北京市平原农区深层地下水硝态氮污染状况研究

土 壤 学 报

ACTAPEDOLOGICASINICA

Vol142,No13 May,2005

北京市平原农区深层地下水硝态氮污染状况研究

刘宏斌

1,2

*

张云贵

1,2

李志宏

1,2

张维理

1,2

林 葆

1,2

(1中国农业科学院土壤肥料研究所,北京 100081)(2农业部植物营养学重点开放实验室,北京 100081)

摘 要 对北京市平原农区481眼深层井硝态氮含量进行了分析。结果表明,北京市平原农区深层地下水硝态氮(NO3-N)含量平均为5174mgL

--1

,其中4814%的调查机井受到人类活动的影响(NO3-N\\2mg

-

-1

L-1),2110%的机井超过国际安全允许上限(NO-),811%的机井超过我国饮用水上限(NO-3-N\\10mgL3-N

\\20mgL-1)。地下水位在120~200m的饮用水质量总体较好,硝态氮平均含量为5116mgL-1,超标率为1318%;而地下水位在70~100m的农灌水质量相对较差,硝态氮平均含量为5198mgL-1,超标率为2411%。近郊地下水质量劣于远郊,其中近郊饮用水超标率为3817%,远郊为310%;近郊农灌水超标率为5216%,远郊为1513%。地下水硝态氮超标区域主要集中在老菜区。总体来看,北京市平原农区地下水硝态氮污染程度已超过欧美国家,必需及早采取有效措施加以控制。

关键词 地下水;硝态氮;污染;平原农区;北京中图分类号 X523 文献标识码 A

近年来,硝态氮污染地下水已成为国际上普遍关注的问题[1,2]。硝态氮本身对人体虽无直接危害,但被还原为亚硝态氮后却可诱发高铁血红蛋白症、消化系统癌症等疾病而威胁人体健康。对于以地下水作为主要水源的国家和地区来说,地下水硝态氮污染的威胁更为严峻。欧美许多国家和地区都存在地下水硝态氮含量严重超标的现象

[3~6]

为8%,地下水硝态氮平均含量在过去的20~30a中增加了3倍,而且还在以每年313mgL-1的速度增加[5]。Spalding和Exner总结了全美200000个监测数据,结果表明,地下水硝态氮含量与所处环境有着密切关系,灌溉、排水良好的集约化农区,地下水硝态氮污染风险较高,浅层地下水更容易受到污染[10]。随着信息技术的发展,近年来国外在应用计算机技术和模型方法分析、模拟、预测和控制土壤硝态氮淋溶和地下水污染方面也获得了重要进展[11,12]。Babiker等应用GIS技术研究了地下水硝态氮污染的特点,结果表明,日本中部地区大多数地下水硝态氮超标区域位于菜地,并据此推论菜地是该地区地下水中硝态氮的主要来源,也是硝态氮污染治理的重点区域[13]。

相比之下,我国这方面的工作基础尚较薄弱,环境部门大多以城区为监测重点,对更易受到面源污染的农村地区缺乏足够重视,全国尚无省级行政区域的试点研究,在采样布点和数量、监测内容方面也还不尽完善。地下水是北京最主要的饮用水源,担负着全市70%的供水任务(1)。京郊平原农村地区

。我国

许多地区也在不同程度上受到了硝态氮的污染,一些地区甚至已到了较为严重的程度。张维理等对我国北方13个市、县69个点的调查结果表明,半数以上调查井硝态氮含量超标[7];邢光熹等对江苏吴县40眼井的调查结果表明,硝态氮含量超标率为28%

[8]

;吕殿青等对陕西167眼水井的调查结果也

表明,硝态氮超标率占25%[9]。

针对地下水硝态氮污染的严重威胁,欧美国家先后于20世纪80至90年始了地下水硝态氮污染调查与控制对策方面的系统研究,为有效控制地下水污染提供了解决方案。Overgaard综合分析了丹麦11000眼水井和2800个饮用水监测站的硝态氮污染状况,结果表明,饮用水硝态氮含量超标比例

