章 穎，王錦國(guó)

(河海大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院 ，江蘇 南京 211000)

奎河銅山段兩岸淺層地下水銨氮污染特征研究

章 穎，王錦國(guó)

(河海大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院 ，江蘇 南京 211000)

通過(guò)監(jiān)測(cè)奎河銅山地區(qū)沿岸淺層地下水中相關(guān)污染指標(biāo)，得出淺層地下水中銨氮、亞硝態(tài)氮和濁度均超出Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，其中區(qū)域內(nèi)淺層地下水銨氮污染十分嚴(yán)重。由于每年的6月至10月，研究區(qū)主要施加的肥料以銨肥為主，總體上造成淺層地下水中的銨氮較之其余時(shí)期下的銨氮濃度要高。高濃度的銨氮會(huì)通過(guò)對(duì)流和彌散作用影響鄰近淺層地下水質(zhì)。黏性土的存在對(duì)銨氮具有明顯的截留作用，但在特定的條件下，可能會(huì)再次進(jìn)入淺層地下水中，對(duì)淺層地下水造成銨氮污染。

地下水；銨氮污染；施肥；土壤特性

0 引言

奎河源自徐州市南部的云龍湖，經(jīng)過(guò)市區(qū)東南部的奎山腳下，流出徐州市區(qū)后貫穿銅山縣的銅山鎮(zhèn)和三堡鎮(zhèn)，在黃橋進(jìn)入安徽，最后匯入淮河，全長(zhǎng)180km。在徐州境內(nèi)的奎河為26km，河道寬10多米。20世紀(jì)70年代，奎河由于受到城市生活污水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水的影響，水質(zhì)開(kāi)始不斷變壞，沿岸居民生活受到嚴(yán)重影響。90年代以來(lái)，政府部門(mén)通過(guò)相關(guān)治理措施，使得奎河水質(zhì)污染得到有效遏制。隨著治理工作的進(jìn)行，針對(duì)奎河及其兩岸地下水污染特征的研究也不曾間斷。

姜翠玲等[1-2]通過(guò)田間污灌模擬實(shí)驗(yàn)，得出土壤會(huì)吸附銨氮，污水下移會(huì)淋溶土壤中積存的銨氮進(jìn)入潛水中。吳耀國(guó)、王超等[3]利用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的方法，得出了徐州市奎河河流-地下水飽和滲流系統(tǒng)對(duì)氮污染組分具有很高的去除作用，河流近岸處對(duì)污水中氮的去除率高且不受季節(jié)變化的影響。張翠英等[4]分析了奎河水體中微生物群落數(shù)量分布與有機(jī)污染的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌總數(shù)與大腸桿菌等與總氮成正相關(guān)。王輝等[5]通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的分析方法研究了奎河污水灌溉區(qū)土壤中砷的變化特征，發(fā)現(xiàn)土壤中磷對(duì)砷吸附解吸影響較大。孫林華[6]利用模式識(shí)別方法研究了奎河氮磷環(huán)境背景值，并得出依據(jù)模式識(shí)別方法計(jì)算的河流污染背景值和基線值與河流污染狀態(tài)有關(guān)和未受人為污染的歷史環(huán)境背景值需從輕或無(wú)污染的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中獲取的結(jié)論。陸晟等[7]通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn)法，發(fā)現(xiàn)用奎河水進(jìn)行灌溉后,土壤表層中沙土有機(jī)質(zhì)和速效磷的含量大于壤土。上述關(guān)于奎河和兩岸地下水的研究中，在奎河水未改善前的研究[1-3]包含了土壤對(duì)氮和三氮去除特性，但關(guān)于區(qū)域內(nèi)不同土質(zhì)對(duì)氮和三氮的截留性的差異未作過(guò)多研究，改善后的奎河水質(zhì)相關(guān)方面的研究集中體現(xiàn)在對(duì)奎河水的有機(jī)污染，土壤特性對(duì)有機(jī)質(zhì)的截留能力，大尺度下的氮磷環(huán)境背景值以及污灌區(qū)金屬離子的變化特征上[4-7]，而關(guān)于奎河沿岸地下水的污染特征并未深入研究。目前關(guān)于改善后的奎河水兩岸淺層地下水環(huán)境的變化需要進(jìn)一步研究。

