陳建平，丁際豫,吳子杰

(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000；2.中國科學(xué)院大學(xué) 水系統(tǒng)安全研究中心，北京 100049；3.丹東港集團有限公司，遼寧 丹東 118000； 4.遼寧省地質(zhì)勘查院，遼寧 大連 116100)

氮肥對地下水中氮遷轉(zhuǎn)機理研究

陳建平1,2，丁際豫3,吳子杰4

(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000；2.中國科學(xué)院大學(xué) 水系統(tǒng)安全研究中心，北京 100049；3.丹東港集團有限公司，遼寧 丹東 118000； 4.遼寧省地質(zhì)勘查院，遼寧 大連 116100)

為研究地下水中“三氮”遷移轉(zhuǎn)化的主要影響因子，以江西省泰和縣境內(nèi)的千煙洲試驗站為研究對象，根據(jù)研究需要進行了實驗區(qū)域的劃定，對研究區(qū)域的地下水位、“三氮”、鐵、錳和pH值進行了長期的監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)整理、作圖分析后，利用SPSS軟件對“三氮”、總鐵、可濾態(tài)錳和pH值的相關(guān)性進行分析。結(jié)果表明：研究區(qū)地下水已經(jīng)受到了農(nóng)業(yè)氮面源污染的影響；地下水中鐵、錳具有顯著的伴生性；銨態(tài)氮和亞硝酸鹽態(tài)氮與鐵、錳存在顯著的正相關(guān)。總鐵、可濾態(tài)錳、pH值、溫度和降雨是地下水中“三氮”遷移轉(zhuǎn)化的主要影響因子。通過“三氮”遷移轉(zhuǎn)化影響因子的分析，可為農(nóng)業(yè)氮面源污染的防治提供一定的理論基礎(chǔ)。

地下水；污染；“三氮”遷移；影響因子；監(jiān)測

當(dāng)前，世界范圍內(nèi)嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)氮污染對區(qū)域生態(tài)環(huán)境和人類健康形成嚴(yán)重的威脅。在歐洲和美國等發(fā)達國家，由于農(nóng)業(yè)造成的地下水面源污染也是普遍存在的[1]。從全球范圍來看，30%～50%的地球表面已受到污染，農(nóng)業(yè)污染引起14 400億m2耕地不同程度退化[2]。據(jù)調(diào)查，我國532條河流中，82%不同程度地受到氮污染[3]，這些氮主要來自于農(nóng)業(yè)污染，受污染的地表水進入到淺層地下水中，進而影響這個地下水系統(tǒng)。因此，研究氮肥在淺層地下水中遷移轉(zhuǎn)化機理具有重要的現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況

1.1 自然地理條件

千煙洲試驗站位于江西省吉安市泰和縣境內(nèi)，北緯26°44′48″，東經(jīng)115°04′13″，面積204.17 hm2。該試驗區(qū)由3個封閉良好的小流域和81個紅壤小山丘組成，海拔60～115 m左右，相對高差20～50 m，屬吉泰盆地典型紅壤丘陵區(qū)。研究區(qū)地形起伏，下墊面的坡度為2.8°～13.5°，由白堊系紅色-紫紅色礫巖、砂巖和泥巖組成，該區(qū)風(fēng)化層一般厚度為30～50 cm，主要土壤類型為紅壤土、水稻土、潮土、草甸土等[4-5]。吉泰盆地由7種沉積體類型組成，包括：沖擊扇沉積體、辮狀河沉積體、濱湖沉積體、淺湖沉積體、深湖沉積體、湖三角洲沉積體和殘湖-沼澤沉積體，7種沉積體類型分布在整個吉泰盆地，厚度分布也不均勻[6]。對研究區(qū)域的地質(zhì)條件進行鉆井勘察，22 m鉆井深度下顯示研究區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要可以劃分為4層。第1層為表土層，厚約2.3～2.5 m，以亞黏土和亞砂土為主，主要是紅色和棕黃色的水稻土；第2層為砂層，厚約0.5 m，以粗砂土和砂礫為主，滲透系數(shù)較大；第3層為礫石層，厚約3.5 m，以鵝卵石為主，局部混有紅泥；第4層為基巖，厚約17 m，以白堊紀(jì)紅色砂巖為主[7]。