*国家科技攻关项目(2004BA520A13-8)、北京市自然科学基金项目(6052007)国家重点基础研究发展规划项目(2002CB410806)联合资助作者简介:刘宏斌(1970~),男,河北秦皇岛人,博士,副研究员,主要从事施肥与环境方面的研究。Tel:010-618685;Fax:010-676900;E-mail:hbliu@caas1ac1cn

收稿日期:2004-06-22;收到修改稿日期:2004-12-16(1)北京市水利局.北京市水资源公报11997

412 土 壤 学 报42卷

地下水不仅是城市居民用水的主要来源,也是农村生活用水的最主要来源,地下水硝态氮污染将直接危害到人民健康。为此,选择北京市平原农村地区,研究地下水硝态氮污染现状及区域分布特点和影响因素,试图为有针对性地治理农业面源污染提供依据。

于地质学中的承压水。从两种地下水的开采深度来看,饮用水井较深,一般在120~200m;农灌水井相对稍浅,一般在70~100m。112 布点采样

在根据统计数据和卫星遥感影像摸清全市平原农村作物总体布局的基础上,选择北京市平原地区代表性较强的粮食和蔬菜种植区为主要调查区域,采用均匀布点、局部加密的原则,于1999年11月至2000年10月随机取样。本次调查共计采集481个深层地下水井(图1和表1),覆盖全市平原农区13个区县。其中,远郊顺义区采样井最多,达126眼,占样本总量的2612%;其次为大兴、通州,分别为79眼和73眼,占1614%和1512%;近郊朝阳和海淀也分别达到44眼和53眼,占911%和1110%。此外,昌平、平谷、丰台3个区的采样井也接近或超过20眼。每一个采样井均采用GPS(Garmin12)定位。记录机井深度、机井所处区县、乡镇、村及农户姓名、联系电话等。

1 材料与方法

111 研究区域

北京市平原地区约占全市面积的4115%,其含

水层岩性由砂卵、砾石、砂组成,地下水蕴藏较丰富,水文地质条件主要受河流冲积扇控制。其中,潜水分布在山前冲积洪积扇的顶部及广大平原区的浅层,主要接受大气降雨入渗补给;承压水分布于平原浅水层以下,由潜水侧向径流及垂直越流补给,近年来由于过量开采,地下水位逐年下降,形成大面积漏斗区。本研究中依据深层地下水利用类型和开采深度将其划分为农灌水和饮用水两大类,两者均相当

图1 北京市平原农区机井采样点位图

Fig.1 Locationofsampledwellsinthesurvey

3期

113 测定方法

刘宏斌等:北京市平原农区深层地下水硝态氮污染状况研究 413

1118%,严重超标率为412%;而124眼近郊地下水硝态氮含量平均达10197mgL-1,超标率达4716%,严重超标率达1914%。远郊各区县中,除大兴超标率较高(2115%)以外,其余均在4%~16%。其中,顺义和平谷地下水质量最好,硝态氮平均含量分别为2118mgL和3124mgL,超标率分别仅为516%和410%,而且无一严重超标;昌平、通州、房山以及怀柔、密云、延庆等区县,硝态氮含量在3~7

-1

mgL,超标率为10%~16%,严重超标率为5%~12%。近郊三个区中,丰台污染最为严重,硝态氮含量平均达18102mgL,超标率达6617%,严重超标率高达3313%;与丰台接壤的海淀也较差,平均含量已超过11136mgL-1,超标率达5218%,严重超标率达2216%;朝阳相对稍好,但超标率仍达2915%,严重超标率为618%。值得注意的是,各个采样井之间硝态氮含量变异较大,除丰台和怀密延地区变异较小以外,其余区县均接近甚至大大超过100%,这说明地下水硝态氮含量与其所处环境有着密切关系。

