淮河流域沙颍河段浅层地下水水质状况及污染特征
王献坤 左正金 罗文金 程生平 薛保民
(河南省地质调查院,郑州450007)
摘要:本文依据2003、2004年度环境水文地质调查及水质分析成果资料,对淮河流域沙颍河段(河南省域)浅层地下水质量现状、污染现状进行了评价;并分析研究了浅层地下水的面状污染特征、带状污染特征、垂向污染特征、居民区内外污染特征。
关键词:浅层地下水;地下水质量;地下水污染;污染特征
1 前言
研究区位于淮河流域沙颖河的中下游(河南省中东部),隶属许昌市、漯河市、周口市,面积约1.2万km2,平均人口密度900人/km2,东部可达1200人/km2。研究区属黄淮冲积平原,地形平坦,地势西北高东南低,地面标高100~36m,地面坡降0.5‰左右。沙河、颍河、汾河、贾鲁河由西北流向东南,在东南出境。第四纪以来地壳长期处于不断下降状态,沉积了巨厚的松散堆积物,厚约300m以上。地表岩性主要为粉土、粉质粘土。
遵循以“地层分层为基础,水文地质要素为依据,开发利用为目的”的原则,将研究区地下含水系统分为两个含水层组:(1)浅层含水层,控制深度50m左右,主要由Qh、
地层组成;(2)中深层含水层,控制深度50~400m左右,主要由 地层组成。
2 浅层地下水水质质量现状
依据“淮河流域环境地质调查技术要求”,选取19项因子,包括:pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、高锰酸盐指数、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、挥发性酚类、铁、锰、铅、砷、汞、镉、铬(六价)、氟化物、氰化物。按《地下水质量标准(GB/T14848-93)》判定地下水的质量类别。
图1显示了埋深小于20m时地下水质量:以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水分布为主,Ⅲ类水只有零星分布,Ⅴ类水分布面积最大。Ⅲ类水面积441.8km2,占3.51%。Ⅳ类水:分布面积3658.9km2,占29.12%,主要超标因子有总硬度、锰、氟化物、铁、亚硝酸盐。Ⅴ类水面积8465.1km2,占67.37%,主要超标因子有总硬度、硝酸盐、氯化物、溶解性总固体、锰、氟化物、硫酸盐。
埋深20~50m的地下水质量比埋深小于20m的地下水质量要好得多。其Ⅱ、Ⅲ类水分布面积1238.0km2,占10.21%;Ⅳ类水面积7472.9km2,占59.47%,主要超标因子为总硬度、氟化物、锰;Ⅴ类水分布面积3810.0km2,占30.32%,其主要超标因子有总硬度、氟化物、硝酸盐、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体。
图1 浅层地下水(埋深小于20m)质量评价图(2003~2004)
3 水质污染现状
3.1 背景值的确定及评价方法
本次地下水污染评价,确定地下水背景值的方法为:80年代以前浅层地下水水质污染轻微,可采用历史水质资料,根据数理统计方法求取其背景值[1];无历史资料数据的因子,则按照地下水质量标准Ⅱ类水的上限确定相应的背景值。评价的因子与质量现状评价时基本一致。
评价方法采用内梅罗指数法,用内梅罗指数PI对污染程度进行分级和分区,内梅罗指数计算公式为:
华东地区地质调查成果论文集:1999~2005
式中:PI—合污染指数
华东地区地质调查成果论文集:1999~2005
—各单项组分评分值I的平均值;Imax——单项组分评分值I的最大值。
根据PI值计算结果,按下表(表1)规定划分地下水污染级别。
表1 地下水污染级别分类表
3.2 地下水污染现状