本文選取徐州市銅山區(qū)內(nèi)奎河兩岸淺層地下水為研究對(duì)象，通過(guò)監(jiān)測(cè)研究區(qū)內(nèi)奎河兩岸淺層地下水中相關(guān)污染指標(biāo)，定量分析地下水中相關(guān)污染指標(biāo)，探討地下水中主要污染物銨氮的污染特征和可能來(lái)源，以期為地下水污染控制和治理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況及采樣點(diǎn)布設(shè)

研究區(qū)位于江蘇省徐州市銅山縣三堡鎮(zhèn)徐村、石橋村、黃橋村一帶。此區(qū)域內(nèi)奎河流向自北向南，依次途徑徐村、石橋、黃橋閘，在沿河流流向的垂直方向依次截取三個(gè)斷面并分別命名為徐村斷面(XC)、石橋斷面(SQ)、黃橋閘斷面(HQZ)。并在斷面上以奎河為中心點(diǎn)東西兩個(gè)方向布置地下水監(jiān)測(cè)井，監(jiān)測(cè)井距河的距離分別為10、20、50、100、200、500m,監(jiān)測(cè)井深度為9m左右。具體布置方式見(jiàn)圖1。

圖1 剖面布設(shè)點(diǎn)位示意Figure 1 Schematic diagram of section layout positions

根據(jù)地層剖面圖對(duì)三個(gè)斷面(圖2)的地層結(jié)構(gòu)差異做如下描述：(1)在徐村和黃橋閘斷面，局部在高程28～30m為雜填土及粉質(zhì)砂壤土層，水位在雜填土底板以下和黏土以上，主要為粉質(zhì)砂壤土中的水位。(2)在石橋斷面：地表主要為雜填土26～30m為黏土，23～26m為粉質(zhì)砂壤土，之下為粉土，此時(shí)的地下水位主要為黏土中的水位。

1.2 研究區(qū)地下水位

研究區(qū)內(nèi)地下水位總體上高于河水位，河水主要受沿岸淺層地下水的補(bǔ)給。圖3為2011年6月至2012年4月研究區(qū)內(nèi)監(jiān)測(cè)井水位。通過(guò)對(duì)比三個(gè)斷面上各監(jiān)測(cè)井水位特征，空間上，徐村和黃橋閘斷面上各監(jiān)測(cè)井水位相差不大，石橋斷面上各監(jiān)測(cè)井間的井水位較為明顯的差異，徐村和黃橋閘斷面淺部主要為粉質(zhì)砂壤土，粉質(zhì)砂壤土的透水性好，而地下水位主要為粉質(zhì)砂壤土中的水位，各監(jiān)測(cè)井間具有較強(qiáng)的水力聯(lián)系，又因?yàn)樾齑搴忘S橋閘斷面上奎河近岸地形起伏不大，故而在這兩個(gè)斷面上近岸各監(jiān)測(cè)井水位相差不是十分明顯，石橋斷面淺部主要為黏性土，黏性土的透水性差，而此斷面上地下水位又主要為黏性土中的水位，因此各監(jiān)測(cè)井間水力聯(lián)系較差，故而石橋斷面上近岸各監(jiān)測(cè)井水位差異相對(duì)來(lái)說(shuō)較為明顯。時(shí)間上，各斷面上監(jiān)測(cè)井水位總體上在8月相對(duì)于其它各月較高，這主要是因?yàn)?月是豐水期和農(nóng)田灌溉期，降雨和灌溉造成地下水位有所抬升。

圖2 地層剖面Figure 2 Stratigraphic sections

圖3 斷面地下水位監(jiān)測(cè)Figure 3 Sectional groundwater table monitoring

1.3 水樣采集與分析指標(biāo)