-1

-1

-1

采用连续流动分析仪法(TRACCS-2000Continuous

-FlowAnalytical,CFA)测定硝态氮(NO3-N)。114 地下水硝态氮污染评价标准

采用刘宏斌等的分级方法,依硝态氮含量将地下水质量分为5个等级:0~2mgL-1为优良;2~5mgL-1为良好;5~10mgL-1为达标,但已处于警戒状态;10~20mgL-1为超标;\\20mgL-1为严重超标。

[14]

2 结果与分析

211 北京市平原农区深层地下水硝态氮污染状况从调查结果来看(表1,表2),北京市平原农村地区深层地下水的质量令人堪忧,481眼调查井水的硝态氮含量平均为5174mgL-1。其中,硝态氮含量超标机井占2110%,严重超标机井占811%。

不同区域间地下水硝态氮含量差异极为明显,远郊地下水质量远优于近郊(表1,表2)。357眼远郊地下水硝态氮含量平均为3192mgL-1,超标率为

表1 北京市平原农村地区深层地下水硝态氮含量

Table1 NO-terinruralplainareasofBeijing3-Ncontentofdeepgroundwa

地区Regions

远郊Exurbregions

顺义Shunyi平谷Pinggu大兴Daxing昌平Changping通州Tongzhou房山Fangshan其他Otherregions1) 小计Sum

近郊Suburbregions

朝阳Chaoyang海淀Haidian丰台Fengtai 小计Sum

平原农区Ruralplainareas

样本数(个)Samples12625791973926357445327124481

所占比例(%)

Percent261251216144101512119514741291111516251810010

平均(mgL-1)

Mean2118312451683108413561316123319261171113618102101975174

标准差SD3142315981196115816871923113614371811012711168101688133

变异系数(%)

C1V11561911111144111991619915125165013110126169014171314512

最大值(mgL-1)

Max15140171403213426120451822519412187451822818341152381374115245182

1)指怀柔、密云和延庆等3个区县合计SumofHuairou,MiyunandYanqingcounties

414 土 壤 学 报

表2 北京市平原农村地区深层地下水硝态氮含量的频率分布

Table2 FrequencydistributionofNO3--NcontentofdeepgroundwaterinruralplainareasofBeijing地区Regions

样本数(个)Samples12625791973926357445327124481

<2mgL-1

731052104914631265183313151459115213261401029185116

硝态氮含量频率Frequencyofnitratecontent(%)2~5mgL-1

121728101717261313173313301817169111511111112111612

5~10mgL-110~20mgL-1

81716101114010618221238151115911517221210151112

51101217513515010151471622173012331328121219

\\20mgL-1

0100108195138121111010412618221633131914811

42卷

合计Total100100100100100100100100100100100100100

远郊Exurbregions

顺义Shunyi平谷Pinggu大兴Daxing昌平Changping通州Tongzhou房山Fangshan其他Otherregions1) 小计Sum

近郊Suburbregions

朝阳Chaoyang海淀Haidian丰台Fengtai 小计Sum

平原农区Ruralplainareas

1)指怀柔、密云和延庆等3个区县合计SumofHuairou,MiyunandYanqingcounties

212 北京市平原农区不同埋深的地下水硝态氮污染状况21211 饮用水 农村饮用水共计调查145眼机井。总体来看(表3),饮用水硝态氮含量较低,平均为5116mgL-1,基本符合要求。全市145眼农村饮用水井中(表4),有20眼硝态氮含量超标,占

1318%,其中严重超标10眼,占619%。远郊饮用水质量远优于近郊。101眼远郊饮用井硝态氮含量平均为2192mgL-1,超标机井仅3眼,占远郊调查点的310%。近郊44眼饮用水井的硝态氮含量平均为11151mgL-1,超标机井18眼,占近郊调查点的3817%,其中严重超标机井9眼,占2015%。

