地下水污染防控范文

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篇1

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.29.143

1 引言

风险控制就是人为地采取各种方法和手段，降低风险事件发生的可能性，或把风险可能造成的损失控制在一定的范围之内，以避免风险事件发生时造成的难以承担的后果。

2 政府风险控制对策

2.1 加大对污染企业的惩处力度

采用法制手段倒逼矿业开发者进行一定程度的污染控制研究是一种传统的对由企业造成的污染的控制措施。近年来，我国经济发展迅速，对造成地下水污染企业的整治力度较小，某些地区甚至出现包庇污染企业的现象。政府部门应牢记“两山论”，切实把为公众提供良好的基本环境质量作为自己的责任，加大对污染企业的惩处力度。

2.2 对地下水水质状况进行严密监测

由矿产开采带来的地下水污染，政府有责任满足民众的知情权，对地下水水质进行实时检测，并向民众公布相关数据。近年以来，媒体对于地下水污染的曝光越来越多，也反映出政府对地下水状况的监控不到位的问题。对于矿产开采区，应针对其开采区域科学布设地下水监控站点，实时检测，并做好向民众公布的工作，PM2.5数据的可以作为最好的例证。

2.3 积极探索地下水污染治理新途径

“谁污染，谁治理”是我国环境治理的基本原则，但除少数大型企业专门设立污染治理部门外，大部分企业并不具备对污染治理研究的能力，政府应积极探索地下水污染治理新途径。政府自身对污染的治理也缺乏专业性，因此，可积极引导建立第三方治理模式，将“谁污染，谁治理”转变为“谁污染，谁买单”，既能降低企业的污染治理成本，又能使污染得到专业性治理。

3 企业风险控制对策

3.1 矿产开采企业要树立起对地下水污染防治的责任心

随着人们对地下水污染问题的关注加深，政府对地下水污染企业惩处力度的加大，企业不能再“有恃无恐”，矿产开采企业要树立起对地下水污染防治的责任心，加大对安全环保部门的资金投入，及时革新防控污染的工艺，采用最新技术防控开采过程中污染物的泄漏。

3.2 企业要加强对生产系统的监控

矿产开采企业要对生产系统实施密切监控，对污染物泄漏的现象及时发现，及时处理。开采企业对现有设备工艺，要严格管理，对于易出现污染物泄漏的薄弱环节要加强监控，对于跑、冒、滴、漏，要加强管理，及时发现并采取措施进行消除或控制，防止地下水污染，取得环境效益。

3.3 企业内部建立起防治地下水污染的责任制

在矿产开采中，对于容易造成污染物泄漏的薄弱单元，要建立起防治地下水污染的责任制，实施专人专管，专人专控。企业领导要从思想上对地下水污染防治重视起来，把该任务与生产工作、安全工作等置于同等地位，对其进行必要的安排、评比、奖惩。

4 社区风险控制对策

4.1 社区要对地下水污染相关知识进行宣传

社区的宣传工作：第一，使民众了解掌握必要的地下水污染的相关知识，提高用水安全意识；第二，排除或降低民众对于地下水污染的恐惧心理，使民众知道地下水污染虽有可怕之处，但并非不可治理；第三，使民众增强维权意识，发现地下水污染的现象，要及时反应，与政府、社区形成联动，及时控制污染。

4.2 社区要对所在区域内地下水污染相关情况进行调查

社区要对所在区域内可能造成地下水污染的状况进行调查，对周边企业生产工艺中存在污染地下水的风险进行掌握，对污染的特征进行研究，建立具有社区特点的关于地下水污染防控的档案资料，方便社区宣传工作，为地下水污染的防控提供帮助。

4.3 社区要担任起地下水污染防治中联络、协调的角色

地下水污染现象一旦发生，社区要积极担任起联络、协调的角色，做好民众意愿的收集和反映的工作，对基本情况进行调查掌握，为政府和企业开展地下水防治工作提供必要的帮助。

5 个人风险控制对策

5.1 增强个人自身对于地下水污染防治的意识

地下水污染的防治需要社会各界的共同参与，不只是政府、企业等要采取相关措施，每个人都要从心里提高对地下水污染防治的意识，无论是政府公职人员，企业工作人员，还是市井百姓，都要补上地下水污染这一“课”，真正使对地下水污染的防治做到全民参与。

5.2 增强个人良好环境享有权利的维护意识

在我国，许多法律都有对保护公民环境权益的相关内容做出规定，如《民法通则》、《环境保护法》等。目前，对于地下水污染，公民仍缺乏维权意识，这也是地下水污染防治效果不理想的原因。为了加强对地下水污染的防控，构建社会各界共同参与的综合防控体系，一定要增强个人良好环境享有权利的维护意识。

篇2

加强地下水污染防治已刻不容缓。从国外经验来看。世界各国为了保护地下水资源，出台了一系列法律。比如美国，1972年通过的《洁净水法》、1987年的《水质量法》、1991年的《国家监测系统》等等。除了法律，美国在一些具体的保护水资源的措施方面也规定得非常具体。以水井为例，美国要求水井必须离开化粪池系统、动物饲养场和地下储物罐等污染源若干英尺，水井的拥有者必须在井口周围保持一个50英尺的清洁区，让所有有害物质远离水井等等。

然而，治理地下水污染，并非易事。地下水不同于地表水，一旦污染物进入合水层，治理难度极大。除了资金成本，还有一个时间成本。地下水埋藏在地下一定深度内，缺氧、温度低、无光照、流动缓慢、水交替周期长，一旦受到污染，污染物、水和介质问的相互作用过程很复杂，恢复周期长。因此，加强地下水污染防治，关键在“防”。

国务院常务会议强调“保护优先、预防为主、防治结合”，侧重点在“防”，需要在以下几个方面进行综合处理。

加强开展地下水饮用水源环境安全保障工作加快地下水饮用水水源保护区调整、划定和建设工作，尽快开展多尺度地下水型饮用水源的污染防治区划工作，确定地下水污染重点治理区、重点防控区及一般保护区，并定期严格地开展地下水饮用水水源环境执法检查督察。

严格控制污染地下水的城镇和工业污染严格防止污废水管网渗漏，控制城镇生活垃圾对地下水的影响。对于已污染地下水的城镇生活垃圾填埋场，要及时开展顶部防渗、渗滤液引流、地下水修复等工作；加强重点行业环境监管，对于造成地下水严重污染事件的企业，依法予以关停。

控制农业面源对地下水污染对由于农业面源导致地下水“三氮”超标的地区，特别是粮食主产区和地下水污染较重的平原区，大力推广科学施肥，积极引导和鼓励农民使用生物农药或高效、低毒、低残留农药，进行种植业结构调整与布局优化。

积极开展地下水污染修复　筛选典型地下水饮用水源区和地下水污染问题突出的工业场地，积极开展污染场地地下水污染修复试点工作，切断废弃钻井、矿井等地下水污染途径，防止污染物通过废弃井进入地下水。

篇3

就在10月28日，环保部、国土部与水利部联合召开了《地下水污染防治规划（2011-2020年）》新闻会，国土部地质环境司副司长陶庆法，根据一项多年调查统计，公布了大致状况。

地下水质呈恶化趋势

陶庆法在新闻会上介绍，从2005年起，先后启动初步调查，华北平原、长江三角洲、珠江三角洲和淮河流域的地下水污染。涉及面积44万平方米，采集和检测地下水样品1。2万多组，以重金属、“致癌、致畸、致突变”的微量有机物为重点调查对象。

陶庆法说：“中国地下水水质堪忧，主要城市及城镇周边地区地下水普遍检测出有毒微量有机污染指标，但超标率较低”。

虽然“有毒微量有机污染指标”检出率较高，表明主要城市及城镇周边地区普遍受到一定程度的污染，但陶庆法表示，超标率较低，其中珠三角地区的铅、砷检出率达到45。7%、39。1%，超标率并不高。

11月6日召开的“2011年中华环保民间组织可持续发展年会”，国家环境保护部总工程师万本太在会上透露，目前我国环境污染仍然严重，20%的水质为不宜饮用的劣Ⅴ类。

全国绝大多数城市以地下水作为饮用水源，比较各地的水质，“南方优于北方、山区优于平原、深层优于浅层”。按照地下水质量标准（GB/T14848―93）评价：全国浅层地下水资源有37%的面积达不到三类水质标准。2009年，京、辽、吉、沪、苏、粤、琼、宁8省份641眼井水质检测显示，符合三类的占26。2%，四到五类水（较差―极差）占73。8%。

根据中国经济社会发展现状，明确提出“保护优先、预防为主、防治结合”的原则。中国环境污染防治已经初步实现由被动应对向主动防控的转变，开始进入防治并举、系统管理的新阶段。

三部委预计，2015年年底前，中国将完成地下水污染状况调查和评估工作，基本掌握地下水污染状况，深入分析地下水污染成因和发展趋势。到2020年，对典型地下水污染源实现全面监控，重要地下水饮用水水源的水质安全得到基本保障，重点地区地下水水质明显改善，地下水环境监管能力全面提高，地下水污染防治体系基本建成。

被综合性污染

在中国农科院农业资源与农业区划研究所研究员姜文来看来，中国华北地区的浅层水的污染问题也非常突出。

2009年，北京市平原区枯水期监测了322眼地下水监测井，除汞和挥发性酚类(以苯酚计)未检出外，其它指标都有不同程度的检出。

姜文来团队当时根据全国2293浅层地下和1601个深层地下水监测点监测资料，分析得出结果：在浅层地下水中，我国地下水较差―极差占55。8%，优良―良好占44。2%，除西南地区优良―较好以外，其他地区都是较差―极差，“特别是华北地区较差―极差高达65。11%”。

而在深层地下水中，优良―较好占57。9%，较差―极差占42。1%，尤其是中南、华南地区、西北地区较差―极差占54%和53%。中国总体来说，深层地下水优于浅层地下水。

姜文来表示，“总体评价结果表明，我国优良―较好地下水占51%，较差―极差占49%，两者旗鼓相当，我国地下水水质不容乐观”。

中国水利协会资深专家李贵宝同样认为，“我国地下水状况不容乐观”！2010年，国土部和水利部对全国182个城市开展地下水水质监测工作，水质监测点总数为4110个。结果表明，水质呈较差―极差级的监测点占全部监测点的57。2%。与上一年比较，全国主要城市的地下水水质状况，其中呈变好趋势的城市分布在华东地区，水质呈变差趋势的地区主要集中在华北、东北和西北地区。

而著名环保组织NGO“公众环境研究中心”主任马军也表示：“在中国华北平原，由于地下水超采严重，形成巨大的漏斗区，浅层地下水的污染最为严重。”

综合性污染导致中国各地区的地下水污染严重。中国水利协会资深专家李贵宝解释说：“中国地下水的污染主要由地表水污染和土壤污染所造成，所以，一切造成地表水污染和土壤污染的因素都是地下水污染的成因”。

其中包括工业的点源污染、农业的面源污染、集约化养殖场的污染、居民生活污水和废弃物（主要是垃圾）的污染等。

这些污染积累到一定程度，就会下渗污染地下水。尤其是危险废物堆存场、垃圾填埋场、矿山开采区、石油化工生产及销售区、再生水灌溉区、工业园区和积淀污水的坑塘等场地，是地下水污染的重点区域。

中国地质院水文地质环境地质研究所费宇红研究员也表示：“中国地下水污染的主因大致相同。面源方面是工业废水排放、农业施肥喷药；线源方面，工业污水排放入河道”。

污染后的治理问题让“公众环境研究中心”主任马军感到担忧，他表示，农药化肥等面源污染，不仅在中国非常难解决，在西方发达国家同样如此。

亟须全民参与

严峻的地下水污染给中国各级国土、环保和水利部门带来麻烦。李贵宝建议，预防污染首先严格按国家、行业和地方的有关法律法规和标准执行，特别要严格执行各工业行业的污染物排放标准、生活污水处理的排放标准等。

李贵宝表示，在规划建设工业区、工厂生产区时，还应远离取用生活饮用水的水源地，最好设置在水源地的下游。

姜文来则表示，监管地下水污染是政府职责，如监管不力，就应追究相关部门的责任，给予相应处罚。环保、国土、水利、城建、工商、财政和公安等多个政府部门，通力协作，共同面对监管，才能抑制地下水污染。

公众环境研究中心主任马军认为：“要有效防治地下水污染问题，最重要的是及时公布污染信息。让公众参与解决。”及时公开地下水污染信息，最为关键，社会公众便有动力监督，及时推动解决污染问题。

马军表示，对工业企业违法排放污染地下水，政府部门不能仅仅一罚了事，还需要通过多渠道提高排污成本。停业整顿，或通过市场经济手段提高水价，或展开公益诉讼，或增加媒体曝光透明度。

