農(nóng)村地下水中硝酸鹽污染狀況及原因分析

林珊 韋會松 劉俊菊

[摘要] 農(nóng)村地區(qū)的水環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，有可能對人群健康產(chǎn)生不利影響，為社會群眾廣泛關(guān)注，如何開展針對農(nóng)村水環(huán)境保護(hù)工程建設(shè)，是擺在生態(tài)文明建設(shè)面前的一道難題。該文將以農(nóng)村污染為研究方向，深入解析目前農(nóng)村地下水環(huán)境當(dāng)中的硝酸鹽污染問題，通過走訪觀察等方式，了解農(nóng)村地下水污染現(xiàn)狀的成因，并提出地下水污染治理的解決對策。

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)村;地下水;硝酸鹽;水污染;污染治理

[中圖分類號] R123 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1672-5654（2019）08（a）-0154-02

硝酸鹽物質(zhì)對于地下水環(huán)境的破壞力度較大，且影響深遠(yuǎn)，逐漸成為現(xiàn)階段水資源環(huán)境面臨的主要破壞要素。與城市環(huán)境不同，農(nóng)村環(huán)境由于遠(yuǎn)離大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，歷來被認(rèn)為是具有“青山綠水”特點(diǎn)的優(yōu)秀環(huán)境區(qū)，但是隨著人們活動的增多，缺乏良好、科學(xué)的排放意識，農(nóng)村環(huán)境污染問題逐漸顯露出來，通過了解農(nóng)村地下水環(huán)境破壞，可以在一定程度上對農(nóng)村環(huán)境問題做出判斷。

1? 農(nóng)村地下水硝酸鹽污染狀況分析

1.1? 農(nóng)村地下水調(diào)研方法

目前地下水調(diào)研和檢測策略主要以采樣調(diào)查、歷史污染對比分析為主要研究方式。該文在對我國沿海城市農(nóng)村地區(qū)展開地下水污染調(diào)研工作時，將地方統(tǒng)計年鑒與實地考察相互結(jié)合，提高調(diào)研結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。其中實地考察作為該文主要采用的調(diào)研策略，在各項工作當(dāng)中占據(jù)主體部分，強(qiáng)調(diào)以實際農(nóng)村場景為依托，結(jié)合雨前、雨后兩個季節(jié)的采樣數(shù)據(jù)，保證采樣分析客觀性。

采樣過程中，選定對象地區(qū)農(nóng)村種植、畜牧、養(yǎng)殖區(qū)域為基本場景，根據(jù)國家《水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》要求，抽汲50 cm以下地下水資源，并通過GPS定位方式，對所稱取地下水進(jìn)行位置編號，信息統(tǒng)計整理，完成資源獲取[1]。

1.2? 農(nóng)村地下水硝酸鹽污染的基本情況

在沿海城市的農(nóng)村調(diào)查當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)村地下水資源當(dāng)中硝酸鹽平均含量約為10.34 mg/L，所在農(nóng)村有超過60%的采樣地區(qū)地下水硝酸鹽含量嚴(yán)重超標(biāo)，達(dá)到20 mg/L標(biāo)準(zhǔn)之上。在縱向時間分析方面，該研究統(tǒng)計了2010—2018年數(shù)年間的地下水污染數(shù)據(jù)，統(tǒng)計結(jié)果顯示，沿海城市地區(qū)農(nóng)村地下水硝酸鹽污染情況呈現(xiàn)顯著上升趨勢，平均每年污染水平上升約為5%。這一結(jié)果觸目驚心，表明該地區(qū)農(nóng)村地下水存在十分嚴(yán)重的潛在風(fēng)險，部分農(nóng)村采樣點(diǎn)地下水硝酸鹽污染現(xiàn)象雖然相對較輕，但是仍然存在有污染程度加劇、污染范圍擴(kuò)大的風(fēng)險，需要及時進(jìn)行污染處理和防范。

相關(guān)的研究調(diào)研顯示，沿海城市受到硝酸鹽污染的地下水主要集中在農(nóng)村灌溉區(qū)、蔬菜種植區(qū)等地區(qū)。平原地區(qū)的農(nóng)村主要生活用水來自于淺層地下，地下水埋深程度與污染程度之間呈反比，埋深程度越淺，往往硝酸鹽污染程度越深[2]。而在相關(guān)調(diào)研結(jié)果當(dāng)中顯示，作為農(nóng)村農(nóng)戶區(qū)主要的生活用水來源，淺層地下水的硝酸鹽污染程度不容樂觀，平原大部分農(nóng)村地區(qū)淺層地下水硝酸鹽污染水平嚴(yán)重超標(biāo)，其中低平原地區(qū)超標(biāo)嚴(yán)重，整體污染程度達(dá)到50 mg/L標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了世界衛(wèi)生組織規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。由此可以看出，與沿海城市農(nóng)村生活息息相關(guān)的淺層地下水，污染情況嚴(yán)重堪憂，農(nóng)民生活飽受其害。