自2011年6月至2012年4月，每2個(gè)月對(duì)三個(gè)斷面上的奎河沿岸監(jiān)測(cè)井水進(jìn)行采樣，采樣量為每次每口井1.5L。

此次研究共檢出5個(gè)指標(biāo)，分別為濁度、礦化度(TDS)、NH3-N、NO3-N、NO2-N。其中礦化度(TDS)和濁度分別用HQ40D便攜式數(shù)字化分析儀和2100Q型便攜式濁度儀現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，三氮在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢測(cè)，將采集水樣用聚乙烯瓶密封后送入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，于24h內(nèi)檢測(cè)，其中銨氮(NH3-N)采用USEPA納氏試劑法測(cè)出，硝態(tài)氮(NO3-N)采用鎘還原法測(cè)出，亞硝態(tài)氮(NO2-N)通過(guò)USEPA重氮化法測(cè)出。

2 結(jié)果與討論

2.1 數(shù)據(jù)與分析

研究區(qū)降雨資料顯示此區(qū)降雨時(shí)間段主要為5～9月，故可將6、8月定為豐水期，其余各月定為枯水期。表1為豐水期和枯水期下不同斷面上各指標(biāo)的一般性描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-1993)Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)指標(biāo)濁度≤3度，水質(zhì)指標(biāo)濃度NH3-N≤0.2mg/L，TDS≤1 000mg/L，NO3-N≤20mg/L，NO2-N≤0.02mg/L。根據(jù)表1，沿岸淺層地下水中濁度遠(yuǎn)超Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，特別是枯水期石橋斷面的濁度最大值達(dá)到187.00，為Ⅲ類(lèi)水的62.3倍。各斷面TDS濃度均值均小于1 000mg/L，其中徐村斷面和石橋斷面TDS最大值分別為1 123.0 mg/L、1 010 mg/L略高于Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，只有黃橋閘斷面TDS最大值達(dá)到2 340 mg/L為Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)2.34倍，TDS總體上達(dá)到了Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。沿岸淺層地下水NH3-N濃度均超出了Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，其中枯水期的石橋斷面銨氮濃度最大值達(dá)到18.15mg/L，是Ⅲ類(lèi)水的90.75倍。NO3-N濃度遠(yuǎn)低于Ⅲ類(lèi)水限值，淺層地下水中NO3-N最大值為6.40mg/L。NO2-N均超出Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，其中豐水期的石橋斷面NO2-N濃度最大值達(dá)到0.97 mg/L，為Ⅲ類(lèi)水的48.5倍。分析結(jié)果表明，地下水中不存在NO3-N污染，NH3-N、NO2-N污染嚴(yán)重，但相比較而言，NH3-N污染最為嚴(yán)重。

表1中反映的銨氮污染在不同時(shí)期和不同斷面具有以下一般特征：無(wú)論是豐水期還是枯水期，石橋斷面的銨氮污染要高于徐村，徐村斷面的銨氮污染要高于黃橋閘，此外，對(duì)比同斷面下銨氮污染發(fā)現(xiàn)，除黃橋閘斷面，石橋和徐村斷面的銨氮污染在豐水期要強(qiáng)于枯水期。

一般而言，地下水含水介質(zhì)中氮的遷移轉(zhuǎn)化受到包氣帶厚度及巖性、土壤水分、pH、透氣性(O2)和溫度的影響[8-9]。 研究區(qū)地下水中的銨氮含量高，硝態(tài)氮低，地下水環(huán)境可能不太利于硝化作用的發(fā)生，但地下水一旦被沿岸居民提取利用后，環(huán)境的改變將很有可能利于銨氮的轉(zhuǎn)化，特別在高溫和堿性環(huán)境下銨氮能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的毒性，富氧環(huán)境下通過(guò)亞硝化作用和硝化作用轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，對(duì)人畜造成毒害。因此進(jìn)一步研究地下水中銨氮的污染特征并探究地下水受銨氮污染的原因很有必要。

