北方典型設施蔬菜種植區地下水水質特征研究

趙占梅

摘 ? 要：懷安縣位于河北省西北部，居冀、晉、蒙三省區交界處，縣域總面積1 706 km2，年均降水量380 mm;轄4鎮7鄉273個行政村、24.7萬人，全縣綠化覆蓋率達到37%。近年來，懷安縣堅持走農業產業化道路，優先培育設施農業、養殖業，大幅提升了現代農業的規模和水平，使農業發展實現了大跨越。采用常規理化分析和紫外可見吸收光譜分析技術對地下水進行了分析研究，以期為相關種植者提供參考。

關鍵詞：設施蔬菜;種植區;地下水;水質;特征

當前，懷安縣已成為北方農業設施蔬菜種植的典型，所以對地下水水質實施監控成為必要的措施，尤其是在2018年地下水超采綜合治理地下水高效節水灌溉項目實施后，必須對地下水水質特征進行檢測，以此確保設施蔬菜種植區種植的香椿、尖椒、番茄等蔬菜的正常生長及安全沒有受到影響。

1 ? 設施蔬菜種植對地下水水質的影響

在設施蔬菜種植過程中，需要使用大量的技術手段進行溫濕度、土地營養元素的調整，更需要灌溉、施肥等步驟，而其中存在過量、期限的標準，也就是在施肥、補充土地營養元素、溫濕度等調整中，從時間、量的增加中，地表元素滲透進地下水，進而在地表量超標、長期積累下對地下水構成污染問題，而一旦造成地下水污染，再利用地下水對蔬菜種植區進行灌溉，就會嚴重地影響到蔬菜種植的質量。

2 ? 地下水水質特征

懷安縣設施蔬菜種植區常年種植番茄、蘿卜、芹菜等蔬菜，種植年限已久，在種植過程中，使用過殺菌劑、殺蟲劑、除草劑、植物調節劑、有機糞肥等，以地下水灌溉為主。

2.1 ? 常規的理化分析技術

常規理化分析是對種植區地下水水質的針對性分析，即使用不同的儀器對地下水進行分析，如通過YSI水質參數儀、水質參數酸堿值pH進行測試，對電導圖（EC）進行測試，對氧化還原電位進行測試，而后對地下水進行過濾，采用0.45 μm的醋酸纖維素濾膜進行常規理化檢測，在檢測中，使用電感耦合等離子體發射光譜儀檢測地下水中蘊含的重金屬（ ICP-OES ICAP600 USA），使用離子色譜檢測地下水中含有的陰離子、硝態氮、亞硝態氮等（ ICS-2000，DionexUSA），使用總有機碳分析儀檢測地下水中含有的溶解性有機碳（multi N /C-2100 TOC，Analytik Jena GER），使用納氏試劑法檢測地下水中含有的氨氮[1]。如此便能根據儀器測試出對應的數值，并根據水質標準分析出地下水pH、EC、ORP是否超標。

經過測試之后，最終確定種植區地下水pH值在7.24～7.53，呈弱堿性;ORP為-26～-10 mV，呈還原狀態;地下水的硬度在1 200～3 040 mg/L（碳酸鈣含量），表示該地下水的硬度很高;EC變化頻率為5.12～6.39 mS/cm，陰離子中的氯離子和硫酸根離子濃度保持在830.00～1 004.00 mg/L和939.00～1 119.00 mg/L。通過常規技術檢測地下水化學成分，分析地下水各元素過量或超標、低量的原因可看出，地下水化學成分與降水、滲透息息相關，而在種植區，此類情況同樣嚴重。因為長期灌溉的緣故，種植區地質層濕度較高，極容易滲透，造成無機鹽長期累積。而通過亞硝態氮等檢測后超標表示，長期地使用化學肥料、有機糞肥會造成有毒物沉降，最終通過水滲透，導致地下水污染。

2.2 ? 紫外可見吸收光譜分析技術

紫外可見吸收光譜法是利用某些物質的分子吸收10～800 nm光譜區的輻射來進行分析測定的方法，這種分子吸收光譜產生于價電子和分子軌道上的電子在電子能級間的躍遷，廣泛用于有機和無機物質的定性與定量測定。該方法具有靈敏度高、準確度好、選擇性優、操作簡便、分析速度快等特點。特殊的結構會有特殊的電子躍遷，對應著不同的能量（波長），反映在紫外可見吸收光譜圖上就有一定位置一定強度的吸收峰，根據吸收峰的位置和強度就可以推知待測樣品的結構信息。在實際的地下水檢測中，如在355 nm下樣品系數的計算公式為：a（355）= 2.303×A（355）/L，其中，a（355）表示355 nm下的吸收系數，A（355）表示吸光度，L表示光程路徑。由此可以分析出地下水中的溶解性有機物濃度[2]。

3 ? 結束語

設施蔬菜種植區對地下水水質有嚴重的影響，會因為在種植階段使用化肥、糞肥、灌溉、農藥等種植措施而造成土壤污染及在滲透方式下的地下水污染，而通過采集樣品后，利用常規理化分析和紫外可見吸收光譜分析技術對地下水進行分析研究，便可以做到針對地下水問題采取解決措施，使設施蔬菜種植與地下水環境形成良好的相互促進狀態。

參考文獻：

[ 1 ] 于靜，虞敏達，藍艷，等.北方典型設施蔬菜種植區地下水水質特征[J].環境科學，2017，38（9）：3696-3704.

[ 2 ] 雒愛紅.生物有機肥水肥一體化技術在設施蔬菜黃瓜上的試驗報告[J].農業科技與信息，2019（7）：22-23.

（收稿日期：2019-06-17）