研究區(qū)屬于長江鄱陽湖水系流域二級支流架竹河的流域范圍，架竹河流域面積77 km2，多年平均流量1.78 m3/s，年徑流量為5.609×107m3，干流長18 km，落差95 m，千煙洲位于架竹河流域的中下游，占架竹河流域面積的3.26%[8]。監(jiān)測區(qū)面積26余公頃(400多畝)，地勢較為平坦，相對高差1～6 m，屬山體與河流間的沖積平原地貌。區(qū)內(nèi)的土地有不同的利用類型(見圖1)。研究區(qū)地勢西南高，東北低，架竹河自東南向西北流。南側(cè)和西側(cè)均為山體，地下水從山前向河流補給。

圖1 研究區(qū)監(jiān)測點分布情況Fig.1 Distribution of monitoring points in the study area

1.2 氮肥施加量

研究區(qū)內(nèi)的水稻種植區(qū)一年兩季水稻，共施肥2次，橘園種植區(qū)和油茶樹種植區(qū)1年施肥1次，施肥時間和施肥量如表1所示。

表1 農(nóng)業(yè)施肥情況統(tǒng)計Table 1 Statistics of agricultural fertilizers

1.3 監(jiān)測方案

研究區(qū)監(jiān)測點的布置在覆蓋全部區(qū)域的同時，還要考慮不同土地的利用類型。監(jiān)測點的位置如圖1所示。2號點位于魚塘附近，用于監(jiān)測研究區(qū)的地下水初始濃度，同時可以觀察魚塘補給對2號點地下水體的影響；3點、G點、I點、7點、8點分別位于未開墾的濕地附近、水稻種植區(qū)域、橘園旁邊、橘園內(nèi)、居民區(qū)，用于監(jiān)測地下水體中“三氮”的濃度變化情況。1點、3點、G點、H點、I點為研究區(qū)內(nèi)水位變化監(jiān)測點。9號和10號監(jiān)測點為架竹河水質(zhì)監(jiān)測點，用于研究地下水中“三氮”向地表水體中的遷移。A，B 2個區(qū)域為“三氮”垂向運移的監(jiān)測區(qū)，根據(jù)土層分布特點布設(shè)采樣深度分別為：耕作層0.2 m；犁底層0.4 m；淀積層0.8，1.2 m；滲育層1.6，2.0，2.4 m。 研究區(qū)地下水水位整體較淺，土壤中的氮素會隨著降雨垂向進入到淺層地下水中，研究氮在土壤中運移機理進而預(yù)測降雨能否對地下水中氮素分布產(chǎn)生影響。

1.4 采樣時間及方法

實驗數(shù)據(jù)時間跨度達到2年半，包含2010，2011年的全部種植期及2010—2012年之間的2個農(nóng)閑期。

地下水采樣時間為上午6:00～8:00，時間間隔1～2 d，2012年開始，周期加長為3～4 d。采樣選用真空泵抽吸法。7號點和8號點為飲用壓水井，在采樣前需要將管內(nèi)水壓出去，待新鮮水出來再采樣。

采樣容器選擇具塞聚乙烯塑料瓶，使用前用10%稀鹽酸浸泡，再用蒸餾水反復(fù)沖洗，風(fēng)干后蓋好待用。為防止采樣瓶對水中鐵離子的吸附作用，水樣需經(jīng)鹽酸酸化到pH=1，測定總鐵的水樣單獨選用聚乙烯瓶，瓶中事先加入適量鹽酸。樣品需及時送到實驗室進行化學(xué)分析。為防止監(jiān)測組分發(fā)生變質(zhì)，所有樣品要求在24 h之內(nèi)完成采樣及全部化學(xué)分析工作，分析結(jié)果如果有誤差較大的數(shù)據(jù)，第2天重新進行相應(yīng)點采樣的數(shù)據(jù)分析。

1.5 實驗方法

地下水水質(zhì)檢測指標(biāo)包括：pH值、總鐵(TFe)、可濾態(tài)錳、亞硝酸鹽態(tài)氮(NO2-—N)、銨態(tài)氮(NH4+—N)和硝酸鹽態(tài)氮(NO3-—N)。在化學(xué)分析的間隔期間，水樣貯存于5℃左右的冰箱中，測定時，恢復(fù)到常溫，防止熱脹冷縮造成的體積誤差。監(jiān)測順序為：亞硝酸鹽態(tài)氮、銨態(tài)氮、硝酸鹽態(tài)氮、pH、總鐵、可濾態(tài)錳。為了避免人為誤差和水樣不均勻造成的影響，每個監(jiān)測指標(biāo)都有一個平行樣進行實驗結(jié)果準(zhǔn)確性的確定，如果遇到誤差較大的情況需要進行該組分的重新測定。