2? 農(nóng)村地下水硝酸鹽污染的主要成因分析及危害

與城市生活方式不同，農(nóng)村地下水的污染很少會受到城市生活排放和工業(yè)生產(chǎn)排放的影響，因此該次在開展相關(guān)農(nóng)村地下水環(huán)境調(diào)查時，將目光放在了農(nóng)村生活中占據(jù)較大比重的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，希望能夠在農(nóng)田肥料、農(nóng)田灌溉、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖等方面，總結(jié)經(jīng)驗，了解農(nóng)村地下水污染成因。

2.1? 農(nóng)田施肥污染

農(nóng)田施肥是農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)。在我國膠東地區(qū)，玉米、小麥、水稻等農(nóng)作物在生長過程中需要一次到多次的施肥，以此來保障土壤擁有可供農(nóng)作物生長的肥力。農(nóng)業(yè)肥料除了以糞肥為代表的有機(jī)肥之外，還包含大量的化學(xué)肥料。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原理當(dāng)中，位于土壤下方2 m以下的土壤肥力無法被農(nóng)作物吸收，而農(nóng)業(yè)種植當(dāng)中大量播撒氮磷鉀等化學(xué)肥料會導(dǎo)致肥料內(nèi)部化學(xué)元素沉積，并最終隨降水進(jìn)入到地下，產(chǎn)生對于地下水的污染和破壞。在走訪調(diào)研當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，大部分農(nóng)村在農(nóng)作物種植、蔬菜種植方面熱衷進(jìn)行多次肥料播施作業(yè)，平均每畝種植區(qū)播施化學(xué)肥料超過100 kg，高出所在地區(qū)土壤承載力的3倍[3]。過量使用、不正當(dāng)使用肥料所造成的后果十分明顯。在40 m地層當(dāng)中，硝酸鹽含量達(dá)到了每公頃1.3噸，而在40 m地層以下，硝酸鹽含量也有驚人的450 kg。所在農(nóng)村地區(qū)一旦進(jìn)入雨季，土壤當(dāng)中殘留的硝酸鹽成分便會與雨水以通深入地下，造成地下水淋溶，引發(fā)污染。

2.2? 農(nóng)田灌溉污染

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入到夏秋季節(jié)之后，由于自然降水無法滿足農(nóng)作物生長需求，農(nóng)村地區(qū)還會組織農(nóng)戶開展灌溉作業(yè)。隨著機(jī)械化生產(chǎn)的普及，農(nóng)業(yè)灌溉也從傳統(tǒng)的大水漫灌轉(zhuǎn)變成為現(xiàn)階段集中灌溉策略。灌溉方式的轉(zhuǎn)變雖然為水土環(huán)境穩(wěn)定性控制帶來的保證，但是灌溉水源的選擇失誤卻同樣成為污染農(nóng)村地下水資源的“罪魁禍?zhǔn)住?。部分農(nóng)村地區(qū)由于水資源相對緊張，為了保障經(jīng)濟(jì)利益，灌溉用水主要采用未經(jīng)處理、不符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)的污水，其中生活污水對于環(huán)境和地下水的破壞力相對較輕，而工業(yè)污水則會攜帶大量硝酸鹽進(jìn)入到地下，直接流入到地下水渠系當(dāng)中造成污染。因此在工業(yè)污水灌溉區(qū)域，農(nóng)村地下水資源所面臨的污染破壞問題十分嚴(yán)峻。

2.3? 農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖污染

畜牧養(yǎng)殖同樣是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的主要生產(chǎn)方式，由于畜牧業(yè)養(yǎng)殖技術(shù)的落后，污染排放的處理無法滿足國家排放要求，導(dǎo)致這部分農(nóng)村地區(qū)的畜牧業(yè)養(yǎng)殖污染十分嚴(yán)重。據(jù)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計顯示，農(nóng)村畜牧業(yè)飼養(yǎng)肉食豬，每頭豬1年所形成的污染排放量達(dá)到10人所有的生活污染量，而1頭牛的年平均污染排放量則可以達(dá)到驚人的25人年均生活污染排放量。在農(nóng)村當(dāng)?shù)?，每公頃土地承載動物糞便超過15噸，除了對農(nóng)村空氣產(chǎn)生嚴(yán)重影響之外，糞便當(dāng)中所包含的氨氮、有機(jī)氮等元素還會在高溫環(huán)境下逸出，并進(jìn)入空氣、土壤當(dāng)中，發(fā)生降雨后，這部分污染源則會直接進(jìn)入到土壤內(nèi)部進(jìn)行下滲，產(chǎn)生對于地下水的污染。

