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1 技术简介

化肥、农药的投入超过作物需要时，将加重对环境的威胁，地下水硝酸盐便是重要的污染因子之一。报道表明，饮用高硝酸盐含量水源，将增大人类患高铁血红蛋白症及消化系统癌变风险。世界许多国家和机构都规定了地下水硝酸盐质量浓度标准，如世卫组织规定饮用水硝酸盐（以N计）浓度低于10.0 mg/L，我国规定地下饮用水源的硝酸盐限量浓度标准为20.0 mg/L。该解决方案可以经多层面综合分析农区地下水硝酸盐影响因素，划分优先控制范围与重点关注因素，为集约化农区地下水硝酸盐污染控制及人居健康管理提供有力支撑。

2 技术要点  

（1）布设监测点：选取特定集约化农区，按照地理位置均匀布点，兼顾菜地、粮田、果园等区域典型种植类型区多源化样品采集的原则，设置定位监测点（记录地理信息，种植类型），依据本地降水条件设置雨季前后采样频率及时间。

（2）监测地下水硝酸盐含量：取样测定地下水硝酸盐含量，并插值计算区域地下水硝酸盐含量分布状况。

（3）构建空间数据库：根据研究区尺度收集区域内社会经济、自然属性数据，构建研究区空间数据集。

（4）分析影响因素：对区域地下水硝酸盐含量与社会经济、自然属性数据分别进行相关性分析，结合地下水硝酸盐氮氧同位素溯源，确定主要影响因子。

（5）进行污染脆弱性分级分区：依据主要影响因子筛选结果，构建地下水硝酸盐污染脆弱性评价指标体系，设置评价指标评分与污染脆弱性区划规范，选用迭置指数法，计算地下水硝酸盐脆弱性综合指数，进行污染脆弱性分级分区。

迭置指数法示意图

3 功能与效果

通过本技术的运用实施，可分析获得所关注农区地下水硝酸盐污染主要影响因素，可作为农业区地下水硝酸盐污染分类预防措施实施的参考，为管理层制定经济、合理的地下水资源开发利用方针和地下水环境保护规划提供有力的科技支撑。

4 适用条件或范围

适用于具有较全面的社会经济统计数据和自然地理、水文地质基础数据的区域范围。

5 实施案例

2004年至今，团队联合津、冀、鲁、豫、辽各省（市）农林科学院农业资源环境研究所相关专家，在北京、天津、河北、山东、河南、辽宁集约化农区设置长期定位监测点，开展地下水取样、调研、数据收集与分析等研究工作。① 首次在北方典型集约化农区进行多省（市）大区域尺度地下水硝酸盐长期定位监测，积累了四万余个地下水硝酸盐数据；② 阐明了单位面积肥料施用量等是影响北方集约化农区地下水硝酸盐含量的主要因素，并通过地下水硝酸盐氮氧同位素的溯源证实了肥料施用量的重要作用，建立研究区地下水硝酸盐污染脆弱性评价体系并成功应用；③ 形成了长期监测、来源分析、风险预估与污染防控“四位一体”的北方集约化农区地下水硝酸盐污染研究与综合治理模式。

北方典型集约化农区地下水硝酸盐污染脆弱性分级

6 联系人：赵同科，张成军，李鹏