险之中。农田硝酸盐沥滤缓慢和随潜水迁移表明,农田耕作管理与浅层地下水硝酸盐含量之间缺乏必然相关性  相似文献   

11.
为了研究地表水与地下水不同补给关系下硝酸盐氮在傍河农田的迁移规律,选取大沽河河床沙样作为沙槽试验介质,设计地表水与地下水相互补给装置,模拟无补给、地表水补给地下水和地下水补给地表水3种方式下硝酸盐氮在土壤中的迁移,通过测定各取样点硝酸盐氮含量和到达时间,分析了其迁移规律。结果表明:纯淋洗实验中,淋洗强度与沙样颗粒越小,硝酸盐氮在表层沙中的累积越明显,硝酸盐氮的迁移也越慢。地表水与地下水相互补给试验中,补给水位上升,硝酸盐氮的积累量增加、迁移到饱水带的时间缩短;补给水力坡度为0.5时,硝酸盐氮在细沙饱水带中迁移速度约为5.3 cm/min;水力坡度变为0.7时,迁移速度约为9.4 cm/min;补给水力坡度为0.5时,硝酸盐氮在中沙饱水带的迁移速度约为12.3 cm/min。硝酸盐氮在包气带中的积累量随着沙层深度的增加而减少;淋洗强度、水力坡度及沙样颗粒越大,硝酸盐氮在包气带和饱水带中的迁移速度越快;补给水位越高,硝酸盐氮迁移至饱水带的时间越短。  相似文献   

12.
Using a crop-water-salinity production function and a soil-water-salinity dynamic model, optimal irrigation scheduling was developed to maximize net return per irrigated area. Plot and field experiments were used to obtain the crop water sensitivity index, the salinity sensitivity index, and other parameters. Using data collected during 35 years to calculate the 10-day mean precipitation and evaporation, the variation in soil salinity concentrations and in the yields of winter wheat and cotton were simulated for 49 irrigation scheduling that were combined from 7 irrigation schemes over 3 irrigation dates and 7 salinity concentrations of saline irrigation water （fresh water and 6 levels of saline water）. Comparison of predicted results with irrigation data obtained from a large area of the field showed that the model was valid and reliable. Based on the analysis of the investment cost of the irrigation that employed deep tube wells or shallow tube wells, a saline water irrigation schedule and a corresponding strategy for groundwater development and utilization were proposed. For wheat or cotton, if the salinity concentration was higher than 7.0 g L^-1 in groundwater, irrigation was needed with only fresh water; if about 5.0 g L^-1, irrigation was required twice with fresh water and once with saline water; and if not higher than 3.0 g L^-1, irrigation could be solely with saline water.  相似文献   

13.

Purpose  

Nitrate removal is a major challenge in drinking water systems and is more acute in colder latitudes due to low metabolic conversion rates of biological systems. To achieve rapid nitrate removal, designed plant systems in greenhouse microenvironments has potential. In such localized controlled microenvironments, higher temperatures can be managed for plant growth in an appropriate growth medium through which nitrate-contaminated water is fed for denitrification.  相似文献   

14.
Nitrogen fertilizers used in agriculture often cause nitrate leaching towards shallow groundwater, especially in lowland areas where the flat topography minimize the surface run off. In order to introduce good agricultural practices that reduce the amount of nitrate entering the groundwater system, it is important to quantify the kinetic control on nitrate attenuation capacity. With this aim, a series of anaerobic batch experiments, consisting of loamy soils and nitrate-contaminated groundwater, were carried out using acetate and natural dissolved organic matter as electron donors. Acetate was chosen because it is the main intermediate species in many biodegradation pathways of organic compounds, and it is a suitable carbon source for denitrification. Sorption of acetate was also determined, fitting a Langmuir isotherm in both natural and artificially depleted organic matter soils. Experiments were performed in quadruplicate to account for the spatial variability of soil parameters. The geochemical code PHREEQC (version 2) was used to simulate kinetic denitrification using Monod equation, equilibrium Langmuir sorption of acetate, and equilibrium reactions of gas and mineral phases (calcite). The reactive modeling results highlighted a rapid acetate and nitrate mineralization rate, suggesting that the main pathway of nitrate attenuation is through denitrification while calcite acted as a buffer for pH. However, in the absence of acetate, the natural content of organic matter did not allow to complete the denitrification process leading to nitrite accumulation. Reactive modeling is thought to be an efficient and robust tool to quantify the complex biogeochemical reactions which can take place in underground environments.  相似文献   