马军建议：“在城市生活中，必须保证垃圾填埋场防护设施的质量，倘若缺少防渗层，生活垃圾里的有害元素将特别大地影响地下水的品质。另外，城市雨水管道，照样必须防止被生活垃圾或废水污染。”

水资源学者周晨表达了类似观点，“地下水保护的主力，不是政府，也不是环保NGO，而是公众，公民参与”。

改革开放以来，中国的经济发展势头迅猛强劲，然而付出的惨痛代价是自然环境遭破坏。地下水污染严重，便是沉痛教训之一。

《地下水污染防治规划（2011-2020年）》出台了，能扼制地下水污染加剧的趋势吗？仁者见仁智者见智，意见不一。

李贵宝认为，“规划有了，关键是执行和落实。未来，中国的水体质量状况肯定会好，但必须加大监管力度，特别是地方政府得支持环保执法的力度，避免一些地方政府为了GDP，重发展、轻环保”。

不过，更多人持谨慎的保留态度。研究员姜文来断言，未来规划的执行效果，关键在于国家能否采取切实措施落实。如果动真格，目标能实现，但不排除实施过程中存在曲折，甚至个别地区不执行规划。“从历史的发展规律来看，局部地区的地下水污染有所好转是必然的，但整体上恶化的趋势难以得到有效抑制，不过恶化的速度会有所抑制，慢慢会出现拐点的”。

篇4

国家《地下水污染防治规划（2011～2020）》出台

2011年10月28日，由国家环保部制定的《地下水污染防治规划（2011～2020）》出台，并在当天与国土部和水利部联合召开新闻会。此举向外界显示了国家在地下水污染防治方面的决心与行动。

《规划》确定的地下水污染防治总体原则为预防为主， 综合防治，突出重点，分类指导。

《规划》提出了八项工作任务，一要抓紧开展地下水污染状况调查和评估，划定地下水污染治理区、防控区和一般保护区。二要严格地下水饮用水水源保护与环境执法，依法取缔饮用水水源保护区内的违法建设项目和排污口，限期治理地下水污染隐患。三要严格控制影响地下水的城镇污染。削减城镇生活污染负荷，推进管网系统改造，提高城镇生活污水处理率和回用率，加强垃圾填埋场建设和治理。四要加强重点工业行业地下水环境监管，防范石油化工行业和地下工程设施、地下勘探、采矿活动污染地下水，控制工业危险废物对地下水的影响。五要分类控制农业面源对地下水的污染。逐步减少使用化肥和农药，在水源保护区内实施退耕还林还草。六要采取有效治理措施，严格防控污染土壤和污水灌溉对地下水的污染。七要有计划地加快推进地下水污染修复。在地下水污染突出区域进行修复试点，开展海水入侵综合防治示范，切断废弃钻井、矿井等污染途径。八要建立区域和重点地区地下水环境监测系统，建立专业的地下水环境监测队伍。地方人民政府要制订年度监测计划。要完善相关法律法规和标准规范体系，努力提升地下水污染防治科技水平。加强宣传教育，鼓励公众参与，增强全社会保护地下水的危机意识和责任感。

加快地下水修复，环保产业多领域发力

加大环境修复产业的发展，加快修复技术的革新是破解地下水危机的有效途径，基于此，专家提出要努力推动环保产业在以下领域的发展：

第一，推动城市污水处理产业的发展。要提高城镇生活污水处理率和回用率，完善污水处理厂及管网的建设，减少污水的排放和渗漏；第二，加强对工业企业污水处理设施的建设与监管。采取企业园区集中治理或者第三方采购治污服务等模式，对污水进行治理；第三，加强垃圾处理设施建设。完善防渗措施，建设雨污分流系统，实现填埋场渗滤液经处理后达标排放；加快综合性危险废物处置中心建设，保证危险废物的无害化处理处置；第四，分类控制农业面源对地下水的污染，尤其要对地下水饮用水水源补给区进行严格监控，通过工程技术、生态补偿等综合措施，在水源补给区内科学合理使用化肥和农药，积极发展生态及有机农业；第五，随着地下水监测体系建设进程的加快，监测检查设备、风险评估等领域也要进入快速发展时期；第六，重金属、有机污染物等复杂的污染成分对地下水作为饮用水源时的处理提出了更高的要求，水厂要加速技术、设备和工艺的升级改造，保障饮用水安全。

我国将建2万多个地下水监测孔

国土资源部副部长汪民在2012年12月召开的国际水文计划亚太地区地下水管理咨询研讨会上透露，中国将在全国建立2万多个国家级地下水监测孔，以实现对重点地区地下水的动态监控。

汪民说，中国政府高度重视地下水资源，组织开展了大量基础研究工作，启动了全国首轮地下水污染调查评价；2012年2月份，了全国地面沉降防治规划；未来几年，中国将建成2万多个国家级地下水监测孔，实现对重点地区地下水的动态监控。

京津地下水资源费征收标准出炉，每立方米4元

2013年1月7日，国家发改委、财政部、水利部等三部委联合发出《关于水资源费征收标准有关问题的通知》，《通知》提出了到“十二五”末，各地区地表水、地下水水资源费平均征收标准的水平，其中，北京和天津地区的征收标准远远高于其他省市，地表水和地下水的水资源费征收标准分别为每立方米1.6元和4元。

《通知》要求，各地严格控制地下水过量开采。同一类型取用水，地下水水资源费征收标准要高于地表水，水资源紧缺地区地下水水资源费征收标准要大幅高于地表水；超采地区的地下水水资源费征收标准要高于非超采地区，严重超采地区的地下水水资源费征收标准要大幅高于非超采地区；城市公共供水管网覆盖范围内取用地下水的自备水源水资源费征收标准要高于公共供水管网未覆盖地区，原则上要高于当地同类用途的城市供水价格。对超计划或者超定额取水制定惩罚性征收标准。除水力发电、城市供水企业取水外，各取水单位或个人超计划或者超定额取水实行累进收取水资源费。

上海地下水回灌量连续2年超出开采量

作为沿海城市，上海已建立严格的地下水管理制度，凡地表水可到达的地方，原则上逐步停止地下水的使用，由此大幅压缩了地下水的开采量。2003年上海全市的地下水开采量为1亿吨，到了2012年，减少到1094万吨，压缩了九成左右。

据了解，由于上海地下水的使用已有100多年历史，地下水水位较低，于是，上海还采取回灌的方式来修复地下水的水生态。到2011年，首次实现了回灌量超过开采量，当年的开采量为1350万吨，回灌量达1860万吨；到2012年，回灌量更是上升到1935万吨。上海的回灌水采用的都是优质自来水。计划到2015年，上海地下水开采量将压缩到千万吨以内，回灌量扩大到2300万吨。

相关人士表示，上海的地下水今后将成为战略储备水源，“一般情况下不用”。目前上海已建设了100多口应急供水深井，平时作为回灌井，只有在特殊的应急状态下，才作为应急供水。

“癌症村”的治污新变化

蠡县曾是河北有名的污染大县。该县辛兴镇南宗村由于大量排污，地下水被严重污染，近10年来已有30多人患癌症去世，被称为“癌症村”。

篇5

在华北平原，40年前深水机井还是个稀奇东西，一些人称其为“洋井”。但短短40年后，200万口机井遍布整个华北的田间地头。有资料显示，华北地下水超采量达1200亿立方米，相当于200个白洋淀的水量。地下水位不断下降，一个世界上最大的地下水降落漏斗区已经在华北形成。

权威机构提供的数据显示，我国地下水开采总量已占总供水量的28%，北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。中国农业科学院在北方5省20个县集约化蔬菜种植区的调查显示，在800多个调查点中，50%的地下水硝酸盐含量因过量用氮超标。

第十二届中国科协年会上，由中国地质调查局组织进行的《华北平原地下水污染调查评价》显示，不用任何处理直接可以饮用的地下水资源(Ⅰ～Ⅲ类水)只占24.24%，经适当处理可以饮用的地下水资源(Ⅳ类水)也只占25.05%。

近年来，河北省农村多地发生因饮用地下被污染的井水而罹患怪病的情况，秦皇岛市卢龙县卢龙镇夹河滩村近2500人中毒，百分之七八十的村民陆续得了一种“怪病”。这种病，表现为浑身起小红疙瘩，奇痒无比，用药后逐渐消失但很快复发，反反复复无法根除。

“三氮”污染 日趋严重

中国是地方病流行较为严重的国家，地方病分布广，病种多。地方病与环境地质因素密切相关，这些病绝大多是喝了有问题饮用水特别是地下水而导致的。数据显示，我国118个大中城市近年来的地下水监测统计结果指出，较重污染的城市占64%，轻污染的城市占33%。在区域上，我国地下水“三氮”（是指化肥中的氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐中的氮）污染突出，主要分布在华北、东北、西北和西南地区。淮河以北10多个省份约有3 000万人饮用高硝酸盐水；海河流域受污染的地下水资源量占地下水资源总量的 62%；农村约有3.6亿人喝不上符合标准的饮用水。目前，我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势，污染程度日益严重，城市的水源地也面临污染威胁。令人遗憾的是，因水致病的地区民众明知道水有问题，但没有办法，总不能渴死吧。真应了那句成语叫：“饮鸩止渴”。

四川省阿坝藏族羌族自治州的一些牧民，被顽固的大骨节病困扰着，长年忍受着病痛折磨。在当地，很多还是一家人全都罹患大骨节病，并因病致贫，不幸陷入贫病交加的深渊。大骨节病是一种典型的地方病，一般认为是与饮用水中富含较多腐蚀酸有关。

前车之鉴 触目惊心

当然，因地下水污染酿成严重后果的不只是我们，在孟加拉国，目前有近6 600万人的饮用水受砷污染，超过孟加拉国总人口的40%。

1998年，政府对距离首都达卡东南17千米索纳港乡的25 048口水井进行了水质检测，发现62%的井水受到砷污染。索纳港乡井水的平均砷含量超过每升2毫克，是孟加拉国制定的每升0.05毫克标准的40倍，是世界卫生组织制定的每升0.01毫克标准的200倍。

据估计，在孟加拉国南部地区，每10个成人中就有一个因为砷中毒引起的癌症死亡，如膀胱、肺以及其他内部器官的癌症。孟加拉超过1/5的死亡与砷中毒有关。其影响远远超过切尔诺贝利核电站泄漏事件。

据该国环保官员介绍说，为了使居民远离肮脏、疾病丛生的地表水，使用洁净的地下水，孟加拉国政府在国际援助机构的帮助下，于上世纪70年代开始在全国各地打了数百万口深层管井，成功降低了孟加拉国人民患水生疾病的死亡人数。但是随着时间推移，使用这些深层管井的居民，开始出现砷中毒症状。后经相关专家调查发现，孟加拉国土壤深层水源的砷含量过高。

防治结合 重在行动

城市急剧扩张是我们地下水污染加剧的首要原因，根据全国环境统计公报（2008年），全国城市生活污水处理率57.4%，大量未经处理的城市生活污水通过化粪池、排污河渠入渗等方式污染地下水。2007年全国城市生活垃圾中无害化处理率为62%，在运行的935座垃圾填埋场中，超过1/3没有防渗措施，垃圾渗滤液污染地下水，甚至威胁到地下水饮用水水源的安全。

工业固体废物处置利用率低，2008年我国大约2亿多吨的工业固体废物未能及时综合利用或处置。铬渣和锰渣堆放场渗漏造成的地下水污染事件时有发生。石油化工行业的勘探、开采、生产等对地下水水质产生显著影响。我国单位耕地面积的化肥投入量是世界平均用量的2.8倍；单位面积用量是世界平均用量水平的3倍。大量化肥和农药通过地表径流入渗、土壤渗透等方式污染地下水，造成地下水“三氮”（硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮）和有机污染。

地下水污染具有隐蔽性、延时性和不可逆性等特点，一般不会造成突发性环境事件，但一旦造成恶果，其影响基本不可逆。而且非突发性的事件很难受到曝光和重视，所以由于地下水污染造成的危害事例很少受到报道，而且由于地下水污染物的渗入是一个缓慢的过程，普通民众没有能力独立验证地下水污染与其遭受到的负面影响之间的关联性。因治理投入巨大，且与政绩、GDP等毫无关联，所以，我国地下水污染的难题一直得不到应有重视。

篇6

山东寿光市以“蔬菜之乡”闻名，这里生产甜椒、黄瓜、西红柿等蔬菜，销往北京、上海、广州等地，甚至出口俄罗斯。

为了深入了解农业对地下水污染的现状，2月24日，记者来到了寿光进行调查。

寿光市北洛镇刘家庄村、沙埠屯村到杨庄一带，记者从农户了解到，浇灌用水一般都打井取地下水，井深在100米左右，就在大棚外面。农户称，自家喝的水也是打深井抽上来的，对于地下水是否有受到污染，大部分农户都表示不清楚。

