黄山市浅层地下水中氮污染特征研究

程金苹 陈雅婷 汪岑 陈茹 钱丽萍

（黄山学院生命与环境科学学院，安徽黄山 245041）お

摘要

随着工业的发展、人口增多以及农业氮肥的施用，浅层地下水受到的氮污染越来越严重，该试验沿黄山市境内布设了23个浅层地下水采样点，

结合单项组分评价与综合评价的方法，对4和9月份两期的水样进行检测分析，结果表明，黄山市4月份水质优良占30%，水质良好的占57%，水质较好的占0%，水质较差的占4%，水质极差的占9%；9月份水质优良的占26%，水质良好的占61%，水质较好的占4%，水质较差的占0%，极差水质的占9%。

关键词 浅层地下水；氮污染；单项组分评价；综合评价

中图分类号 SB181.3文献标识码 A文章编号 0517-6611（2014）19-06327-03

お

Study on Nitrogen Pollution Characteristics in Shallow Groundwater in Huangshan City

CHENG Jin瞤ing, QIAN Li瞤ing et al

(School of Life and Environmental Sciences, Huangshan University, Huangshan, Anhui 245041)

AbstractWith the development of industry, increase of population and abuse of agricultural nitrogen fertilizer, the shallow groundwater nitrogen pollution is becoming more and more serious.23 shallow groundwater sampling points were deployedin Huangshan City, water samples in April and September was analyzed. According to the individual component evaluation and comprehensive evaluation method, it can be concluded that excellent, good, well, poor and extremely poor water quality accounts for 30%, 57%, 0%, 4%, 9% and 26%, 61%, 4%, 0%, 9% in April and September.

Key words Shallow groundwater; Nitrogen pollution; Individual component evaluation; Comprehensive evaluation

お

基金项目 国家级大学生创新训练项目（201210375043）。

作者简介

程金苹（1991- ），女，安徽安庆人，本科生，专业：环境科学。*通讯作者，教授，博士，从事水环境污染控制、固体废弃物综合利用等领域的研究。

收稿日期 20140529〗

全国浅层地下水超标的主要指标是“三氮”，即氨氮（NH3-睳）、硝酸盐氮(NO3-睳)和亚硝酸盐氮(NO2-睳) ［2-3］ 。近年来，水中“三氮”的浓度逐渐升高［4］，主要原因有农业化肥和农药的施用不当、生活污水和工业废水的大量排放以及垃圾场淋滤和地下油罐的渗漏等。目前，单项组分评价法和综合评价方法是浅层地下水水质评价的主要方法，其中单项因子评价法能直观反映水质中哪一类因子超标，且计算简便；而综合评价方法是赋予各指标不同的权重的综合判断，这种方法深入浅出，可以使决策者和公众快捷明了地通过评价结果掌握水质信息［5］。笔者运用单项组分评价法和综合评价方法，对黄山市工业区、农业区以及城镇居民区的浅层地下水水质进行了评价。

1材料与方法

1.1 采样点布设及样品采集

采样点是根据黄山市内工业区、农业区以及城镇居民区的分布特点及水文气象条件布设的，共23个，具有一定的代表性。分别在2013年4和9月进行采样。完成水样的采集后，加入H2SO4，使水样的pH为1～2，将其密封，24 h内测定。

1.2试验方法

参照国家环保总局编制的方法，NO3-睳的测定采用紫外分光光度法（HJ/T 3462007），NH3-睳的测定采用纳氏试剂比色法（GB7479-87），NO2-睳的测定采用是N(1草粱)惨叶胺分光光度法 （GB 749387）。

1.3 浅层地下水水质评价方法

浅层地下水质量评价以水质调查分析资料或监测资料为基础，可分为单项组分评价和综合评价2种。综合评价根据獸值划分浅层地下水质量级别，F值法考虑了各种污染物和最严重污染物的污染指数，加大了最严重污染物的权重，更能反映水环境的污染性质和程度［5］。

1.3.1

单项组分评价。

浅层地下水质量单项组分评价可以划分为5类，不同类别标准值相同时，从优不从劣。其计算公式为

獸璱=ρ璱 S璱，

式中，F璱为i种污染物评价指数；

ρ璱为i污染物在环境介质中的浓度；

S璱为i污染物的评价标准。お

1.3.2

综合评价。参加评分的项目，应不少于本标准规定的监测项目，但不包括细菌学指标。首先进行各单项组分评价，划分组分所属质量类别。对各类别按浅层地下水质量评分表规定，分别确定单项组分评价分值獸璱。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类的獸璱值分别为0、1、3、6、10。

