沈陽市地下水硝酸鹽氮水質變化趨勢分析

由鈺婷

（遼寧省沈陽水文局，遼寧 沈陽 110004）

地下水是水資源的重要組成部分，是我國生活用水、工業用水和農業灌溉用水的重要水源，是支撐維持自然生態環境可持續發展的重要因素。隨著經濟社會快速發展，城市污水、工農業廢水通過入滲補給、回灌下滲、直接排放等方式進入地下水體，形成部分地區地下水水質惡化趨勢，嚴重威脅到城鄉居民的飲水安全、工農業用水安全和生態安全。本文通過對比沈陽市地下水2017年豐水期與枯水期硝酸鹽氮濃度，得到2014年～2018年的硝酸鹽氮水質變化趨勢。

1 實驗方法

本實驗室對位于沈陽市康平縣、法庫縣、新民市、沈北新區、于洪區、東陵區、遼中區和蘇家屯區的42眼地下水監測井點進行了4次監測，時間分別為2017年3月、5月、9月和11月，其中9月為豐水期，3月、5月和11月為枯水期，依據國標方法對硝酸鹽氮進行了監測。同時選取2014年3月～2018年5月，5年連續監測的42個地下水站點，對水質資料進行整理和計算。使用肯代爾檢驗法，進行非流量調節濃度Kendall季節檢驗，得到42個站點的硝酸鹽氮濃度變化趨勢。

2 沈陽市2017年地下水枯水期與豐水期硝酸鹽氮濃度對比

2017年沈陽地區地下水枯水期及豐水期硝酸鹽氮濃度匯總圖，見圖1。由圖1可知，枯水期與豐水期不同濃度占比基本一致，硝酸鹽氮濃度＜5 mg/L，豐水期有16眼，占比38.1%；枯水期有14眼，占比33.3%，濃度5 mg/L～20 mg/L；豐水期和枯水期均有11眼，占比26.2%，濃度20 mg/L～40 mg/L；豐水期與枯水期均有9眼，占比21.4%，濃度40 mg/L～60 mg/L；豐水期有3眼，占比7.1%，枯水期有6眼，占比14.3%，濃度＞60 mg/L；豐水期有3眼，占比7.1%，枯水期有2眼，占比4.8%。同時，對比豐水期與枯水期的濃度變化，可以發現，大部分站點豐水期硝酸鹽氮濃度都要大于枯水期，豐水期濃度小于枯水期的站點有15眼，占比35.7%，這說明大氣降水對于NO3-貢獻較大。

圖1 沈陽地區2017年地下水枯水期和豐水期硝酸鹽氮濃度匯總圖

硝酸鹽氮枯水期和豐水期均＜5 mg/L的地下水井共12眼，占比28.6%；常年濃度無變化的地下水井共29眼，占比69.0%；濃度高于60 mg/L地下水站點為照星臺、北崗子、周坨子，且枯水期和豐水期濃度均較高。

圖2 沈陽市各縣區2017年枯水期和豐水期硝酸鹽氮分布圖

根據《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006），硝酸鹽氮地下水源限值為20 mg/L，見圖2。枯水期時，法庫縣、新民市、沈北新區、于洪區、東陵區、蘇家屯區符合飲用標準的地下水井占比均達到50%以上，分別占比66.7%、50%、75%、100%、100%、80%；豐水期時，康平縣、法庫縣、沈北新區、于洪區、東陵區、蘇家屯區符合飲用標準的地下水井占比均達到50%以上，分別占比75%、66.7%、75%、100%、100%、100%。遼中區地下水硝酸鹽氮含量全年都較高，枯水期和豐水期不符合引用標準比例均達62.5%；康平縣、蘇家屯區豐水期符合飲用標準比例較枯水期高；法庫縣、新民市、沈北新區、于洪區、東陵區、遼中區豐水期和枯水期比例保持不變，于洪區、東陵區能夠達到100%；監測地下井中硝酸鹽氮濃度＞60 mg/L的枯水期時有2眼，豐水期時有3眼，全部位于新民市。豐水期硝酸鹽氮濃度較枯水期變大，說明降水和灌溉對于氮肥滲入地下水有明顯影響，應予以重視。

3 沈陽市2017年硝酸鹽氮濃度空間變化特征

根據地下水質監測結果繪制2017年枯、豐水期硝酸鹽氮濃度等值線圖，見圖3。由圖3可知，枯水期硝酸鹽氮濃度在0.24 mg/L～108 mg/L，呈現四周濃度高，中部地區濃度低的特點，康平縣、沈北新區硝酸鹽氮濃度較高；豐水期硝酸鹽氮濃度在0.50 mg/L～117 mg/L，呈現中部地區濃度高，四周濃度低的特點，康平縣、新民市硝酸鹽氮濃度較高。

