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《华北水利水电大学》 2018年
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人民胜利渠灌区玉米生育期地下水氮污染及影响因素分析

刘存强  
【摘要】:地下水是重要的农业灌溉与饮用水源,在粮食生产、生活、生态等方面起着重要的作用。灌区灌溉施肥等活动,导致地下水水位不断下降,地下水污染愈加严重。为研究灌区地下水中氮污染现状及影响因素,本文以华北平原粮食主产区典型灌区河南省人民胜利渠灌区为研究区域,在2017年5~9月玉米生育期,选取灌区14个观测点,每月监测灌区地下水水位及水质,包括:地下水埋深、温度、pH、溶解氧、氧化还原电位、TDS,同时采集地下水样品,测定地下水中不同形态氮(铵态氮、硝态氮、亚硝态氮及可溶性有机氮)含量,分析地下水氮污染的时空分布特征及影响因素。主要研究内容和结果:(1)现场测定地下水埋深、温度、pH值、氧化还原电位、溶解氧、TDS等参数,室内检测地下水“三氮”、可溶性有机氮、铁离子、锰离子等含量,按照2018年实施的《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)分析灌区地下水污染状况。铵态氮是地下水“三氮”污染物中主要污染物,采集的70个水样中,54%水样铵态氮含量超标(Ⅲ类水以下)。硝态氮与亚硝态氮含量超标率低。68%样品铁离子含量超标(Ⅲ类水以下),51%的样品锰离子含量超标(Ⅲ类水以下),43%的样品TDS值超标(Ⅲ类水以下)。(2)分析2017年5~9月灌区地下水含量时空分布情况,应用GIS进行空间插值,得出灌区地下水含量的空间分布图,同时分析灌区观测点各形态氮占总氮含量百分比。通过时空分布图发现,前李村、李大召、孙杏村的地下水氮污染较为严重。总氮中大部分为可溶性有机氮,无机氮中,主要为硝态氮,灌区地下水硝态氮含量在7、9月份有所上升。各观测点地下水亚硝态氮与铵态氮含量较低,铵态氮含量在7、8月份增大。(3)分析灌区地下水氮迁移转化的影响因素,包括施肥时间、地下水埋深、pH值、氧化还原电位、溶解氧、温度、铁锰离子等因素。进行相关分析和线性回归分析,分析结果如下:化肥的使用对地下水氮含量有直接的影响;地下水埋深越大氮的含量可能越小;pH值增大,可能使反硝化反应与矿化反应增强,硝化反应强度较低,导致地下水中的氮含量均下降;氧化还原电位增大,硝化反应与亚硝化反应占主导,硝态氮含量与亚硝态氮含量增加;温度的上升,可能使矿化反应与反硝化反应占主导,导致硝态氮含量与亚硝态含量降低。
【学位授予单位】:华北水利水电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X523

【参考文献】
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