美国西部皮德蒙特高原含水层系统地下水中污染物迁移和分布影响因素

美国地质调查局（USGS）负责为全国改善和保护生活用水水质，并对水、生态、能源和矿物资源进行有效管理提供可靠的科学信息。全国水资源信息对于保证水资源作为安全饮用水、娱乐用水和进行工业、农业发展以及维持鱼类和野生动物生活的长期利用具有非常重要的意义。随着人口增长和用水需求增加，水质和水量对于地区和生态系统的长期可持续发展具有十分重要的意义。USGS于1991年开展了全国水质评价项目（NAWQA），来满足全国、地区、州和当地与水质管理相关的信息和政策需求。NAWQA项目要回答以下问题：全国河流和地下水的水质现状如何？如何随时间变化？自然条件和人为活动如何影响河流和地下水的水质？哪些影响最为突出？通过综合考虑水化学、物理特征和河流生态环境等，NAWQA项目提出了目前存在的水问题和需要优先解决的问题。1991～2001年，NAWQA项目完成了多学科综合评价工作，确定了51个州流域和含水层的水质背景。在项目的第二个10年（2001～2010），研究重点是对地方的水质现状和发展趋势进行评价。这些评价工作以主要流域和含水层为基础，以较大的区域为主，而非某一研究单元。通过区域评价，可以更好地了解地表水和地下水的水质。另外，通过区域评价，可以了解自然特征和人类活动如何对水质造成影响。在许多区域评价工作中，以单个场地的资料为基础，采用模型或其它科学手段，将水质研究结果应用到未进行监测工作但具有一定可比性的地区，这样也有助于对水文系统作进一步了解；另外，根据模型模拟，也有助于对不同资源管理方案进行评价，并对成果进行预测，如减少污染物的点源和面源污染源、土地保护、改变水流和抽水方式等。在此期间，另外一些研究内容还包括：对杀虫剂、挥发性有机物（VOCs）、营养元素、某些微量元素和水生生态系统进行研究，了解农药的归宿，城市化对河流生态系统的影响，河流生态系统中汞的积累，营养元素富集对河流生态系统的影响，公共供水井中污染物的迁移等。美国地质调查局内政部发布了2006-5104调查报告，对第一个10年和第二个10年前3年在美国东部皮德蒙特高原含水层系统（PAS）的工作成果进行汇总，本文即是本报告主要内容，供我国的水文地质工作参考。一、概述美国地质调查局（USGS）的全国水质评价项目（NAWQA）对美国大部分地区，特别是一些大的流域（可以称为研究单元）的水质情况进行了研究。在项目的第一个10年（1991～2000），以研究单元为研究对象，完成了水质分析工作，并对一些选定的污染物进行了分析。在项目的第二个10年（2001～2010），研究的重点是提供地区水质报告，并对几个主要含水层进行研究。（一）目的和工作范围本报告对1993～2003年间美国东部皮德蒙特高原含水层系统中，影响地下水中硝酸盐、某些杀虫剂、挥发性有机物（VOCs）以及氡出现和分布的因素进行了分析，所选择的这些污染物对人类健康具有潜在影响。在研究过程中，选择了11个研究区，采集了255口水井和19个泉的水样。研究工作包括对主要含水层、土地利用方式和饮用水供水进行研究。在本报告中，对皮德蒙特高原基岩含水层，NAWQA地下水研究区、NAWQA井网和水质数据分析的统计方法进行了描述。（二）研究区描述皮德蒙特高原含水层系统面积为93000mi2（1mi=1.609km），是沿海平原松散沉积物和山区的过渡地带，为起伏的低山。皮德蒙特高原从纽约州延伸至阿拉巴马州，约有1000mi长，最大宽度约为125mi（Hunt，1967），该含水层系统包括9个NAWQA研究单元。1、地理和地质条件皮德蒙特高原含水层系统可以分为两个地理区段，最大的地理区段是皮德蒙特高原丘陵地理区段，岩石主要为火成岩和变质岩，下文称结晶岩，耐腐蚀，形成了丘陵地形，结晶岩下伏的含水层称为结晶岩含水层。皮德蒙特高原山前低洼地理区段由硅质碎屑岩和碳酸盐岩组成，基岩为石灰岩、白云岩或古生代的大理岩。2、土地利用方式、人口和用水在皮德蒙特高原，土地主要是作为林地，占全区总面积的66%；农业用地约占23%，城市用地约占6%（Vogelmann等，1998），见表1。该区土地利用方式变化很大，在北部地区，城市和农业用地较多；在南部地区，以林地为主。