北方典型设施蔬菜种植区地下水水质特征研究

赵占梅

摘   要：怀安县位于河北省西北部，居冀、晋、蒙三省区交界处，县域总面积1 706 km2，年均降水量380 mm;辖4镇7乡273个行政村、24.7万人，全县绿化覆盖率达到37%。近年来，怀安县坚持走农业产业化道路，优先培育设施农业、养殖业，大幅提升了现代农业的规模和水平，使农业发展实现了大跨越。采用常规理化分析和紫外可见吸收光谱分析技术对地下水进行了分析研究，以期为相关种植者提供参考。

关键词：设施蔬菜;种植区;地下水;水质;特征

当前，怀安县已成为北方农业设施蔬菜种植的典型，所以对地下水水质实施监控成为必要的措施，尤其是在2018年地下水超采综合治理地下水高效节水灌溉项目实施后，必须对地下水水质特征进行检测，以此确保设施蔬菜种植区种植的香椿、尖椒、番茄等蔬菜的正常生长及安全没有受到影响。

1   设施蔬菜种植对地下水水质的影响

在设施蔬菜种植过程中，需要使用大量的技术手段进行温湿度、土地营养元素的调整，更需要灌溉、施肥等步骤，而其中存在过量、期限的标准，也就是在施肥、补充土地营养元素、温湿度等调整中，从时间、量的增加中，地表元素渗透进地下水，进而在地表量超标、长期积累下对地下水构成污染问题，而一旦造成地下水污染，再利用地下水对蔬菜种植区进行灌溉，就会严重地影响到蔬菜种植的质量。

2   地下水水质特征

怀安县设施蔬菜种植区常年种植番茄、萝卜、芹菜等蔬菜，种植年限已久，在种植过程中，使用过杀菌剂、杀虫剂、除草剂、植物调节剂、有机粪肥等，以地下水灌溉为主。

2.1   常规的理化分析技术

常规理化分析是对种植区地下水水质的针对性分析，即使用不同的仪器对地下水进行分析，如通过YSI水质参数仪、水质参数酸碱值pH进行测试，对电导图（EC）进行测试，对氧化还原电位进行测试，而后对地下水进行过滤，采用0.45 μm的醋酸纤维素滤膜进行常规理化检测，在检测中，使用电感耦合等离子体发射光谱仪检测地下水中蕴含的重金属（ ICP-OES ICAP600 USA），使用离子色谱检测地下水中含有的阴离子、硝态氮、亚硝态氮等（ ICS-2000，DionexUSA），使用总有机碳分析仪检测地下水中含有的溶解性有机碳（multi N /C-2100 TOC，Analytik Jena GER），使用纳氏试剂法检测地下水中含有的氨氮[1]。如此便能根据仪器测试出对应的数值，并根据水质标准分析出地下水pH、EC、ORP是否超标。

经过测试之后，最终确定种植区地下水pH值在7.24～7.53，呈弱碱性;ORP为-26～-10 mV，呈还原状态;地下水的硬度在1 200～3 040 mg/L（碳酸钙含量），表示该地下水的硬度很高;EC变化频率为5.12～6.39 mS/cm，阴离子中的氯离子和硫酸根离子浓度保持在830.00～1 004.00 mg/L和939.00～1 119.00 mg/L。通过常规技术检测地下水化学成分，分析地下水各元素过量或超标、低量的原因可看出，地下水化学成分与降水、渗透息息相关，而在种植区，此类情况同样严重。因为长期灌溉的缘故，种植区地质层湿度较高，极容易渗透，造成无机盐长期累积。而通过亚硝态氮等检测后超标表示，长期地使用化学肥料、有机粪肥会造成有毒物沉降，最终通过水渗透，导致地下水污染。

2.2   紫外可见吸收光谱分析技术

紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10～800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法，这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性与定量测定。该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优、操作简便、分析速度快等特点。特殊的结构会有特殊的电子跃迁，对应着不同的能量（波长），反映在紫外可见吸收光谱图上就有一定位置一定强度的吸收峰，根据吸收峰的位置和强度就可以推知待测样品的结构信息。在实际的地下水检测中，如在355 nm下样品系数的计算公式为：a（355）= 2.303×A（355）/L，其中，a（355）表示355 nm下的吸收系数，A（355）表示吸光度，L表示光程路径。由此可以分析出地下水中的溶解性有机物浓度[2]。

3   结束语

设施蔬菜种植区对地下水水质有严重的影響，会因为在种植阶段使用化肥、粪肥、灌溉、农药等种植措施而造成土壤污染及在渗透方式下的地下水污染，而通过采集样品后，利用常规理化分析和紫外可见吸收光谱分析技术对地下水进行分析研究，便可以做到针对地下水问题采取解决措施，使设施蔬菜种植与地下水环境形成良好的相互促进状态。

参考文献：

[ 1 ] 于静，虞敏达，蓝艳，等.北方典型设施蔬菜种植区地下水水质特征[J].环境科学，2017，38（9）：3696-3704.

[ 2 ] 雒爱红.生物有机肥水肥一体化技术在设施蔬菜黄瓜上的试验报告[J].农业科技与信息，2019（7）：22-23.

（收稿日期：2019-06-17）