埋深小于20m的地下水污染现状见图2所示。未受污染区呈点状分布,面积128.2km2,占1.02%;轻微污染区面积2656.4km2,占21.14%;中等污染区面积4132.9km2,占32.89%,主要污染因子氯化物、硝酸盐、硫酸盐、总硬度、溶解性总固体、高锰酸盐指数。严重污染区面积5648.4km2,占44.95%,主要污染因子有氯化物、溶解性总固体、硝酸盐、总硬度、硫酸盐、高锰酸盐指数。
图2 浅层地下水(埋深小于20m)污染现状评价图(2003~2004)
埋深20~50m的地下水污染现状与埋深小于20m时相比污染较轻,严重污染区分布位置相近,但面积变小。未受污染区零星分布,面积305.3km2,占2.43%。轻微污染区面积4076.4km2,占32.44%。中等污染区面积5054.0km2,占40.22%;严重污染区面积3130.2km2,占24.91%,主要污染因子是氯化物、硝酸盐、溶解性总固体、硫酸盐、总硬度。
4 地下水污染特征
4.1 面状污染特征
依据污染评价图及其他资料,可以得出浅层地下水在平面上的污染特征。
(1)未受污染区、轻微污染区一般分布于城市的上游,无污水渠(沟)通过。
(2)中等污染区一般处于污水沟较少、距城市有一定距离的区域,城市及工业污染不严重,主要污染是当地生活污水、生活垃圾及农药、化肥等。
(3)严重污染区,一般位于城市的下游排污区或地势地洼容易聚集污水的地区。前者如周口市、漯河市及许昌市下游一带,该区污水沟较发育,污水通过入渗、灌溉等方式污染地下水。后者如鄢陵南王岗一带,地势较低洼,污染的河水通过引水渠易在本区滞溜,再加上污水灌溉以及当地的生活污染、农业污染,使污染程度较重。
4.2 带状污染特征
沿污水河(沟)两侧附近浅层地下水受到污染,污染宽度与排污时间长短、污水水质状况、河沟宽度、深度、岩性、补排关系等因素有关。一般距污水河(沟)愈近污染愈严重,严重污染带的宽度一般可达50~150m。
从表2可知,在距污染河沟200m以内,靠近污染沟的水质明显劣于远离污染沟的地下水水质;而当离污染沟的距离大于300m以后,距污染河沟的远近对地下水水质差异的影响就不是那么明显了(参见表2Qs054、Qs055)。严重污染带的宽度一般达150m。
表2 距污水河沟不同距离浅层地下水质对比表
4.3 垂向污染深度
垂向污染深度受地层结构特征等因素控制。由不同深度的水井(相距很近)水质对比结果(表3)可知,深度大的水质明显好于深度小的水质,如SW095(井深7m)、SW094(井深25m),在水质质量、内梅罗指数、各主要污染因子均有明显的区别。
表3 不同深度浅层地下水质对比表单位:mg/L
由全区不同井深地下水质量类别统计成果(表4)和全区不同井深综合污染内梅罗指数统计成果(表5)可以看出,大致以埋深15~20m为界,其上与其下的质量类别、综合污染内梅罗指数有明显的区别。如表4中,15~20m以上,Ⅴ类水一般占70%以上,而15~20m以下一般为50%左右;又如表5中内梅罗指数平均值,15~20m以上一般大于8,而以下一般为3~6。
当埋深大于50m时,其质量类别、内梅罗指数与浅层地下水均有明显的区别。如Ⅴ类水只占30%左右,内梅罗指数平均值2~5。研究区30~50m以下有较厚的粘性土层,致使浅层水与中深层水联系微弱,因此,中深层水基本不受地表污水及浅层地下水的污染,这也可以通过浅层、深地下水的水化学类型、各因子含量得到证实,如周口—沈丘一带,浅层水为钙镁型水,总硬度大部分达500mg/L以上,而深层水为钠型水,总硬度60~200mg/L。
综合以上分析,研究区地下水污染深度一般可达30~40m,埋深15~20m以浅的地下水污染程度明显偏高,即随着深度的增加,污染减轻。
表4 不同井深地下水质量类别统计表
表5 不同井深地下水内梅罗指数统计表
备注:S区位于西部,N区位于北部,E区位于中东部
4.4 居民区内外水质差异
根据110眼村内、村外不同井深的浅层地下水的水质类别、内梅罗指数的统计对比,可以初步得出如下认识(表6)。