表1 地下水檢測(cè)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

2.2 沿岸淺層地下水中的銨氮污染特征

從圖4a可以看出，徐村斷面上，在2011年8月和2011年10月，從W6至W3監(jiān)測(cè)井中銨氮含量上升，從W3到W1監(jiān)測(cè)井中銨氮含量下降明顯。這是由于W6附近為水稻和小麥輪作農(nóng)田區(qū)，在2011年8月左右，當(dāng)?shù)鼐用駷樗境樗雽?duì)稻田施用尿胺，尿胺水解后的銨氮加之污灌水中的銨氮，一部分被作物吸收，另一部分隨土壤淋濾作用進(jìn)入地下水中[10]，導(dǎo)致W6監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量較高，又由于地下水有補(bǔ)給河水的趨勢(shì)，并且從W6到W4地下水位主要為粉質(zhì)砂壤土中的水位，粉質(zhì)砂壤土透水性好且對(duì)銨氮等污染物截留特性較弱，故而W6、W5、W4監(jiān)測(cè)井中的銨氮向奎河遷移，導(dǎo)致W6、W5、W4、W3監(jiān)測(cè)井中的銨態(tài)氮含量依次升高，由于W3監(jiān)測(cè)井水位附近土層成分主要為黏土，黏土對(duì)銨氮具有明顯的截留特性[11]，銨氮在向河水補(bǔ)給的過(guò)程中被W3井水位附近的黏性土截留，導(dǎo)致W2、W1監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量要低的多。2011年6月，當(dāng)?shù)卮迕癯藶閃4井附近的大棚蔬菜施加以尿素、磷銨、硫酸鉀為主要原料的復(fù)合肥還會(huì)為大棚蔬菜施加人畜糞便等有機(jī)肥，尿素水解會(huì)產(chǎn)生銨氮，而有機(jī)肥腐解過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)氮經(jīng)過(guò)礦化也會(huì)產(chǎn)生銨氮[12-13]，過(guò)量銨氮會(huì)在W4附近表層土壤中富集隨土壤淋濾作用進(jìn)入淺層地下水中，這直接導(dǎo)致W4井中的銨氮量顯著的的高，對(duì)比此時(shí)期W4附近井中銨氮量可以發(fā)現(xiàn)距離W4越遠(yuǎn)越有相對(duì)減小的趨勢(shì)。對(duì)比2011年6月和2011年8月、2011年10月下的W3井中銨氮量，可以發(fā)現(xiàn)，從6月至10月，W3井中的銨氮量不斷上升，尤其是8月和10月銨氮量要遠(yuǎn)高于6月份的，這可能是因?yàn)?月以后黏性土中吸附了的銨氮通過(guò)解吸附再次進(jìn)入地下水中，造成了隨時(shí)間推移銨氮量增加的現(xiàn)象，而從6月至10月W3井水位有所上升，這可能為井水位附近的黏性土中銨氮的解吸附提供較為有利的條件。

在2011年6月和2011年8月，從R至E4監(jiān)測(cè)井中銨氮含量逐漸降低，E4之后銨氮含量上升，這主要是因?yàn)榇藭r(shí)期下河水中高濃度銨氮的影響以及E6附近為大棚蔬菜施肥的影響，表現(xiàn)為距離污染源越近受污染影響越大。對(duì)比東西兩岸的銨氮污染，可以發(fā)現(xiàn)，總體上東岸淺層地下水銨氮污染要強(qiáng)于西岸，這是由于東岸離居民生活區(qū)很近，受當(dāng)?shù)鼐用裆钗鬯挠绊戄^大。