2.4? 人體健康影響

人類對氮循環(huán)的改變導(dǎo)致地下水中在不斷地積累硝酸鹽，硝酸鹽濃度過高，會對人體健康造成嚴(yán)重危害。高鐵血紅蛋白癥就是由于飲用水中硝酸鹽過高而引發(fā)的一種健康問題，硝酸鹽本身對人體沒有危害，但是硝酸鹽在人體中會形成亞硝酸鹽，進(jìn)而和血紅蛋白反應(yīng)，形成高鐵血紅蛋白，這種血紅蛋白不僅不能輸送氧氣的，還會影響血液中氧的傳輸能力。在新生兒體內(nèi)，會引發(fā)高鐵血紅蛋白癥，在含量較高時，還會有紫紺的出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致嬰兒出現(xiàn)黏膜變藍(lán)以及消化和呼吸系統(tǒng)疾病。大量硝酸鹽的攝取與癌癥、不良生殖結(jié)果以及其他健康問題存在復(fù)雜的關(guān)系，需要在未來進(jìn)行更加深入的研究。

3? 農(nóng)村地下水硝酸鹽污染的應(yīng)對處理措施

3.1? 開展面向農(nóng)村地下水資源的環(huán)境監(jiān)測工作

環(huán)境監(jiān)測工作在以往的工作實踐當(dāng)中主要集中表現(xiàn)在對于城市污染的監(jiān)測和評判當(dāng)中，目的在于利用標(biāo)準(zhǔn)化的城市污染控制手段，積極敦促城市污染排放源實現(xiàn)自我督導(dǎo)，完成排放控制。而對于農(nóng)村污染問題的治理和整肅工作，環(huán)境監(jiān)測工作則缺少指引和借鑒，導(dǎo)致農(nóng)村環(huán)境問題的發(fā)現(xiàn)和解決存在十分嚴(yán)重的滯后性。該次在結(jié)合農(nóng)村地下水生態(tài)資源的調(diào)研和分析后，提出結(jié)合農(nóng)村污染標(biāo)準(zhǔn)和脆弱性評價指標(biāo)的方式，構(gòu)建起基于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測工作模式，以此來實現(xiàn)面向農(nóng)村的環(huán)境監(jiān)控和管理[4]。

地下水脆弱性指標(biāo)是現(xiàn)代環(huán)境理論當(dāng)中基于地下水環(huán)境保護(hù)要求所制定的污染破壞分析方式，通過匯總自然因素和人為因素，對污染源頭的產(chǎn)生、擴(kuò)大、影響加深和治理等環(huán)節(jié)做出分析，最終歸納出脆弱性指標(biāo)分類，實現(xiàn)有理有序的環(huán)境監(jiān)控策略?，F(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測工作可以嘗試結(jié)合農(nóng)村地理環(huán)境的基本特征，將農(nóng)村環(huán)境中的土地類型、土壤介質(zhì)、水介質(zhì)、地下水埋深情況、地形、累計降水量、人口密度等作為硝酸鹽污染觀測和評價的主要分析對象，開展科學(xué)的監(jiān)督和評價工作，引導(dǎo)農(nóng)村地下水污染治理走入正軌[5]。

3.2? 積極開展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)打造

農(nóng)村地下水污染有著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一般特殊性，因此針對農(nóng)村地區(qū)環(huán)境開展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)的普及和實施，搭建面向未來的綠色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基地，將是從源頭控制地下水污染問題的主要策略?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)對于自然環(huán)境和諧的客觀追求，通過改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料、展開農(nóng)民綠色思想教育以及大力推廣清潔農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)的建設(shè)，來促使農(nóng)村農(nóng)業(yè)種植生態(tài)環(huán)境的形成。地方農(nóng)業(yè)技術(shù)站可以委派專門的農(nóng)業(yè)技術(shù)人員下鄉(xiāng)指導(dǎo)，改變原有農(nóng)村落后的生產(chǎn)技術(shù);地方政府則可以與農(nóng)村農(nóng)業(yè)合作社建立“幫扶計劃”，積極投入農(nóng)業(yè)廢棄物排放清理的相關(guān)設(shè)施，在保證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，維護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。

綜上所述，農(nóng)村地區(qū)的地下水硝酸鹽污染問題日益嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的落后和地方環(huán)境監(jiān)測能力的不足，是目前農(nóng)村生態(tài)建設(shè)亟待解決的問題之一。對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，合理構(gòu)建監(jiān)測環(huán)境、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)能力，是轉(zhuǎn)變原始農(nóng)業(yè)破壞性、污染性生產(chǎn)方式的不二法門。農(nóng)村人口飲水傾向于選擇安全達(dá)標(biāo)的飲用水源，集中供水、增加水處理裝置改善水質(zhì)等措施，保證人民身體健康。

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