摘 要：農(nóng)田中富含氮、磷元素化肥農(nóng)藥的大量使用導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染。本文在某農(nóng)田基地布設(shè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行農(nóng)田地下水氮磷元素污染物時(shí)空變化特征監(jiān)測(cè)與分析，得到結(jié)論：地下水中污染物的消長(zhǎng)主要與土壤水分有關(guān)，同時(shí)施氮量，土壤類型，土地利用方式也是影響地下水中污染物濃度重要因子，并對(duì)解決這一污染問(wèn)題提出了建議。

關(guān)鍵詞：點(diǎn)-面源污染 地下水 時(shí)空變化

中圖分類號(hào)：X5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

相關(guān)專業(yè)研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)農(nóng)田磷肥的低利用率不僅造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，還會(huì)使得大量的化學(xué)元素積累在土壤中，破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成土壤板結(jié)。剩余的養(yǎng)分通過(guò)各種途徑進(jìn)入環(huán)境，改變土壤的結(jié)構(gòu)和特性。加之農(nóng)村環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄，生活污水，禽獸糞便的隨意排放，這勢(shì)必加劇了氮磷的污染。

1 實(shí)驗(yàn)描述

在試驗(yàn)小區(qū)打一地下水井，每?jī)芍芏ㄆ跍y(cè)量地下水位和采集地下水分析水，在降雨或施肥后加密監(jiān)測(cè)頻率，每3天監(jiān)測(cè)一次。

水樣采集后放置冰箱中保存，并及時(shí)送市水資源管理處水資源監(jiān)測(cè)站進(jìn)行檢測(cè)分析，其分析指標(biāo)包括：總氮（TN）、氨氮（NH4+-N）、硝態(tài)氮（NO3--N）

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)試驗(yàn)田內(nèi)6口地下水井氮磷濃度進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，利用kriging差值法分別對(duì)6口地下水井8次采樣中氨氮、硝氮、總氮和總磷的時(shí)空變化特征繪圖來(lái)顯示氮磷的濃度差異。

2.1地下水NH4+-N濃度在水稻生長(zhǎng)季的時(shí)空分布情況

氨氮濃度同一時(shí)間內(nèi)在空間上分布不均，不同時(shí)間同一采樣點(diǎn)的NH4+-N濃度也變化較大。第一次采樣6月13日與7月13日相比較，水稻生長(zhǎng)初期東部區(qū)域地下水NH4+-N濃度較高，一個(gè)月后西北部含量較高，呈梯度向東南方向較少，主要與兩個(gè)區(qū)域施肥時(shí)間有關(guān)系，東部比西部早施基肥7日左右，東部施肥5日后6月13日采樣氨氮已下滲影響到地下水氨氮濃度；水稻生長(zhǎng)中期整個(gè)試驗(yàn)田地下水氨氮濃度含量較均勻，沒有大的區(qū)域差異，水稻生長(zhǎng)后期地下水NH4+-N濃度區(qū)域差異較大，西北區(qū)域含量較低，東南區(qū)域含量較高，試驗(yàn)田內(nèi)部形成兩個(gè)NH4+-N含量梯度明顯區(qū)域，NH4+-N高濃度區(qū)域隨水稻生長(zhǎng)進(jìn)入黃熟期由東南部向東北部轉(zhuǎn)移，這種濃度區(qū)域變化一定程度上反映了地下水潛流的趨勢(shì)，分析出在水稻黃熟期稻田NH4+-N濃度可能對(duì)東北區(qū)域以外的地下水質(zhì)產(chǎn)生主要影響。

2.2地下水NO3--N濃度在水稻生長(zhǎng)季的空間變化過(guò)程

除了水稻插秧初期6月13日西部區(qū)域地下水NO3--N濃度較高，7月13日東部區(qū)域NO3--N濃度較高，水稻生長(zhǎng)前期出現(xiàn)這種特征與氨氮相似主要是由于東部施肥較西部早有關(guān)，施肥后田間NO3--N是NH4+-N通過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化而來(lái)轉(zhuǎn)化過(guò)程受田間水稻生長(zhǎng)環(huán)境影響，NO3--N東部區(qū)域較高且在同一位置，9月1日，9月16日，10月1日地下水NO3--N高濃度區(qū)域出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)田外部東北方向區(qū)域，整個(gè)生長(zhǎng)期NO3--N濃度總體表現(xiàn)為東部區(qū)域高，西部區(qū)域低，分布梯度明顯基本沒有隨地下潛流發(fā)生明顯遷移。