表3 北京市平原农村地区饮用水硝态氮平均含量

-Table3 NO3-NcontentofgroundwaterfromdrinkingwellsinruralplainareasofBeijing

地区Regions

远郊Exurbregions

顺义Shunyi大兴Daxing通州Tongzhou其他Otherregions1) 小计Sum

近郊Suburbregions

朝阳Chaoyang海淀Haidian丰台Fengtai 小计Sum

平原农区Ruralplainareas

样本数(个)Samples322520241011619944145

所占比例(%)

Percent22111712131816166917111013116123013100

平均(mgL-1)

Mean2131681150318221926133915818194101315116

标准差SD3102510131622152316881431012914194111517178

变异系数(%)

C1V1118191361124113661012610133121071478191111615018

最大(mgL-1)

Max919823188161028127231882818336117381153811538115

1)指怀柔、密云、延庆、平谷、房山和昌平等6个区县合计SumofHuairou,Miyun,Yanqing,Pinggu,FangshanandChangpingcounties

3期刘宏斌等:北京市平原农区深层地下水硝态氮污染状况研究 415

远郊调查点较多的顺义、大兴、通州3个区县来看,顺义情况最好,32眼饮用井水硝态氮含量全部低于10mgL,良好率达8414%;通州20眼饮用井水良好率达95%,仅1眼超标,位于老菜区宋庄镇;大兴25眼饮用井良好率为7610%,超标率为810%,两眼超标井分别位于大兴黄村镇和太和镇。

近郊朝阳区饮用水良好率仅5613%,16眼饮用水井中有4眼超标,超标率达25%,其中1眼严重超标,超标区域集中在十八里店乡;海淀区饮用水良好

-1

率为53%,19眼饮用水井中有8眼超标,超标率达4212%,其中严重超标机井4眼,占1812%,四季青乡东冉村饮用水硝态氮含量最高,为36117mgL。丰台区污染最为严重,超标率达5515%,且严重超标机井占4414%,最高达38115mgL-1(丰台区南苑新宫北队),超标区域集中在花乡、南苑等地。值得注意的是,饮用水超标区域如朝阳十八里店、海淀四季青、丰台花乡、通州宋庄、大兴黄村等地均为北京市老菜区。

-1

表4 北京市平原农村地区饮用水硝态氮含量的频率分布

Table4 FrequencydistributionofNO-nkingwellsinruralplainareasofBeijing3-Ncontentofgroundwaterfromdri地区Regions

远郊Exurbregions

顺义Shunyi大兴Daxing通州Tongzhou其他Otherregions1) 小计Sum

近郊Suburbregions

朝阳Chaoyang海淀Haidian丰台Fengtai 小计Sum

平原农区Ruralplainareas

样本数(个)Samples322520241011619944145

<2mgL-1

711944108510371559145010261301029155013

硝态氮含量频率Frequencyofnitratecontent(%)2~5mgL-1

121532101010291220186132613331320152017

5~10mgL-110~20mgL-1

15161610010331316181818513111111141512

0104105100102101818211111111812619

\\20mgL-1

010410010010110613211144142015619

合计Total100100100100100100100100100100

1)指怀柔、密云、延庆、平谷、房山和昌平等6个区县合计SumofHuairou,Miyun,Yanqing,Pinggu,FangshanandChangpingcounties

21212 农灌水 农灌井共计调查336眼。总体来看,农灌水污染程度重于饮用水。虽然从平均含量来看(表5),农灌水硝态氮含量5198mgL与饮用

水基本相当,但农灌水超标比例却高达2411%(表6),比饮用水高出1013个百分点,严重超标比例达816%,比饮用水高117个百分点。与饮用水相似,

-1

远郊农灌水质量优于近郊。256眼远郊机井硝态氮含量平均为4131mgL-1,良好率为7510%;超标机井39眼,占1513%;严重超标机井14眼,占515%。80眼近郊农灌井硝态氮含量平均达11133mgL-1,其中42眼硝态氮含量超过10mgL-1,超标率高达5216%,15眼超过20mgL