亞硝酸鹽態(tài)氮選用N—(1—萘基)—乙二胺光度法進行測定；銨態(tài)氮選用納氏試劑分光光度法測定；硝酸鹽態(tài)氮選用酚二磺酸分光光度法進行測定；pH值采用玻璃電極法(Glass Electrode Method)進行測定；總鐵選擇鄰菲羅啉(又稱鄰二氮雜菲)分光光度計法測定；可濾態(tài)錳選用高碘酸鉀分光光度法測定。

2 研究區(qū)“三氮”遷移轉(zhuǎn)化機理研究

研究區(qū)具備典型的紅壤丘陵農(nóng)業(yè)種植區(qū)特點，土壤中總鐵、可濾態(tài)錳的含量較高，因此根據(jù)實驗條件和研究區(qū)特點，對研究區(qū)“三氮”遷移轉(zhuǎn)化的影響因子選取了總鐵、可濾態(tài)錳、pH值、溫度和降雨等5個影響因子。總鐵、可濾態(tài)錳、pH值由現(xiàn)場取樣測試和實驗室監(jiān)測得到，降雨量和土壤溫度信息由監(jiān)測站自動監(jiān)測設(shè)備完成。

通過數(shù)據(jù)整理、作圖分析后，利用SPSS軟件對不同采樣點的“三氮”、總鐵、可濾態(tài)錳和pH值的相關(guān)性進行分析，根據(jù)分析結(jié)果找出農(nóng)業(yè)面源污染對地下水中“三氮”的響應(yīng)及變化規(guī)律。

2.1 總鐵和可濾態(tài)錳對“三氮”轉(zhuǎn)化的影響

表2為Ⅰ，2，3，G號點地下水中總鐵和可濾態(tài)錳與“三氮”的相關(guān)性分析結(jié)果。

表2 地下水中總鐵和可濾態(tài)錳與三氮的相關(guān)性Table 2 Correlation of total Fe and manganese in filtering state with ammonia-nitrite-nitrates in groundwater

注：樣本重度45；**表示相關(guān)性極顯著：*表示相關(guān)性顯著,-表示負(fù)相關(guān)。

表2呈現(xiàn)出“三氮”之間的關(guān)系為：銨態(tài)氮與硝酸鹽態(tài)氮呈顯著的負(fù)相關(guān)，硝酸鹽態(tài)氮與亞硝酸鹽態(tài)氮呈顯著的正相關(guān)?！叭钡倪@種分布狀態(tài)說明硝化反應(yīng)處于主導(dǎo)地位。2號和3號點長期處于飽水狀態(tài)，環(huán)境中缺氧，反硝化占主導(dǎo)地位，使得這2點“三氮”的相關(guān)性表現(xiàn)的不明顯。

2，3，G號點的鐵錳均呈極顯著性正相關(guān)，表明在紅壤地區(qū)地下水中的鐵錳具有明顯的伴生性，鐵錳以某種復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)共生存在，或以某種液溶膠的形式存在。水稻種植、魚塘養(yǎng)殖對于地下水中的鐵錳伴生性影響不大；而橘園種植區(qū)(I點)總鐵含量明顯偏低，且鐵錳不具備顯著相關(guān)性，反映出橘樹對鐵元素有吸收和固定作用。

在2號和3號點處，總鐵和可濾態(tài)錳與銨態(tài)氮和亞硝酸鹽態(tài)氮都存在一定的正相關(guān)性，而在G號點處的錳與銨態(tài)氮呈現(xiàn)出一定的負(fù)相關(guān)性(橘樹對鐵離子的特殊作用I點不予考慮)。由于2號、3號點長期處于高水位、缺氧地帶，導(dǎo)致地下水中原生鐵錳產(chǎn)生微耗氧鐵錳細(xì)菌，鐵錳細(xì)菌利用地下水中的溶解氧對低價態(tài)鐵猛的氧化(地下水中Mn2+性質(zhì)比較穩(wěn)定，故忽略其還原性)，使包氣帶中的溶解氧維持在一個較低的水平，見式(1)。當(dāng)溶解氧不足時，就會發(fā)生式(2)反應(yīng)[9]，此時鐵錳與硝酸鹽態(tài)氮相關(guān)性不是很顯著；鐵錳對于氧的競爭力強于銨態(tài)氮，因此鐵錳與銨態(tài)氮和亞硝酸鹽態(tài)氮呈顯著的正相關(guān)性。