表6 村内、村外水质对比表
(1)井深小于20m时,村外水质明显的好于村内水质。村内的水质类别Ⅴ类水的样数占87.69%,Ⅲ、Ⅳ类水只占12.31%;村外的水质类别Ⅴ类的占42.86%,Ⅲ、Ⅳ类水占57.14%。平均内梅罗指数村内的为16.45,村外的为3.32。
(2)井深大于20m时,村外水质总体上仍好于村内水质,但并没有井深小于20m时明显。村内的水质类别Ⅴ类水占33.33%,Ⅲ、Ⅳ类水占66.67%,而村外水质类别Ⅴ类水占20%,Ⅲ、Ⅳ类水占80%。平均内梅罗指数分别是村内3.84、村外3.36。
(3)不同埋深的地下水水质有明显差异,井深大的水质明显好于井深小的水质。
综合以上分析,村镇自身生活垃圾、生活污水的污染,是造成浅层地下水污染的一个重要的原因。
5结论
(1)淮河流域沙颖河段浅层地下水水质质量状况堪忧,Ⅴ类水分布面积分别占总面积的67.37%(埋深小于20m)、30.32%(埋深20~50m)。
(2)总体上,大致以埋深15~20m为界,界线以下的水质明显好于以上的水质。
(3)研究区水质恶化主要是人为污染造成的,污染源主要有城市废水、废渣,农村生活污水、垃圾农药、化肥等,主要污染因子有总硬度、硝酸盐、氯化物、溶解性总固体等。
(4)依据内梅罗指数对污染程度进行了评价、分区,平面分布特征是重污染区一般位于城市的下游排污区或地势地洼容易聚集污水的地区。
(5)沿污染河(沟)的带状严重污染宽度一般可达150m左右。垂向污染深度一般可达30~40m。
(6)居民区内外浅层地下水质差异非常明显,村内水质明显劣于村外水质,说明村、镇自身生活污染是浅层地下水污染的重要因素。
参考文献
[1]王献坤,左正金,吕志涛等.河南省沈丘县地下水污染区饮水工程勘察报告.河南省地矿厅第一地质工程院,1999
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[6]王华东,王建民,刘永可等.水环境污染概论.北京:北京师范大学出版社,1984
Water Quality Condition and Pollution Characteristic of the Shallow Groundwater in Shaying Section, Huaihe River Basin
Wang Xiankun, Zuo Zhengjin, Luo Wenjin, Cheng Shengping, Xue Baomin
( Henan Institute of Geological Survey, Zhengzhou 450007)
Abstract: This article carries on the appraisal to the water quality and the pollution present situation in the shallow groundwater in the Huaihe River basin (the Shaying section), then analyses the surface pollution characteristic, the belt-shaped pollution characteristic, hang to the pollution characteristic, the inside and outside pollution characteristic in residential area shallow groundwater according as the investigation on environment、 hydrology and geology and the result of the water qualiy analysis in 2003 and 2004 years.