-1

,严重超标率达1818%。

表5 北京市平原农村地区农灌水硝态氮平均含量

Table5 NO3--NcontentofgroundwaterfromirrigationwellsinruralplainareasofBeijing

地区Regions

远郊Exurbregions

顺义Shunyi大兴Daxing昌平Changping通州Tongzhou其他Otherregions1) 小计Sum

样本数(个)Samples94185337256

所占比例(%)

Percent28101611514151811107612

平均(mgL-1)

Mean210661613100514351744131

标准差SD31559126132917651257120

变异系数(%)

C1V1172181391121016179111416619

最大值(mgL-1)

Max.1514321342612451822519445182

416 土 壤 学 报42卷

续表

地区Regions

近郊Suburbregions

朝阳Chaoyang海淀Haidian丰台Fengtai

小计Sum

平原农区Ruralplainareas

样本数(个)Samples28341880336

所占比例(%)

Percent81310115142318100

平均(mgL-1)

Mean61081213517156111335198

标准差SD71601012710115101258155

变异系数(%)

C1V112419831257101514310

最大值(mgL-1)

Max.2511441152381374115245182

1)指平谷、密云、怀柔、延庆、房山等5县合计SumofPinggu,Miyun,Huairou,YanqingandFangshancounties

表6 北京市农灌水硝态氮含量的频率分布

Table6 FrequencydistributionofNO-ontentofgroundwaterfromirrigationwellsinruralplainareasofBeijing3-Nc地区Regions

远郊Exurbregions

顺义Shunyi昌平Changping大兴Daxing通州Tongzhou其他Otherregions1) 小计Sum

近郊Suburbregions

朝阳Chaoyang丰台Fengtai海淀Haidian 小计Sum

平原农区Ruralplainareas

样本数(个)Samples9418533725628183480336

<2mgL-1

7314661751195815241358125316010261530105115

硝态氮含量频率Frequencyofnitratecontent(%)2~5mgL-1

12182212111115113511161810170108187151416

5~10mgL-110~20mgL-1

614010913914241391831627185191010918

7145161617517131591825104414351333181515

\\20mgL-1

01051611111113217515711271823151818816

合计Total100100100100100100100100100100100

1)指平谷、密云、怀柔、延庆、房山等5县合计SumofPinggu,Miyun,Huairou,YanqingandFangshancounties

远郊区县中,顺义和昌平情况较好。其中顺义95眼农灌井硝态氮平均仅2106mgL-1,超标率仅714%,且无一超过20mgL-1,超标区域集中在木林、南彩、北小营等乡镇,最高值为南彩镇杜刘庄,硝态氮含量为15140mgL-1;昌平18眼农灌井硝态氮含量平均为3100mgL-1,良好率为8819%,超标率为1112%,硝态氮含量最高的一眼井在南邵镇,为2612mgL-1。通州和大兴较差,其中大兴眼机井硝态氮含量平均为6161mgL-1,超标机井15眼,占2718%,严重超标6眼,占1111%,超标区域集中在西红门、青云店、长子营、黄村等乡镇,最高值出现在西红门乡二村,硝态氮含量32134mgL

-1

含量平均达17156mgL-1,超标率达7212%,严重超标率达2718%,最高值出现在花乡,为38137mgL-1;海淀区其次,34眼农灌井硝态氮含量平均为12135mgL-1,超标率达5818%,严重超标率2315%,最高值出现在四季青乡横街村,为41152mgL-1;相比之下,朝阳区情况稍好,28眼农灌井硝态氮含量平均为6108mgL-1,超标率为3211%,严重超标率711%,最高值出现在十八里店乡小武基村,为25114mgL-1。地下水硝态氮超标区域如海淀区四季青、肖家河、温泉,丰台区花乡、南苑,朝阳区十八里店、小红门均位于老菜区。