4Fe(OH)2+O2+2H2O鐵細(xì)菌→ 4Fe(OH)3;

(1)

(2)

水稻的生長需要大量的氮肥和及少量的鐵錳，而銨態(tài)氮又是氮肥的主要來源，這就使得G點處鐵錳與銨態(tài)氮呈負(fù)相關(guān)性表現(xiàn)。

2.2 pH值對“三氮”遷移轉(zhuǎn)化的影響

分析實驗數(shù)據(jù)表明pH值與“三氮”之間符合線性相關(guān)關(guān)系，線性相關(guān)性分析結(jié)果如表3所示。

表3 pH值與“三氮”的相關(guān)性Table 3 Correlation of pH value with ammonia-nitrite-nitrates in groundwater

由表3所示的相關(guān)性是因為“三氮”的相互轉(zhuǎn)化過程中細(xì)菌起到重要作用，而pH值的范圍影響了土壤中各細(xì)菌的活性，因此pH值與“三氮”具有一定的相關(guān)性[10]。2，3，G,I號采樣點的pH值跨度區(qū)間分別為：6.41～7.2，6.52～7.37，6.8～7.71，6.1～6.93，可見pH值對“三氮”濃度分布的影響具有一定的區(qū)間性，其中I號點pH值與“三氮”呈極顯著性相關(guān)，從而可以認(rèn)為在橘園中pH值在6.1～6.9之間的時候，酸性越強硝化細(xì)菌活性越強，酸性越弱反硝化細(xì)菌活性越強。由G點pH值與銨態(tài)氮和硝酸鹽態(tài)氮都表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性且相關(guān)性不是很顯著，說明當(dāng)硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌都處在適宜生長的pH范圍內(nèi)(反硝化細(xì)菌的適宜生長pH為7.0～8.5，硝化細(xì)菌的適宜生長pH為6.0～7.5[11])，pH對硝化和反硝化反應(yīng)的影響效果不是十分明顯。

2.3 溫度對“三氮”轉(zhuǎn)化的影響

溫度對于土壤中的微生物具有最直接的影響，不管是硝化作用還是反硝化作用都需要微生物來完成。圖2至圖4為2點、3點氮素的溫度分布圖，如圖所示，由于硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)不斷的交替起到主導(dǎo)作用，這2個過程都能產(chǎn)生亞硝酸鹽，因此在5～35℃的亞硝酸鹽態(tài)氮濃度變化沒有太明顯的規(guī)律性。

如圖2和圖3，溫度在5～13℃時，銨態(tài)氮濃度逐漸降低，溫度在13～20℃時，銨態(tài)氮濃度有一個明顯的上升趨勢。這是由于溫度<5℃時,不論是硝化細(xì)菌還是反硝化細(xì)菌的活性都比較低，當(dāng)溫度從5℃上升的過程中硝化細(xì)菌首先表現(xiàn)出活性，而反硝化細(xì)菌不明顯；溫度高于 13℃，反硝化細(xì)菌活性增強，銨態(tài)氮濃度有一個回升的趨勢；當(dāng)溫度在19℃時，反硝化細(xì)菌表現(xiàn)出最強的活性；溫度在19～25℃時，銨態(tài)氮濃度逐漸降低；溫度在25～30℃時，銨態(tài)氮濃度又有一個明顯的上升趨勢。分析得出，當(dāng)溫度在20～30℃之間時，硝化細(xì)菌活性較高，在25℃時硝化細(xì)菌活性達到最大，之后隨著溫度升高活性減弱，圖4驗證了部分的結(jié)論。這與徐斌等人[12]研究結(jié)果基本一致，不同點在于研究區(qū)內(nèi)硝化作用和反硝化作用同時進行。反硝化作用在19℃時達到一個峰值，然后有不變或者有變小的趨勢，這就是圖2(b)在19℃時銨態(tài)氮濃度出現(xiàn)峰值的原因。3號點硝酸鹽態(tài)氮的溫度分布圖可以看出反硝化反應(yīng)的強弱表現(xiàn)的不是很明顯，這與3號點的包氣帶常年處于一種飽水狀態(tài)、反硝化強度一直維持在一個較高的水平有關(guān)。

