Dalomformning og dæmning ændrer overflade- og grundvandsnitratniveauet i vandskelskala

På det kinesiske Loess -plateau (CLP), et projekt ved navn "Gully Land Consolidation" (GLC) er blevet implementeret i landdistrikter for at opveje tabet af landbrugsjord forårsaget af "Grain for Green Program". Dens hovedmål inkluderer at omforme ådale ved at indskære fodskråninger, udfyldning af strømkanaler og grøfter, anlæggelse af drænkanaler, dæmninger og reservoirer, og skabe flade landbrugsområder.

Tidligere undersøgelser viste, at sammenlignet med et naturligt opland, jordnitrat steg betydeligt i den dybe profil af dalens flade landbrugsjord i et omformet opland. Imidlertid, om en sådan dal omformer, opdæmning og konsolidering af landbrugsjord påvirker overfladen og grundvandet nitrat og udgør en trussel mod lokalbefolkningen er stadig uklar.

For nylig, Prof. Jin Zhaos hold fra Institute of Earth Environment (IEE) fra det kinesiske videnskabsakademi gennemførte omfattende feltundersøgelser og eksperimenter for at øge forståelsen af ​​vandkemi, niveauer af uorganisk kvælstof og miljømæssige isotoper i et opdæmmet vandskel og et naturligt vandskel, afsløre, hvordan dalformning og opdæmning påvirker vandnitratniveauet og kilden i vandskelskala.

De fandt, at nitratkoncentrationerne i både de naturlige og inddæmmede vandskel var lavere end 10 mg·L ^-1 , heriblandt sæsonbestemt nitratindhold i overfladen (0,42-0,52 mg·L ^-1 ) og grundvand (1,86-3,65 mg · L ^-1 ) af det opdæmmede vandskel var signifikant lavere end for det naturlige vandskel (overfladevand:0,92-2,07 mg · L ^-1 ; grundvand:2,73-8,21 mg·L ^-1 ).

Hierarkisk klyngeanalyse (HCA) viste, at der var stærke vekselvirkninger mellem overfladeafstrømning og reservoirvandet i det opdæmmede vandskel, mens du er i det naturlige vandskel, vandløb havde et tæt forhold til grundvandet.

De fandt også ud af, at nitratgødning, jord ammonium, og husdyrgødning og septisk affald var de vigtigste nitratkilder i overfladevandet i to vandområder, mens nitratet i grundvandet hovedsageligt stammer fra nitrifikation af jordens ammonium og gødning og septikaffald.

Sammenlignet med det naturlige vandskel, det inddæmmede vandskel havde øget tilførslen af ​​landbrugsgødning i overfladevandet. Imidlertid, der var ingen signifikant forskel i grundvandets nitratkilder mellem de to vandskel.

De mente, at dalen var ved at omforme, dæmning og konsolidering af landbrugsjord påvirkede tilførslen af ​​hver nitratkilde betydeligt og vandkvaliteten i overfladevandet, men havde ringe indflydelse på grundvandet.

I øvrigt, undersøgelsen viste, at dalen omformes, opdæmning og konsolidering af landbrugsjord kunne afhjælpe nitratforurening, og at dæmninger og reservoirer bygget langs den omformede dal ville spille en nøglerolle i at kontrollere koncentrationerne af vandnitrat, som havde globale konsekvenser for forvaltning af vandområder og konsolidering af landbrugsjord.

Imidlertid, selv om det nuværende grundvand ikke var blevet påvirket mærkbart af GLC -projekter i det opdæmmede vandskel, tidsforskydningen mellem konsolidering af landbrugsjord og reaktion på grundvandskvaliteten bør overvejes i fremtiden.

"Der bør implementeres et rimeligt N-anvendelsesniveau i det opdæmmede vandskel for at opretholde overfladens og grundvandets høje kvalitet, " sagde prof. Jin.

Denne undersøgelse hjælper med at udvikle strategier for den omfattende forvaltning af vandskel og drikkevandskilder i landdistrikter verden over.