畢業(yè)論文---農業(yè)污染物對地下水水質的影響

1、<p>　　2011 屆本科生畢業(yè)論文（設計）</p><p>　　題 目：xx峽灌區(qū)地下水農業(yè)</p><p>　　污染物對地下水質的影響</p><p>　　學院(系)：水利與建筑工程學院</p><p>　　專業(yè)年級：水文與水資源工程07級</p><p><b>　　目錄</b>

2、;</p><p>　　第一章 地區(qū)概況- 4 -</p><p>　?。眡x峽灌區(qū)的地理地貌- 4 -</p><p>　?。菜牡刭|條件與水資源特征- 4 -</p><p>　?。辰洕l(fā)展狀況，生活方式，以及農業(yè)現狀- 6 -</p><p>　　第二章 農業(yè)污染物及其對地下水影響的途徑- 8

3、-</p><p>　　１化肥、農藥- 8 -</p><p>　　２灌溉排水- 9 -</p><p>　?。澄鬯喔? 10 -</p><p>　　４畜禽養(yǎng)殖- 11 -</p><p>　　第三章 灌區(qū)地下水水質調查與分析- 12 -</p><p>　?。惫鄥^(qū)地下水水質

4、現狀- 12 -</p><p>　?。驳叵滤|演變規(guī)律- 14 -</p><p>　　３灌區(qū)農業(yè)污染物對地下水水質影響分析- 19 -</p><p>　　3.1化肥的使用- 19 -</p><p>　　3.2禽畜養(yǎng)殖- 19 -</p><p>　　3.3生活污水- 20 -</p>

5、<p>　　3.4地下水埋深- 20 -</p><p>　　3.5蒸發(fā)作用- 24 -</p><p>　　3.6農田灌溉方式- 24 -</p><p>　　3.7地形地貌、土壤植被- 25 -</p><p>　　3.8 社會經濟因素- 25 -</p><p>　　第四章 結論與建議

6、- 26 -</p><p>　?。笨偨Y- 26 -</p><p>　?。步ㄗh- 26 -</p><p>　　3展望- 28 -</p><p>　　參考文獻- 29 -</p><p><b>　　附錄- 31 -</b></p><p><b>

7、　　致謝- 49 -</b></p><p>　　xx峽灌區(qū)地下水農業(yè)污染物對地下水質的影響</p><p>　　摘 要：xx峽灌區(qū)位于陜西省關中盆地中部，渭河以北，在我國西北黃土高原地區(qū)承現一種獨特的地貌類型，同時也是一個水資源相對短缺的地區(qū)。在xx峽建成后，緩解了當地水資源緊缺的局面。隨著社會經濟不斷發(fā)展、人民生活水平逐漸提高和灌區(qū)需水量不斷變化，灌區(qū)地下水水質情況逐漸

8、受到人們的關心。因此，對灌區(qū)地下水污染情況的調查、水質變化規(guī)律的研究有著十分重要的實用價值和理論意義。本文以農業(yè)源污染物為研究對象，以地下水水質調查分析為研究手段，通過水質分析調查，確定農業(yè)污染現狀，分析水質年際變化和分析確定地下水水質演變規(guī)律，提出降低農業(yè)污染物的方法與手段。</p><p>　　關鍵詞：xx峽灌區(qū)；地下水質；農業(yè)源污染物；渭北臺原</p><p>　　ABSTRACT：

9、Baojixia Irrigation, located in Shaanxi Province Guanzhong Basin, north of the Weihe River, is now bearing a unique landform in Northwest China Loess Plateau, but also a relative shortage of water resources in the region

10、. The completion of the Baojixia cease the local shortage of water resources situation. As development of social and economic and people's living standards continued to improve, it gradually changing irrigation water

11、 requirements, and irrigation water quality of groundwa</p><p>　　KEY WORDS：Baojixia Irrigation ;Groundwater quality ;Agricultural sources; Weibei Plain</p><p>　　第一章 地區(qū)概況</p><p>　　

12、１xx峽灌區(qū)的地理地貌</p><p>　　關中號稱八百里秦川, 母親河黃河的最大支流渭河從中穿越而過,它是中國農業(yè)的重要發(fā)源地, 是秦始皇統(tǒng)一中國的重要根據地, 是一片美麗富饒的土地。</p><p>　　陜西的農業(yè)收成, 主要依靠關中,而在關中, 恰恰有著一片相當大的干旱、缺水的黃土高原。由于地處渭河河谷以北, 人稱渭北旱原。由于地處陜西的中部,人稱陜西的旱腰帶。又由于這里有著地廣人稀

13、、土地肥沃、增產潛力很大的條件, 人們把它視為陜西的潛在糧倉,第二糧倉。東西長約三百八十五公里, 南北寬約二百五十七公里, 土地總面積 四萬零五百八十一平方公里, 占全省的百分之十九點七。這還因為, 這里的土地具多樣性,晝夜溫差大, 土層深厚,日照充足, 是多種農作物的適宜生長地。xx峽工程使渭北旱原不再干旱。以前靠天吃飯，現在年年豐收。</p><p>　　xx峽引渭灌溉工程灌區(qū),由xx市以西林家村建壩設閘引渭

14、河水,西起xx峽口, 東至涇河,南北平均寬六點三公里, 最寬處二十七點五公里, 南鄰渭惠渠灌區(qū), 北接馮家山、羊毛灣灌區(qū),設計灌溉包括xx市、咸陽市和西安市三個市的十三個縣市區(qū)農田一百七十萬畝。這中間的xx、岐山、眉縣、扶風、武功、乾縣、興平、咸陽、禮泉及涇陽等縣、市的灌區(qū),多屬臺地和塬地, 長期干旱缺水。灌區(qū)地形,在眉縣長興以西渠道沿塬邊行走, 其下狹窄地帶為黃土陡坡和渭河川臺地,在常興以東, 渠道上塬后則為開闊的黃土高塬,地面標高五

15、百五十到五百一十米, 地勢西北高,東南低。灌區(qū)土壤大部分為中壤土和輕壤土,母質為黃色, 色淡黃,含鹽量很低。</p><p>　?。菜牡刭|條件與水資源特征</p><p>　　xx峽引渭灌區(qū)位于關中西部、渭河以北,灌溉xx、咸陽兩市十四個縣區(qū)的川塬灌區(qū),分塬上、塬下兩大灌溉系統(tǒng),灌溉面積300萬畝。灌區(qū)地形地貌復雜,土壤、氣象、農業(yè)條件差異明顯。灌區(qū)土壤以黃土為主,土層深厚,覆蓋層質地中