圖2 銨態(tài)氮濃度分布

Fig.2 Distribution of ammonia nitrogen concentration

圖3 亞硝酸鹽態(tài)氮濃度分布

Fig.3 Distribution of nitrite nitrogen concentration

圖4 硝酸鹽態(tài)氮濃度分布

Fig.4 Distribution of nitrate nitrogen concentration

2.4 降雨對“三氮”遷移的影響

降雨是影響氮素垂向遷移的主要因素。降雨強度的變化會導(dǎo)致氮素的垂向遷移呈現(xiàn)出不同的分布狀態(tài)。從弱降雨(0～0.4 mm)和強降雨(>5 mm)2個方面分析降雨對氮素垂向遷移的機理。研究表明[13]：地下水環(huán)境中氮的主要存在形式是硝酸鹽態(tài)氮，而銨態(tài)氮是化肥的主要成分，所以研究降雨對氮素遷移的影響時主要考慮硝酸鹽態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種元素。

圖5 弱降雨強度下地下水中銨態(tài)氮和硝酸鹽態(tài)氮濃度的縱向分布情況Fig.5 Longitudinal distribution of ammonia nitrogen and nitrate nitrogen concentration in groundwater in the presence of weak rainfall intensity

2.4.1 弱降雨對“三氮”遷移的影響

圖5為2010,2011年弱降雨強度下農(nóng)田縱向不同深度氮素的濃度變化曲線。由于犁底層具有很強的托水保肥能力，撒施的氮肥不能輕易的進入到地下水體之中，因此在0.2 m監(jiān)測點處(耕作層)的氮素濃度最高。在淀積層中，由于鐵錳氧化物在該層運移明顯，且該層長期處于包氣帶和飽水帶之間，導(dǎo)致淀積層中銨態(tài)氮發(fā)生硝化反應(yīng)生成硝酸鹽態(tài)氮，在弱降雨條件下硝酸鹽態(tài)氮不易遷移，使得銨態(tài)氮濃度下降，硝酸鹽態(tài)氮濃度上升。潛育層常年受地下水浸漬，銨態(tài)氮處于缺氧環(huán)境中，硝化反應(yīng)受到很大的抑制，而部分硝酸鹽發(fā)生反硝化反應(yīng)生成銨態(tài)氮或氮氣等，同時硝酸鹽特別容易隨地下水流動而發(fā)生橫向及垂向遷移，所以潛育層硝酸鹽態(tài)氮濃度變化不大，1.6 m和2.0 m兩點的銨態(tài)氮濃度升高；較深的2.4 m處銨態(tài)氮已經(jīng)被各土層不斷吸附攔截，因此濃度有所下降。監(jiān)測結(jié)果認(rèn)為：表層土和深層土對NH4+的吸附和解吸能力是不同的，表層土的吸附能力比深層土的吸附能力強，而解吸能力比深層土弱，這也是造成潛育層銨態(tài)氮濃度高于淀積層的原因之一[14]。

2.4.2 強降雨對“三氮”遷移的影響

圖6為2010,2011年強降雨強度下農(nóng)田垂向不同深度氮素的濃度變化曲線(2 a中強降雨總量與弱降雨總量基本一致)，圖6中可以看出氮素在耕作層中濃度仍然處在最高水平，不過強降雨的影響導(dǎo)致犁底層托水能力飽和，一部分降雨發(fā)生地表徑流，一部分降雨發(fā)生垂向滲透，因此耕作層中的氮素隨著降雨的下滲進入到了淀積層中；這使得與弱降雨強度下硝酸鹽態(tài)氮濃度在0.4 m和0.8 m處的值比較，硝酸鹽態(tài)氮濃度有明顯增加，有些時間點的濃度甚至超過了0.2 m處的濃度，隨著垂向深度的變化硝酸鹽態(tài)氮濃度呈現(xiàn)出平穩(wěn)并略有下降的趨勢；由于土壤的吸附作用使得銨態(tài)氮下滲速率得到緩解，在0.8 m和1.2 m處的銨態(tài)氮含量較弱，降雨強度時有明顯變化。強降雨的垂向滲透對銨態(tài)氮在潛育層的分布有較明顯的影響，2.4 m處的銨態(tài)氮濃度隨著強降雨的發(fā)生，平均濃度由0.4 mg/L左右增大到0.5 mg/L左右，與1.6 m和2.0 m兩點處的銨態(tài)氮濃度達到同一水平?？梢钥闯?，強降雨程度下，降雨入滲比較明顯，同時也會帶著較淺層的氮素向深層地下水中遷移，這會導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源氮污染遷移進入到深層地下水體中，造成地下水的污染。

