陜北風(fēng)沙灘地區(qū)地下水脆弱性評價及“三氮”對地下水污染的數(shù)值模擬.pdf

1、陜北風(fēng)沙灘地區(qū)是陜北能源化工基地的重要組成部分，也是我國重點投資建設(shè)的集石油、煤、天然氣開采、深加工及以此為主要原料的化工產(chǎn)業(yè)于一體的能源化工基地。水資源的匱乏成為了制約該區(qū)發(fā)展的瓶頸，如何保護稀缺的地下水資源成了當務(wù)之急。在查明研究區(qū)地下水污染現(xiàn)狀的情況下，對主要的污染物“三氮”的運移進行數(shù)值仿真模擬，預(yù)測其變化趨勢；同時對該區(qū)的地下水脆弱性進行評價，圈出強脆弱區(qū)，為政府職能部門的相關(guān)規(guī)劃提供參考。 本文以區(qū)域地下水資源保護

2、為目標，以淺層地下水為研究對象，綜合利用資料收集，野外調(diào)查、取樣，室內(nèi)試驗，數(shù)值模擬和理論分析等手段，系統(tǒng)開展地下水脆弱性和“三氮”遷移轉(zhuǎn)化模擬研究，取得了以下成果： 1、在本次評價的783個水樣點中，主要的污染物為氨氮、亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，三者的超標率分別3％、12.48％和12.86％。氨氮污染較輕，重污染區(qū)呈點狀分布，包括白界林場、青云山、耳林灘、缸房溝。亞硝態(tài)氮嚴重污染區(qū)主要分布在榆林市周圍的張家灣、草海則和青云山一帶，

3、較輕的污染主要分布在蓋沙丘陵區(qū)和河谷區(qū)。硝態(tài)氮的污染主要分布在農(nóng)業(yè)耕作區(qū)，重污染地段主要在馬合農(nóng)場、牛家梁農(nóng)場、白界林場和巴拉素鎮(zhèn)的舊廟灣等地。 2、采用改進的DRAIC模型評價，陜北風(fēng)沙灘地區(qū)整體表現(xiàn)為較強脆弱性。極強脆弱性區(qū)占總研究區(qū)面積的56％，強脆弱性的區(qū)占6.7％，其主要分布在風(fēng)沙草灘區(qū)。其余的為弱脆弱性。 3、根系吸水、吸氮規(guī)律一致。農(nóng)作物根系對水分和“三氮”的吸收量相對較大。以小麥為例，小麥根系主要吸收

4、NH+4形式的氮素，對亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮的吸收量很少。當施氮量為275.5 kg/hm2時，根系對“三氮”的吸收量約為100 kg/hm2，吸收率為36.4％，而63.6％的氮素殘留在地下環(huán)境中，一部分被土壤顆粒吸附，一部分隨水分向下運移而被淋濾到地下水中。 4、氨氮在風(fēng)積砂中遷移速率約為10cm/a，十年的最大遷移深度為96cm。亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮遷移速率分別為60cm/a，287cm/a。埋深為3米時，進入潛水面的亞硝態(tài)氮和硝