Key words: Shallow groundwater; Groundwater quality; Groundwater pollution; Pollution characteristic
可能有点多,自己慢慢看吧
当今,在淡水资源十分紧张的情况下,许多地方利用污水灌溉农田。未经处理的污水,既含有农作物生长所必需的养分,又含有有毒成分。盲目使用污水,不仅会污染土壤,而且还会影响农作物的生长和产品质量,损害人体健康。为了科学利用污水,妨患于未然,现将国家颁布的“农田灌溉水质标准”(GB 5084-92)中提到的水环境中的主要污染物的超标对农业环境的危害分述如下:
1、五日生化需氧量
五日生化需氧量是指在好氧的条件下,温度为20 培养水样5天水中微生物分解有机质的生物化学过程中所需要的溶解氧量。五日生化需氧量常作为水体有机物污染程度的指标。
灌溉水中的需氧有机污染物进入农田后,最终要被分解。在处于氧化条件的旱田土壤中,有机物质将被分解为二氧化碳和水等;在水田处于还原条件的土壤中,将生产氨气、沼气、有机酸、乙醇类等中间代谢产物。在分解过程中,由于消耗了水中的溶解氧及土壤中的氧化物的氧,从而使土壤的氧化还原电位下降,产生二价铁、硫化氢、二价锰等。
灌溉水中需氧有机物的含量不太高时,对作物生长一般无不良影响,在一定条件下甚至还有改良土壤,促进增产的作用。但是,需氧有机物的含量过高时,上述产生的过剩的二价铁、硫化氢等就要随同有机酸等一起被水稻吸收,阻碍植株体内的代谢活动,抑制根系生长,甚至引起烂根,以至影响地上部植株的发育。尤其是作物对氮、磷、钾等养分的吸收受到阻碍后,必然造成作物减产。
需氧有机物污染对水稻的危害一般在水田入水口附近较明显,这是由于水中不溶性的有机物多半沉积在这里,土壤发生还原性危害所致。国标要求灌溉水中五日生化需氧量的含量:水作应小于80 mg/l,旱作应小于150 mg/l,蔬菜应小于80 mg/l。
2、化学需氧量
化学需氧量是在一定的条件下用强氧化剂氧化水样时,所消耗该氧化剂量相当的氧的质量浓度,以氧的mg/l表示。它是指示水体被还原性物质污染的主要指标。其中包括大多数有机物和部分无机还原物质。
作为灌溉水的污染指标,化学需氧量与五日生化需氧量具有一定的类似性质,只是化学需氧量除了包括需氧有机生物氧化所耗之氧外,还包括无机还原性物质化学氧化所耗的氧。国标要求灌溉水中化学需氧量的含量:水作应小于200 mg/l,旱作应小于300mg/l,蔬菜应小于150mg/l。
3、悬浮物
悬浮物系指水样经过虑后,截留在虑片上并于103~105 烘至恒重的固体物质。
含有大量的悬浮物的污水灌入农田后,由于流速减缓或胶体被破坏而使悬浮物大量沉淀,如果这些沉淀是由金属粉末、泥沙组成,则会覆盖在农田表层而影响农田的肥力;悬浮物还是水中各种重金属污染物的吸附剂,这些重金属污染物随着悬浮物一起沉淀在农田,造成重金属污染物在土壤和作物中的积累。国标要求灌溉水中悬浮物的含量:水作应小于150 mg/l,旱作应小于200 mg/l,蔬菜应小于100 mg/l。
4、凯氏氮
凯氏氮是指以凯氏法测得的含氮量。它包含了氨氮和在此条件下能被转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。
氮本是植物生长所必需的营养物质,但当其含量过高时会使土壤板结,影响作物的生长。国标要求灌溉水中凯氏氮的含量:水作应小于12 mg/l,旱作应小于30 mg/l,蔬菜应小于30mg/l。
5、总磷(以P计)