15.
This study monitored nitrate levels in well water and analyzed their association with well attributes (physicochemical parameters of water, location, livestock farming conditions) in a nitrate-polluted, animal industry district in central Miyakonojo Basin, southern Kyushu, Japan, to characterize the nitrate status of groundwater in the district. Water quality varied considerably among the wells, with nitrate-N concentration and natural nitrogen-15 abundance in nitrate-N (δ15N-NO3) ranging from 1.1–44.6 mg L?1 and 4.2–17.8‰, respectively. There was a significant positive correlation between nitrate-N concentration and δ15N-NO3. Nitrate-N concentration was higher in wells located at higher elevations, having larger areas of livestock barns within a 100-m radius and with higher animal populations. Wells in pig farms showed a higher nitrate tendency than those in the other situations (cattle farm, poultry farm, non-livestock farm and non-farmer). The results show that the nitrate status of groundwater in the district has not been drastically changed since 1996, and the nitrate in the wells is of multiple origins (e.g. chemical fertilizer, animal wastes) with a tendency for higher contribution of animal wastes in more heavily polluted wells. The results also highlight a need for further regular monitoring of groundwater quality in the district particularly for wells; (1) located at higher elevations, (2) with a large area of livestock barns nearby, (3) in farms with a high animal population and/or (4) in pig farms.  相似文献   

16.
Nitrate leaching, which can lead to groundwater contamination, is a common occurrence, especially in sandy, well drained soils. Nitrogen from poultry manure (PM) and ammonium fertilizers has been shown to undergo rapid nitrification upon addition to soils, making it highly susceptible to nitrate leaching. Any management technique that could delay nitrification and thereby reduce nitrate leaching would be desirable. Ammonium thiosulfate has been shown to be an effective nitrification inhibitor in laboratory studies and may be useful in reducing nitrate leaching. Soil columns, 75 cm long and inner diameter 19.6 cm, were packed with a reconstituted profile of a Rumford loamy sand and amended with urea-ammonium nitrate (UAN) or PM. Corn was grown in the columns to create a dynamic soil/plant system. Columns were placed in a greenhouse and were leached periodically for a period of 10 weeks with deionized water in amounts intended to simulate early spring and summer rainfall patterns in the Atlantic Coastal Plain. Column leachates, as well as plant and soil samples were collected and analyzed for NO3-N and NH4-N. Nitrate-N leaching was largely dependent upon the amount of water moving through the system. Ammonium thiosulfate did not significantly decrease NO3-N leaching or increase plant N uptake when used in combination with UAN or PM. Comparable amounts of NO3-N leaching were observed for the UAN and the PM treated column. Additionally, large amounts of NO3-N leaching were observed with the control columns, suggesting that residual soil N from previous crops can contribute significantly to NO3-N leaching and may deserve further investigation.  相似文献   

17.
对银川平原101个观测井取样分析,测定了其浅层地下水位埋深、矿化度及硝酸盐含量。应用地统计学方法结合GIS技术对数据进行了分析。结果表明,地下水埋深服从正态分布,而矿化度和硝酸盐服从对数正态分布。银川平原地下水位埋深、矿化度和硝酸盐含量的平均值分别为1.78m,1.81g/L和3.17mg/L。三者在一定范围内均存在空间相关性,它们的空间相关距离分别为23.7、13.3和12.6km。运用Kriging方法对未测点进行了估值,绘制了三者的空间分布图。银川平原地下水埋深总体较浅,研究区约有75.1%的地区地下水埋深为1.5～2.0m,发现在平原中部的银川地区一带形成了以新旧城区为中心的地下水位降落漏斗区。地下水矿化度在整个平原内自西南向东北呈逐渐升高的趋势,其中66.4%的区域达到了农田灌溉水质标准。仅有3.7%的局部地区的地下水硝酸盐含量超过了饮用水水质标准。  相似文献   