不过，寿光市作为有20年历史的蔬菜主产地，由于长期使用农肥，地下水中硝酸盐浓度较高。根据中国农业大学资源与环境学院李季教授2005年的一项调查研究，对寿光市主要蔬菜种植区两次地下水取样的284个水样监测结果进行统计后得知，60%左右超标，地下水中硝酸盐的平均含量为26.3mg/L（饮用水标准规定小型集中式供水和分散供水部分硝酸盐含量应低于20mg/L）。

当年参与该项调查的研究生宋效宗，目前在山东省农科院工作，宋效宗告诉记者，近年来对寿光的地下水污染仍然在跟踪，总体来说，数据显示是降低了一些，但监测的前提是水位越来越深，原来样本的水位可能是50米以下为主，现在是100米以下的水为主，也就是说更深层的地下水也受到了污染。

李季说，由于氮是营养元素，这种地下水浇灌蔬菜相当于“肥水”，但它的浓度高了，同时又施大量氮肥，蔬菜中残留的硝酸盐含量就高了，不管是果菜还是叶菜都会富集，而硝酸盐在蔬菜中又会转化为有毒性的亚硝酸盐。目前，关于蔬菜的相关国标中并没有硝酸盐的残留规定。不过，中国农业大学朱毅副教授认为，考虑到转化率的问题，地下水硝酸盐含量对蔬菜种植的负面影响远不如施用氮肥本身。

2月25日，记者采访寿光市自来水公司，公司负责人称寿光市集中供水已达71%，自来水也全部取自深井，且监测到的水源中硝酸盐含量大致为12mg/L左右，符合国家饮用水标准对地下水源限制的要求。宋效宗认为，自来水公司的说法应当是可信的，因为自来水打井更深，而且要进行检测。

不过，宋效宗也表示，寿光作为经济发达地区，能够通过集中供水来解决这个问题当然很好，但从整个山东来说，存在很大的地区差异性。事实上，寿光并不是地下水污染最严重的地区，因为土壤条件相对更差，果树区的污染最重，其次是陆地蔬菜区，排在其后的是设施农业区和特色农业区、水稻种植区。这些地下水受污染地区的农村，仍然是各家各户自己打井取水。

李季认为，农业造成的地下水污染，还远没有引起全社会的重视。“我们查了很多资料，地下水硝酸盐污染，美国集约化农业地区占到10%左右超标，欧洲是1%左右，发达国家控制得很严。为什么我们存在60%左右超标？这是个非常严重的问题。如果在国外，一旦60%超标，就会列为风险区，因为环境已经恶化了，就应该停下来治理，不能再生产了。”李季提到，目前当地政府并未开展类似的防治工作。

此外，李季还很担忧，现在这些地区减少了施化肥，改为施有机肥，但有机肥污染更为严重，如果其中抗生素含量高，污染到地下水中就更可怕了。

地下水受污染就危害健康？

北京师范大学水科学研究院副院长丁爱中向记者介绍说，我们所说“污染”，本来就是从对人体有害的角度来评价的。按照我国的《GB 5749-2006生活饮用水卫生标准》，砷的含量只要超过0.01mg/L，就算是超标了，长期饮用砷污染的水，可能会导致癌症和皮肤损伤，还有一些伴生疾病。

不同的污染成分其危害性质是不一样的。例如重金属铅、镉、铜，它会影响人的中枢系统；而有机物污染比如化学制剂、石油中的挥发物质，最常见的是三致——致癌、致畸、致突变；而地下水中的硝酸盐含量过高，会引起婴儿的变性血红蛋白血症。

不过，丁爱中也表示，地下水污染是否致病，跟污染物的具体含量、饮用时间都有关系，不能笼统地说喝了受污染的地下水就一定致病。

“从病理学上来说，浓度很大时，会达到急性中毒，但长时间低含量的也有危害，也许一两年看不出来，但十多年就不一定了。”

清华大学环境学院马春萍老师告诉记者，要从整体上告诉公众，地下水污染对健康有什么危害，这是非常困难的，“我们可以说某个局部地区，比如南方的某个农药厂，它造成的地下水污染后有什么危害。但直接通过一个点延伸到一个面，这样是不科学的。”

“比如东北老工业基地，很多农药化工场地就存在‘五毒’——四价镉、汞、砷、氢化物、挥发酚，这些物质有什么危害是确定的。”马春萍表示，范围过大不好一概而论。

环保组织自然求知社的发起人冯永锋长期关注水污染，他告诉记者，中国目前关于地下水污染的流行病学调查非常少。在采访中，多位业内人士都表示，因为这种调查费时费力，大部分研究机构都不愿开展，除非是国家项目。

中国农业大学资源与环境学院生态科学与工程系主任李季教授以地下水硝酸盐污染为例，分析了这一调查的难度，“这种水对人体的危害，要选个附近地区做对照，要查阅医院里所有数据，作十年二十年的对比，还得两个地方的人习惯基本一致，但医疗系统只管医院，而环保系统只管环保，做这种样本对比太难了，所以这种工作一般很少人做，国家也做得不多。”

“癌症村”是地下水污染造成的？

中国人民大学环境政策与环境规划研究所长宋国君表示，致癌一定要有致癌的污染物，比如化学工业、石油炼化，这类有机污染物确实会致癌，但一提到地下水污染就说致癌，这就太不科学了。

“在发达国家，什么物质溶解到水中会有致癌作用，都是有清单的。我们一般人都喝的地下水，总体来说都是安全的，不必盲目担忧。”宋国君说。

而在现实中，虽然媒体报道过不少所谓“癌症村”，但从流行病学上得到确证的并不多。中国地质科学院地质研究所林景星研究员告诉记者，2001年，媒体上报道，陕西华县发现了一个“癌症村”，后来他去这个位于秦岭北坡的村子进行了3年的调查，最后发现是土壤中的重金属污染富集到食物中，再转到人身上，“首先是土壤被污染了，而由于土壤层很厚，这种污染不会渗到地下水中去。”

淮河流域的众多“癌症村”曾一度被中外媒体所关注，而这可能是国内为数不多的从流行病上得到确证的案例。2005年，受国务院委托，中国疾病预防控制中心牵头，历时5年，对淮河流域及沿线居民的肿瘤发生与当地污染的相关性进行了调研。记者联系到该项目负责人中国疾病预防控制中心副主任杨功焕，他告诉记者，最近马上要“淮河流域污染和肿瘤”相关结果，这一调查证明了80年代以后，至90年代污染严重地区，确实是从癌症低发区变成了高发区，证明了癌症高发跟污染是有关系的。

不过，杨功焕也表示，诱发肿瘤的原因是非常复杂的，而淮河地区的污染也非常复杂，要具体定位到哪种物质导致什么肿瘤是不太可能的。“因为环保部的数据，从80年代就有污染的基本指标，但那是一个综合指标，只能确定那个地区存在严重的污染，这种污染确实增加了风险，但不能把哪种污物物质与肿瘤直接对应起来。”杨功焕说。

我们喝的自来水是地下水吗？

北京自来水集团官方网站资料显示，北京的自来水水源分为地表水和地下水两种，地表水水源主要以密云水库、怀柔水库为主，近郊区地下水水源地集中分布在永定河和潮白河冲积洪积扇上。

清华大学环境科学与工程系博士生导师、我国著名水专家王占生告诉记者，地表水源是自来水厂的主要水源，以北京为例，密云水库、怀柔水库加上河北三个水库是北京的地表水源，这些水库为北京提供了60%的水，而另外的40%使用地下水源。

就北京而言，普通老百姓喝的自来水，没有什么所谓的来源于地下深井还是来源于地表水库，因为我们喝的都是地表水与地下水的“混合水”，换句话说，我们都在喝地下水。

自来水集团现有地下水井260余眼，由于北京地下水水质良好，地下水原水绝大部分属于碳酸盐型水质，水温恒定，水质澄清。

虽然受污染较轻，但是地下水的硬度和硝酸盐是超标的。为了降低硬度，自来水集团采取使用地下水与地表水勾兑，以降低硬度。凡是在国家标准范围内的硬度，对市民的健康有益而无害。所以经过处理后的地下水与地表水要混在一起，沿着输水管网送往千家万户。这就是说，我们每个人喝的水中都含有地下水。

王占生也表示，民众不必担心自来水的水质，因为无论是地表水还是地下水，在进入送水管网之前都是要经过各种消毒、杀菌处理的。

首先，地表水的净化处理采用常规处理与活性炭联用技术。除经过加药、澄清、过滤这些常规水处理工艺外，还采用了活性炭吸附，再经氯化消毒的深度净化工艺，进一步将水中的涩、嗅、味以及各种有机质去除掉，最后将生产出来符合国家生活饮用水卫生标准的清水送入城市配水管网。

北京市自来水集团发言人介绍，北京的饮用水及水源地是国内最好的水，北京市自来水集团供应出的水质符合国家106项标准，是安全的水，请市民放心饮用。

自来水集团也建立了全过程的水质监控体系，对水源水、出厂水、管网水、用户终端水进行全过程的水质监控，保证自来水水质达到国家标准。

我可以自测地下水水质吗？

生活在城市里的居民或许不用过于担心自己饮用的水是否存在质量问题，但对于很多还在使用井水的农村地区来说，那里人们的饮用水安全存在很大隐患。

“对于检测来说，确实会有一些现象，比如六价镉污染很重的话，它提取出来的水是绿的，油污染严重的话会漂浮在水中，如果是铁锰含量高，一泡茶就会变黑。不过，大部分地下水污染是无法凭肉眼观测的。”丁爱中说。

王占生告诉记者，根据生活饮用水卫生标准（GB5749-85），要检测饮用水水质是否合格，需要进行物理指标、化学指标、非专一性指标无机物指标、非专一性有机物指标溶解性气体、生物指标、放射性指标等六项指标的检测，其中每项指标又分为若干细小的检测项目，这些项目几乎都要涉及非常专业的领域，而且整个过程复杂而漫长，对于普通的农民家庭来说，完成这样的试验是不可能的。

其实在国外，水质检测工作也是由政府部门主导的。

在美国，地下水是重要的饮用水资源。大约50%的饮用水来自地下水。正是鉴于地下水资源的宝贵及其特殊性，《美国资源保护和回收法》专门作出规定，要求在地下水污染最严重的地区——填埋场必须设有地下水监测系统。为了获取地下水的准确信息，法规中首先要求填埋场旁要有足够数量的地下水监测井，而且监测井的位置必须准确选定以避免提供错误数据。

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1. 前言

近年来，我国工业化步伐的加速造成涉及重金属元素排放的行业越来越多，这些行业包括矿山开采、金属选冶、化工印染、皮革鞣制、农药饲料等。被称为“化学定时炸弹”的重金属元素在生产中会随尾砂、矿尘、废水、废气等进入矿区或厂区及其周边的土壤和地下水中，造成严重的土壤和地下水重金属污染，危及生态环境甚而危害人体健康。我国重金属污染中，最严重的是镉污染、汞污染、血铅污染和砷污染。据初步统计，已发生的镉污染事件，包括2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件，2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故，2009年的湖南省浏阳市镉污染事件等，而其它重金属污染事件，仅“血铅超标”事件一项，就已涉及陕西、安徽、河南、湖南、福建、广东、四川、江苏、山东等多地。

为了解内蒙古赤峰市克什克腾旗有色金属集中开采区地下水环境重金属污染情况，本文采取单项污染指数评价法和综合污染指数评价法对克什克腾旗水样中的重金属含量变化及污染现状进行研究分析。

2. 研究区概况

2.1 气象

克什克腾旗地处中纬度中温带半干旱大陆性季风气候区，具有冬季寒冷、干燥、少雪，多偏北风；春季风大、干旱、多寒潮；夏季短促炎热、降水集中，昼夜温差较大；秋季凉爽、霜冻早的气候特征。

全旗年平均气温多在1.0～4.0℃之间，极端最高气温38℃，极端最低气温-45.5℃；最大冻土深度2.90m，风速3.2～4.2m/s。年均降水量多在400～490mm之间，年平均蒸发量多在1590～1680mm之间。

2.2 水文

克什克腾旗境内水系发育，包括外流水系与内陆河水系两部分。

外流水系包括西拉沐伦河及其支流，分布于境内中部、东部与南部，该流域的河流均属西辽河流域，为西拉沐伦河水系的上游段。

内陆河流域水系包括达来诺尔水系与锡林郭勒水系，分布于境内西部与北部。达来诺尔水系位于境内西部，包括达来诺尔湖、岗更诺尔湖、贡格尔河等，以达里诺尔湖为最大，是赤峰市境内最大的湖泊，面积达250km2，岗更诺尔湖、鲤鱼泡子、贡格尔河、央森郭勒河、萨林郭勒河、耗来河等均注入达来诺尔湖，注入量为1.62m3/s。