16、壤,下伏粘化層質地粘重,由于成土條件差異,土壤覆蓋層厚度不一,下伏粘化層厚度、層位不相一致,土壤變種較多,理化性質不同。因此,土壤的保水性能有很大的差異。</p><p>　　黃土臺原是指在黃土地區(qū)中實際存在的一種臺階狀黃土地形，是半干旱地區(qū)特有的地貌特征。具有這種地貌特征的地區(qū)，則稱其為黃土臺原區(qū)。黃土臺原是位于黃土高原溝壑區(qū)或土石山地區(qū)和河谷平原區(qū)之間發(fā)育的一種過渡性地貌形態(tài)。</p><

17、p>　　黃土臺原是在下伏的古侵蝕面和古堆積面之上堆積的黃土，它以表面的多級臺階及相對平坦完整的臺面等外部形態(tài)，以及決定這一外部形態(tài)的下伏階梯狀古堆積面和古侵蝕面。黃土臺原區(qū)構造體系特征及基底構造格局決定了渭北黃土原區(qū)地層巖性的發(fā)育、分布、厚度，也是形成該區(qū)地貌特征及水文網發(fā)育的先決條件，從而也控制著臺原地區(qū)地下水的形成、分布、運移及其類型。灌區(qū)內黃土地層具有堆積廣泛、厚度大、地層全的特點。自南向北，厚度由東西兩側向原區(qū)腹部由厚變薄

18、。在臺原區(qū)南側及東西兩側黃土層厚度在110一125m，賈村原最厚達167m，含20一24層古土壤;而在北部和原區(qū)腹部，黃土厚度為80一110m，古土壤層數在12一15層之間。</p><p>　　在灌區(qū)北部，除了黃土地層分布之外，由于受第四紀以來的古氣候影響，特別是氣候干濕交替，使得區(qū)內第四系黃土地層夾有四次雨期堆積的粘土、淤泥、亞粘土及砂礫石層。而且這四期沖洪積物自下而上，及時代有老到新，埋深愈淺規(guī)模逐漸退縮，

19、表現在下部沖積物分布范圍廣而上部范圍變小，厚度變薄。南部為沖積物和上部黃土堆積故而依地層巖相成因和巖性組合，北部為黃土夾沖洪積，南部為黃土堆積。由北向南，自西向東，巖性由粗變細有規(guī)律變化如在北部乾縣梁村至禮泉縣城以北的沖洪積扇區(qū)，巖性以砂及沙礫石層為主，且層數較多;而在東西方向上西部顆粒粗大并向西部逐漸變細。</p><p>　　灌區(qū)位于渭北黃土臺原中部，降水具有在空間上分布不均的特點。多年平均降水量仍具有南部和

20、西部大而向北部和東部逐漸減少的特點。西部的武功站降水量最大，多年平均降水量達639mm。同時，降水量在時間上表現在年內各月的分布不平衡，年際各測站降雨量變化大的特點。依據武功、興平、禮泉、乾縣、周陵及咸陽六個氣象站資料，灌區(qū)降水量在年內連續(xù)最大四個月的多年平均降雨量在338~393mm之間，一般出現在7一10月份，占全年的58%一68%。</p><p>　　灌區(qū)內界河徑河及漆水河構成潛水的東西邊界，而在原區(qū)北部

21、在山前河流如甘河、漠西河的上游地段河水位確較地下水水位高，可對地下水進行補給。區(qū)內水庫有大北溝水庫、甘河水庫、老鴨咀水庫等這些水庫由于常年蓄水，可不間歇補給地下水，當庫水位高于庫周地下水水位時，庫水位直接控制周邊潛水位的動態(tài)，而潛水位的升降幅度、速度、滯后時間等決定于潛水位埋藏深度及距離水庫的遠近等。</p><p>　　根據灌區(qū)多年資料分析,日照、蒸發(fā)量、風速等,東部大于西部,塬上大于塬下;降水量、相對濕度是西

22、部大于東部,塬下大于塬上;地面溫度、氣溫是東部大于西部,塬下大于塬上。</p><p>　　各支的農業(yè)生產,由于受土壤、氣象等農業(yè)條件的限制,農作物產量水平、復種指數均不相同,因而導致各地土壤蒸發(fā)量大小不等,故要求灌區(qū)不同地區(qū)補充的水量也不同。根據灌區(qū)用水量資料統(tǒng)計,全灌區(qū)年平均用水量215.8m3/畝,地處上游的扶風為199.8 m3/畝,下游禮泉為220.8 m3/畝。</p><p>

23、;　?。辰洕l(fā)展狀況，生活方式，以及農業(yè)現狀</p><p>　　近年來灌區(qū)人民利用糧果畜菜等農產品資源優(yōu)勢，大力開展農產品深加工。已經形成了以海升鮮果汁、富安果汁等為龍頭的果汁加工產業(yè)鏈；以銀橋乳業(yè)、神果乳業(yè)為龍頭的乳制品加工產業(yè)鏈；以錦豐方便面、華龍方便面等為龍頭的糧食加工產業(yè)鏈，這些產業(yè)鏈縱向不斷延伸，橫向不斷擴大，已形成了種、養(yǎng)、加，產、供、銷的產業(yè)格局，大大地帶動當地種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的全面發(fā)展，增加了農民

24、收入，為壯大農村經濟做出了貢獻。</p><p>　　據調查2010年灌區(qū)農林牧漁業(yè)總產值165.2億元，同比增長7.2％。農業(yè)四大主導產業(yè)為糧食、果品、畜牧、蔬菜。糧食總產量209萬噸，比上年增長4.9％;水果總產313萬噸，增長20.6%;肉類總產量16.7萬噸，比上年增長9.4%；奶類產量43萬噸，增長6.4%；蔬菜總產達到260萬噸，增長7.1%。</p><p>　　隨著歷史的沿