;通州53,超标机

眼农灌井的硝态氮含量平均为5143mgL

-1

3 讨 论

地下水硝态氮污染已成为一个全球性的问题。加拿大安大略省饮用水井硝态氮超标率达14%[3];美国北卡州9000眼家庭水井中,硝态氮超标率为312%[4];丹麦地下水硝态氮超标率为8%[5],澳大

井9眼,占1710%,严重超标6眼,占1113%,超标区域集中在宋庄、胡各庄等乡镇,最高的宋庄镇大兴庄村达45182mgL-1。与饮用水相似,农灌水超标机井也几乎均位于老菜区。

近郊丰台区污染最为严重,18眼农灌井硝态氮

3期刘宏斌等:北京市平原农区深层地下水硝态氮污染状况研究

[6]

[21]

417

利亚东北部沿海地区超标率为3%。从本次调查结果来看,北京市平原地区农村深层地下水硝态氮污染程度大大超过欧美发达国家和地区。481眼深层井中,地下水硝态氮平均含量为5174mgL-1,超标机井占2110%,其中严重超标机井占811%。国际上一般认为,地下水硝态氮含量的本底值为2~3mgL-1,超过这一数值即表明地下水已受到人为因素干扰[15]。目前我国尚无地下水硝态氮本底值,如果借鉴国外的指标,则北京市深层地下水井有子的淋溶,造成地下水硬度增加,这将进一步威

胁地下水饮用质量。北京市农村地区地下水不仅直接供本地农民饮用,而且担负着向全市居民供水的重任,因此农村地区地下水硝态氮污染的控制已迫在眉睫。据估测[22],即使在降低肥料用量的条件下,荷兰、比利时、丹麦、德国等欧洲国家还要经过25~50a,其浅层地下水的硝态氮含量水平才会降到安全范围。针对目前北京市平原农区地下水硝态氮污染的空间分布,特别是考虑到远郊蔬菜的迅速4814%受到施肥、生活排污、畜禽养殖等因素的影响,这一比例相当惊人。

从本研究结果来看,地下水埋深越浅,硝态氮含量越高,超标率和严重超标率越高。地下水位在120~200m的饮用水质量总体较好,硝态氮平均含量为5116mgL-1

,超标率为1318%,其中超过20mgL-1、属于严重超标的占619%;而地下水位在70~100m的农灌水质量相对较差,硝态氮平均含量为5198mgL-1,超标率为2411%,严重超标率为816%。Kolpin等的研究也得到了类似结果[16]

,这也意味着,地下水硝态氮很可能来源于上部土层的淋溶作用,浅层地下水最先受到污染,然后逐渐向深层渗漏[17]。与前人研究结果[7]相比,本次调查地下水硝态氮超标率相对较低,主要原因可能在于以往未考虑到地下水的埋藏深度,将不同深度的地下水混在一起分析。

北京市平原农区地下水硝态氮污染区域主要集中在蔬菜种植区,饮用水和农灌水均表现出相同规律,近郊污染尤为严重,其中饮用水近郊超标率为3817%,远郊为310%;农灌水近郊超标率为5216%,远郊为1513%。近郊地下水硝态氮污染严重与近郊蔬菜种植历史悠久有关。近郊朝阳、海淀和丰台曾经是北京历史上重要的蔬菜生产基地,四季青、肖家河、花乡、十八里店、小红门等地种菜历史均在50a甚至100a以上,上个世纪70年代末期,近郊菜田仍占全市菜田面积的一半;80年代中期,远郊蔬菜才开始迅速发展,到1999年远郊菜田已占8710%。由于蔬菜过量施肥普遍、土壤硝态氮残留严重[18],在大水漫灌的情况下,很容易造成淋洗损失并污染地下水[19],因此,蔬菜种植区已成为今后地下水硝态氮污染的防治的重点区域。国外的研究也表明,农业发达地区特别是蔬菜区往往更容易产生地下水硝态氮污染[13,20]。

