德州地区地下水中磷的空间分布特征及来源分析

• 作者: 宋帅 常春平 张芳 李发东 李静 蔡文静
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 德州地区 地下水 总磷 正磷酸盐 溶解性总磷 溶解性正磷酸盐 空间分布 来源
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 页码范围: 456-464
• 页数: 9页
• 分类号: X523
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00456

摘要

地下水质量与居民饮水安全及人类健康密切相关,地下水污染会直接影响水体生态环境.饮用水中过高的磷会降低人体对钙和维生素D的吸收,对老年人的身体健康存在潜在负面影响.本文以德州地区地下水(常作为农村饮用水源)为研究对象,采集了研究区内的27个地下水样,并于现场测定pH和电导率等指标.参考我国《水和废水监测分析方法》和美国环境保护局(EPA)的方法,利用紫外分光光度计分析了地下水中总磷、正磷酸盐、溶解性总磷和溶解性正磷酸盐的含量及污染状况.借助于空间分析,探讨了其空间分布和来源.结果表明,德州地区地下水总磷含量为0～1.49 mg·L-1,正磷酸盐含量为0～0.11 mg·L-1,溶解性总磷含量为0.04～0.69 mg·L-1,溶解性正磷酸盐含量为0～0.06 mg·L-1.电导率和4种形态磷的含量均存在不同的空间差异性.整个研究区地下水电导率较高,变化范围为770～5 530 μS·cm-1,总体上从河流上游到下游呈明显阶梯状递增趋势；总磷和溶解性总磷含量的空间分布整体趋势从上游到下游逐渐降低,正磷酸盐出现了较明显的高值区、而溶解性正磷酸盐的空间分布整体上较均匀.影响地下水中磷含量的因素主要有地表水中磷的下渗和人类活动.该研究区各采样点地下水的埋深都在50 m以内,含水层为黄河冲积砂层,岩性主要为粉砂、细砂和中砂,累计厚度10～25 m,这样的土壤地质构造较易使地表水中的磷素渗漏到地下水中,且河流是该区地下水主要的补给源,越靠近河流越容易入渗.人类活动包括工业废水和生活污水处理不当等点源污染以及农药施肥等农业非点源污染.整个研究区地下水溶解性总磷含量的最大值达0.69 mg·L-1,平均值为0.20 mg·L-1,根据欧盟规定的饮用水中总磷酸盐的标准值(0.5 mg·L-1)和我国地表水环境质量标准(GB 3838-2002)的Ⅱ类(0.02＜溶解性总磷≤0.1 mg·L-1)或Ⅲ类(0.1＜溶解性总磷≤0.2 mg·L-1)标准,德州地区地下水中磷的超标率分别达7.41％、62.96％和40.74％.本研究为评价地下水中磷污染对人类健康及水体生态环境的影响提供了科学依据.