2.3 地形地貌

克什克腾旗位于大兴安岭山系与内蒙高原的过渡带，其东南部为大兴安岭山脉，西北部为内蒙高原。全旗地势中部高，东、西两侧低，自然形成中山、低中山、波状高平原、玄武岩台地、河谷冲积平原、湖积平原、风积沙地几种地貌类型。境内最高点在中南部的大光顶子山山峰，海拔2067m；最低点在东部的西拉沐沦河下游处，海拔800m。

2.4 土壤和地下水类型

根据国家土壤分类标准，全旗土壤共有12个土类，25个亚类，81个土属，149个土种。据农业自然资源调查，全旗土壤主要以分布在西部高原的淋溶黑钙土、暗栗钙土和草甸土为主。宜林土壤主要分布在中部中山山地，以暗灰色森林土、灰色森林土和淋溶黑钙土为主。宜农土壤主要分布在东部及中部的河谷平川地和台地漫甸上，以暗栗钙土、黑钙土、草甸土为主。

全旗地下水按含水岩类及赋存特征，可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水，其富水性变化较明显。

3. 重金属污染研究

3.1 样品采集及评价方法

样品采集：采样点重点位于地下水径流方向的下游处或风向的下游处，共设置22个水样控制点，对企业或选矿区水井、下游居民用水井、农灌井等进行了地下水样品采集。

地下水环境重金属污染现状评价按照《地下水质量标准》（GB/T14848-93）、《地下水污染地质调查评价规范》（DD2008-01）中的方法进行初步评价。

测试指标：水样测试指标包括五大重金属元素汞、砷、t、镉、铅在内的水质全分析。

根据区内地下水水质和污染特点，选取的汞、砷、六价铬、镉、铅等5种组分的评价标准值见表1。

表1 本次评价所采用的地下水标准值（单位：mg/L）

[项目＼&汞＼&砷＼&六价铬＼&镉＼&铅＼&Ⅲ类标准＼&0.001＼&0.05＼&0.05＼&0.01＼&0.05＼&]

评价方法

本次地下水污染现状评价，采用单项指标的污染指数和综合污染指数法评价。

（1）单项指标的污染指数求取

计算公式为： （1）

式中：―某项污染物的污染指数；―某项污染物的实测含量；―某项污染物的背景值（背景值指地下水Ⅲ类标准）。

（2）多项指标的综合污染指数求取

计算公式为： （2）

（3）

式中：―多项污染物的综合污染指数；―各单项组分评分值的平均值；

―单项组分评分值的最大值；―项数。

地下水污染分级

根据值计算结果，按下表2规定划分地下水污染级别。

表2 地下水污染级别分类

[级别＼&未污染＼&轻微污染＼&中等污染＼&严重污染＼&＼&≤1＼&1

3.2 污染现状

根据《重金属污染综合防治“十二五”规划》，赤峰市克什克腾旗为全区重金属重点防控区之一，其中调查工作涉及到的3个旗有色金属集中开采区面积共计1647km2，涉及乡镇、苏木7个，涉及人口2.64万人，涉重企业20家。工作区简要情况详见下表3。

利用单项指标污染指数和综合污染指数对赤峰市克什克腾旗22个取样点进行污染评价，评价结果见表4。其中严重污染取样点1个，中等污染取样点2个，轻度污染取样点3个，其余16个地下水取样点未受到污染。

图1 克什克腾旗各取样点五大重金属元素单项污染评价图

由图1可知，在克什克腾旗的22个地下水取样点中，铬和汞元素的单项污染指数均小于1，即二者含量均未超过国家地下水质量Ⅲ类标准值。对于砷元素，只有内蒙古银都矿业有限责任公司尾矿库环保局测井的单项污染指数大于1，其值为1.664。有6个取样点的铅元素单项污染指数大于1，其中最大值出现在赤峰中核铀业有限公司附近的大浩来图村，其值为8.000。有8个取样点的镉元素单项污染指数大于1，其中最大值出现在克什克腾旗金星矿业有限责任公司的矿区用水，其值为5.500。

图2 克什克腾旗各取样点五大重金属元素综合污染评价图

如图2所示，克什克腾旗22个地下水取样点中，对于综合污染级别，有1个取样点（赤峰中核铀业有限公司附近的大浩来图村）为严重污染，其综合污染指数为5.791；有2个取样点为中等污染，分别为内蒙古银都矿业有限责任公司环保局测井和克什克腾旗金星矿业有限责任公司矿区用水，其综合污染指数分别为3.537和4.003；有3个取样点为轻微污染，分别为内蒙古兴业集团股份有限公司大新铅锌矿（开元实业）尾矿库南300m住户、开元采矿区山脚下的石匠山村和克什克腾旗天太皮毛有限责任公司自用井，其综合污染指数分别为1.885、1.275和1.048；其余16个取样点均为未污染。

五大重金属元素对地下水的污染主次在不同的取样点之间存在一定的差异，但其主次顺序大体上遵循这一规律，即（铅、镉）>砷>（铬、汞），其中铅、镉为主要污染元素。单项污染指数最大的元素为铅，其最大值为8.000，在克什克腾旗的赤峰中核铀业有限公司附近的大浩来图村出现。

同土壤重金属污染来源相似，有色金属的开采和冶炼是铅、镉、砷污染的主要来源途径。但究其根本，镉、砷往往与锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿等共生，在开采、选冶焙烧这些矿石时，不达标工业废水的排放、土壤和工业废渣中重金属经降水淋滤作用溶出、原生环境中的沉积物在特定的环境条件下释放，都会导致涉重企业周边的土壤和地下水受到铅、镉、砷等重金属的污染。

4. 结果

（1）克什克腾旗地下水重金属现状研究结果表明，地下水中重金属超标金属含量依次是：铅、镉）>砷>（铬、汞）；

（2）克什克腾旗22个调查点中，6个调查点（占比27.30%）的调查点地下水中受到不同程度的重金属污染，其余16个调查点未受到污染；

（3）铅（Pb）、镉（Cd）在克什克腾旗超标取样点中所占比例较大；其中单项污染指数最大的元素为铅，其最大值为8.000；

（4）在克什克腾旗的22个地下水取样点中，铬和汞元素的单项污染指数均小于1，即二者含量均未超过国家地下水质量Ⅲ类标准值。对于砷元素，只有内蒙古银都矿业有限责任公司尾矿库环保局测井的单项污染指数大于1，其值为1.664。

参考文献：

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[2] 范英宏，兆华，程建龙，等.中国煤矿区主要生态环境问题及生态重建技术[J].生态学报，2003，23（10）：2144-2152.

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篇8

中图分类号： F407.22文献标识码： A

引言

在石油化工土建结构的具体设计过程中，不同的方案不仅可以反映出方案设计者的技术水平，更是对其眼光长远度的具体映射，比如土木建筑结构本身所蕴含的文化底蕴以及其对周边环境的影响程度。在规范立项、编制过程中，通过对石化工程特点的分析、易渗漏部位的现场调查和渗漏原因分析及对各种防渗方案的计算、分析和对比，逐步确定了石化工程防渗设计的原则和地面、地下管道、污水池、污水检查井和阀门井等的防渗设计方案。

一、石化工程的特点

对污水池来说，池中常年存有不小于2m的污水，大于危险废物填埋场中渗滤液的积存高度。通过以上对比可发现，在对地下水造成污染的可能性方面，石化工程的一些部位(如污水池)比危险废物填埋场大，而一些部位(如地面)又比危险废物填埋场小，因此，不同部位应采取不同的防渗方案；危险废物填埋场中渗滤液常年积存于防渗层上，而石化工程只有在发生事故或有跑冒滴漏时，才会有污染物积存到地面上，且事故发生时也能够及时发现和处理，污染物积存于地面上的时间很短；危险废物填埋场是永久性的，而石化工程中的设备、管道、污水池等是有设计使用年限的，达到设计使用年限后需更换或检测合格后方可继续使用。

二、进行土木建筑结构设计过程中的重点以及防渗原则

（一）、构造要求和计算取值的细节运用

1、与02规范相比，如今使用的混凝土结构设计规范(GB50010-2010)对混凝土耐久性的要求更加重视，鉴于混凝土保护层的厚度直接影响到混凝土结构的耐久性，我们可以得出规范在混凝土保护层厚度上面又有多增加。举例说明：混凝土保护层厚度计算由原来的受力钢筋外缘改为构造钢筋外缘。基础范围内混凝土保护层因为容易与水或腐蚀性物质进行接触，厚度增加得更多，但实际情况中腐蚀屡见不鲜，究其原因，除了施工精度外，在于设计人员忽略了新规范中的数据变化，导致混凝土耐久性不过关造成的，因此，必须提高设计人员的思想认识，做到设计过程严格遵照新规范实行。

（二）、地下水污染防治原则

保护环境以防止地下水受到污染，是石油化工新建项目必须坚持的基本原则。地下水污染防控设计是依据环评报告及其批复文件的要求，对地下水在防渗工程、监测方案、应急处置等方面进行污染防控，完成地下水污染预防的防渗设计及施工，以满足环保“三同时”的要求，确保项目顺利通过环保验收。针对新建石油化工项目可能发生的地下水污染，防治措施要按照“源头控制、末端防治、污染监控、应急响应”相结合的原则，从污染物的产生、防渗、扩散、应急响应进行全程控制。

采取主动防渗设计，新建石油化工装置对于生产工艺的选择、设备、管道设计等方面尽量避免对环境造成污染，在工艺路线的选择上应选用国内外先进的环保生产工艺技术，减少污染源的生产：在管道及设备的设计中，通过对管道及设备的连接方式、密封方式、材质比选，提高管道压力等级和腐蚀裕度，加强对管道、设备防腐处理等措施，减少污染物排放，从源头上控制污染物的泄、渗、漏，以降低产生污染的风险。防止和降低污染物的跑、帽、滴、漏，以将污染物泄露的环境风险事故降低到最低程度；管线敷设尽量采用“可视化”原则，即管道尽可能在地上敷设，做到污染物被“早发现、早处理”，减少由于埋地管道泄露而造成的地下水污染。

三、地面防渗方案

根据对石化工程的特点、易渗漏部位和原因的分析，最终确定石油化工防渗工程设计的原则为“在设计使用年限内不对地下水造成污染”，即在防渗层的设计使用年限内，污染物不能透过防渗层渗透到地下水中，这个标准虽然比较高，但可根据达西定律进行量化计算，具有较好的可执行性。石化工程的占地面积比较大，地面防渗方案的选择会对防渗工程的费用产生较大影响。

（一）、黏土防渗层的要求

渗透系数不大于1×10－7cm/s，厚度不小于1．5m，顶面宜设厚度不小于200mm的砂石层，目的为防止黏土防渗层失去水分导致干缩裂纹，影响防渗效果，同时可起到污染物导流和收集作用。黏土防渗层要求较高，主要因为黏土防渗层的设计使用年限是按长期考虑的，如与防渗主体使用年限相同，达到使用年限更换防渗层时就需全厂大开挖，换填新防渗层，难度大、费用高。

（二）、钠基膨润土防水毯防渗层

防渗层做法为:100mm混凝土加300mm砂石垫层加针刺覆膜法钠基膨润土防水毯。钠基膨润土防水毯只有在水饱和状态、一定压力下才能起到防渗作用，因此其上需设一定厚度的砂石层和混凝土层，在干燥气候条件下，由于降雨不足以使钠基膨润土防水毯保持饱和状态，且石化工程泄露的介质又不能使干燥的钠基膨润土防水毯水化，防渗层就起不到防渗作用，因此，在气候干燥的地区不得采用钠基膨润土防水毯防渗层。

（三）、地面防渗层选择

根据以上对不同地面防渗层的分析和计算，采用抗渗混凝土防渗层可把地面、防渗层合二为一，既可满足防渗设计原则的要求，又可防止场地土污染，同时又便于维护和检查，且抗渗混凝土的防渗费用较低，因此，一般情况下地面防渗应优先采用抗渗混凝土防渗层。

（四）、抗渗混凝土防渗层

1、抗渗混凝土的相对渗透系数

抗渗混凝土的抗渗性能主要用抗渗等级和相对渗透系数来评价，试验方法分别采用逐级加压法和渗水高度法，抗渗等级和相对渗透系数间可以换算，换算结果见表1。

表1抗渗混凝土的相对渗透系数

2、抗渗混凝土防渗层的要求

混凝土强度等级不低于C20，抗渗等级不低于P6，厚度不小于100mm，基层的压实系数不小于0．9。防渗材料可采用抗渗素混凝土、抗渗纤维(钢纤维或合成纤维)混凝土或抗渗钢筋混凝土。

防渗层厚度的确定

根据SL352—2006《水工混凝土试验规程》混凝土渗透试验中混凝土相对渗透系数的计算公式，推导出的污染物在防渗层中的渗透深度和穿透防渗层所需时间的计算公式如下:

式中:Dm

为渗透深度或防渗层厚度，cm;T为渗透时间或穿透防渗层所需时间，s;H为防渗层上污染物积存高度，cm;Kr为相对渗透系数，cm/s;α为混凝土的孔隙率，一般取0．03。