從圖4b可以得出，石橋斷面，由于W5、W4附近為小麥和水稻輪作農(nóng)田，在2011年6月和2012年2月施肥，導(dǎo)致W5和W4監(jiān)測(cè)井中銨氮的含量極高甚至遠(yuǎn)超河水中銨氮含量。同一時(shí)期，W5、W4附近井中的銨氮含量有隨著遠(yuǎn)離W5、W4井有逐漸減小的趨勢(shì)，由于地下水位總體高于河水位，沿岸地下水中的銨氮有向河水運(yùn)移的趨勢(shì)，而石橋斷面兩岸淺部地層成分主要為黏性土，銨氮在向河流補(bǔ)給過(guò)程中被黏性土吸附截留，故表現(xiàn)為W5、W4監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量和其鄰近的監(jiān)測(cè)井中銨氮的含量差異極為明顯，特別的W1、W2監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量相對(duì)于其它監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量少的多，說(shuō)明了銨氮在黏性土層中遷移的困難性。W1、W2雖然離河流較近，但是在不同時(shí)期受到河流中銨氮影響也有不同，在2011年6月的W1監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量要高于其它月份，通過(guò)河水中不同時(shí)期的銨氮含量的大小對(duì)比發(fā)現(xiàn)2011年6月份的河水中銨氮含量要顯著高于其它各份，說(shuō)明高濃度的銨氮可能會(huì)通過(guò)彌散作用側(cè)向影響近岸淺層地下水中銨氮含量，但是較低濃度的銨氮卻難以通過(guò)彌散作用影響到近岸淺層地下水中銨氮含量。不排除在2011年6月的W1監(jiān)測(cè)井中銨氮含量高的另一個(gè)原因，W1監(jiān)測(cè)井附近受人類(lèi)活動(dòng)的影響導(dǎo)致表層銨氮通過(guò)最表層的土壤向W1表層積聚，隨后通過(guò)淋濾作用徑向進(jìn)入W1監(jiān)測(cè)井。

(a)徐村

(b)石橋

(c)黃橋閘圖4 斷面銨氮變化特征Figure 4 Sectional variation characteristics of ammonium nitrogen

E4、E5、E6附近為大棚蔬菜地，一年四季均有施肥，施加的無(wú)機(jī)肥類(lèi)型一般以硝酸鹽類(lèi)為主，有時(shí)也會(huì)輔以銨肥，過(guò)量的施肥會(huì)造成未被蔬菜吸收的銨氮和硝態(tài)氮的在土壤中累積，而硝態(tài)氮在特定的條件下[14]又可轉(zhuǎn)化為銨氮，土壤受淋濾作用會(huì)導(dǎo)致銨氮進(jìn)入淺層地下水中，對(duì)比E5監(jiān)測(cè)井在各月下銨氮含量，發(fā)現(xiàn)6月和8月的銨氮含量要低于10月和12月，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)?0月和12月份施肥強(qiáng)度要強(qiáng)于6月和8月，但也有可能是此井水位附近的黏性土在6月后對(duì)銨氮解吸附，導(dǎo)致10月和12月監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量可能部分來(lái)自于6月和8月的監(jiān)測(cè)井中的黏性土吸附的銨氮量。在逐漸遠(yuǎn)離大棚蔬菜的E3、E2、E1監(jiān)測(cè)井中銨氮含量逐漸降低，至E1監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量已降至最低，河水中高含量的銨氮對(duì)E1監(jiān)測(cè)井中銨氮含量影響微乎其微。

從圖4c可以看出，黃橋閘斷面上，2011年10月沿岸淺層地下水中的銨氮含量要顯著高于其它各月份，W6附近為果樹(shù)林地，當(dāng)?shù)毓r(nóng)在此時(shí)期對(duì)果樹(shù)苗施肥，導(dǎo)致W6井中銨氮含量相對(duì)于其它各月而言要高的多，又由于W2、W3、W4、W5、W6監(jiān)測(cè)井表層附近的土層成分主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，對(duì)銨氮的截留性較強(qiáng)，所以銨氮基本不可能在進(jìn)入地下水之前向W4集中，但是W4監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量卻要明顯高于W6，這是由于W4監(jiān)測(cè)井水位要低于W6，W6中的高濃度銨氮通過(guò)對(duì)流作用在粉質(zhì)砂壤土中向W4運(yùn)移集中。W5、W4附近為小麥和水稻輪作地，在污灌期，其監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量要高的多，由于W5監(jiān)測(cè)井除了受污灌的影響還受W6的影響，所以在除了2011年10月的各個(gè)時(shí)期下總體表現(xiàn)為W5監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量要高于W4。W1監(jiān)測(cè)井因?yàn)殡x河很近直接受到河水中高含量的銨氮影響，導(dǎo)致井內(nèi)銨氮含量相對(duì)W2要高，W2相對(duì)W1要遠(yuǎn)離河流，相對(duì)W3要遠(yuǎn)離W4，河水的污染對(duì)其影響較輕，W4、W5、W6等農(nóng)業(yè)灌溉和施肥的影響對(duì)W3要輕，故而W2監(jiān)測(cè)井中的含量最低。