25、革，灌區(qū)傳統(tǒng)的農村居民生活方式，主要是自給自足形式，聚集自然形成的村屯，分散居住。農村居民飲用水和農業(yè)灌溉用水方面，農民自挖水井較為普遍，部分嚴重缺水地區(qū)的農村居民儲存雨水作為生活用水；農作物種植方面，除大田農作物種植外，還在自家庭園種植時令蔬菜、瓜果；禽畜養(yǎng)殖方面，圈養(yǎng)、散養(yǎng)兼有；生活污水垃圾方面，農民在自家庭院自建室外廁所，生活污水多數隨意潑灑，部分明渠排放到附近的江河、湖庫，生活垃圾隨意堆放。</p><p&g

26、t;　　灌區(qū)人民近年生活水平普遍提高了，灌區(qū)本來就是土地肥沃、物產豐富。人民生活比較安逸，由于xx峽的建成，解決了他們的干旱問題，使農業(yè)快速發(fā)展，人民生活自足，就有一種保守心態(tài)，他們一般一愿意外出，在家里對農業(yè)生產有著極大的積極性。</p><p>　　改革開放以來，農村實行了家庭聯產承包制，特別是“九五”計劃以來，國家高度重視“三農”問題，采取了一系列行之有效的政策、措施，加大對“三農”的投入，健全強農惠農政策

27、體系，推動資源要素向農村配置，提高現代農業(yè)裝備水平，促進農業(yè)發(fā)展方式轉變，加快改善農村民生，縮小城鄉(xiāng)公共事業(yè)發(fā)展差距，協(xié)調推進城鄉(xiāng)改革，增強農業(yè)農村發(fā)展活力，使農村居民生活方式發(fā)生了較大的變化。但隨之而來，也帶來了許多的問題。為調控農作物產量、加快作物生長速度，目前農業(yè)生產中普遍大量施用化肥、農藥，化肥、農藥的下滲直接污染地下水，下雨形成的徑流攜帶的農藥、化肥污染附近的江河、湖庫等地表水。目前，農村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)蓬勃發(fā)展，但企業(yè)的污染治理設施

28、不配套、不完善，有的尚無污染治理措施，企業(yè)生產污水、工業(yè)廢棄物直接污染地下水和地表水。畜禽養(yǎng)殖中的糞便、屠宰廢水等尚無集中處理設施，隨意堆放和直接排放污染地下水和附近地表水。農村沒有生活污水和垃圾集中處理設施，生活污水的直接排放和生活垃圾的任意堆放，直接污染地下水和地表水。</p><p>　　第二章 農業(yè)污染物及其對地下水影響的途徑　</p><p><b>　　１化肥、農

29、藥</b></p><p>　　現代農業(yè)的一大標志就是化肥的大量使用, 據有關統(tǒng)計, 現代農業(yè)產量至少 1/ 4 是靠化肥獲得的。氮, 磷, 鉀肥是用于農業(yè)的最主要化肥, 正是由于化肥在作物增產中的重要作用, 才使化肥的生產和使用有驚人的增長。以我國來說,2010年使用化肥5460萬t(折純), 比1999年增長32.4%,按當年農作物播種面積計算, 平均每公頃耕地化肥的施用量為448.5kg, 淮河

30、流域平均用量 415kg/hm , 太湖流域為600kg/hm，關中地區(qū)肥料用量更勝，又以咸陽地區(qū)最為凸出800 kg/hm。但實際上, 化肥的利用率并不高, 綜合各地實驗結果, 我國每年農田養(yǎng)分被植物利用的部分很少, 氮肥的50%。剩余的養(yǎng)分通過各種途徑, 如徑流, 淋溶, 反硝化, 吸附和侵蝕等進入環(huán)境。</p><p>　　施入土壤的氮肥在土壤微生物的作用下, 先形成NO3—N, 因其不被土壤膠體顆粒吸附,

31、 很容易隨水淋失, 進入地下水。當施入的氮素大于作物所需吸收量時, 就會出現氮素淋失現象。尤其是當大量硝態(tài)氮或銨態(tài)氮肥施用于作物生長期, 或降雨量大時, 以及作物被過量灌溉時, 氮的淋溶更為嚴重。據專家張玉良估計, 全世界施入土壤中的肥料大約有30%～50%經土壤淋溶進入地下水 。另外, NO3—N 進入地下水的量受氣候、地下水位、土壤孔隙度、氮肥用量、作物種類、土壤質地等因素影響。在渭北黃土原地區(qū)，獨特的階梯傾斜狀地形使淋失作用速度更

32、快，由于地形的影響，農業(yè)污染物在重力的作用下能夠迅速地匯入地下水中，并沿途遷移擴散，使污染面積增大。另外，渭北黃土土質疏松，土壤的凝結吸附固定能低，不能迅速吸附固定施入土壤中的氮肥，特別是有大的降雨，將會使土壤中的氮肥大量流失。</p><p>　　磷肥在土壤中的遷移能力很弱, 直接對地下水造成污染的可能性較小, 但磷酸鹽和過磷酸鹽中的常見添加料氟磷灰石中的氟元素, 卻可以在水分的淋濾作用下進入土壤和地下水。鉀肥

33、中大部分鉀離子與土壤膠體結合, 發(fā)生遷移的只有氯離子, 所以, 造成地下水污染的主要是氮肥。</p><p>　　大量氮肥的使用導致地下水中硝酸鹽含量嚴重超標, 某些重金屬離子濃度上升。地下水中NO3—N 超標問題, 普遍存在于全世界。近20 年來, 全世界各國地下水中硝酸鹽濃度增高的速度大約是每年 1～3mg/L , 丹麥地下水的硝酸鹽濃度比20～30年前平均增加3倍。經調查，我們發(fā)現在渭北地區(qū)NO3—N普遍超

34、標，而且是大大地超標，如禮泉的烽火鎮(zhèn)、馬莊鎮(zhèn)-東正洪村、南寺鎮(zhèn)-周便村、藥道鄉(xiāng)-皇甫村等地區(qū)的NO3—N都在4000 mg/L以上。這是一個驚人的數據，按照這樣發(fā)展下去，過不多少年我們的地下水將不能被直接飲用。而且，我們發(fā)現上面的這幾個村鎮(zhèn)都是化肥的使用大戶，并且都偏重于使用氮肥。不管是玉米小麥等糧食作物，還是蘋果桃等水果以及蔬菜都大量使用氮肥，而且是灌區(qū)作物都是施用兩次肥料，在開始把作物種下地的時候要施一次肥，在開花快結果實的時候又要