（五）、裂缝控制和缝的密封

裂缝、缩缝、胀缝、衔接缝是混凝土地面的易渗漏部位，必须采取措施控制裂缝，做好缩缝、胀缝和衔接缝的密封。

为有效地控制裂缝，需按规范要求合理设置缩缝、胀缝，并加强施工养护。当场地可能存在后期沉降时，应采取在混凝土中掺加纤维、抗裂密实剂等抗裂措施，提高混凝土防渗层的抗裂能力。缩缝、胀缝、衔接缝的密封措施为:嵌缝密封料加背衬材料，因道路用硅酮密封胶具有良好的耐候性、黏结性、耐油性和施工性，且具有低模量、高位移能力，已广泛应用于道路和机场，故建议嵌缝密封料采用道路用硅酮密封胶，密封胶宽深比宜为2∶1，因此时密封胶综合性能最佳，密封胶深度宜为6～15mm，为避免密封胶表面产生磨损，密封胶表面应低于地面2～3mm。

设置背衬材料是为了便于密封胶的修整，有效控制打胶深度，并避免三边黏结造成胶体受力不均而破坏，背衬材料应采用防黏结、闭口式、不吸水、可压缩的材料，尺寸应不小于缝宽的1．25倍。

结束语

石油化工土建结构在设计方案选择时，不仅要考虑到其自身安全性、耐久性等基本问题，特别需要考虑到对周围环境的影响，因此在其设计进行不断完善的实践中，设计者要通过不断的尝试，谨小慎微，使土建结构设计对环境的影响降至最低。

参考文献

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有关地下水环境监测。可分为人工监测与自动监测两种形式，但是结合我国实际情况，以人工监测手段为主，其中包含如下要素。

1.1水位

水位监测是地下水环境监测中最基本、最重要的内容。在人工测量地下水位过程中，采取电接触悬垂式水尺或者测量方式。

1.2水温

在对地下水的水文进行人工测量时，需要应用各种数字式温度计，如果需要独立测量水温，则应使用铂电阻、半导体等传感器。在实际应用过程中，一般将测量水温传感器与其他传感器相结合，形成多个参数的水质传感器。

1.3水质

有关地下水环境中水质的监测，一般为人工取样、实验室分析相结合的方式。地下水采样，主要应用到地下水的采样器与采样泵。应用人工测量地下水水质参数的办法，也可利用便携式自动测量仪完成，提高采样现场分析的精准性。

1.4开采量

地下水通过人工抽取以及自动出流的方式流出地面。根据出水方式的不同。通过明渠流量及管道测量方式，完成水量的测量。另外，测量地下水的流速及流向问题，主要应用电位差法、示踪法及抽水试验法，一般在定性范畴应用较多。

2　地下水环境监测技术分析

开展地下水环境监铡工作，离不开各种化学生物监测仪器及化学分析手段，可对各项地下永的指标进行深入监测，如果发现水源污染现象则及时发出报警。当前，我国主要应用的地下水环境监测技术分析如下。

2.1抽出一处理法

这是使用最早、应用最为广泛的一种监测方法，可根据地下水的污染类型、处理成本等选择使用。抽出一处理法主要分为三大类：(1)物理法。包括吸附、反渗透、过滤、重力分离、气浮等形式，(2)化学法。包括离子交换、氧化还原、混凝沉淀等形式；(3)生物法。包括活性污泥、土壤处置、生物膜、厌氧消化等形式。对于受污染的地下水，抽出来之后和地表水的处理方法相同。当完成地下水环境的监测工作之后，就涉及到污染水资源的处理问题，对于地下水污染较为严重的地区，可通过这种方法进行实时监测，及时发现污染源、查明原因并处理污水，避免污染源的大面积蔓延，有效保护地下水资源。

2.2物理法

通过物理手段，对地下水环境进行监测，又可细分为水动力控制法、屏蔽法以及被动收集法三种形式。通过物理手段和化学手段相融合，对地下水环境实行动态监测，保障水质水量。

2.3原位处理法

原位处理法是当前地下水环境监测技术研究的重点，既可减少地表处理需要的设施，也可降低成本，避免污染物的大量外露，对环境造成影响。原位处理法具有较强的前沿性，对专业要求较好，同时工作效率高，质量好，具有广泛的应用前景。

2.4水动力控制法

主要应用到井群系统，以向含水层注水或者抽水方式，人为改变地下水梯度，分隔清洁水体和受污染的水体，再对地下水环境实行监测。结合并系统分布不同的特点，水动力控制法也可分作上游分水岭法及下游分水岭法。不同分水岭所处位置的水质成分有所区别，作为地下水环境监测的重要因素，可进一步了解水质环境状况，同时对改善水土环境产生积极作用。

3　地下水环境监测管理的几点建议

一般情况下，地下水环境监测技术的实现主要遵循以下步骤：(1)布控地下水的监测点，寻找恰当的监测方位与监测办法；(2)确定成孔方法。根据实际水域特征，做到因地制宜；(3)选择管材。针对各地段地质状况的不同，对管材材料的选择也有所不同。(4)采集式样。选择固定的地段，采集适当样品；(5)分析样品。利用地下水环境的相关监测仪器，分析并处理样品；(6)记录数据。利用仪器对所记录的数据进一步分析，以获得当前水质情况记录，这一步骤非常重要，需要将数据记录到电脑中，做好定期比对工作，如果发现水质异常，则及时采取对应措施，有效防控水污染问题。

有关地下水环境的监测工作，还应落实各项管理措施，才能从根本保障地下水环境。

3.1增强地下水管理意识

地下水作为水资源的重要一部分，做好地下水环境的监测工作，可有效评价地下水资源，做好生态和环境评价等基础工作。环保部门作为管理水资源的重要部门，也要在地下水环境监测方面加大力度，投入一定的人力、财力、物力，落实各部门的责任。另外，相关部门的配合工作也必不可少，形成地下水管理工作的统一整体。

3.2完善地下水环境监测网

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[中图分类号] P313 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-36-2

0 引言

页岩气作为一种新兴的热门矿产资源正在受到日益广泛的关注，页岩气的大规模商业开发对世界能源格局产生了重要的影响。但与此同时，有关页岩气开发所衍生出的环境问题也引发了大量的讨论。研究者对于页岩气开发所引发环境问题的担忧主要集中在其开发过程中所涉及的一项关键工艺——水力压裂作业上。水力压裂的基本原理是将高压的压裂液泵入目标地层中，从而压裂地层释放储存在其中的页岩气。大量研究报告指出，水力压裂作业不仅会消耗大量的水，给所在地的水资源带来巨大压力，此外还可能造成地表及地下水的污染以及引发地震。

1 页岩气开发面临的环境风险

美国是世界上最早开始页岩气商业开发的国家，近年来美国的研究者针对页岩气开发可能带来的环境风险开展了一些列研究。目前对页岩气开发引发环境问题的担忧主要集中于以下三个方面：

（1）水力压裂作业会对地表及地下水资源造成污染。地下水所面临的污染风险可分为两个方面，首先是压裂液中含有的大量有害化学制剂。压裂液的成分以水和作为支撑剂的石英砂为主，二者占压裂液组成的98%-99.5%。此外压裂液中还含有诸多种类用于改善压裂效果、提高其携砂能力的化学添加剂。常用的有：稀盐酸、瓜胶、硼酸盐、聚丙烯酰胺、矿物油、柠檬酸、氯化钾等[1]。一项针对美国14家石油公司所使用压裂添加剂的调查表明，这些公司在实施水力压裂作业过程中所使用的压裂液添加剂包括多达750种化学产品和苯、铅等有毒物质。这些有害物质在实施压裂作业过程将必不可少避免的有一部分遗留在地下。此外，压裂液在压裂作业实施过程中又会带走一部分原本深埋在地下的有害物质，包括高浓度的有毒盐类、烃类物质以及放射性物质等。这些存在于压裂液和地下的有毒、有害物质可能在地下压力作用下渗入到近地表的蓄水层中，进而对周围环境和居民生活造成影响。地表水污染的风险主要源自压裂反排废液在地表存放不当或因其他意外因素造成泄漏而流入土壤和地表水系统之中从而造成对二者的污染。

（2）泄漏的甲烷可能溶入地下水之中对地下水造成污染，并进入到空气中加剧温室效应。美国杜克大学的研究人员在《美国国家科学院院刊》上撰文指出，宾夕法尼亚州进行页岩气开发的地区，其地下水中甲烷含量比其它未钻探区域高出大约17倍。研究者通过对包括宾夕法尼亚州在内的5个州68口饮用水井进行研究对比，指出饮用水受甲烷污染的现象与页岩气的开发有密切关系[2]。此外，甲烷是一种温室效应比二氧化碳更强的气体，如开发过程中不能采取有效防控措施将有一部分甲烷逸散到空气中从而加剧温室效应。

（3）水力压裂会改变地下原有应力状态进而可能引发地震。近年来，美国宾夕法尼亚州、阿肯色州、俄亥俄州等用水力压裂开采页岩气的州先后出现了一些列轻微地震，这些地震被认为与水力压裂作业有直接关系。2012年7月发表在《科学》杂志上的一项研究结果表明，“高压液体运动——无论是自然的过程还是来自向地下注入液体的工业活动——都有可能通过打开地下深部的腔隙和裂缝而引发大地震”。在该研究中，研究人员在对一些地震案例进行研究后，认为“地震与天然水力压裂或用高压液体碎裂岩石有关。”此外，2012年美国地质调查局公布的一份报告也称，近年来美国中西部地区地震频发“几乎可以肯定是人为的”。

2 环境地球物理的基本原理及其在页岩气开发中的应用前景分析

环境地球物理学是环境科学与地球物理学相融合而发展起来的一门交叉性边缘学科，其主要是利用地球物理学的理论和方法来研究地球物理场和地球物质的物理特性与人类生存环境（包括天然和人工环境）之间的关系，这种关系既包括地球物理场对人类的生存环境和人体健康的影响，也包括由于天然和人工环境的变化所导致的地球物质特性和地球物理场的变化[3]。

1985年，美国勘探地球物理工程师协会（SEG）首次在地球物理学科的经费分配中单独列出了环境项目。1988年《Geophysics》杂志首次在其征文启事中使用了“环境地球物理”这一名称。同年，第一届“工程、环境问题地球物理应用研讨会”在美国召开，此基础上又于1992年成立了“国际环境与工程地球物理学会（EEGS）”。1993年中国地球物理学会成立了环境专业委员会[4]。此外，一些列以环境地球物理为研究内容的专著也相继出版。以上事件标志着环境地球物理这一新兴边缘学科从学科体系到组织上的基本形成。

从研究对象和研究目的的角度划分，环境地球物理的研究和应用主要包括以下3个方面：

①地球物理场的变化对环境和生物活动的影响；②对环境污染情况及其治理过程进行监测和治理；③预报和监测灾害。与传统的环境监测方法相比，环境地球物理方法的优越性主要体现在低成本、高覆盖率和无损检测等方面。例如传统的方法监测某地球地下水污染情况时需要在水源地上游和下游分别打井，之后取水样进行检测。而环境地球物理方法则无需进行此类施工，只需要监测能够表征水体污染情况的地球物理场变化既可实现同样的目的，既能减少时间、节约成本又能避免二次污染[5]。

现有的环境地球物理研究方法在用于监测由水力压裂造成的环境问题时，其具有应用前景的监测对象大体上主要可以归为三个个方面：

（1）地下水污染。又可分为针对无机污染的监测和对有机污染物的监测两类。针对水体污染的监测主要使用电法监测。对无机物污染的监测方法目前应用最广泛的主要有电阻率法、地质雷达法等。污染物与周围介质发生物理和化学作用时会导致该区域的电化学性质发生变化，变化区域的电阻率、电导率等物理参数将不同于未受污染的区域。用相应的电法仪器观测这些参数，当从中发现异常时既可据此进行分析。此外，地质雷达法也可用于对无机污染的监测，该方法利用高频电磁脉冲波的反射获取地下探测目标的信息。应用的基本原理在于受污染区域介电性质的异常导致其电磁反射能力增强，从而能够被地质雷达探测到。目前针对有机物的污染监测主要使用电阻率法，该方面监测的难点在于当污染物浓度较低时难以作出准确的判断。目前的发展趋势是与生化法、地球化学法等方法相结合进行综合判断。

（2）地表水污染。针对地表水的污染监测可以使用电阻率法、自然电位法等。其中，电阻率法曾经于1986年在西湖换水工作中得到成功应用。此外，针对地表水体还可以使用航空遥感、雷达探测等方法监测大面积水体的污染情况。

（3）地震等地质灾害。针对水力压裂作业区域地震风险的评估可以采用人工地震法。水力压裂导致地下岩层发生破碎、断裂、填充等，改变了其原有的力学性质。这些变化都可以在地震剖面上清楚的显示出来。但是，该方法存在着成本较高的问题。目前兴起的微地震监测利用对岩石破裂所造成微地震的观测来研究裂缝的空间展布等信息，该方法如进行相应的研究有望应用于针对区域地震风险的监测，从而减少人工地震勘探带来的高成本问题。

3 结论及展望

环境地球物理相关理论和方法的研究在我国仍处于较为滞后的状态，造成这种状况的原因一方面是由于该方向的研究在当前尚不能产生显著的经济效益，另一方面其相关理论和技术也有待完善。对污染物的特征的识别，弱信号的检测和分析，与生物技术、地球化学、遥感技术等相结合将是环境地球物理在技术层面的主要发展方向，而针对水体污染的监测将是其优先发展的领域。

我国的页岩气资源有广泛的勘探开发潜力，目前国内的相关工作也已从试验阶段逐步进入商业开发阶段。页岩气开发过程中所面临的环境风险正引起政府管理部门和工业界的重视，与之相关的环境监测也面临着新的待解决的问题。这也为环境地球物理的发展提供了一个重大机遇。

参考文献

[1]王亚运，柯研，周晓珉等.页岩气勘探开发过程中的环境影响[J].油气田环境保护，2012，（3）：50-53.