动物或植物内所含磷质,经过分解与氧化作用,最后生成硫酸盐。人每天从食物中得到的磷质,经过新陈代谢而排出硫酸盐。洗涤剂、磷肥及骨粉等工厂废水中也含有磷酸盐。天然水中磷酸盐含量一般较低,如果水中发现过量的磷酸盐存在可表明水被污染。若同时发现过量的硝酸盐和氯化物时,更可以进一步证实动物性物质曾经污染过水源。
天然水和废水中的磷以正磷酸盐、缩合磷酸盐以及与有机体相结合的磷酸盐3种形态存在。总磷量即水样中各种形态的磷经消解后转变成正磷酸盐的总磷浓度。
磷也是植物生长所必需的营养物质,但当其含量过高时会使土壤板结,影响作物的生长。国标要求灌溉水中总磷的含量:水作应小于5.0 mg/l,旱作应小于10 mg/l,蔬菜应小于10 mg/l。
6、水温
水温过低会减缓植物生长,水温过高会造成植物根系腐烂、死亡,农灌水水温要求小于35 。
7、pH值
pH值除直接影响植物生长外,还会使一些营养物质被淋失或被土壤固定,造成植物缺乏养分而致害;或吸收了有毒的元素,造成生理危害,这些都是导致植物死亡的原因。pH值小于4,大于9时,对农作物均会产生不良影响。用pH低于3,高于11的水灌溉作物,作物很快死亡。大部分栽培植物喜欢在弱酸性和弱碱性条件下生长。它们对pH的适应范围为4~9,最宜范围为5-8.5。不同作物对pH值的要求不同。小麦在弱酸性条件下比中性条件下生长的好。国标要求灌溉水的pH值允许范围是5.5~8.5。
8、全盐量
全盐,主要是钙、镁、钠、钾所形成的硫酸盐、盐酸盐和碳酸盐,它们对作物的影响主要是通过离子起作用。对作物危害最大的是钠盐,钙盐和镁盐对作物也有一定的影响,但并不占主导地位。
灌溉水含盐量在1000mg/l以上,对作物生长有抑制作用,有使土壤积盐的可能性。含盐2000mg/l以上,使土壤积盐明显,会导致作物产量下降。土壤盐分增加,使土壤溶液浓度提高,物质形态变化,造成植物吸收水分和养分的困难,植物因缺乏养料导致减产或最后死亡。因盐类对离子的拮抗作用和协同作用,在灌溉水中,必须注意多种盐类的存在,以防治单因子盐类对作物的伤害。国标要求灌溉水的全盐量在非盐碱地区应小于1000 mg/l,在盐碱地区应小于2000 mg/l,有条件的地区可以适当放宽。
9、氯化物(以CL计)
氯化钠危害小麦发芽的临界浓度为2000mg/l,危害水稻发芽的临界浓度为1000mg/l。国标要求灌溉水的氯化物的含量应小于250 mg/l。
10、硫化物(以S计)
地下水(特别是温泉水)及生活污水,通常含有硫化物,其中一部分是在厌氧条件下,由于细菌的作用,使硫酸盐还原或由含硫有机物的分解而产生的。某些工矿企业,如焦化、造气、选矿、造纸、印染和制革等工业废水亦含有硫化物。
水中硫化物包括溶解性的 、 、 ,存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及未电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气、产生鸡蛋臭味,且毒性很大。硫化物是水体污染的一项重要指标。
硫化物浓度即使很低也会使土壤有臭味,因此禁止采用含硫化物的废水灌溉作物。国标要求灌溉水的硫化物的含量应小于1.0 mg/l。
11、汞及其化合物(按Hg计)
含汞0.005mg/l以上的水溶液灌溉水稻,糙米中含汞量均超过我国《食品中汞允许量》规定的0.02毫克/公斤的标准。汞在糙米及油菜中的残留量随灌溉液中汞的浓度的增加而增加。汞在水稻各器官中的分配为根>茎叶>壳>糙米。