圖3 沈陽市2017年硝酸鹽氮濃度等值線圖

4 沈陽市2014年～2018年地下水硝酸鹽氮濃度變化趨勢

通過非流量調節濃度Kendall季節檢驗，得到了42個站點的硝酸鹽氮濃度變化趨勢。其中，42個站點中有32個均為無明顯升降趨勢；呈下降趨勢的有8個，占比19.0%，呈上升趨勢的有2個，占比4.8%。從行政區看，康平縣有3個站點呈下降趨勢，分別為海州、四家子和康平，占75.0%；于洪區有1個站點呈下降趨勢，為彰驛，占比33.3%；沈北新區有4個站點呈下降趨勢，分別為道義、石佛寺、蒲河和新城子，占比100%；新民市有2個站點呈上升趨勢，分別為馬虎山和金五臺子，占比16.7%。說明康平縣和沈北新區地下水硝酸鹽氮污染減輕，水質呈向好趨勢；新民市的地下水硝酸鹽氮污染污染加重，應該引起有關部門重視。

5 結論

沈陽市2017年地下水豐水期硝酸鹽氮濃度大于枯水期濃度，說明降水影響顯著；從各縣區看，枯水期時，法庫縣、新民市、沈北新區、于洪區、東陵區、蘇家屯區符合飲用標準的地下水井占比均達到50%以上，豐水期時，康平縣、法庫縣、沈北新區、于洪區、東陵區、蘇家屯區符合飲用標準的地下水井占比均達到50%以上；遼中區地下水硝酸鹽氮含量全年都較高，枯水期和豐水期不符合引用標準比例均達62.5%；康平縣、蘇家屯區豐水期符合飲用標準比例較枯水期高；法庫縣、新民市、沈北新區、于洪區、東陵區、遼中區豐水期和枯水期比例保持不變、于洪區、東陵區能夠達到100%。

監測地下井中硝酸鹽氮濃度＞60mg/L的枯水期時有2眼，豐水期時有3眼，全部位于新民市。通過硝酸鹽氮不同空間比對，枯水期硝酸鹽氮濃度呈現四周濃度高，中部地區濃度低的特點，豐水期呈現中部地區濃度高，四周濃度低的特點；通過濃度變化趨勢分析，得到2014年～2018年康平縣和沈北新區地下水硝酸鹽氮污染減輕，水質呈向好趨勢；新民市的地下水硝酸鹽氮污染污染加重。

針對沈陽市地下水硝酸鹽氮污染嚴重問題，應加強對地下水硝酸鹽氮污染的重視，做好地下水硝酸鹽氮污染的防治工作。為此，提出以下建議：

（1）對沈陽市地下水的硝酸鹽氮含量進行跟蹤監測，提高監測頻次，增加監測站點。加強基礎設施建設，建立水質監測網，逐步建立和完善水環境監測體系。對重點污染區域進行重點監測，系統掌握區域地表水、地下水水質的變化趨勢及動態特征；

（2）開展沈陽市化肥使用與地下水硝酸鹽氮污染的關系調查，針對不同地區、不同作物、不同季節及不同土質制定科學的農田施肥方法。嚴格控制化肥用量，合理篩選化肥種類，做到農業施肥因地制宜、因時制宜，減少對地下水的污染；

（3）對城市生活垃圾進行綜合治理，減少地表污水下滲對地下水的污染。對于農村常見的旱廁、化糞池等，應將其并入市政管網，運用排水管道進行輸送；城市生活垃圾應摒棄填埋方式，應用新的垃圾處理技術，對垃圾進行循環利用并進行有效降解；

（4）提高地下水應用效率，杜絕浪費情況產生。從可持續發展角度出發，有計劃的開發和利用地下水資源，禁止過度開采，防止地下水過度使用，從而遏制地下水位下降過快所導致的地面沉降情況，還應在開采同時對地下水進行回灌補給，保證地下水采補平衡；

（5）加強地下水保護宣傳力度，通過有關部門組織在市區及周邊縣區進行《中華人民共和國水法》的宣傳，提高居民對地下水的保護意識，建立起水資源危機意識，把節約水資源作為我們自覺的行為準則，采取多種形式進行水資源警示教育。