[2]钱伯章，李武广.页岩气井水力压裂技术及环境问题探讨[J].天然气与石油，2013，（1）：48-53.

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在当前的水环境保护过程中，环保非政府组织贡献出了巨大的力量，这一组织是与政府组织相对的，建立的主要目的是为了对环境加以进一步的保护，并且是非营利性的，构成组织的成员大多都是志愿者，他们从事各行各业，但是都有一颗保护环境的决心，环保非政府组织的简称是ENGO，自从建立以来，至今已经有二十多年了，在成立以后，缓解了政府组织在保护水资源方面工作中的负担，同时进一步发扬扩大了环境保护的理念，对于我国的环保工作的进一步落实具有十分重要的帮助。

1 水环境保护的现状

从我国当前的水环境现状来看，主要存在以下几方面的现状，首先是地下水受到了严重的污染，我国曾经在2013年对地下水污染的情况进行了专门的排查，结果显示在很多企业中，地下水污染的情况都十分严重，这一现象不容乐观，造成这一情况的主要原因在于当地政府对这项工作的漠视，没有引起一定的重视，所以造成地下水污染情况的加剧。除了地下水受到严重污染以外，地表水的污染情况也不容乐观，从现阶段的发展情况而言，我国地表水的污染情况呈现出不均匀的分布，有些地区的程度较轻，有些地区的污染程度相当严重。除此之外，关于水环境的保护意识是相当不足的，这不仅仅体现在企业之中，还包括个人以及政府官员，尤其是相关部门的官员，他们没有起到先锋带头作用，一些企业为了能够获取足够的经济效益而忽视了对治污的处理，人们也没有采取合理的手段对这一情况加以制止，所以长此以往就会造成水环境的保护问题愈发严重。由此可知，要想加强对水环境的治理与保护，不应该完全将责任归结到政府、企业或者是个人身上，这就需要第三方力量的帮助，这样才能积极的发挥应有的力量。

2 我国环保非政府组织在水环境保护中的作用模式

2.1 总体作用与作用模式

在前期阶段的水环境保护中，环保非政府组织主要起到的是预防性的作用，也就是要加强在不同主体面前的教育，让人们产生对环境保护问题重要性的认知，这样就能有效的预防对水环境造成的严重破坏，或者是降低这方面的不良影响因素。与此同时，还能积极的为政府主导的措施起到监督性的作用，防止政府失灵的现象发生，让水环境保护得到更好的发展。在中期的发展阶段，环保非政府组织在这一过程中主要起到的作用是治理，也就是在出现水环境问题以后，该组织起到帮助解决问题的作用。在发生问题以后，积极的与公民一起采取有效的措施解决问题，并且与政府的其他部门合力从根本上解决问题。最后是在后期阶段的发展过程中，当环境问题得到解决以后，环保非政府组织的主要作用是对后续的工作进行监督，预防这类问题的再次发生，综上所述，在总体模式的发展过程中，环保非政府组织所起到的作用可以分为三个阶段，即前期、中期以及后期，并且在不同的时期工作任务也是不相同的。

2.2 不同阶段的ENGO在水环境保护中的作用模式

在不同的发展阶段，环保非政府组织所起到的作用也是不相同的。以初建阶段为例，这一阶段的发展过程中的，主要起到的是参与作用。我国是在上世纪的90年代才建立起这样的组织的，政府起到主导性的作用，并且在民政部门进行注册，在这一发展阶段中，其主要的工作任务是积极的为水环境的保护政策的制定献言献策，并且帮助政府将相应的政策具体落实在工作中，推动相关政策的快速落实，但是在这一过程中的不足之处在于ENGO难以发挥出其自身的价值。

在发展阶段的作用是多元化的。自1994年我国第一个自下而上的环保非政府组织成立以来，我国环保非政府组织也在不断的发展，所起到的作用以及作用的模式逐渐多元化。根据水环境保护参与主体在水环境保护中所发挥作用的大小，可以将其发挥作用的模式分为ENGO参与下的政府主导模式、ENGO参与的综合治理模式和ENGO主导的社会治理模式。而根据各个主体之间的横向关系，可以将其发挥作用的模式分为协商治理模式和网络治理模式。

根据各个参与主体发挥的作用大小不同，从纵向的角度看，ENGO的作用模式主要有以下三种模式：一是ENGO参与下的政府主导模式。ENGO参与下的政府主导模式在我国环保非政府组织的初建阶段就已存在。其主要的参与决策作用仍然存在。但是在现阶段政府主导下的ENGO的作用起到的作用不断扩大。我国第一个环保协会中国环境科学学会分会水环境协会在水污染防控方面发挥着较大的作用。在其召开的年会上，各位专家积极讨论，建言献策，提出了很多有利于水污染治理的建议。这些建议的提出对于我国水环境保护中存在的水污染严重的问题的解决具有很大的指导意义。因此，在发展阶段，ENGO参与下的政府主导模式中ENGO的作用在不断发挥。但是，其主要的作用还只是局限于参与决策，提出建议等方面，相对于纷繁复杂的治理过程，其发挥的作用还是微不足道的。

二是ENGO主导下的社会治理模式。ENGO主导下的社会治理模式主要是指在水环境治理的过程中，公民与ENGO共同进行水环境的保护，而在这个过程中，ENGO起着主导作用。在这种治理模式中，参与的ENGO往往是草根组织，这种组织与公民的距离比较近，更加贴近实际，更能提出建设性的建议；也有利于与公民之间形成互动，积极解决水环境保护中出现的问题。其起到的具体作用体现在以下几个方面：首先，宣传教育作用，即在解决问题的过程中身体力行地宣传水环境保护的思想，更易于公民的接受；第二，水环境治理的作用。第三，监督治理的作用。因此，在以ENGO主导下的社会治理模式中，EGNO的作用可以得到充分的发挥，也较有利于水环境的保护。但是相较于政府主导下的治理模式，在执行某些政策的过程中，可能会由于缺少“合法性”而受到障碍。

Y束语

相较于国外，我国的环保非政府组织在水环境保护中的作用并没有得到充分的发挥，发挥作用的模式是造成这种差距的一个重要原因。因此，借鉴国外经验，我国应该积极发挥ENGO的独立作用与合法性，并积极发挥有公众参与的共同治理模式，同时，也应该注意培养ENGO的独立性，尽量改善我国ENGO的挂靠方式。

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中图分类号：P342 文献标志码：A 文章编号：1672-1683（2014）06-0006-06

地下水资源是人类赖以生存的最主要供水水源。但自20世纪70年代以来，地下水硝酸盐污染逐渐成为全世界范围内显著的环境问题 [1]。硝酸盐具有较好的移动性，容易通过包气带进入含水层。引起硝酸盐污染的因素有施用化肥和有机肥、生活污水、垃圾与粪便的下渗水、畜舍排水、污水灌溉、污染土地、工业污染源和大气氮化合物的沉降等[2]。高硝酸盐浓度会导致高铁血红蛋白症[3]、胃癌[4]、非霍尔金淋巴癌和诸如地表水富营养化等环境问题[5]，因此世界卫生组织（WHO）颁布的饮用水质标准规定NO3-N含量的最大允许浓度为10 mg/L，美国和中国分别为11.3 mg/L和20 mg/L。

克里格方法广泛应用于描述地下水中硝酸盐浓度空间变异性[6-8]。但根据硝酸盐空间分布特征确定地下水硝酸盐污染影响因素的研究较少。许多学者研究表明地下水硝酸盐污染的影响因素很多，主要包括土地利用类型、地表输入氮负荷、地下水补给量、土壤特征、地下水埋深、井使用时间和周边污染物的距离等[9-10]，但饱和带特征（如含水层厚度、反硝化作用等）对地下水硝酸盐污染的影响分析相对薄弱。同时吉林市是以松花江为主要供水水源的城市，抗风险条件差，而丰富的地下水资源可以在应急供水中发挥主导作用，为城市可持续发展起到支撑作用。但1988年-2004年间，地下水中硝酸盐氮超标样点占总采样点比例由0%上升到50%，硝酸盐氮逐渐成为吉林市地下水水质变差的主要指标[11]。目前松花江沿岸地下水研究程度尚显不足，尤其是地下水污染特征及演化规律不清。因此，本次研究以硝酸盐为特征污染物，采用克里格方法分析地下水中硝酸盐污染特征，结合饱和带特征综合分析地下水硝酸盐污染的影响因素，其结果可为区域和流域地下水污染防控和修复、改善当地水质和保证供水安全提供理论依据。

1 研究区概况

研究区位于第二松花江上游吉林段5～10 km范围内，东西长9～13 km，南北长13.95 km，总面积104.5 km2，其中松花江右岸为龙潭区，左岸为昌邑区。干流松花江在区内的较大支流为牛河。

区内多年平均降水量为645.5 mm，多年平均蒸发量为1 506 mm。总体地形东南高、西北低，地貌上是，由河漫滩、一级阶地和二级阶地组成的河谷冲积平原。

松散岩类孔隙潜水是区内工农业生产与生活用水的主要水源，赋存于全新统、上更新统及下更新统强透水的砂砾、圆砾及砾卵石层中，分布在松花江及牛河河漫滩和一级阶地区。含水层颗粒粗，导水性强，水量丰富，地下水径流条件好，运移方向均指向河流。大气降水和地表水下渗是本区地下水主要的补给来源，地下水开采和向河流排泄量是重要的排泄方式。

2 样品采集和分析

2005年平水期在研究区内采集浅层地下水样24个，同时在相应松花江江段采集4个地表水水样（其中沿松花江水流方向由上游到下游的采样区域分别记为A1、A2、B和C）。化学组分数据由吉林省环境地质监测总站测试。

包气带和土壤作为广义的地下水系统的一部分，是阻控和拦截来自地表污染物的主要屏障[9]，因此为分析研究区包气带和土壤介质对地下水污染的影响，在吉林省环境地质监测总站收集到87个钻孔。并且2011年6月在研究区地表0～60 cm均匀采集了26个土样，由山西省农业科学研究院进行土粒组分分析，参照美国农业部土壤保持局（USDA-SCS）制定的土壤分类标准确定土壤介质类型。

所有采样点和钻孔点的分布见图1。

3 结果和讨论

3.1 地下水中硝酸盐污染特征

2005年采取的24个地下水水样中NO3-N浓度范围为1.806～112.9 mg/L，平均浓度为32.649 mg/L。通过ArcGIS的直方图分析可知，最高浓度112.9 mg/L为异常值，因此不参与插值计算，其余23个水样NO3-N浓度满足正态分布。半变异云和趋势分析显示数据呈南北向空间自相关。

本文采用普通克里格插值方法[12]确定地下水中NO3-N 的空间分布特征。该方法是利用原始数据和半方差函数的结构性，对区域化变量的位置采样点进行无偏估值的插值方法。半变异函数通过式（1）计算[13]。

理论上，当两个样本无限接近时，半变异函数值为0。但由于存在测定误差和空间变异性，使得半变异函数值不为0，即存在块金值。当采样点间距离h增大时，半变异函数值从最初的块金值达到一个相对稳定的常数，该常数为基台值。基台值与块金值的差值为偏基台值（Partial sill）。当半变异函数值超过基台值时，数据空间相关性不存在。当半变异函数值从块金值达到基台值时，采样点的间隔距离为变程。

假设地下水水样NO3-N浓度分别符合无趋势、常数趋势和一级趋势下的指数模型、球型模型和高斯模型，计算这9个模型的主要参数（块金值、偏基台值和变程），并进行交叉验证。其中交叉验证包括标准平均值（MS）、均方根预测误差（RMSE）、平均标准误差（ASE）和标准均方根预测误差（RMSS），MS、RMSE和ASE越接近0，RMSS越接近1的模型描述NO3-N浓度越精确。对比表1的计算结果可知，无趋势的指数模型最能体现地下水采样点NO3-N浓度的分布。

