吉林玉米帶典型區(qū)域地下水硝態(tài)氮污染狀況調(diào)查分析.pdf

1、本文選取了吉林玉米帶兩個(gè)典型的種植區(qū)域的地下井水樣品作為研究對(duì)象，通過動(dòng)態(tài)分析、區(qū)域調(diào)查和資料總結(jié)等方法研究在長(zhǎng)期的玉米連作、農(nóng)民常規(guī)施肥條件下，玉米帶地下水硝酸鹽污染狀況、產(chǎn)生的原因及影響因素等，其主要研究結(jié)果如下： 通過對(duì)吉林玉米帶兩個(gè)典型區(qū)域20眼水井的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)得出以下結(jié)果：吉林玉米帶兩個(gè)典型區(qū)域地下水硝態(tài)氮含量變幅為0.02-160.68mg/L，平均值為14.83mg/L，其中有25.6﹪的被調(diào)查井水中硝態(tài)氮含量受到

2、人類活動(dòng)的影響(NO3--N≥2mg/L)，26.9﹪的井水中NO3--N含量超過國際安全允許上限(NO3--N≥10mg/L)，16.9﹪的水井中NO3--N含量超過我國飲用水上限(NO3--N≥20mg/L)。其中，乾安縣試驗(yàn)區(qū)的地下水硝態(tài)氮的含量變幅為0.02-20.96mg/L，平均為4.42mg/L,33.75﹪的調(diào)查水井受到人類活動(dòng)的影響(NO3--N≥2mg/L)，3.75﹪的水井超過我國飲用水上限(NO3--N≥20mg

3、/L)；德惠市試驗(yàn)區(qū)的地下水硝態(tài)氮的含量較乾安縣試驗(yàn)區(qū)高，平均為25.24mg/L，28.75﹪的調(diào)查水井受到人類活動(dòng)的影響(NO3--N≥2mg/L)，35.00﹪的水井超過我國飲用水上限(NO3--N≥20mg/L)。吉林玉米帶兩個(gè)典型區(qū)域的地下水中硝態(tài)氮濃度在雨季(6月-9月)較其它月份增高，其中德惠試驗(yàn)點(diǎn)井水中硝態(tài)氮含量在雨季(6月-9月)的平均達(dá)到了35.92mg/L，而農(nóng)田施肥活動(dòng)主要也主要集中在每年的4～6月中旬，另外，井

4、深對(duì)地下水硝態(tài)氮的濃度也有一定的影響。水井深度大的井水中硝態(tài)氮濃度相對(duì)就較小。同時(shí)當(dāng)?shù)氐牡适┯昧繉?duì)地下水硝態(tài)氮濃度有重要影響。研究表明，1974年-2005年吉林玉米帶兩個(gè)試驗(yàn)區(qū)的氮肥施用量數(shù)據(jù)表明，德惠試驗(yàn)點(diǎn)的單位面積氮肥施用量由20kg/hm2增加到250kg/hm2，乾安縣試驗(yàn)區(qū)由12kg/hm2上升到210kg/hm2，隨著氮肥施用量的逐年增加，地下水硝態(tài)氮含量也在發(fā)生變化。 進(jìn)一步對(duì)吉林玉米帶兩個(gè)典型區(qū)域水井周圍土

5、壤剖面硝態(tài)氮的累積狀況進(jìn)行研究表明：2004年和2005年當(dāng)季的土壤剖面(0～100cm)NO3--N累積情況顯示：德惠和乾安的土壤剖面累積情況差異較大，由于兩年、兩地耕作、施肥、灌水、降雨等多種因素的不同，2005年的土壤剖面的硝態(tài)氮的積累量明顯高于2004年的積累量，其中德惠縣試驗(yàn)區(qū)土壤剖面的硝態(tài)氮的累積量為70.34kgN/hm2，乾安縣試驗(yàn)區(qū)的土壤剖面硝態(tài)氮的累積量比2004年增加了190.27kgN/hm2。這與國際上發(fā)達(dá)國家

6、限定的作物收獲后0-100cm土壤剖面硝態(tài)氮累積量為90kgN/hm2相比，存在著對(duì)地下水硝態(tài)氮污染的威脅。而在對(duì)吉林玉米帶典型區(qū)域土壤剖面(0～200cm)硝態(tài)氮長(zhǎng)期累積情況的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，德惠農(nóng)田黑土和乾安農(nóng)田黑鈣土的累積量分別達(dá)到了71.92kgN/hm2、236.17kgN/hm2，這是土壤表層硝態(tài)氮長(zhǎng)期下移的結(jié)果，也是導(dǎo)致地下水硝態(tài)氮污染的威脅的原因。 同時(shí)通過對(duì)美國玉米帶地下水硝態(tài)氮污染狀況的資料總結(jié)，并與吉林玉米

7、帶地下水硝態(tài)氮污染狀況對(duì)比，發(fā)現(xiàn)美國玉米帶的地下水硝態(tài)氮污染較吉林玉米帶地下水NO3--N污染輕，地下水硝酸鹽濃度超標(biāo)率僅為16.7﹪(＞=10mg/L)，主要是由于美國玉米帶的氮肥施用量較少，并且降雨多、溫度高、土壤富含有機(jī)質(zhì)，作物對(duì)硝態(tài)氮的大量吸收或者反硝化速率較高阻止了硝酸鹽向地下水的滲漏，同時(shí)對(duì)施肥量和施肥時(shí)間制定了相應(yīng)的法規(guī)條文及管理措施。 基于以上研究結(jié)果，結(jié)合吉林省玉米帶玉米生產(chǎn)的實(shí)際狀況，對(duì)于吉林玉米帶典型區(qū)域