3 地下水中污染物含量的特征及影響因素

實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地中，共3口地下水井采樣7次，厡地下水井7口，采樣8次。厡地下水分布在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地外，是大尺度分布的水井，距實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地較遠(yuǎn)。地下水井在實(shí)驗(yàn)田內(nèi)部，污染物的變化更為敏感。

一號(hào)地下水井中氮素含量呈先緩慢增長(zhǎng)后緩慢減少到趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)。在初始階段氮素含量以氨氮為主，硝氮的含量很少。到8月14日時(shí)硝氮的含量顯著增加，比氨氮含量多。地下水中氮素的消長(zhǎng)的影響因素有多種，土壤水分是氮素淋溶的主要驅(qū)動(dòng)力之一，降雨使土壤水分向地下水運(yùn)移。第二是作物生長(zhǎng)期各田塊的氮肥施用量，施氮量是氮素淋溶損失的決定性因素。此外土壤類型和土地利用方式等也是影響土壤氮素淋失的重要因素，土壤質(zhì)地是支配土壤特性的根源，土壤的氮磷溶量與農(nóng)田土壤粘粒含量一般呈負(fù)相關(guān)的對(duì)數(shù)關(guān)系；因?yàn)橘|(zhì)地較細(xì)的土壤排水緩慢，且反硝化能力較大，因此質(zhì)地粗的砂質(zhì)土壤淋溶比粘質(zhì)土壤嚴(yán)重。同樣土地利用方式，種植的作物在土壤剖面中能有效地吸取硝態(tài)氮，減少其損失，不同的作物農(nóng)作物和所采取的耕作耕作方式對(duì)肥料的吸收差異很大。在施肥的期間地下水中氮素含量明顯增加，之后緩慢減少。地下水中的氨氮消長(zhǎng)速率較快，容易受到施肥降雨徑流的影響，波動(dòng)幅度大。硝氮的含量迅速下降，氮的存在方式主要以氨氮為主。因此，降雨是地下水硝氮濃度變化的直接因素。并且隨地下水埋深減少，硝氮濃度增大，其原因在于雖然土壤含水量的增加會(huì)對(duì)土壤中的硝氮濃度有一定的稀釋作用，但因?yàn)橥寥榔拭嬷邢醯獦O易隨田間水分向地下水淋溶，補(bǔ)充了地下水中硝氮因受到稀釋作用而造成的濃度降低量。

4 結(jié)論

地下水中污染物的消長(zhǎng)主要與土壤水分有關(guān)，同時(shí)施氮量，土壤類型，土地利用方式也是影響地下水中污染物濃度重要因子。

地下水氮磷濃度主要在水稻生長(zhǎng)前期較高，氨氮和總氮在變化趨勢(shì)較一致，硝氮和總磷在水稻生長(zhǎng)前期濃度較高，后期變化較平穩(wěn)；地下水氮磷空間分布不均，不同時(shí)間點(diǎn)氮磷高濃度區(qū)域不同，氨氮和總氮區(qū)域分布基本一致，水稻生長(zhǎng)前期和后期變化較大；總磷在水稻生長(zhǎng)季內(nèi)空間變化不明顯，高濃度區(qū)域一直分布在東南區(qū)域。

5 控制農(nóng)田地下水污染建議

根據(jù)所得結(jié)論，如需控制地下水體中的污染物的濃度，一方面需要控制農(nóng)田的施肥，采用科學(xué)合理的施肥方式。另一方面控制農(nóng)田的灌溉，合理的灌溉模式不僅提高作物對(duì)水分的需求，同時(shí)又可以減少氮磷流失量，在水量相同的條件下，氮磷流失量順序：噴灌生態(tài)<淹灌<溝灌，其中溝灌方式會(huì)導(dǎo)致大量農(nóng)田污染物進(jìn)入水體。同時(shí)運(yùn)用適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)工程技術(shù)將污染物的流失量控制在最小值。

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