通过常数趋势的球型模型进行普通克里格插值计算，可得到研究区内NO3-N浓度空间分布，见图2。Eckhardt等[14]认为地下水中NO3-N浓度超过3 mg/L，即被认为受到

了人类活动的影响。考虑到不同国家NO3-N超标浓度不同，因此，将NO3-N浓度分为四类：20 mg/L。表2总结了研究区内各类浓度分布面积及其百分比。可以看出，的研究区99.74%面积地下水受到了人类活动的影响，且62.07%面积超过了地下水质量Ⅲ类水标准20 mg/L。

分析发现，NO3-N浓度在一定的范围内存在空间相关性，空间相关距离为5 478.66 m。硝酸盐氮浓度的空间分布主要受本质因素和随机因素影响。本质因素增加了数据的自相关性，随机因素（如人工施肥和地下水开发利用）会降低数据的自相关性。块金效应（块金值/基台值）能够显示内部和外部影响因素的影响程度。块金效应为0时，数据的空间变异性完全受内部因素控制；块金效应为1时，数据空间变异性完全受外部因素控制。研究区的块金值为537.76，基台值为822.69，块金效应为0.65，说明相比于水文地质条件，人类活动对硝酸盐氮的空间分布起着更关键的影响。

3.2 地下水中硝酸盐污染影响因素分析

3.2.1 降水量

董维红和林学钰[15]发现研究区内以农业面源污染为主的地方，施用农用氮肥与造成地下水硝酸污染存在着明显的相关性。地下水中硝酸盐氮浓度在丰水期高于枯水期。以工业污染为主的地方，地下水中NO3-N浓度不受丰枯水期的季节变化影响。说明降水量对于农业来源的硝酸盐污染影响较大。硝酸盐从地表施用的农用氮肥释放，在大气降雨等水动力载体带动下，硝酸盐在重力和土壤水势差作用控制下进入地下水。研究区内降雨量年内分布不均，每年6月-9月降雨量偏多，占全年总降雨量的70%～80%，1月-5月份降雨量相对较少，而农田施肥活动主要集中在每年5月-9月，每年丰水期的降雨和农田灌溉水对土壤中氮素的淋溶量大于枯水季淋溶量，因此浅层地下水中硝酸盐氮浓度表现为9月份高于5月份。

3.2.2 土壤和包气带介质

对土壤颗粒分析结果进行整理分析可知，研究区内的土壤介质类型主要分为壤质砂土、砂质壤土、砂质黏壤、粉砂壤、壤土和粉质黏土6种，局部地区土壤缺失，卵石或砂土直接于地表，土壤介质空间分布见图3。根据87个钻孔资料分析，包气带介质主要为砂质壤土、壤土和粉质黏土，包气带空间分布见图4。

度分别为15.097 mg/L、37.884 mg/L、39.139 mg/L、46.421 mg/L和33.87 mg/L；粉砂质黏土、壤土和砂质壤土等包气带土层介质下的地下水中NO3-N浓度平均值分别为23.578 mg/L、35.564 mg/L和48.547 mg/L。可以看出，粉砂质黏土介质覆盖下的地下水NO3-N浓度最低，其次为壤质砂土、壤土、砂质黏土和砂质壤土。说明硝酸盐在从地表向地下水运移过程中，在土壤和包气带土层中经历了较为彻底的吸附和（或）反硝化作用，因此粉砂质黏土对NO3-N产生了最有效的阻滞。

3.2.3 地下水埋深

为了得到地下水埋深对地下水中硝酸盐氮浓度的影响，将地下水埋深划分为5个等级，分别统计了不同埋深条件下地下水中NO3-N的平均浓度（表3），可以看出以下结果。

在地下埋深2～8 m内，地下水中NO3-N含量自地表向下逐渐升高；6～8 m深处出现最高值，硝酸盐氮平均浓度达到41.773 mg/L；10～15 m以下开始降低。这是因为土壤层的透气性良好，地下水中含有较多的氧气，氨氮易发生硝化作用生成硝酸盐；硝酸盐溶解性好，易随水迁移，至8 m深左右富集而达到浓度峰值；但8 m以下包气带介质由氧化环境转化为还原环境，硝化作用逐渐减弱，反硝化作用逐渐增强，NO3-N浓度开始下降。

3.2.4 地下水与地表水的水力联系

为了认识地下水与松花江中硝酸盐的相互影响，对4处松花江重点地段江水水质和沿岸地下水水质进行NO3-N浓度对比分析，结果见表4。

从表4可知，枯水期地下水中NO3-N含量高于各相应江段江水中的含量，尤其在C区和B区，地下水中的NO3-N含量约是松花江的60倍和12倍；在A1区和A2区是5倍和6.64倍。枯水期地下水向河流排泄，因此高浓度的硝酸盐随着地下水流入松花江，但由于松花江水体强大的稀释作用，因此江水硝酸盐浓度变化很小。

吉林市城区主要污染源分布在松花江两岸，各种污染物经过两岸排污口进入水体。这些工业排污口污染物除了CODMn、SS、石油类、硫化物外，最主要的污染物是氨氮。在天然状态下，枯水期的松花江接受地下水的排泄，因此工业排污口对地下水硝酸盐污染贡献不大，但在丰水期（5月-9月），松花江水补给两岸地下水，地下水水流缓慢，循环更新能力弱，因此江水中氨氮和硝酸盐很容易进入地下水而造成污染。

3.2.5 含水层作用

（1）稀释作用。

硝酸盐在地下水的对流弥散作用下，随着地下水流动方向，硝酸盐向更大的含水层体积中发生分子扩散和机械弥散，因此降低了硝酸盐浓度。含水层对硝酸盐的稀释强度可用垂直于水流方向的单位体积水流速qu表征，qu为含水层渗透系数与水力梯度乘积 [16]。理论上，qu越大，含水层对硝酸盐的稀释能力越强，NO3-N浓度越低。

根据2005年地下水采样点水位插值并提取水力坡度，可知研究区潜水含水层水力坡度小于2度，潜水面平缓。含水介质渗透系数在空间上分布不均，取值在15～265 m/d之间[17]。基于ArcGIS进行栅格计算，得到qu值，同时统计了不同qu范围内地下水NO3-N浓度的平均值（表5），发现NO3-N平均浓度随着单位体积水流速qu的增高而增高，这与“qu与NO3-N浓度成反比”的理论正好相反，说明潜水含水层中NO3-N浓度受到含水层稀释作用不明显。

另外，Laura Debernardi等[18]、Stigter[16]等认为含水层厚度越大，对地下水中硝酸盐浓度稀释能力越强，NO3-N浓度越低。通过对收集到的钻孔资料进行含水层厚度分析，并统计不同含水层厚度范围内的NO3-N浓度（表5）可知，研究区地下水中NO3-N平均浓度与含水层厚度成正比，这也与上述观点正好相反，也说明潜水含水层对NO3-N的稀释作用不明显。

（2）反硝化作用。

反硝化作用是指NO3-作为电子受体，转化为N2和N2O的过程，分为有机碳作为电子供体的异养反硝化作用和还原

无机化合物作为电子供体的自养反硝化作用。反硝化作用最直观的表现是沿地下水水流方向，含水层中NO3-N浓度降低[19]。含水层中NO3-N浓度变化与反硝化作用强度和NO3-N输入源强度关系密切。

为此，选取NO3-N浓度靠近研究背景值1.53 mg/L的水样点作为研究对象。沿2005年地下水流方向（大体方向东南到西北）[17]选取6个地下水水样（图5）。从图5可知，在未受人类污染的情况下，NO3-N沿地下水流场浓度逐渐降低，初步推测含水层中存在反硝化作用。HCO3-浓度沿地下水流场并没有明显变化规律，因此初步推测反硝化作用主要取决于自养反硝化作用。

为判断获取电子供体类型，本次研究以地下水中的常用指标作为变量做R型聚类，聚类分析通过SPSS13.0的分层聚类程序来实现。对地下水中的常见组分与NO3-和NH4+的相关性进行分析，形成相关性矩阵（表 6）。

从表 6可知，TFe、TMn与NO3-呈负相关关系，而与NH4+呈正相关关系。总的来说，总铁和总锰共同对氮的转化起到了控制作用，地下水中总铁和总锰含量越高，NO3-浓度不断降低，NH4+浓度不断增高，且总锰对氮转化的影响程度高于总铁。由于样品未对Fe2+、Fe3+和Mn2+浓度进行测定，因此仅对反硝化作用的机理和反硝化类型进行了如下推测。

据以往调查研究成果，在吉林市城区松花江河谷冲积平原地层含有淤泥、草炭夹层，含水层处于还原环境，相对稳定的含铁矿物（Fe[OH]3）以还原态Fe2+形式大量溶解于水中，与氧化性较强的NO3-可能发生如下反应：

因此，含丰富Fe2+的地下水中很少存在NO3-。同理，地下水中锰含量较高时NO3-也较少。所以，自养反硝化作用的电子供体有Fe2+、Mn2+。

3.2.7 土地利用类型

土地利用类型表现人类对土地改造的方式和成果，反映土地的利用形式和功能。将研究区内的土地利用类型分为耕地、工业用地、居民用地、城市用地和菜地等六类，分别计算2005年地下水采样点在不同土地利用类型上的NO3-N平均浓度。从结果（表 7）可知，菜地地下水中NO3-N平均浓度最高，为62.23 mg/L，超标3.15倍；城市用地和工业用地地下水中硝酸盐氮浓度分别为31.863 mg/L和24.974 mg/L，分别超标1.59和1.24倍；居民用地地下水NO3-N平均浓度接近生活饮用水标准限值20 mg/L，其中有2个采样点超标。

分析认为，研究区硝酸盐污染最主要的污染源是农业面源污染。由于蔬菜生长周期短且产出量大，施用的化肥、农药和回灌量比耕地都要高，因此，其地下水硝酸盐污染最严重。城市用地和工业用地上硝酸盐污染属于点源污染，主要来自公共生活污水和工业废水（含有含氮化合物）排放、固体废物释放的淋滤液等。居民用地地下水NO3-N主要来自居民生活污水、垃圾与粪便的下渗淋滤液和畜舍排水等。

4 结论

（1）通过半变异函数模型分析可知，NO3-N浓度在一定范围内存在空间相关性，空间相关距离为5 478.66 m。块金效应表明人类活动对硝酸盐氮的空间分布的影响比水文地质条件影响显著。

（2）常数趋势球型模型的普通克里格插值结果显示，研究区99.73%的面积内地下水NO3-N受到了人类活动的影响，超过地下水质量Ⅲ类水标准20 mg/L的面积占研究区面积的62.07%。

（3）影响研究区地下水硝酸盐污染的水文地质因素包括降水量、包气带介质、土壤介质、地下水埋深、地表水与地下水的水力关系，以及Fe2+、Mn2+作为电子供体的自养反硝化作用，其中降水量、包气带介质、土壤介质、地下水埋深是主导因素。人类活动对地下水硝酸盐污染的污染源主要包括农业施用的化肥、农药，生活污水、工业废水（含有含氮化合物）排放，固体废物释放的淋滤液以及垃圾与粪便的下渗淋滤液和畜舍排水等。

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篇13

中图分类号：X522文献标识码：A文章编号：1672-1683（2013）04-0046-05

氮在土壤及地下水系统循环中，经过一系列的氨化作用、硝化作用及其反硝化作用等迁移转化过程，主要以硝酸盐的形式污染地下水[1]。其中最主要的过程是硝化作用：土壤中的有机氮转化为NH4+进入包气带，经黏土矿物的固化和土壤颗粒的吸附等作用后，其余部分在微生物的作用下发生硝化作用转化为NO2-、NO3-，而NO2-不稳定，也被氧化成NO3-进入地下水中[2]；反硝化作用主要是指氮以气体的方式返回大气中，它对消除地下水中的硝酸盐污染有重要作用[3]。进入土壤中的氮经过土壤微生物的矿化和硝化作用转变为硝态氮，增加了土壤硝态氮负荷，影响了土壤氮循环的过程。没有被植物吸收或脱氮的硝态氮运移至深层土壤，进而淋洗到地下水中，引起地下水水质污染[4]。

近几十年来，随着工农业生产的发展，世界许多地方地表水和地下水中硝酸盐氮的含量在不断升高，农村、城市的土壤和地下水都存在着不同程度的硝酸盐污染，已经危及包气带土壤和地下水的质量安全。国内外关于土壤和地下水硝酸盐污染来源的研究较为丰富[5-8]，相继研究并报道了引起硝酸盐污染的因素有施用化肥和有机肥、生活污水、垃圾与粪便的下渗水、畜舍排水、污水灌溉、污染土地、工业污染源和大气氮化合物的沉降等[7-9]。地下水硝酸盐的重要来源是土壤硝酸盐，因此研究土壤硝酸盐对于土壤和地下水污染控制与修复具有重要意义。