35、施一次肥料。灌區(qū)的作物生長一般在春夏季節(jié)，偏偏降雨也都集中在這兩個季節(jié)，所以所施入的肥料是很容易流失入地下水的。</p><p>　　在農作物的生長過程中，農民不盡施用了大量的肥料還噴灑了大量的農藥。據統(tǒng)計, 目前世界上化學農藥的產量已超過200萬t, 品種達 1 000 種以上。我國農藥的產量和使用量都居世界前列, 1997 年農藥總產量為 66.6萬t,使用量 131.2萬t, 平均每公頃用量 14 kg,

36、比發(fā)達國家高出一倍, 但利用率不足30%。大量使用農藥, 雖然控制了病蟲害, 但大部分農藥殘留于環(huán)境中, 造成地下水的潛在的威脅。農藥中的二噁英具有致癌、致畸和使男性不育作用，使早期胎兒發(fā)育產生嚴重缺陷，它還能影響人體免疫系統(tǒng)和白內障。</p><p>　　農藥對地下水的影響與其在水中的溶解度、土壤膠體對其的吸附劑及土壤中微生物的降解作用有很大關系。農藥的活性及其殘留性也決定了農藥對地下水的影響。降雨徑流、淋失是

37、農藥進入地下水的主要途徑。</p><p>　　水中的農藥來自空氣飄移、降水、農田林地農藥流失、水面上直接噴藥等。灌區(qū)過去常用的農藥有敵敵畏、樂果、氧化樂果、敵百蟲、草甘磷、五氯酚鈉、甲胺磷、久效磷等。這些農藥都屬于水溶性農藥，這類農藥最易發(fā)生農藥流失，從而污染地表水和地下水，尤其是一些非離子型的水溶性農藥不能被土壤膠體和土壤有機質吸附而污染地表水及地下水更嚴重。灌區(qū)的林地農藥流失是水體中農藥的最重要來源，一是因

38、為林地一般樹冠大而葉子稠，一但噴藥需噴藥量很大；二是使用于林間的農藥可通過降雨后造成的地表徑流、林地滲濾等進入水體中去。</p><p><b>　　２灌溉排水</b></p><p>　　xx峽灌區(qū)處于干旱半干旱地區(qū), 農業(yè)大多需要灌溉供水。xx峽未建成之前，經常干旱，人民也是靠天吃飯。在xx峽建成以后水的問題基本解決，灌區(qū)常年四季都可以灌溉，而且都是采用的是大水漫

39、灌。長期灌溉, 尤其是傳統(tǒng)的漫灌方式, 在提高農業(yè)生產力的同時, 也會對地下水位及水質的變化產生負面影響。一方面, 水分大量蒸發(fā), 灌溉水的鹽分積累在土壤中, 導致土壤鹽漬化，在武功縣蘇坊鎮(zhèn)地區(qū)由于地勢比較低，有灌區(qū)建成開始灌溉的一段時間里，曾地下水位上漲，有上漲到地面以上的，使地上的農作物死亡，后面有技術改進使水位下降，但土壤鹽漬化一直都是非常嚴重的; 另一方面, 地下水位隨灌溉排水過程上升和下降, 將積累在土壤中的鹽類通過淋溶作用帶

40、入地下水, 導致地下水中含鹽量上升, 水質惡化。</p><p><b>　?。澄鬯喔?lt;/b></p><p>　　污水灌溉主要發(fā)生在城區(qū)周邊，由于城區(qū)內沒有污水處理系統(tǒng)或者處理能力有限，污水未能達到排放標準就河中或者渠中，農民為了使用方便，也不管水質怎么樣，只要有水，能灌溉就灌溉。經調查發(fā)現，高干渠和渭匯渠在穿過楊凌城區(qū)后，水質大大降低。污水的開發(fā)利用在一定程度上

41、緩解了水資源緊張的局面, 同時, 污水中含有的大量營養(yǎng)元素還可以作為農業(yè)生產的肥料, 但污水灌溉的量過大或時間不恰當, 許多污水未經農作物和土壤的自然凈化而直接向下入滲, 同樣會導致土壤和地下水體的污染。研究表明, 污水一次性飽和灌溉雖可突發(fā)性的提高土壤肥力,但因揮發(fā)、硝化及反硝化作用的強烈進行, 易造成氮素的流失, 引起亞硝酸根、硝酸根對地下水的嚴重污染。即使是符合灌溉標準的污水, 在長期灌溉的條件下, 也可能影響地下水的水質。有人對

42、生活污水和工業(yè)廢水灌溉的污灌區(qū)與同樣條件下的非污灌區(qū)的地下水主要水質指標進行對比研究發(fā)現, 歷經 40 年(1960～ 2000),無論是污灌區(qū)還是非污灌區(qū), 地下水中各種離子含量和含鹽量都有大幅度增加, 并且呈現出加速增長的趨勢。非污灌區(qū)的地下水污染主要是大量施用化肥導致的; 而污灌區(qū)則是污水灌溉和化肥共</p><p><b>　?。葱笄蒺B(yǎng)殖</b></p><p&g

43、t;　　我國的畜禽養(yǎng)殖在近 20 年發(fā)展迅速, 逐漸走向規(guī)?；?、集約化, 由此而帶來的環(huán)境污染問題也日益突出。咸陽市旬邑縣養(yǎng)豬百萬頭，養(yǎng)牛、養(yǎng)羊也是非常普遍的，現在灌區(qū)大規(guī)模建大棚、蓋草棚，養(yǎng)殖專業(yè)戶達到20萬戶，大牲畜存欄數為197.73萬頭，豬存欄數為515.06萬頭，羊存欄數為295.01萬只，家禽存欄數為4905.91萬只。灌區(qū)畜禽糞便大部分不經處理或簡單處理便被直接排放或隨意堆放, 這些廢棄物中含有大量的有機污染物和氮、磷、鉀

