农业集约化种植区地下水硝态氮污染的脆弱性评价

摘要

目前许多地区的地下水因过度开采以及工业活动而受到了不同程度的污染，特别是在农业集约化种植区，由于化肥的过度使用，给地下水系统带来了严重威胁。这些地区的地下水已经受到了明显的污染。地下水的脆弱性评价研究越来越受到各国研究人员的重视，地下水脆弱性评价工作是保护地下水环境工作的基础。
　　 本论文主要开展了以下几个方面的研究工作：
　　 1、简要概述和总结了地下水脆弱性的国内外研究现状。国外地下水的脆弱性评价研究方法呈多样化，有典型的迭置指数法有DRASTIC法、SINTACS法、EPIK法等等；过程模拟法有AF衰减因子模型等；统计方法如实证权重法、逻辑同归法等；国内目前主要沿用美国环保局提出的DRASTIC方法进行地下水脆弱性评价。
　　 2、应用模糊模式识别模型对研究区开展了水质综合评价，并将基于熵值法赋权的模糊综合评价以及传统的模糊综合评判方法进行了比较，模糊模式识别法的结果显示，顾山、新桥以及北涸的地下水水质较好，而利港、霞客及申港等地地下水水质较差。总体水质级别趋于平均化，与其它两种方法比较，该方法的结果更为实际。
　　 3、通过资料搜集与数据处理，分析了研究区的自然地理、水文地质条件，结合水质评价结果，分析得出影响研究区特殊地下水脆弱性的主要原因是氮肥的过度的施用。详细分析了江阴市集约化种植区地下水脆弱性的影响因子，并结合DRASTIC指标体系中的影响冈子，提出包气带介质、含水层埋深是研究区地下水本质脆弱性的主要影响因子。
　　 4、本文结合研究区农业集约化种植区的情况，应用AHP（层次分析法）对DRASTIC法各指标权重进行重新确定，并对研究区进行了地下水脆弱性评价。在此基础上，在DRASTIC指标体系中加入硝酸盐浓度因子作为特殊脆弱性影响因子，应用GIS空间分析功能得出研究区地形图。最后应用ArcGIS绘图工具ArcMap分别对研究区地下水本质脆弱性和特殊脆弱性进行了编图。结果显示：研究区大部分地区属于较易受污染地区，少数地区不易受污染。脆弱性评价结果较好地符合了水质状况，在指导地下水资源规划以及生产活动具有一定的理论及实际意义。