灌溉水中含汞0.005mg/l,则汞在土壤表层即稍有积累,长期灌溉可造成汞在土壤表层的积累,污染土壤,造成对作物的危害。土壤中含汞量随灌溉水中汞的浓度的增加而增加。随灌溉水进入土壤中的汞主要集中在表层0-5厘米处。农作物能从被污染的土壤中吸收汞。作物中含汞量与土壤积累量成正相关。根据汞对农作物生长,产量的影响及农产品中的残留,在土壤的积累,考虑到汞的毒性较大,长期灌溉能污染土壤,拟定汞的农田灌溉水质标准为0.001mg/l。
12、镉及其化合物(按Cd计)
土壤对镉有很强的吸附力,特别是粘土和有机质多的土壤,易于造成镉含量的积蓄。当土壤的pH值偏酸时,镉的溶解度增高,而且在土壤中易移动,可能污染地下水,同时也易被植物从根部吸收;当土壤pH值偏碱时,镉的移动性差,作物也难以吸收。在铜、锌、砷、镉这些元素中以镉最容易造成土壤污染。
当灌溉水中或土壤中含有一定镉时,均可被农作物吸收和在土壤中造成积蓄,其吸收量和积蓄量的多少随灌溉水中镉浓度、灌溉量和污灌年限的增加而增加。农作物吸收镉后,镉在植物体内的分布顺序是根>茎叶>籽实。各种作物吸收镉的能力有很大差异,小麦的吸收能力比水稻高,而玉米的吸收能力又低于水稻。由于镉大量地积累在植物根、茎叶中,因此,在受镉严重污染的农田里,农作物的茎叶不宜作家畜饲料,根茬也不宜沤制肥料。为了防治土壤及在其上生长的农产品中有镉的积累,建议灌溉水中镉的最高允许浓度不应超过0.005mg/l。
13、砷及其化合物(按As计)
砷在土壤中的残留主要集中在表层,自上而下的移动性小。
利用含砷污水灌溉农田,随灌溉水中砷含量的增高和灌溉次数的增加,砷在土壤和作物中累积增加,使作物受害,污染收获物。0.05mg/l以上的砷使水稻减产15.9%。0.1mg/l以上的砷使油菜减产10.3%。水稻、油菜减产百分率均随砷浓度的增高而增加。用含砷0.25mg/l的水灌溉水稻,开始在糙米中出现残留。含砷0.5mg/l水灌溉油菜,在油菜中开始出现砷残留。用含砷0.5mg/l以下的灌溉水对水稻、油菜生长影响不明显;含0.5mg/l以上砷的水对水稻、油菜生长有抑制作用,抑制程度随砷的浓度增高而加大,含砷0.5mg/l为危害浓度,100mg/l为致死浓度。因为砷及其含砷化合物毒性很强,对人、蓄的健康有较大影响。规定灌溉水中的砷含量:水作、蔬菜不得超过0.05mg/l,旱作不得超过0.1mg/l。
14、六价铬化合物(按Cr 计)
含六价铬的灌溉水对水稻、小麦种子的萌发及其生长发育都有一定影响。水稻、小麦均能吸收灌溉水及土壤中的铬。铬对数种蔬菜及谷物的生长有刺激作用。铬浓度5mg/l对作物有害;浓度10mg/l时作物出现严重的萎黄病;铬与镍协同作用时,铬浓度仅2mg/l即对作物产生损害。铬还在作物内积累。吸收的铬主要积累在根中,其次是茎叶,少量积累在籽实里。
含铬污水灌溉后,土壤可以积累铬。植物吸收和土壤积累的铬都随灌溉水中铬的浓度的增加及灌溉年限的增加而增加。可通过增加土壤有机质施用量和适当提高土壤的pH值来减少铬污染造成的危害。为防止铬对农作物、土壤造成的污染危害,灌溉水中铬的最高允许浓度控制在0.1mg/l以下。国标要求灌溉水的六价铬的含量应小于0.1 mg/l。
15、铅及其化合物(按Pb计)
含铅污水灌溉农田,其最高允许量应在1.0mg/l以下,否则抑制植物生长。进入土壤的铅主要分布在土壤表层。当污灌水中铅的浓度为50ppm左右时,对水稻产生毒害作用。但污水中硫酸根离子含量较多时,易生成硫酸铅,就没有危害了。铅对植物毒性比砷、铜小。作物可以通过根吸收土壤或灌溉水中的铅,并主要积累在根部,只有极少部分转移到地上部。国标要求灌溉水的铅及其化合物的含量应小于0.1mg/l。
16、铜及其化合物(按Cu计)