44、等營養(yǎng)元素, 極易隨徑流或雨水向土壤和水體遷移, 嚴重污染土壤和水環(huán)境。尤其是糞便堆放區(qū), 其地下水中硝酸鹽、硬度和細菌超標往往都和它有關。在灌區(qū)的部分地區(qū),來自農場的肥料和動物糞便可能是地表水和地下水污染的主要原因。</p><p>　　隨著我國市場經濟的確立,畜禽規(guī)模養(yǎng)殖發(fā)展迅速,畜禽養(yǎng)殖特點發(fā)生了根本的變化,即由過去農戶小規(guī)模散養(yǎng)分布均衡逐步向規(guī)?；曫B(yǎng)、分布相對集中轉變。畜禽養(yǎng)殖特點的演變,農村勞動力的轉

45、移以及施肥由有機肥為主轉變?yōu)榛收贾鲗У匚?導致養(yǎng)殖業(yè)畜禽糞便成為廢棄物,由于畜禽糞便含水量大、惡臭,處理、運輸、施用極不方便,使畜禽糞污還田難度加大,從而帶來環(huán)境污染問題。</p><p>　　據調查測定平均1頭豬年產糞約1 t,尿約2 t,如采用水沖式清糞,平均1頭豬污水產生量約為10 t/年,一個存欄100頭的規(guī)模豬場,年產豬糞達1000t,年污水產生量約為1萬t一個飼養(yǎng)10萬羽雞的養(yǎng)雞場,年產雞糞達360

46、0多t。</p><p>　　糞便和沖洗糞便廢水中含有氮、磷及糞渣等有害物質尤其是在飼料的氨基酸不平衡、可利用養(yǎng)分低的情況下,含量更高。這些氮和磷可以通過地表徑流污染地表水,也可以通過土壤滲入地下污染地下水。水中過多的氮、磷會使水體富營養(yǎng)化,引起藻類瘋長,爭奪陽光、空氣和氧氣,最終將使水體變黑發(fā)臭,導致魚類及水生物死亡,影響生態(tài)環(huán)境。畜禽糞便過量排放,殘留土壤中的N、P等物質滲入地下水,將導致地下水中NO、N、N

47、O濃度的升高,人若長期或大量飲用,可能誘發(fā)癌癥。</p><p>　　第三章 灌區(qū)地下水水質調查與分析</p><p>　　１灌區(qū)地下水水質現狀</p><p>　　為了對灌區(qū)水質情況有更深入的了解，在研究過程中我們以楊凌、乾縣、興平、咸陽為代表，進行深入研究。</p><p>　　首先在代表區(qū)域進行實地考察，通過實地考察了解當地的地理

48、位置、地形地貌、人民的生活習慣、和農民生活生產方式。更重要的是綜合以上信息對研究區(qū)域進行劃區(qū)，確定水質分析采樣點。經分析，確定了27個采樣點，經采樣、水質分析得出研究區(qū)域水質表（見表1）。</p><p>　　表1 代表地區(qū)水質表</p><p>　　續(xù)表1 代表地區(qū)水質表</p><p>　　分析上面的水質表，按照水質分類(GB2004)規(guī)定，可對每個

49、地方不同指標確定水質類型，結果見下表。</p><p>　　表2 水質分類表</p><p>　　續(xù)表2 水質分類表</p><p>　　經調查分析發(fā)現灌區(qū)地下水已受到相當嚴重的污染，有的的地區(qū)甚至有好幾項指標超標，已不能被直接飲用。我們所采樣分析的幾個地區(qū)都受到了不同程度的污染，其中禮泉的烽火鎮(zhèn)和趙鎮(zhèn)、貞元鎮(zhèn)西嶺村、藥道鄉(xiāng)皇甫村等地區(qū)地下水污染最為嚴重，大

50、部分地區(qū)鉻離子超標。由于人口的增加及生產方式的改變，使排入水體的污染物增加，增加了水體的污染負荷，超過了水體的自身凈化能力，使水體受到污染?，F代工作的發(fā)展，是重金屬離子泛濫，重金屬離子進入水體，嚴重污染水體，對人們的身體健康也有極大的危害。由于地下水的污染，人們飲用了被污染的地下水，產生了很多地方性疾病，極大地影響了人們的身體健康。</p><p>　　２地下水水質演變規(guī)律</p><p>

51、;　　為了更全面更深入地了解研究區(qū)域地下水水質情況，我們必須了解研究區(qū)域的地下水水質變化情況，得出研究區(qū)域的地下水水質演變規(guī)律。通過多方資料收集，我們得到了咸陽地區(qū)1983年~2009年地下水動態(tài)資料，并對資料進行規(guī)律分析。選擇013、034、366、405號井進行具體分析，下面是所選井pH值年際變化圖。</p><p>　　圖1 013號井pH變化圖</p><p>　　圖2 0

52、34號井pH變化圖</p><p>　　圖3 366號井pH變化圖</p><p>　　圖4 405號井pH變化圖</p><p>　　由上面幾個代表井的pH值年際變化圖可以看出pH值有逐年下降的趨勢，但變化趨勢不是很明顯。這可能與人民的生活方式和生產方式的改變有關，現代工作多產生酸性污染物，另一方面大氣污染使很多地區(qū)普降酸雨，使地區(qū)pH值下降。pH值的另一

53、個變化情況，pH值在前面幾年變化波動很大，到后面就越平穩(wěn)了。這主要是由于觀測方法的改進使觀測更精確了。</p><p>　　下面是代表井礦化度年際變化情況。</p><p>　　圖5 013號井礦化度變化圖</p><p>　　圖6 034號井礦化度變化圖</p><p>　　圖7 366號井礦化度變化圖</p>&

54、lt;p>　　圖8 405號井礦化度變化圖</p><p>　　由上面代表井礦化度年際變化圖可以看出，礦化度的年際變化很大，很不穩(wěn)定。說明研究區(qū)域地下水水質動態(tài)變化較大，分析原因，大概可以歸結為兩點。首先是研究區(qū)域環(huán)境變化比較大，這里所說的環(huán)境主要是社會環(huán)境，我國在改革開放的30年里發(fā)生了巨大的變化，經濟突飛猛進，綜合國力顯著增強，人民生活水平大步提高。但在這樣的改變情況下，環(huán)境污染也就隨之而來了。另一方