圖6 強降雨強度下地下水中銨態(tài)氮和硝酸鹽態(tài)氮濃度的縱向分布情況Fig.6 Longitudinal distribution of ammonia nitrogen and nitrate nitrogen concentration in groundwater in the presence of heavy rainfall intensity

3 結(jié) 論

(1) 紅壤丘陵水稻種植區(qū)，地下水中鐵錳具有顯著的伴生性，橘園種植區(qū)對于地下水中的鐵離子有明顯的吸收和固定作用，從而改變地下水氧化還原環(huán)境，間接影響“三氮”的遷移轉(zhuǎn)化。在缺氧、無氧環(huán)境中，銨態(tài)氮和亞硝酸鹽態(tài)氮與鐵錳存在顯著的正相關(guān)性。

(2) 在氧化環(huán)境較強，硝化反應(yīng)占主導(dǎo)地位的地下水中，pH值在6.1～6.9之間變化時，酸性越大硝化細(xì)菌活性越強，酸性越小硝化細(xì)菌活性越弱，說明pH值是決定地下水中“三氮”濃度分布的重要影響因子，同時具有一定的區(qū)間性。

(3) 溫度過低時硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌活性都受到抑制，當(dāng)溫度在19℃左右時，反硝化細(xì)菌表現(xiàn)出最強的活性，當(dāng)溫度達到25℃左右時硝化細(xì)菌表現(xiàn)出最強的活性。

(4) 不降雨或者弱降雨強度下，地表的硝酸鹽態(tài)氮以及銨態(tài)氮不易發(fā)生垂向遷移，銨態(tài)氮在微生物的作用下緩慢地向硝酸鹽態(tài)氮轉(zhuǎn)化。當(dāng)降雨強度較大時，加快了稻田水向地下水的入滲速度，稻田水?dāng)y帶銨態(tài)氮以及硝酸鹽態(tài)氮滲入地下，對淺層地下水造成污染。由圖5和6可以看出：短時強降雨發(fā)生后，0.2 m和0.4 m處仍然有明顯的峰值出現(xiàn)，而歷時長的相同降雨量已經(jīng)導(dǎo)致硝酸鹽達到最小值并穩(wěn)定，因此得出短時強降雨沒有長時分散降雨導(dǎo)致硝酸鹽損失嚴(yán)重。

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(編輯：趙衛(wèi)兵)

Mechanism of Migration and Conversion ofNitrogen Fertilization in Groundwater

CHEN Jian-ping1,2,DING Ji-yu1，3，WU Zi-jie4

(1.College of Environmental Sciences and Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000,China;2.Center for Water System Security, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;3.Dandong Port Group Co., Ltd., Dandong 118000,China;4.Liaoning Provincial Institute of Geological Exploration, Dalian 116100,China)

By analysing main factors affecting the migration and conversion of ammonia-nitrite-nitrates in groundwater, we aim to provide theoretical basis for the prevention and control of agricultural non-point source nitrogenous pollution. Qianyanzhou test station in Jiangxi Province was selected as research object and experiment plots were divided. The groundwater table, ammonia-nitrite-nitrates, ferrum-manganese and pH value of groundwater in the research area were monitored in long term. Through data sorting, diagram analysis and SPSS software, we analysed the correlation among ammonia-nitrite-nitrates, total iron, manganese in filtering state and pH value. Results suggest that the groundwater in the study area has been affected by agricultural non-point nitrogenous pollution. Ferro-manganese in groundwater are apparently associated. Ammonium nitrogen and nitrite nitrogen are positively related with ferro-manganese. Total iron, manganese in filtering state, pH value, temperature and rainfall are the main impact factors of the transport and transformation of ammonia-nitrite-nitrates in the groundwater.

groundwater; pollution; conversion and transport of ammonia-nitrite-nitrates; impact factor; monitoring

2013-10-05;

2013-11-05

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃“973”項目(2010CB428801)

陳建平(1972-)，男，山西保德人，副教授，博士，主要從事地質(zhì)工程、環(huán)境工程等方面的教學(xué)與科研工作,(電話)13804181164(電子信箱)chenjianp123000@163.com。

丁際豫(1988-)，女，河南鞏義人，助理工程師，碩士，主要從事環(huán)境工程、地下水環(huán)境等方面的研究工作，(電話)15841830520(電子信箱)dingjiyu@126.com。

10.3969/j.issn.1001-5485.2015.02.006

X523

A

1001-5485(2015)02-0024-06

2015,32(02):24-29