再生水灌区地下水硝态氮空间变异性及污染成因分析.pdf

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1、第28卷第18期农业工程学报V01．28No．182002012年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringSep．2012再生水灌区地下水硝态氦空间变异性及污染成因分析尹世洋1，一，吴文勇1，一，刘洪禄1，一，张先权3(1．北京市水利科学研究所，北京100048；2．北京市非常规水资源与节水工程技术研究中心，北京100048；3．北京市水利建设管理中心，北京100036)摘要：为了深入了解北京市再生水灌区地下水硝态氮空间分布规律及污染成因，该文基于地统计学理论、结合Ar

2、cGIS软件的地统计分析功能，绘制表达了该区域地下水硝态氮随机性和结构性的半变异函数图和空间分布图。结果表明，研究区域地下水硝态氮含量服从对数正态分布，且与1阶高斯克里格模型拟合最好，从获得的参数可知，地下水硝态氮的空间变程为9639．36m，为反应灌区硝态氮的分布特征，2个监测点的距离不应大于变程；其块金效应为O．43，表明地下水中的硝态氮含量的变化是结构性因素与人为因素共同作用的结果，同时还发现土地利用类型、地下水的开采强度与区域地下水是否容易遭受硝态氮的污染有很大的相关性，监测井深度越小、地下水位降幅越大，地下水硝态氮增幅越大，再生水蓄积

3、区(坑塘水面)对应区域产生地下水硝态氮污染的风险较小。研究结果可为再生水的安全利用提供参考。关键词：灌溉，污染，氮，地下水，硝态氮，空间变异doi：10．3969a．issn．1002—6819．2012．18．029中图分类号：Q689；S129文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一18—0200—08尹世洋，吴文勇，刘洪禄，等．再生水灌区地下水硝态氮空间变异性及污染成因分析[J]．农业工程学报，2012，28(18)：200--207．YinShiyang，WuWenyong，LiuHonglu，eta1．Spatialv

4、ariabilityofgroundwaternitrate—nitrogenandcauseanalysisofitspollutionforirrigationareawithreclaimedwater[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(18)：200--207．(inChinesewithEnglishabstract)0引言北京市2010年地下水开采量达到了21．2亿m3，占到了全市总用水

5、的61％，地下水在居民生活、工业以及农牧业供水等领域中均占有重要的地位，地下水的安全问题直接影响人民的生活质量。近年来，地下水硝态氮污染问题日益严重，已经成为近30a来国际上普遍关注的问题u。2J。刘宏斌等研究发现北京市平原区深层地下水硝态氮污染已不容乐观，浅层地下水污染尤为严重ljJ。国内外众多学者先后开展了关于地下水硝态氮污染来源、影响因素方面的研究14-5]。赵杨[6】、贾小妨【7】、叶灵[8】、屈忠义[9】、顾颖n01、伍坤宇㈣等研究表明地下水中硝态氮含量的分布与土地利用类型、农田区域的种植类型有关；孙世卫【12】、王浏131、陈淑掣1

6、41、王庆锁‘151、罗大成‘161、王世荣旧等研究发现地下水收稿日期：2012一01一17修订日期：2012．07．30基金项目：水利部公益项目一东南郊水网再生水利用对地下水影响的研究(201101051)；北京市非常规水资源开发利用与节水工程技术研究中心2011年阶梯计划项目(Z111105055311091)；2012年度北京市优秀人才资助课题再生水输配过程对地下水影响的试验研究与数值模拟作者简介：尹世洋(1984一)，男，河南濮阳人，工程师，主要从事农业节水、水资源方面的研究。北京北京市水利科学研究所，100048。Email：yins

7、hiyang@yahoo．cn硝态氮的含量与地下水埋深有很好的相关眭；段磊【l8

8、、闫素云【19】等探讨了地下水硝态氮污染修复技术及防治措施。中国从1977年开始引进地统计学，并在地质、冶金、煤炭、水利等行业开始应用12M引，20世纪90年以来中国开展了地统计方法的综合应用及非线性地统计学在地下水方面的应用探索【23I。许彦卿[241、张征‘251、秦耀东㈣、陈家军鲫等国内众多学者开始应用地统计方法分析地下水水位及水文地质参数的空间变异特征；李小玉【28J、李保国幽J、刘英华【30]、Kaownt”】等采用地统计模型研究了地下水硝氮的空间变异特

9、征。目前，大多数学者是采用地统计研究地下水质的空间分布特征以及适宜的插值模型，鲜有采用空间变异函数系统分析地下水硝态氮污染成因及影响因素的报道lj引。