E1監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量要總體上要高于東岸其它各監(jiān)測(cè)井，表明E1受河水污染的影響嚴(yán)重，雖然W1和W1距離河流的距離相同，但相比于W1，E1監(jiān)測(cè)井中的銨氮含量卻要高，這主要是因?yàn)閃1的井水位附近主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的水位，而E1的井水位粉質(zhì)砂壤土中的水位。除了2011年10月，東岸淺層地下水中的銨氮含量在各時(shí)期下基本較低。

對(duì)比三個(gè)斷面上淺層地下水中的銨氮濃度發(fā)現(xiàn)，10月份以后，斷面上的銨氮濃度顯著降低，雖然因?yàn)榉N植小麥等需要施肥，但此時(shí)施加肥料的成分以硝酸鹽類(lèi)為主，即使滯留在土壤中未被植物吸收的硝態(tài)氮可以通過(guò)反硝化作用轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮，但此時(shí)期內(nèi)灌溉和雨水都低于豐水期下的強(qiáng)度，不利于表層土壤中的銨氮向地下水遷移，所以總體上這段時(shí)期內(nèi)銨氮濃度相對(duì)較低。

此外，通過(guò)對(duì)徐村、石橋、黃橋閘三個(gè)監(jiān)測(cè)斷面不同監(jiān)測(cè)井中銨氮含量特征研究發(fā)現(xiàn)，淺層地下水高含量的銨氮與以下幾點(diǎn)原因有關(guān)：一是監(jiān)測(cè)井中的銨氮量受農(nóng)田污灌和施肥影響較大，農(nóng)田等附近地下水中銨氮含量普遍較高，二是受居民生活造成的污水直接排放的影響，如徐村東岸附近人類(lèi)活動(dòng)頻繁，相對(duì)應(yīng)銨氮污染較為嚴(yán)重，三是近岸受河水中高濃度的銨氮彌散作用的影響，四是個(gè)別監(jiān)測(cè)井中銨氮量可能受地下水位的影響較大，如2011年10月的黃橋閘斷面上的W4監(jiān)測(cè)井中的銨氮量相對(duì)此斷面上其它監(jiān)測(cè)井中的銨氮量異常高。個(gè)別監(jiān)測(cè)井中低含量的銨氮與所處地層土壤特性和距離污染源遠(yuǎn)近有關(guān)，一般而言，距離污染源越遠(yuǎn)，銨氮污染越輕，監(jiān)測(cè)井若有黏性土的存在會(huì)使得地下水中的銨氮量相對(duì)較低，但是水位的變化可能會(huì)導(dǎo)致已經(jīng)吸附了的銨氮再次進(jìn)入地下水中。此外，由于黃橋閘表層成分主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，表層的銨氮相對(duì)來(lái)說(shuō)難以進(jìn)入淺層地下水中，故而黃橋閘斷面的銨氮污染相對(duì)其他兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面上的銨氮污染要輕的多。

3 結(jié)論

(1)通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)的相關(guān)污染指標(biāo)進(jìn)行的一般性統(tǒng)計(jì)分析得出沿岸淺層地下水濁度較高，TDS略有超標(biāo)，地下水中銨氮和亞硝態(tài)氮均超出地下水標(biāo)準(zhǔn)限值，但相比較而言銨氮污染要更為嚴(yán)重。