其次，选用国标F值法计算综合评分值F，其公式为

F均=1 n∑玭 i=1F璱、

F=〗1 2(F﹎ax+獸均)2，式中，F均为单项组分评分值F璱的平均值；

F﹎ax为单项组分评价分值獸璱中的最大值；

n为项数。根据F值，将F值>7.20、4.25~7.20、2.5~4.25、0.80~2.50、<0.80分别规定为浅层地下水水质极差、较差、较好、良好、优良，按这个规定划分浅层地下水质量级别，如“优良（Ⅱ类）”、“较好（Ⅲ类）”。

其中单项组分评价法和综合指数评价法是引用《地下水质量标准（GB/T14848-93）》的评价方法。

2 结果与分析

2.1 黄山市浅层地下水中“三氮”含量分析

从各个采样点“三氮”含量（表1）可以看出，浅层地下水中NH3-睳和NO3-睳的含量多数采样点是9月份高于4月份，少数采样点4月份高于9月份，但总体变化不大；4、９月份NH3-睳检出浓度范围分别为0.015～2.767、0.018～2.970 mg/L，两期的数据中均有16个采样点超过《地下水环境质量标准》Ⅲ类水要求，占总采样点的70%。NH3-睳的超标率最为严重，这是因为NH3-睳主要来源于人和动物的排泄物中的氮经地表径流以及汽车尾气通过大气降水降至地面渗流到地下水中；此外，化工、冶金、油漆颜料等工业废水也是NH3-睳的来源。因此，人口密集的城镇居民区（如21号老街）和工业区（如3号强峰）的NH3-睳含量严重超标。4、９月份NO3-睳检出浓度范围分别为0～10.889、0～11.879 mg/L，超过《地下水环境质量标准》Ⅲ类水要求的为0个采样点。NO2-睳的含量在4和9月份基本没有变化，总体上4月份稍高于9月份，少数采样点9月份高于4月份；4月份NO2-睳检出浓度范围为0.009～0.028 mg/L，超过《地下水环境质量标准》Ⅲ类水要求的为2个采样点，占总采样点的9%；9月份NO2-睳检出浓度范围为0.008～0.034 mg/L，超过《地下水环境质量标准》Ⅲ类水要求的为3个采样点，占总采样点的13%。