含铜污水灌溉农田,其最高以允许量应在2.0mg/l左右。铜是植物必需的微量元素。植物缺铜时,幼叶尖端干枯,叶片脱落,生长受到抑制。谷类作物一般不能结实。土壤含铜过高时,作物主要积累在根部,造成根系发育恶化,减弱了根对各种营养成分的吸收。作物受害的程度,一般是随农业环境中铜的含量的增加而加重。铜被作物吸收后,以根部分布的最多,茎叶次之,籽粒中最少。国标要求灌溉水的铜及其化合物的含量应小于1.0 mg/l。
17、锰
锰浓度1~10mg/l对豆类有害;达5mg/l对橙和柑桔幼苗有致毒作用;锰浓度5~10mg/l对西红柿有致毒作用;锰浓度10~25mg/l对大豆和亚麻有致毒作用。
18、锌及其化合物(按Zn计)
锌是植物生长必需的微量元素。锌可以间接影响植物生长素的形成,在缺锌的土壤里,作物生长常常受到抑制,并出现各种病症。含锌废水灌溉农作物,锌可以在土壤内累积,并能富集。土壤里含锌过高时,主要伤害作物的根系,使根的伸长受到阻碍,叶子呈黄绿色,并逐渐萎黄,而且分孽少,茎短。小麦受锌危害,叶尖上即出现黄褐色的条斑点。被吸收的锌主要积蓄在植物的根部,也有一部分向茎叶中转移。锌在植物体内的移动性居于中等水平,向籽实中的转移不如镉。我国规定灌溉水中锌及其化合物的含量为不超过2.0mg/l。
19、氟化物(按F计)
氟在植物体的积累随着植物种类不同而有所差异。氟化物含量在34.0mg/l以下,水稻生长发育未受影响;113.25mg/l以上,水稻生长发育受到抑制;453mg/l可致水稻死亡,但此浓度以下对茄子无影响。含氟污水中有一定的磷酸盐,污灌后硫化细菌增加,可促进磷酸盐的转化,提高了土壤中可溶性磷的含量,有利作物生长。含氟污水灌溉后细菌数量增大,生物学过程旺盛,产量增加。由于不同作物对氟敏感程度不同,为避免对地面水和渔业的污染危害,为保护整个农业环境和人民健康,规定氟的灌溉标准为高氟区应小于2.0mg/l,一般地区应小于3.0mg/l。
20、氰化物(按游离氰根计)
50mg/l以上氰对水稻、油菜的生长、发育和产量有影响,并开始在糙米、油菜中有残留,残留量随灌溉浓度最高而加大。
根据不同生育期污灌氰残留量不同,在生产上利用含氰污水灌溉水稻宜在前期,不宜在后期。不同浓度氰在水稻根、茎、叶中有残留,残留量与浇灌浓度成正相关。残留量:根>茎叶>谷壳>糙米。根残留量占80%左右,茎叶占15%左右。不同浓度氰在土壤中有残留,残留量随着浓度增加而增大,但不与灌溉浓度成正比上升。土壤中氰的分解速度与气温和灌溉浓度有关,但无论在何种气温下,土壤中氰的分解速度都与灌溉氰的浓度成正相关。氰化物随水进入土壤后消失的速度较快,在土壤中不会逐年积累。一般大田土壤中,氰的年净化率都在90%以上。采取隔年清污轮灌,不会造成土壤和水稻的明显污染。国标要求灌溉水的氰化物的含量应小于0.5mg/l。
21、挥发性酚
灌溉水中的酚,高浓度时(50-1000mg/l)可影响作物的正常生长和产量,甚至造成作物的死亡(1000mg/l)。低浓度时(30mg/l)可促使作物增产。不影响作物正常生长和产量的安全浓度在50mg/l左右。灌溉水中的酚可造成作物体内酚量的增加。作物体内的酚量随灌溉水中酚浓度的提高而增加。作物体内酚积累量茎>根>籽粒。酚毒性较小,酚在作物中的积累问题,以及酚对作物生长、产量的影响问题,不会成为制定农田灌溉水质标准的限制因素。
含酚污水进入土壤,主要分布在土壤表层,50厘米以下的土层中酚的含量极少。土壤对酚具有较强的净化能力,酚在土壤中的年净化率在90%以上。因此,低浓度含酚污水灌溉后,不会影响土壤肥力,也不会造成土壤污染。国标要求灌溉水的挥发酚的含量应小于1.0 mg/l。
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