地下水硝酸盐污染的研究进展

赵俊秀

凉城县环境保护局，内蒙古　凉城　013750



地下水硝酸盐污染的研究进展

赵俊秀

凉城县环境保护局，内蒙古凉城013750

摘要：随着人类对地下水的需求量逐年增加，被硝酸盐污染的地下水对人体健康危害严重，故去除水中硝酸盐对人类安全有着重要的意义。本文着重介绍硝酸盐污染的主要来源、去除技术以及如何防治。

关键词：地下水；硝酸盐；去除技术；防治

一、引言

近年来，地表水污染愈来愈重，致使人类对地下水的需求量逐年增加。自2009起，中国地下水开采总量每年都超过1100亿m3。在北方地区，生活用水的65%来源于地下水、工业用水和农业灌溉用水分别为50%和33%来源于地下[1]。然而，由于人类生产、生活等造成地下水在不同地区污染程度不同，且逐年加剧。目前，地下水污染正由点向面扩散，由浅层向深层渗透，由城市向农村蔓延。

在地下水污染中，硝酸盐污染随着化肥的广泛使用已成为一个世界性问题，在美国、加拿大等国家都有关于硝酸盐污染的报道。环境中硝酸盐与亚硝酸盐的污染来源很多，化肥施用、污水灌溉、废气排放等，经一系列的自然反应形成硝酸盐，随降水返还地面并渗入地下，造成地下水的污染。

硝酸盐污染的地下水问题与人类健康密切相关，饮用含高浓度硝酸盐的地下水后，在酶的作用下还原成亚硝酸盐，引发高铁血红蛋白症；另外，亚硝酸盐与仲胺反应，产生一种致癌物质[2]。地下水硝酸盐污染已引起高度重视，进行地下水硝酸盐去除的研究对于饮用水安全具有重要的意义。

二、硝酸盐污染的主要来源

(一)农业施肥

我国是世界上的农业大国，主要以农业为主。农作物种植过程中，为大幅提高单位面积产量，在很大程度上依赖于氮肥的施用。大量研究表明，氮肥施用过程中仅有30%-40%被农作物吸收利用，其余通过灌溉和雨水淋溶径流进入地下水，致使其硝酸盐含量过高。

(二)固体废弃物的渗滤

随着经济的快速发展，城市垃圾产量巨大，处理难度较高，造成环境的严重污染。在我国，固体废物的主要处理方法为堆肥和填埋，在堆肥和填埋过程中由于发酵及水的浸泡产生垃圾渗滤液，通过土壤渗入含水层，造成地下水污染。城市生活垃圾含氮比重大，通过对垃圾场附近水源井的监测表明，垃圾渗滤液对地下水污染明显，水源井周边地下水中硝酸盐含量以2.6mg/L?n的速度增加[2]。

(三)废水不达标排放

随着工业化进程的不断加快，所产生的废水量逐年增加。虽然，部分的废水经处理达标排放或再生利用；但是，仍有大量未达标或未处理的废水直接排入自然水体，造成地表水大面积的污染，这些污染的地表水通过渗透进而污染地下水体。该类废水中氮类物质含量较大，其在微生物的分解转化作用下，以硝酸盐类的形式累积，通过水体自然循环进入地下水中，引起污染。

(四)大气沉降引起的地下水硝酸盐污染

自19世纪工业革命以来，随着能源消耗量的激增，使大气中的NHx和NOx含量显著增加。大气中的氮氧化物70%-80%通过干湿沉降返回于各类地表水，经土壤毛细管渗透到地下水层中，污染地下水[3]。

三、硝酸盐的去除

尽管地下水具有一定的自净能力，但由于硝酸盐化学性质稳定，地下水更新速度缓慢，因此地下水完成自净修复周期相当长，仅靠自身净化不能实现硝酸盐的去除。针对此种现象，许多研究学者通过技术比对与研究，在硝酸盐污染的修复技术取得了较为显著的成果。目前，硝酸盐最常用的去除方法有：物理法、化学法、物理化学法以及化学生物法等。

四、地下水硝酸盐污染防治

(一)污染源的有效控制

防治地下水硝酸盐污染的关键在于控制污染源，采取有效治理措施，制定相应防治政策。依照“谁污染谁治理”原则，实行排放许可制度，严格实行达标排放，有效控制硝酸盐污染源对地下水的污染。

(二)减少氮肥的流失

地下水硝酸盐污染的主要来源之一为农田施肥，故减少氮肥流失是硝酸盐污染治理的工作重点。农用施肥总量应严格控制，施肥方式科学化，改善化肥结构，改变N、P、K的比重以及单营养元素的状况，使其利用率最大化。采用先进灌溉技术，如喷灌、滴灌、雾灌等，减少氮肥流失，最大限度的减轻对地下水的污染。

五、总结

当前，地下水硝酸盐污染作为一个全球性问题，已被各国学者作为重要研究对象。在地下水硝酸盐污染的主要来源和去除方法等方面，虽然取得了一定的成效，但仍有很大的研究空间：1)如何彻底的、快速有效的去除地下水硝酸盐仍没有得到根本性进展；2)对被污染的地表、地下水污染机理的研究较少；3)地下水受地理环境、地质条件等多种因素的影响，确定其污染程度、治理效果较为困难，需要大量调查资料和影响因素预测污染物质在地下水中的浓度变化。

[参考文献]

[1]金铭.中国地下水污染危机[J].生态经济，2013，5：12-17.

[2]冯锦霞，朱建军，陈立.我国地下水硝酸盐污染防治及评估预测方法[J].地下水，2006，28(4)：58-62.

[3]董克虞.畜禽粪便对环境的污染及资源化途径[J].农业环境保护，1998，17(6)：281-283.

[4]Galloway J N.The global nitrogen cycle：Past，present and future[J].Sci China：Ser C，2005，48(Special issue)：669-677.

中图分类号：X523

文献标识码：A

文章编号：2095-4379-(2016)20-0325-01

作者简介：赵俊秀(1986-)，女，汉族，内蒙古乌兰察布人，本科，凉城县环境保护局，研究方向：环境监测。