(2)農(nóng)業(yè)施肥和污水灌溉是造成淺層地下水中銨氮濃度過(guò)高的主要原因，隨時(shí)間具有明顯變化，具體而言，研究區(qū)域內(nèi)在6至10月，由于種植水稻會(huì)對(duì)其施加以銨肥為主的無(wú)機(jī)肥，污灌和此時(shí)期內(nèi)的大量降雨，為銨氮進(jìn)入淺層地下水提供有利條件，10月份以后由于種植小麥，施加的無(wú)機(jī)肥以硝態(tài)氮為主，即使硝態(tài)氮會(huì)轉(zhuǎn)化為銨氮，但降雨量和灌溉的減少，也不利于銨氮通過(guò)土壤向淺層地下水運(yùn)移；淺層地下水中高濃度銨氮可能會(huì)通過(guò)對(duì)流和彌散作用影響與其鄰近的水質(zhì)，與污染源越近受污染越嚴(yán)重。

(3)研究區(qū)內(nèi)不同斷面的淺層地下水中的銨氮濃度有所差異，石橋斷面總體上要高于徐村，徐村斷面淺層地下水中要高于黃橋閘。值得注意的是，石橋斷面淺部地層主要以黏性土為主，徐村和黃橋閘斷面的淺部地層以粉質(zhì)砂壤土為主，雖然黏性土對(duì)銨氮的吸附性較強(qiáng)，但是吸附截留的銨氮并不會(huì)得到有效去除，截留在黏性土中的銨氮在特定的條件下[15]再次進(jìn)入淺層地下水中，形成污染，表現(xiàn)為石橋斷面上的銨氮污染總體上較其余兩個(gè)斷面要嚴(yán)重的多，這是否表明較之其余兩個(gè)斷面，石橋斷面上由于黏土層的存在而保護(hù)深層地下水不受銨氮污染，由于未對(duì)深層地下水水質(zhì)開(kāi)展相關(guān)研究，故而難以給出較為明確的論斷。

為減少奎河兩岸淺層地下水中的銨氮污染，要從灌溉源上加以控制，由于灌溉水的來(lái)源主要是奎河水，因此加強(qiáng)污水直接排放于奎河水體的管控是一項(xiàng)切實(shí)有效的措施。

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StudyonShallowGroundwaterAmmoniumNitrogenPollutionCharacteristicsalongBothSidesofKuiheRiverTongshanSector

Zhang Ying, Wang Jinguo

(School of Earth Science and Engineering, Hohai University, Nanjing, Jiangsu 211000)

According to the monitoring of shallow groundwater related pollution indices along the both sides of Kuihe River Tongshan sector, worked out that the ammonium nitrogen, nitrite nitrogen and turbidity in shallow groundwater are all exceeding groundwater quality standard category III, in which, the pollution of ammonium nitrogen is very serious. Since in the study area from June to October, main manure spread is ammonium fertilizer, overall caused ammonium nitrogen in shallow groundwater higher than the rest months. High concentrated ammonium nitrogen will impact neighboring shallow groundwater quality through convection and dispersion. The existence of clayey soil has obvious interception on ammonium nitrogen, but under specific conditions, may enter again into shallow groundwater, and causing ammonium nitrogen pollution.

Kuihe River; groundwater; ammonium nitrogen pollution; manure spread; soil characteristics

10.3969/j.issn.1674-1803.2017.08.11

1674-1803(2017)08-0060-07

江蘇省六大人才高峰項(xiàng)目資助(2014-JY-001) 。

章穎(1992—)，男，安徽肥東人，碩士研究生，研究方向?yàn)樗牡刭|(zhì)。

王錦國(guó)(1974—)，男，山西陽(yáng)泉人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樗牡刭|(zhì)。

2014-05-18

A

責(zé)任編輯：樊小舟