松花江吉林段沿岸浅层地下水硝酸盐污染特征和影响因素分析摘要：采用普通克里金插值方法分析了松花江吉林段沿岸浅层地下水中N03-N浓度分布特征，并探讨了地下水硝酸盐污染的影响因素。结果发现：常数趋势球型模型适用于描述研究区地下水N03-N浓度分布空间变异性，N03-N浓度在一定范围内存在空间相关性，空间相关距离为5478.66m；超过地下水质量III类水标准20mg/L的面积占研究区面积的62.07%；人类活动对硝酸盐氮的空间分布的影响比水文地质条件影响显著。其中，水文地质条件包括降水量、包气带介质、土壤介质、地下水埋深、丰水期松花江补给两岸地下水的水力关系和以Fe2+、Mn2+作为电子供体的自养反硝化作用，而人类活动影响主要包括农业施用的化肥、农药，生活污水、工业废水排放，垃圾与粪便的淋滤液等。关键词：地下水；硝酸盐；克里格；反硝化作用；GIS中图分类号：P342文献标志码：A文章编号：1672-1683(2014)06-0006-06地下水资源是人类赖以生存的最主要供水水源。但自20世纪70年代以来，地下水硝酸盐污染逐渐成为全世界范围内显著的环境问题［1］。硝酸盐具有较好的移动性，容易通过包气带进入含水层。引起硝酸盐污染的因素有施用化肥和有机肥、生活污水、垃圾与粪便的下渗水、畜舍排水、污水灌溉、污染土地、工业污染源和大气氮化合物的沉降等［2］。高硝酸盐浓度会导致高铁血红蛋白症⑶、胃癌［4］、非霍尔金淋巴癌和诸如地表水富营养化等环境问题⑸，因此世界卫生组织（WHO）颁布的饮用水质标准规定N03-N含量的最大允许浓度为10mg/L,美国和中国分别为11.3mg/L和20mg/Lo克里格方法广泛应用于描述地下水中硝酸盐浓度空间变异性［6-8］o但根据硝酸盐空间分布特征确定地下水硝酸盐污染影响因素的研究较少。许多学者研究表明地下水硝酸盐污染的影响因素很多，主要包括土地利用类型、地表输入氮负荷、地下水补给量、土壤特征、地下水埋深、井使用时间和周边污染物的距离等［9-10］,但饱和带特征（如含水层厚度、反硝化作用等）对地下水硝酸盐污染的影响分析相对薄弱。同时吉林市是以松花江为主要供水水源的城市，抗风险条件差，而丰富的地下水资源可以在应急供水中发挥主导作用，为城市可持续发展起到支撑作用。但1988年-2004年间，地下水中硝酸盐氮超标样点占总采样点比例由0%上升到50%,硝酸盐氮逐渐成为吉林市地下水水质变差的主要指标[ll]o目前松花江沿岸地下水研究程度尚显不足，尤其是地下水污染特征及演化规律不清。因此，本次研究以硝酸盐为特征污染物，采用克里格方法分析地下水中硝酸盐污染特征，结合饱和带特征综合分析地下水硝酸盐污染的影响因素，其结果可为区域和流域地下水污染防控和修复、改善当地水质和保证供水安全提供理论依据。1研究区概况研究区位于第二松花江上游吉林段5〜10km范围内,东西长9〜13km,南北长13.95km,总面积104.5km2,其中松花江右岸为龙潭区，左岸为昌邑区。干流松花江在区内的较大支流为?牛河。区内多年平均降水量为645.5mm,多年平均蒸发量为1506mm。总体地形东南高、西北低，地貌上是，由河漫滩、一级阶地和二级阶地组成的河谷冲积平原。松散岩类孔隙潜水是区内工农业生产与生活用水的主要水源，赋存于全新统、上更新统及下更新统强透水的砂砾、圆砾及砾卵石层中，分布在松花江及？牛河河漫滩和一级阶地区。含水层颗粒粗，导水性强，水量丰富，地下水径流条件好，运移方向均指向河流。大气降水和地表水下渗是本区地下水主要的补给来源,地下水开釆和向河流排泄量是重要的排泄方式。2样品采集和分析2005年平水期在研究区内采集浅层地下水样24个，同时在相应松花江江段采集4个地表水水样（其中沿松花江水流方向由上游到下游的采样区域分别记为Al、A2、B和C）。化学组分数据由吉林省环境地质监测总站测试。包气带和土壤作为广义的地下水系统的一部分，是阻控和拦截来自地表污染物的主要屏障⑼，因此为分析研究区包气带和土壤介质对地下水污染的影响，在吉林省环境地质监测总站收集到87个钻孔。并且2011年6月在研究区地表0〜60cm均匀采集了26个土样，由山西省农业科学研究院进行土粒组分分析，参照美国农业部土壤保持局（USDA-SCS）制定的土壤...