地下水硝态氮污染不仅威胁到人类健康,而且在硝态氮淋溶的过程中往往伴有Ca2+、Mg2+等阳离

发展,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、区域地质分析等方面入手,控制地下水硝态氮污染。参考文献

[1] PowerJE1Nitratecontaminationofground-waterinnorthAmerica1

AgricultureEcosystemandEnvironment,19,26:165~187[2] TessendorffH1Nitratesingroundwater:AEuropeanproblemofgrow-ingconcern1Aqual1,1985,4:192~193

[3] GossMJ,BarryDAJ,RudolphDL1ContaminationinOntario

farmsteaddomesticwellsanditsassociationwithagriculture:11Re-sultsfromdrinkingwaterwells1JournalofContaminantHydrology,1998,32(3/4):267~293

[4] JenningsGD,SneedRE,HuffmanRH,etal1Nitrateandpest-i

cideoccuranceinNorthCarolinaWells1In:JosephS1ed1Interna-tionalSummerMeetingoftheAmericanSocietyofAgriculturalEng-ineers1Michigan,1991

[5] OvergaardK1TrendsinnitratepollutionofgroundwaterinDenmark1

NordicHydrology,19,15(4/5):177~184

[6] ThorburnPJ,BiggsJS,WeierKL,etal1Nitrateingroundwaters

ofintensiveagriculturalareasincoastalNortheasternAustralia1Agr-icultue,EcosystemsandEnviornment,2003,94:49~58

[7] 张维理,田哲旭,张宁,等1我国北方农用氮肥造成地下水

硝态氮污染的调查1植物营养与肥料学报,1995,1(2):80~871ZhangWL,TianZX,ZhangNetal1InvestigationofnitratepollutioningroundwaterduetonitrogenfertilizationinagricultureinnorthChina(InChinese)1PlantNutritionandFertilizerSciences,1995,1(2):80~87

[8] 邢光熹,施书莲,杜丽娟等1苏州地区水体氮污染状况1土壤

学报,2001,38(4):0~61XingGX,ShiSL,DuLJ,etal1SituationofnitrogenpollutioninwaterbodiesinSuzhouregion(InChinese)1ActaPedologicaSinica,2001,38(4):0~6[9] 吕殿青,同延安,孙本华1氮肥施用对环境污染影响的研究.

植物营养与肥料学报,1998,4(1):8~151LuDQ,TongYA,SunBH1Studyoneffectofnitrogenfertilizeruseonenvironmentpollution(InChinese)1PlantNutritionandFertilizerSciences,1998,4(1):8~15

[10] SpaldingRF,ExnerME1Occurrenceofnitrateingroundwater)A

review1JournalofEnvironmentalQuality,1993,22(3):392~402[11] LasserreF,RazackM,BantonO1AGIS-linkedmodelfortheassess-

418 土 壤 学 报

Colorado,199411~5,15~33

42卷

mentofnitratecontaminationingroundwater1JournalofHydrology,1999,224(3/4):81~90

[12] MinshewH,SelkerJ,HemphillD,etal1NLEAPcomputermodel

andmultiplelinearregressionpredictionofnitrateleachinginvegetablesystems1HortTechnology12002,12(2):250~256

[13] BabikerIS,KatoK,OhtaK,etal1Assessmentofgroundwatercon-taminationbynitrateleachingfromintensivevegetablecultivationus-inggeographicalinformationsystem1EnvironmentInternational2004,29(8):1009~1017

[14] 刘宏斌,雷宝坤,张云贵,等1北京市顺义区地下水硝态氮

污染的现状与评价1植物营养与肥料学报,2001,7(4):385~3901LiuHB,LeiBK,ZhangYG,etal1InvestigationandevaluationonnitratepollutioningroundwaterofShunyiDistrict(InChinese)1PlantNutritionandFertilizerScience,2001,7(4):385~390

[15] MadisonRJ,BrunettJ1Overviewoftheoccurrenceofnitratein

groundwateroftheU1S1In:USGeologicalSurvey1ed1NationalWaterSummary,WaterSupplyPaper22751WashingtonDC,1984193~104