表1 黄山市4、9月浅层地下水中“三氮”含量

mg/L

编号 采样点

NO3-睳含量

4月 9月

NO2-睳含量

4月 9月

NH3-睳含量

4月 9月

1 王村 9.451 10.386 0.013 0.009 0.541 0.513

2 同乐 2.005 2.582 0.013 0.012 0.293 0.358

3 强峰 4.173 2.816 0.028 0.034 2.767 2.970

4 徽城镇 8.242 9.844 0.019 0.017 0.562 0.788

5 武阳 8.775 9.488 0.012 0.011 0.026 0.033

6 漳潭 9.339 10.497 0.011 0.011 0.033 0.027

7 万安镇 6.297 7.213 0.014 0.012 0.068 0.046

8 流口 4.094 5.142 0.011 0.010 0.015 0.018

9 齐云山小学 4.935 4.646 0.014 0.016 0.164 0.190

10 瑶溪 6.443 5.938 0.011 0.010 0.264 0.315

11 五城镇 8.290 9.194 0.012 0.009 0.397 0.462

12 城北工业园 2.986 4.462 0.011 0.010 0.276 0.352

13 岩寺 10.889 11.257 0.018 0.017 0.289 0.322

14 循环经济园 3.913 4.130 0.009 0.013 0.274 0.382

15 碧阳 8.781 8.792 0.011 0.010 0.254 0.125

16 屏山 4.047 5.216 0.016 0.011 0.352 0.404

17 博村 9.992 11.879 0.028 0.027 0.306 0.295

18 阳湖 0 0 0.011 0.008 0.286 0.311

19 篁墩 1.135 2.003 0.017 0.022 0.271 0.322

20 经济开发区 4.000 5.967 0.014 0.013 0.310 0.443

21 老街 3.600 3.139 0.017 0.014 1.926 2.416

22 祁山镇 1.285 2.900 0.009 0.008 0.182 0.208

23 凫峰乡 2.615 4.380 0.011 0.009 0.015 0.026

2.2 浅层地下水质量的综合评价

利用综合评分值獸的计算公式，计算出黄山市4、9月份浅层地下水质量的F值，并对其进行综合评价（表2），由表2可以得出各个采样点综合评价级别在23个采样点中所占比例（图1）。从图1可以看出，23个评价点中，4月份水质优良占30%，9月份水质优良的占26%，主要分布在歙县、休宁、黟县、祁门，且4和9月份水质优良的采样点基本一致，说明这些地区浅层地下水化学组分含量并未超标，可供饮用；4月份水质良好的点占57%，9月份水质良好的点占61%，均占有较大比重，且4和9月份良好的采样点基本一致，说明这些地区浅层地下水中化学组分均符合饮用水标准，经适当处理后可供饮用；4月份较好水质的占0%，9月份较好水质的占4%，所占比重均较小，该地区水适合生活饮用水及工农业用水；4月份水质较差的占4%，9月份水质较差的占0%，说明黄山市较差水质的水比重很少，且这些地区的浅层地下水适用于工农业用水，不适合饮用；属于极差水质的水4月份和9月份相同，均占9%，且地点完全相同，即老街和强峰，属人口密集区和工业区，这些地区的浅层地下水不适合饮用。除了人口比较密集的城镇居民区徽城镇（4号）和老街（21号）以及工业区强峰（3号）污染严重，黄山市浅层地下水总体水质良好。

3 浅层地下水污染防治措施

黄山市浅层地下水的整体情况较好，但仍需要引起大家的关注，水质极差的采样点是工业区强峰和人口密集的屯溪老街，可见，工业污染和生活污染是引起浅层地下水污染的重要原因。浅层地下水关系每一个人的切身利益，虽然一些浅层地下水的污染已无法挽回，但亡羊补牢，为时未晚。只有每一个人都参与进来，从自己做起，才能真正的保护到浅层地下水。在此对浅层地下水污染的防治提出了以下措施。

表2 黄山市4、9月浅层地下水质量不同级别

编号 采样点

4月

獸值 级别

9月

獸值 级别

1 王村 2.060 良好 1.958 良好

2 同乐 1.160 良好 1.398 良好

3 强峰 10.438 极差 11.213 极差

4 徽城镇 6.307 较差 2.707 较好

5 武阳 0.291 优良 0.479 优良

6 漳潭 0.378 优良 0.482 优良

7 万安镇 0.400 优良 0.509 优良

8 流口0.435 优良 0.250 优良

9 齐云山小学 0.714 优良 0.818 良好

10 瑶溪 1.067 良好 1.246 良好

11 五城镇 1.572 良好 1.800 良好

12 城北工业园 1.092 良好 1.380 良好

13 岩寺 1.228 良好 0.949 良好

14 循环经济园 1.070 良好 1.522 良好

15 碧阳 1.044 良好 0.576 优良

16 屏山 1.404 良好 1.578 良好

17 博村 1.350 良好 1.318 良好

18 阳湖 1.114 良好 1.192 良好

19 篁墩 1.082 良好 1.317 良好

20 经济开发区 1.240 良好 1.735 良好

21 老街 7.258 极差 9.070 极差

22 祁山镇 0.726 优良 0.825 良好

23 凫峰乡 0.186 优良 0.244 优良

3.1 控制工业污染

减少工业生产中的跑冒滴漏现象，控制工业三废的排放，以避免废渣废气废水通过循环进入浅层地下水中。建立污水处理厂，对排放的工业废水及其他废水进行物理化学或生物处理，严格控制，使达标排放。

3.2控制农业污染

合理使用氮肥，尽量少施用氮肥或根据农作物具体情况合理施用，改进施肥技术，提高氮肥的利用率，以减少氮在土壤中的流失对浅层地下水的污染，将传统的漫灌方式改为喷灌和滴灌方式，既节约了用水，还减少了漫灌所造成的污染，禁止使用未处理过的污水进行灌溉。

3.3控制汽车尾气的排放

汽车尾气排放的氮氧化物是大气污染的主要原因之一，同时，它能够经过大气降水的作用进入土壤和地表水中，渗流进浅层地下水中，使浅层地下水中的氮含量超标。严格控制汽车尾气的排放不仅对减轻大气污染至关重要，对浅层地下水的氮污染控制也是不可缺┥俚摹＊

3.4 大力开发并推广具有除氮去氮功能的废水处理新技┦

一些含氮废水的排放不可避免，很多地方的含氮废水虽经过处理，却很难达到排放标准，在一定程度上是受到了处理技术的影响。所以，开发废水处理新技术有利于氮的去除┬率。

3.5清洁生产

不断改进设计，使用清洁的能源和原料，减少或避免生产、服务以及产品使用过程中产生的氮污染。

图1 黄山市4月份(a)和9月份(b)浅层地下水质量不同级别比例

参考文献

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