18.
以武汉市及其周边区域的典型露天菜地为研究对象,对菜地土壤、土壤溶液及菜地附近井水中硝态氮（NO3--N）含量进行了周年监测分析。结果表明:菜地土壤100 cm内各土层NO3--N平均含量为11.2 mg/kg,其中0~20 cm土壤剖面NO3--N含量为21.1 mg/kg;60 cm深度处土壤溶液中NO3--N含量为27.5 mg/L;井水中NO3--N含量为19.6~39.8 mg/L,其含量达到了饮用水安全标准的2~4倍。由此说明:武汉城郊菜地土壤NO3--N淋失量较大,已造成地下水NO3--N污染;且硝酸盐淋失量随着氮肥施用量和水分输入量的增加而增大,同时与种植蔬菜的种类有一定相关关系;由于土壤理化性质不同,土壤硝酸盐含量在正常范围内并且尚能够安全种植作物时,地下水可能已受到严重的污染,这种情况在砂性土壤中表现更为明显。本文的研究为科学评价露天菜地土壤和地下水NO3--N污染提供了科学理论依据。  相似文献   

19.
红崖山灌区机井空间布局适宜性评价   总被引：4，自引：3，他引：1  
灌区机井空间布局的适宜性评价对于地下水的合理开采与机井的布局优化具有重要作用。该文选择石羊河流域红崖山灌区为研究区,提取土地资源利用类型、地下水埋深、含水层厚度、单井出水量和地下水矿化度等影响因素作为机井空间布局的适宜性评价指标,根据影响因子属性的空间变异性,将灌区划分为366个评价单元,并采用熵权法确定各指标的权值和区域的综合评价值。结果表明,红崖山灌区机井的空间布局受地下水埋深和单井出水量的影响较大;研究区不适宜、不太适宜、一般、较适宜和适宜布井的面积比例分别为19.33%、24.33%、46.61%、7.33%和2.40%,较适宜和适宜布井的面积比例较小。研究结果为灌区机井空间布局提供了一定的理论依据。  相似文献   

20.
密云水库流域地下水硝态氮的分布及其影响因素   总被引：10，自引：0，他引：10  
2008年11月至12月,采集了密云水库流域305个井的地下水样品,分析了其硝态氮含量。结果表明,密云水库流域地下水的硝态氮含量的平均值、超标率(10 mg L-1≤NO3--N<20 mg L-1)和严重超标率(NO3--N≥20 mg L-1)分别为6.81 mg L-1、13.77%和2.30%。其中村庄和菜地的地下水硝酸盐污染最为严重,35个村庄井和13个菜地井的地下水硝态氮含量的平均值分别为9.52 mg L-1和9.55 mg L-1,已接近WHO饮用水硝态氮含量10 mg L-1的限定标准,超标率分别为20%和15.38%,严重超标率分别为8.57%和7.69%。219个粮田井水的硝态氮水平位居中间,其硝态氮含量的平均值、超标率和严重超标率分别为6.59mg L-1、14.61%和1.37%。10个林地井的地下水硝态氮含量是最低的,其平均值为2.66 mg L-1,无超标现象。潮河流域农田地下水的硝酸盐污染比白河流域严重。潮河流域农田(124个井)的地下水硝态氮含量的平均值、超标率和严重超标率分别为8.42 mg L-1、21.77%和3.23%,而白河流域(122个井)则分别为5.03mg L-1、6.56%和0,即无严重超标现象。密云水库流域农田地下水的硝态氮含量呈现出上游低而下游高的趋势。玉米田地下水硝态氮含量在接近河道的地方有所降低,与地下水水位呈负相关,与化肥氮的施用量呈正相关,当地下水位小于7m时或当一年的化肥氮的施用量超过200 kg hm-2,存在地下水硝态氮含量超标的潜在危险。  相似文献   

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