55、面，就是由于氣候變化較大，導致水環(huán)境也根著變化。</p><p>　?。彻鄥^(qū)農業(yè)污染物對地下水水質影響分析</p><p>　　經分析，發(fā)現灌區(qū)農業(yè)污染物對地下水影響因素眾多，不同的地區(qū)不同的環(huán)境下它的影響因素也是不一樣的。下面就從化肥的使用、禽畜養(yǎng)殖、生活污水、地下水埋深、蒸發(fā)作用、農田灌溉方式、地形地貌、社會經濟等方面加以闡述。</p><p><b>

56、;　　3.1化肥的使用</b></p><p>　　建國以來，我國化肥生產量和使用量都得到顯著提高，大大地促進了我國農業(yè)生產的發(fā)展。為糧食增產和農民增收打下了堅實的基礎，但是隨著化肥的使用量的增加，其對農業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染也日益顯現出來，未被作物吸收利用的化肥通過雨水淋溶和地表徑流進入水體，造成水體的富營養(yǎng)化。因而化肥污染作為農業(yè)非點源的重要因素不可忽視。</p><p>　　有

57、研究稱灌區(qū)2010年施用的化肥總量為140萬t。施入農田的化肥未被作物吸收的部分會通過地表徑流、滲透等方式流入到水體，造成水體的富養(yǎng)化。就總體而言，中國氮肥當季利用率為30%-35%，磷肥和鉀肥分別為10%-20%和35%-50%。按化肥施用量的50%的損失率計算損失量，得到渭河流域每年化肥流失后污染環(huán)境的量為70萬t，這些未被利用的農用化肥進入水體，就會成為農業(yè)污染源，并對農業(yè)生產環(huán)境造成嚴重污染，對水體造成富營養(yǎng)化，威脅農業(yè)生產的可

58、持續(xù)發(fā)展。</p><p><b>　　3.2禽畜養(yǎng)殖</b></p><p>　　研究表明，禽畜糞便中含有豐富的有機物和氮、磷、鉀等養(yǎng)分，同時也能供給作物所需的鈣、鎂、硫等多種礦物質及微量元素，滿足作物生長過程中對多種養(yǎng)分的需要。</p><p>　　但是大量的禽畜糞便就會對農業(yè)生態(tài)環(huán)境造成污染，甚至是嚴重污染。尤其是改革開放以來，我國養(yǎng)殖業(yè)

59、呈現專業(yè)化、集約化、規(guī)?；a。產生的糞便在一定時空范圍內沒有得到足夠的處理，任意堆放，對大氣、土壤和水資源造成嚴重污染。另一方面，由于化肥的大量使用，農家肥施用量閑置起來，禽畜糞便也不能及時還田，堆放起來對環(huán)境形成污染。動物的禽畜糞便污染可以通過排泄系數和排污系數來進行計算。動物的糞尿排泄系數是指單個動物每天排出糞尿的數量，它與動物種類、品種、性別、生長期、飼料甚至天氣等諸多因素有關，但波動不會太大。排污系數是指污染源排放污染物的量。

60、</p><p>　　灌區(qū)2010年大牲畜存欄數為197.73萬頭，豬存欄數為515.06萬頭，羊存欄數為295.01萬只，家禽存欄數為4905.91萬只。利用上述的數據和參數，根據排污系數進行計算，計算得出灌區(qū)禽畜糞便污染的排放情況。禽畜糞便污染以COD和TN為主，分別為69.8萬t和16.4萬t。</p><p><b>　　3.3生活污水</b></p&g

61、t;<p>　　灌區(qū)2010年共產生生活污染68.25萬t，其中污染物以COD排放為主，其排放量為58.46萬t，占總排放量的85.65%；各城市的污染物排放以西安市排放最多，達到22.7萬t，占總排放量的33.35%。大量的生活污水都是不經處理就排放入環(huán)境，雖然城市里有對生活污水的集中處理機構，但大量的生活污水已超過了處理能力。</p><p><b>　　3.4地下水埋深</b&

62、gt;</p><p>　　地下水埋深是地下水的基本特征之一，能反映地下水的變化規(guī)律。下面是代表井1982~2009年間的地下水埋深值。</p><p><b>　　表3 代表井埋深</b></p><p>　　續(xù)表3 代表井埋深</p><p>　　為了更直觀地了解埋深的變化規(guī)律，根據上面的表畫出下面的代表井埋深年

63、際變化圖。</p><p>　　圖9 013號井埋深年際變化圖</p><p>　　圖10 034號井埋深年際變化圖</p><p>　　圖11 366號井埋深年際變化圖</p><p>　　圖12 405號井埋深年際變化圖</p><p>　　眾觀上面四圖可以發(fā)現，埋深在逐漸增加，表明地下水水位一直在

64、下降。由于近年來地下水開采過度，使地下水水位下降，帶來了一系列問題，地下水水位下降使地面塌陷、道路斷裂的消息時有報道。更嚴重的是地下水水位下降對地下水水質有巨大的影響，地下水水位下降，水量減少，使地下水的自凈能力降低，地下水很難抵擋大量進入的污染物，而且地下水的整體性使地下水污染很容易轉移，導致大面積污染。</p><p><b>　　3.5蒸發(fā)作用</b></p><p

65、>　　蒸發(fā)使土壤中水分散失，灌區(qū)在灌水充足的情況下，淺埋區(qū)地下水由于蒸發(fā)量大，容易使土地鹽漬化。</p><p>　　灌區(qū)土壤以黃土為主,土層深厚,覆蓋層質地中壤,下伏粘化層質地粘重,由于成土條件差異,土壤覆蓋層厚度不一,下伏粘化層厚度、層位不相一致,土壤變種較多,理化性質不同。因此,土壤的保水性能有很大的差異。</p><p>　　根據多年蒸發(fā)資料，得塬上禮泉、秦都大于扶風、乾縣,

66、塬下興平大于楊凌,其中禮泉最大為414.7mm,扶風最小為368.7mm,從大到小排列為禮西、秦都、禮紅、乾縣、興平、楊凌、扶風。全灌區(qū)東西以漆水河為界,南北以塬為邊界,其蒸發(fā)量分布規(guī)律為“塬上塬下東部大于西部”,且有東部“塬上大于塬下”,西部“塬上塬下相差基本不大”的規(guī)律。</p><p>　　渭北臺原地勢是北高南低、西高東低，地下水當然是由北向南、從東向西流動。然而東部地區(qū)蒸發(fā)大于西部，地下水將東部的鹽分、污