本文以沈阳浑河冲洪积扇土壤中硝酸盐为研究对象，开展典型区域的硝酸盐分布特征调查与分析，旨在明晰区域污染现状及污染特征。本研究对分析土壤和地下水中硝酸盐污染过程，进行土壤和地下水污染修复具有重要的科学意义。

1研究区概况

沈阳浑河冲洪积平原地处辽宁省中部，行政区域包括沈阳市市属各区及辽中县、新民市的一部分和灯塔市的北部，地理坐标为北纬41°30′-42°00′，东经123°00′-123°40′，面积3 069.41 km2，见图1。历史数据显示，该地区地下水硝酸盐含量普遍高出国家饮用水标准上限值，对当地饮用水安全造成了极大的威胁。

2样品采集和分析

2011年10月对研究区土壤样品进行采集。选取5个横跨浑河南北的土壤断面，均匀分布51组土壤采样点，见图1。其中1号、2号断面对每组采样点不同深度（采样深度范围是0.2～5 m，每0.8 m采1个样）的土壤样品进行采集，其他断面只采取表层土壤（0.2～1.5 m）。每组土壤样品1 kg，装入透气的布质采样袋中，将采取的新鲜土壤样品进行筛选、检测、分析。硝酸盐含量采用紫外分光光度测定，试验过程中筛选出可用的50个表层样品检测结果显示硝酸盐（以N计）含量区间为：1.41～63.53 mg/kg。

3结果与讨论

3.1区域土壤硝酸盐标准值分析

由于我国《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）中没有硝酸盐含量的标准值，这给区域硝酸盐污染评价造成了固有的困难。本次研究，基于区域土壤硝酸盐的实测数据，利用空间统计学方法——Hazen概率曲线法，初步探讨适宜于浑河冲洪积扇地区的区域土壤硝酸盐含量的标准值，为后续的污染评价和健康风险评价提供技术参考。

应用Hazen概率曲线区分不同成因数据集是地球化学数据处理中的经典方法之一[10]，该方法要求数据集满足2个前提条件：（1）数据集所包含的子集数据满足对数正态分布规律；（2）数据集须由一定数目的数据构成，数据愈多，区分效果愈好。

已有研究表明，自然过程成因的元素含量分布符合对数正态分布规律[10]。浑河冲洪积扇土壤中硝酸盐的主要来源是人为因素排放（污染叠加），而排放的硝酸盐主要是在自然营力如气流、重力、降水等作用下自然加入土壤，只要样品有足够的代表性，可以认为符合对数正态分布规律。另外，为便于对研究区土壤硝酸盐含量的标准值的探讨，在应用Hazen概率曲线方法时，将研究区土壤硝酸盐标准值的量假设成完全由自然过程产生，则可以将研究区土壤中硝酸盐的标准值的量和污染叠加含量分别看作2种成因的数据集。则由一定数量、在区域上分布均匀的样品构成的研究区土壤中硝酸盐含量数据集是满足Hazen概率曲线方法要求的，依据存在于含量数据间的内在联系，应用Hazen概率曲线法对2种含量进行区分。

研究区50个土壤样品硝酸盐含量（以N计）区间为：1.41～63.53 mg/kg，数据处理方法如下。

（1）将硝酸盐含量的数据按照含量值段（依据样本多少和样本间的含量差距确定，同时要保证数据集有足够的数据分组数，将每组样品数控制3个左右）进行数据分组，并统计每组中的样品数，计算其在样品总数中的频率及累积频率。

（2）根据步骤1所得的累积频率绘制Hazen概率曲线，并找出与曲线拐点对应的数据[11]（含量值）。

Hazen概率曲线的做法为：Hazen概率曲线的纵坐标为均匀分格的常规数学坐标，横坐标与频率值的标准正态分布分位数有关。由于标准正态分布分位数在概率P=50%处为零，而Hazen概率曲线在概率P=0.01%时的横坐标值为零，因此横坐标值的计算公式表示为：

LP =uP-u0.01%（1）

式中：LP为Hazen概率曲线中频率P对应的横坐标值；uP为频率P对应的标准正态分布分位数；u0.01%为频率P=0.01%对应的标准正态分布分位数，其值为-3.719，其中标准正态分布分位数uP、u0.01%可由Excel软件中的统计函数NORMSINV（P）求取[12]。

（3）以步骤2求得的拐点对应的数据为含量界限，将原先的数据集分为2个子集，再分别按步骤（1）的方法处理，计算得到每个子集中每项数据在新数据组中的频率和累积频率。

（4）根据步骤3求得的累积频率在图上点出曲线，此曲线即为子集数据的累积概率曲线。

（5）根据Hazen概率曲线规则进行数据检验并求得有关参数。

设子集1的频率为f1，子集2的频率为f2，f1对应的含量为P1，f2对应的含量为P2。则当P1等于P2时，对应的f1、f2的累积样品数各自在总数据集中的累积频率之和与P1或P2（P1=P2）的交点应落在总数据集概率曲线上。f1、f2等于50%处的对应含量值（子集Hazen概率曲线横坐标值）即为子集1、子集2的均值。f1、f2等于84.1%处的对应含量值（子集Hazen概率曲线横坐标值）与各自均值的差值即为各子集的标准差。据所得均值与标准差即可求得各子集的变异系数[11]，通过比较两子集的均值与变异系数即可得到可用的研究区土壤硝酸盐标准值。

通过数据处理结果与所得曲线可以得到：子集1的均值为2.58 mg/kg，变异系数为0.16；子集2的均值为4.43 mg/kg，变异系数为0.81。子集1相对于子集2的均值、变异系数均较小，代表含量较低且分布较均匀的数据集特征；子集2的均值相对较大、分布均匀性相对较差，代表含量较高和分布不均匀的数据集特征。结合之前的假设，可以认为子集 1 反映的是完全由自然过程形成的物质含量较均匀的内在特征，代表了该地区土壤中硝酸盐的标准值的量的分布特征；而子集 2 反映的是生产生活中人为因素的成因特征，代表了人为污染叠加形成的研究区土壤硝酸盐含量分布特征。

故研究将以2.58 mg/kg作为浑河冲洪积扇土壤硝酸盐含量的标准值（以N计）。

3.2土壤硝酸盐污染评价

3.2.1平面分布特征

用筛选出有效的50个表层土壤样品的检测结果分析研究区平面空间上的土壤硝酸盐分布情况。硝酸盐浓度分布结果见图2。从图2分布结果可以看出，研究区土壤硝酸盐含量较高的区域主要位于中部白塔堡地区与西部的细河沿岸；土壤硝酸盐含量较低的区域则集中在西南部、东部以及北部；总体上，浑河以北的区域土壤中硝酸盐含量较浑河以南高。

3.2.2剖面分布特征

选取研究区1号、2号断面为研究对象，分析硝酸盐在包气带纵向剖面上的分布规律，根据用筛选出的不同深度土壤样品的检测结果分析了研究区剖面上的硝酸盐分布情况。分析结果见图3。

从分析结果来看，土壤硝酸盐含量在单个取样点上，随着垂向上埋深的增加逐渐降低，这与土壤对硝酸盐的吸附因素存在一定的关系。在空间剖面上，1号断面，越靠近浑河，

硝酸盐含量有增加的趋势，而且在1号断面上，由于细河这一沈阳市主要排污河的存在，硝酸盐浓度上升幅度较大，2号断面大致规律与1号断面相同，但整体趋势较平缓。

3.2.3区域土壤硝酸盐污染评价

区域土壤硝酸盐污染评价可以整体描述区域污染特征。本文选择单因子指数法[13]和内梅罗污染指数评价法[14]对研究区土壤硝酸盐污染进行评价，评价模型为：

PN=PI2均+PI2最大2（2）

式中：PN为内梅罗指数；PI均为平均单因子污染指数；PI最大为最大单因子污染指数。其中PI=CI/C0，这里CI表示土壤硝酸盐含量实测值；C0表示土壤中硝酸盐含量的标准值。所求的结果根据表1进行评价。

等级内梅罗污染指数污染等级ⅠPN≤0.7 清洁（安全）Ⅱ0.7

根据单因子指数法，参照Hakanson[15]提出的表征土壤污染程度的分类方法及土壤样品硝酸盐单因子指数得到结果见表2。从表中可以看到处于轻度污染与中度污染区域的样品占了81.7%，而重度污染样品数只占到4.8%。

由于内梅罗污染指数法对最大单因子污染指数的放大作用，使得内梅罗污染指数法得到的总体污染水平达到重度污染。

污染程度污染指数占总样品百分比（%）轻度污染PI

3.3硝酸盐污染相关因素分析

3.3.1区域硝酸盐污染与土地利用类型关系

土壤硝酸盐污染与区域土地利用类型之间存在着一定的内在关系。从研究区域土壤硝酸盐含量分布（图2）与区域土地利用类型（图4）进行关联分析，可以看出研究区土壤硝酸盐含量较高的中部白塔堡地区周围分布着大面积的旱田，农业生产中会使用大量化肥与农药，呈面源污染特点，调查显示该区域每年施肥量仅复合肥与氮肥就达到将近5×105 t；另外白塔堡处沈抚灌渠接纳了抚顺市的工业污水和城市生活污水，水质相当恶劣，对该区域造成严重的污染。土壤硝酸盐含量较低的西南部、东部以及北部主要是水田与城区，城区由于建设需要，地面需要硬化、防渗，这在一定程度上阻止了硝酸盐的入渗，另外市区也不存在农业活动等高强度的污染源；而水田氮肥随水流失多、持氮能力不高，土壤长期饱水而处于还原环境，不利于硝酸盐存在，所以水田区硝酸盐污染较轻。

此外，细河作为沈阳市主要的排污河流，长期接纳大量的工业污水和生活废水，水质污染严重，污染的河水经侧渗及早期的污水灌溉等方式进入土壤以及含水层，从而导致沿岸土壤、浅层地下水受到严重污染。浑河以北的区域土壤中硝酸盐含量较浑河以南要高，这与水田主要集中在南部有很大关系；再者浑河以北土质以砂土、亚砂土为主，土壤通透性较好有利于氮肥硝化作用形成硝酸盐，而南部地区以壤土、黏土居多，不利于硝酸盐的形成。

3.3.2硝酸盐与有机质含量之间关系

土壤有机质含量分布也是区域土壤硝酸盐污染的重要影响因素之一。将浑河冲洪积扇土壤硝酸盐含量分布图与土壤有机质含量分布（图5）进行关联分析，可以看出土壤硝酸盐的含量较高的一些区域（比如西部、中部），土壤中有机质含量也较高。

这是由于土壤中的有机质包括有机氮、有机碳、有机磷等，当氨化细菌分解C/N比大的有机物料时，由于有机碳过剩，氮素不足，会导致微生物从土壤无机氮中吸取氮合成其自身体质；分解C/N比小的有机物料时，有机碳不足，而氮素却供给有余，此时氮的矿化作用大于固持作用，导致土壤无机氮的积累和增加。这就解释了为什么土壤中硝酸盐含量与有机质分布在部分地区有一致性，而有的地区存在差异，这与有机质中有机碳与有机氮的比值大小有关。

纵向上土壤中硝酸盐含量随着垂向上埋深的增加逐渐降低，这表明了硝酸盐垂向运移过程中发生了消耗，可能存在反硝化作用，这可以通过垂向上硝酸盐与有机质的变化趋势得到证实，见图6。随着土壤硝酸盐含量的降低，土壤有机质也在减少，这是由于硝酸盐的反硝化作用消耗了有机质中有机碳，反应方程式如式（3）。

4结论

本文初步分析了沈阳冲洪积扇区域土壤硝酸盐污染分布特征，并可能对污染产生影响的部分因素进行了分析，研究结果如下。

（1） 通过区域土壤硝酸盐污染监测数据分析，采用Hazen概率曲线确定浑河冲洪积扇土壤硝酸盐含量的标准值为2.58 mg/kg。

（2） 选择单因子指数法和内梅罗污染指数评价法对研究区土壤硝酸盐污染进行评价，评价结果显示浑河冲洪积扇土硝酸盐污染问题普遍存在，应针对性地采取防控措施。

（3） 浑河冲洪积扇土壤硝酸盐空间污染分布特征与排污河位置、土地利用类型及土壤有机质的含量关系密切，对其防控措施，需要重点考虑上述相关因素。

土壤硝酸盐是地下水中硝酸盐的重要来源，其分布与地

下水硝酸盐分布之间关系密切，因此需要给予更多的关注与重视。硝酸盐的迁移转化过程，特别是反硝化作用，对污染程度有举足轻重的作用，在后续污染分析和污染过程研究中应重点考虑硝酸盐的迁移转化等过程的影响。

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