[16] KolpinDW,BrurkartMR,ThurmanEM1Herbicidesandnitrate

innear-surfaceaquifersintheMidcontinentalUnitedStates,19911In:USGeologicalSurvey1ed1WaterSupplyPaper24131Denver,

[17] JabroJD1Afieldstudyofmacroporeflowundersaturatedconditions

usingabromidetracer1JournalofSoilandWaterConservation,1991,46(5):376~380

[18] 刘宏斌,李志宏,张云贵,等1北京市农田土壤硝态氮的分

布与累积特征1中国农业科学,2004,37(5):692~6981LiuHB,LiZH,ZhangYG,etal1Characteristicsofnitratedistributionandaccumulationinsoilprofilesundermainagro-landusetypesinBeijing(InChinese)1ScientiaAgriculturaraSinica,2004,37(5):692~698

[19] 袁新民,同延安,杨学云,等1灌溉与降水对土壤NO-3-N累

积的影响1水土保持学报,2000,14(3):71~741YuanXM,TongYA,YangXY1etal1Effectofirrigationandprecipitationonsoilnitratenitrogenaccumulation(InChinese)1JournalofSoilandWaterConservation,2000,14(3):71~74

[20] ZhangM,GengS,SmallwoodKS1Assessinggroundwaternitrate

contaminationforresourceandlandscapemanagement1Ambio,1998,27(3):170~174

[21] CahnMD1CationandnitrateleachinginanoxisolofBrazilianAma-zon1AgronomyJournal,1993,85:334~340

[22] KrausHH1TheEuropeanParliamentandECEnvironmentPolicy,

WorkingPaperW-21EuropeanParliament,Luxembourg,1993112

NITRATECONTAMINATIONOFDEEPGROUNDWATERINRURAL

PLAINAREASOFBEIJING

LiuHongbin1,2 ZhangYungui1,2 LiZhihong1,2 ZhangWeili1,2 LinBao1,

(2KeyLabofPlantNutrition,MinistryofAgriculture,Beijing 100081,China)

2

(1SoilandFertilizerInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing 100081,China)

Abstract Nitratecontentofgroundwaterwassurveyedfrom1999to2000intheruralplainareasofBeijing1Themean

-valueofNO-ontentofgroundwatersampledfrom481wellswas5174mgL-1,NO3-Ncontentin4814%ofthewellswas3-Nc

above2mgL-1,implyingthatthequalityofgroundwaterwasaffectedbyhumanactivities,2110%above10mgL-1,whichisthemaximumpermissiblelimitfordrinkingwater,and811percentabove20mgL-11Thesurveyedwellsweregroupedintotwotypesbasedondepthandutilization,thatis,drinkingwells(DW),about120to200metersindepth,andirrigationwells(IW),about70to100metersindepth1NO-ontentsofgroundwaterfrom145DWsand336IWsaveraged5116mgL-1and51983-NcmgL

-1

respectively,and1318%ofDWand2411%ofIWexceeded10mgL1Nitratecontaminationofgroundwaterinthe

-1

suburbsofBeijing,suchasHaidian,FengtaiandChaoyangDistricts,ismuchworsethanthatintheexurbsofBeijing,suchasShunyi,Tongzhou,Changpin,andDaxingDistricts1Forsuburbanareas,NO-3-Ncontentin3817%ofDWand5216%ofIWwereabove10mgL-1,butforexurbanareas,only310%ofDWsand1513%ofIWsabove10mgL-11Itisconfirmedthatn-itratecontaminatedwellsweremainlylocatedinthelong-termvegetablecultivationregions1Ingeneral,nitratecontaminationofgroundwaterinBeijingismoreseriousthanindevelopedcountries,andhenceitisnecessarytotakecountermeasurestocontrolnitratepollution1

Keywords Groundwater;Nitrate;Contamination;Ruralplainareas;Beijing