67、染物帶到西部。西部由于蒸發(fā)量大，使大量的鹽分、污染物聚集在這里，使東部地區(qū)嚴重污染。</p><p><b>　　3.6農田灌溉方式</b></p><p>　　由于經濟原因，灌區(qū)現在都采用大水漫灌的方式灌溉，這種灌溉方式不但浪費了水量還帶來了許多環(huán)境污染問題。</p><p>　　農田灌溉方式與養(yǎng)分、農藥流失密切相關，一般按下列順序遞增：噴灌

68、＜淹灌＜溝灌 。有究表明，夏澆時，由于植物吸收、灌水量小等因素，基本不產生污染，而秋澆期間，由于灌水量大、土地裸露成為面源污染產生的主要時期。不同土壤、灌溉方式的 NO3 -N 流失不同，前面有說明，灌區(qū)黃土對NO3 –N的固定能力本就不強。與噴灌和精確灌溉相比，NO3 -N無論沙粒土壤區(qū)溝灌還是黏粒土壤區(qū)溝灌和漫灌方式均將導致更多的養(yǎng)分流失。水肥管理的科學程度同樣影響農業(yè)面源污染，如污水灌溉、農田漫灌都可能在農田徑流過程中把污染物質轉

69、移匯入水體 。</p><p>　　3.7地形地貌、土壤植被 </p><p>　　地形地貌和土壤植被主要是通過改變降雨和地表徑流下墊面影響農業(yè)面源污染。地形有坡長和坡度兩方面因素。土壤流失量隨坡度的增大而增大。當地面有一定坡度，坡長越長，匯流的流量越大，流速也將增加，從而水土流失也越嚴重，攜帶的污染物質就越多。渭北臺原地區(qū)為階梯狀地形，上下階梯之間的過度階段坡度較大，極易被沖刷使土壤流失

70、。</p><p>　　植被特點決定影響農業(yè)面源污染的徑流下墊面條件。植被對降水有一定截持作用，但只作用于降水初期，主要是改變降水性質和土壤表層結構，減小雨水對土壤的沖擊力，能有效地減少徑流中的懸浮物質。植被覆蓋具有強大的水土保持功能，并呈現出林-灌-草遞減的規(guī)律；植被外在的水土保持功能是其內部各個垂直層次截留降雨、攔蓄徑流從而削減降雨侵蝕動能和徑流沖刷作用的綜合體現。植被的各個垂直層次對其水土保持功能的發(fā)揮各具

71、重要的作用 。森林植被和土壤系統(tǒng)聯合作用，將大量的地表水快速轉化為慢速徑流，從而減少土壤侵蝕，降低固體懸浮物的產生量；植被還可以吸收慢速徑流中大量營養(yǎng)物質，減少對水體營養(yǎng)負荷量。雷孝章等 借助大量的觀察資料分析表明坡面森林可使固體污染物減少60%以上，林地營養(yǎng)元素損失減少 30% ~ 50%，森林覆蓋率高的流域水質明顯優(yōu)于覆蓋率低的流域。灌區(qū)以往稱渭北旱原，干旱少雨，植被較少，而且這里都是塬地，以耕種農作物為主，受氣候的限制，所耕作的農

72、作物也是比較單一的。即使是果園，也是比較單一的，農民為了增產，將地里的雜草及其它的植物都移除掉了。所以在這種單一的土地上，雨水很容易將土壤中的營養(yǎng)物帯走，使很容易使水土</p><p>　　3.8 社會經濟因素 </p><p>　　社會經濟因素主要通過社會經濟活動影響土地利用方式、農業(yè)生產方式及管理水平、產業(yè)結構、農村庭院養(yǎng)殖集中程度和規(guī)模、居民環(huán)境保護意識等影響面源污染物的排放量 。隨

73、著社會經濟的快速發(fā)展，人口不斷增長，耕地不斷縮減，工業(yè)化和城市化進程的加快，以及不合理的農業(yè)生產方式，使水環(huán)境面臨巨大的壓力，環(huán)境意識落后、治理能力不足、管理體制不合理是水環(huán)境惡化的根本原因。農村人口現狀及增長速度直接影響耕地利用方式及利用程度、農業(yè)面源污染的產生總量 。在xx峽灌區(qū)，水環(huán)境與社會經濟因子的關系研究結果表明：灌區(qū)水體水質變化及整個流域的水質環(huán)境變化與灌區(qū)的人口增長、經濟發(fā)展、土地利用、城市化發(fā)展之間存在著較好的對應關系

74、。</p><p>　　第四章 結論與建議</p><p><b>　?。笨偨Y</b></p><p>　　通過前面的調查分析可以看出灌區(qū)已受到相當程度的污染，農村中存在很多污染因素，污染情勢比較嚴重，污染有加重的趨勢。從大體范圍看，原下比原上水質差，東邊比西邊水質差。禮泉地區(qū)農藥污染相當普遍，不僅污染本地區(qū)地下水，還擴散污染到周邊地區(qū)，我

75、們發(fā)現原下興平也受到的農藥污染也是比較嚴重的，可能與原上地區(qū)有一定的相關性。乾縣最突出的是COD比較高，因為乾縣的畜牧養(yǎng)殖戶比較多，這些養(yǎng)殖戶集中養(yǎng)殖，大量的牲畜排放大量的糞便隨意堆放在路邊或河邊。這些糞便在下雨的時候隨雨水很容易就進入地下水中了。另外當地人民生活污水隨意向環(huán)境排放也是一個重要原因。</p><p><b>　?。步ㄗh</b></p><p>　　(1

76、)加強地下水系統(tǒng)的跟蹤監(jiān)測, 提高預防能力</p><p>　　由于地下水污染的隱蔽性和滯后性, 為了及時發(fā)現并及早制止污染, 長期嚴格的監(jiān)測工作可以幫助我們把握地下水的水質、水量的動態(tài)變化, 盡早發(fā)現地下水系統(tǒng)中污染物的來源, 盡早采取整治和補救措施, 將污染的時空影響范圍減少到最小。</p><p>　　(2)農業(yè)非點源污染源的控制</p><p>　?、俜e極發(fā)

77、展生態(tài)農業(yè), 減少污染</p><p>　　生態(tài)農業(yè)的核心是使農業(yè)生產中的能量和物質流動實現良性循環(huán), 實現經濟和生態(tài)環(huán)境協(xié)調發(fā)展。生態(tài)農業(yè)提倡減少農業(yè)化學品如化肥、農藥的投入, 對農業(yè)廢棄物應考慮綜合利用, 實現資源化處理, 使其對環(huán)境的不良影響減少到最小。農業(yè)非點源污染物對地下水的污染主要途徑為: 通過淋溶作用, 隨水分向下移動, 威脅地下水; 通過地上、地下水體之間的聯系, 由受污染的地上水進入地下水系統(tǒng)。

78、因此, 減少污染應從這兩個方面出發(fā), 減少進入地下水的源。首先從治理水土流失上入手, 所有治理水土流失的措施都可以減輕地表水體的污染, 都對防治農業(yè)非點源污染有效。如退耕還林、還草、還湖、在水土流失區(qū)建造水土涵養(yǎng)林和水土保持林, 著力恢復植被, 以控制水土流失, 減少水土流失面積, 降低進入受納水體的營養(yǎng)物質的量; 其次是從化肥、農藥的超量使用入手, 推廣科學施肥, 平衡施肥, 減少農業(yè)化學品的投入; 建設生態(tài)農業(yè)示范區(qū), 實行土壤保持

79、耕作等。</p><p><b>　?、谖廴驹吹目刂?lt;/b></p><p>　　農田投入養(yǎng)分過大, 大部分盈余的養(yǎng)分并未在生產上起作用, 而是最終進入土壤和水環(huán)境, 造成水環(huán)境的污染。超量施肥現象在我國的農業(yè)區(qū)十分普遍, 對水環(huán)境的威脅也最大。因而, 防治重點應在減量提效上。應從技術上指導農民,講清各種化肥的作用原理, 嚴格控制氮肥的使用量, 平衡氮, 磷鉀的比例,

80、 提高利用率, 減少流失量。將畜禽糞便等有機肥料作為農業(yè)生產的肥料最大限度使用起來, 實現有機肥資源化利用, 減量化處置。</p><p>　　對于農藥目前的不可替代性, 提倡農業(yè)綜合防治。包括:①農業(yè)防治, 即利用耕作, 栽培, 育種等農事措施來防治農作物病蟲害; ②生物防治與基因工程, 利用生物技術和基因技術防治農業(yè)有害生物; ③物理技術等, 如應用光、電、微波、超聲波、輻射等物理措施來控制病蟲害。</

81、p><p>　　污水灌溉是廢水資源化的重要途徑, 但污水灌溉的負面效應也應引起注意。應從影響污染物遷移的因素入手, 考慮污水的成分、保證灌溉水質符合農灌標準、控制灌溉定額、充分考慮污灌區(qū)的地質狀況, 保證污水灌溉的安全性。</p><p>　　(3)非點源污染轉移過程的控制</p><p>　　對于這些營養(yǎng)元素隨水流滲漏而造成的對地下水的污染, 主要應從污染物遷移的載體

82、—水上去考慮。目前有許多研究人員在研究灌水方式、灌水量對污染物在土壤中的遷移規(guī)律的影響時發(fā)現, 采取節(jié)水灌溉方式, 如滴灌、噴灌等可有效降低這些物質的流失, 減少肥料用量, 提高植物的利用率。有研究表明, 當水田灌溉用水量減少 31%～ 36%時, 地表排水減少了 78%～ 90%, 氮素負荷減少了 76%～ 80%, 滲漏水氮素負荷量減少了 34%～ 40%, 而作物減產僅占 6. 7%～8. 1%。</p><p

83、><b>　　(4)綜合防治管理</b></p><p>　　從政治、經濟、法律各個角度出發(fā), 采取有力措施, 控制和防治非點源污染。加大輿論宣傳力度, 提高人們, 特別是廣大農民對非點源污染的認識; 引導農民科學種田, 施肥, 噴灑農藥等, 盡量減少由于農事活動的不科學而造成的資源的浪費和環(huán)境中殘余污染物的增加。制定相關法律, 法規(guī), 加強管理, 控制農藥、化肥中對環(huán)境有長期影響的有

84、害物質的含量,控制規(guī)?；B(yǎng)殖畜禽糞便的排放。建立健全非點源污染的檢測, 研究機制, 為更有效的防治提供科學的理論依據。</p><p><b>　　3展望 </b></p><p>　　水環(huán)境面源污染的嚴重性已受到國內外普遍關注，面源污染研究已成為國際上水環(huán)境問題研究的活躍領域。綜上所述，國內外關于農業(yè)面源污染基本特征、形成機理、動態(tài)模擬技術和污染控制技術等已進行了全

85、面、系統(tǒng)的研究。今后的研究重點主要從以下幾個方面進行： </p><p>　?。?）我國幅員遼闊，自然生態(tài)條件復雜，面源污染類型多樣，關于污染源和污染通量的研究較少更沒有根據不同區(qū)域特點，建立特定的面源污染理論和控制理論。特別是在三峽庫區(qū)這一生態(tài)脆弱地帶現有研究中沒有對其定位、定點的監(jiān)測研究，以后應加強在這一區(qū)域的控制性研究。</p><p>　?。?）在今后的研究中注重農業(yè)面源污染對地表

86、水污染的研究的同時，應加強農業(yè)面源污染對地下水污染的研究，特別是對農田生態(tài)系統(tǒng)中硝酸鹽淋失動態(tài)及其對區(qū)域地下水的影響研究。 </p><p>　?。?）在今后的研究中，在注重地表徑流對農業(yè)面源污染影響的同時，應考慮壤中流（側滲）對農業(yè)面源污染的貢獻作用的研究。 </p><p>　　（4）面源污染負荷中 N 的大氣干濕沉降占有一定的比例，在今后的研究中應考慮這一因素對水環(huán)境的影響。<

87、/p><p>　　（5）在研究中注重工程措施或生態(tài)措施對面源污染的控制的同時，還應加強工程措施結合生態(tài)措施對面源污染控制的研究。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]劉靜玲.環(huán)境污染與控制[M].北京:化學工業(yè)出版社,2001.</p><p>　　[2]余文濤.我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展對農村環(huán)境

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