结晶岩含水层地区的人口约为1600万（Solley等，1998），人口与土地利用方式具有很大关系；碳酸盐岩含水层地区人口约为50万，人口密度较前者高，每平方英里有500人左右；硅质碎屑岩含水层地区人口约为550万。在结晶岩含水层地区，公共用水主要来自地表水，只有约100万居民（6%）以地下水为公共供水水源，约有370万人（22%）以地下水作为家庭用水（Solley等，1998），总共有470万人，或28%的居民利用结晶岩含水层的地下水，总抽水量约为每天4.51亿加仑。在碳酸盐岩含水层地区，主要是以地表水作为公共水源，约有5.7万（12%）的居民采用地下水作为公共水源，另有15.5万人（32%）以地下水作为家庭用水，总共有21.2万人（或44%）以地下水为供水水源，总抽水量为每天2400万加仑。硅质碎屑岩含水层地区比前两个地区的地下水用量要大一些，约有110万（21%）居民以地下水为公共水源，另有72.3万人（13%）以地下水作为家庭用水，总共约有200万人，或35%的居民以地下水为供水水源，地下水抽水量为每天2.18亿加仑。在硅质碎屑岩含水层地区，地下水抽水量最大，是结晶岩含水层抽水量的7倍左右。表1皮德蒙特高原含水层系统土地利用现状叛土地利用分类晕含水层芝皮德蒙特高原邀含水层系统籍碳酸盐岩含水只层丑硅质碎屑岩含吧水层柔结晶岩含水层户

绪土地利用百分炼比（省%倒）申城市叨6见15扇15旅5驻森林好66富18母42衬68敏农业辣23垫63协37猴22纸其它康5还4演6指53、气候气候可以通过以下几种方式影响地下水的流动特征：第一，气候对基岩风化具有长期影响，反过来又会改变岩石中地下水的储量和流动；第二，降雨是地下水流动系统的驱动力之一，因此，降雨变化（表现为补给）对地下水流动具有极大的影响。4、温度献在皮德蒙特高但原含水层系统塔，从南到北平素均温差很大（兄Falcon啊e塔，蚊2004返），在宾夕法饿尼亚州和新泽雅西温度最低，沃年平均温度为望10富℃比，在南加利福临尼亚州、乔治促亚州和阿拉巴劝马州温度最高聚，年平均温度拣为洋18谈℃薯。宾夕法尼亚食州和乔治亚州眠1乳月份的平均温厕度分别为蔽3.0留℃工和护8.3乱℃先，莫7部月份的平均温挪度分别为俭21.7筑℃原和柴26.7箱℃例。5、降水商在皮德蒙特高辱原含水层系统耍，降水变化幅碗度在不足裕45赔英寸宜/车年至大于环60剃英寸掀/旁年之间（惰Falcon凭e弃，望2004贫）。降水率与此地形有关，在茅乔治亚州的山洲区降水率最高往。从北到南降聋水量呈增加趋鹿势，较为潮湿醒的南方地区降把水量相对较高结。6、补给裙补给是降水、顾蒸发、地形和肥含水层特征的转函数，影响补僵给的过程非常虫复杂且极易变胜化。据昂Rutled袋ge尺和谢Mesko盗（吼1996娇）报导，降水弊和流域地形与执补给之间具有款正相关关系。触当蒸发蒸腾率虎和含水层特征勾相似时，地形滩较为起伏和降桌水量较大的地剑区，补给率也俩相应较高。通仙过对乔治亚州蜓和南加利福尼坡亚州的降雨和蜜补给之间的关乎系进行比较，衡可以看出，在毯宾夕法尼亚州圈中南部的碳酸剪盐岩含水层地止区，补给率最即高，在硅质碎断屑岩含水层地因区，补给率最牙低。屋二、皮德蒙特献高原含水层素和起NAWQ嚼A些地下水研究区粥皮德蒙特高原励含水层系统可怖以分为膛3围个基本含水层词类型：结晶岩弊、硅质碎屑岩赛和碳酸盐岩含饼水层，该区的买地下水流动特淋征差异很大。艺（一）结晶岩希含水层扶结晶岩由成因反和成分不同的饱火成岩和变质旁岩组成，岩性茶包括泥质片岩帜、粗粒长英片疯麻岩、铁镁质柄火山岩、石灰明质片岩、花岗怜火成岩、辉绿选凝灰岩和石英肺岩等。筐NAWQA阵项目在皮德蒙绢特高原含水层夫系统的结晶岩纳含水层地区共筒有蚊7筋个研究单元，雀在覆LSUS赶单元进行主要外含水层研究；搅在帜POTO申单元进行主要纠含水层、城市静土地利用方式用和饮用水供水变研究；在盼SANT续单元进行主要赚含水层研究；喇在旋ACFB虎单元进行两项庆土地利用方式都研究，其中一福项以泉为研究幸对象。在研究森过程中，共采订集了眉170谎个地下水水样摘，整个结晶岩必含水层面积为淹86500m愧i充2驼，章NAWQA但研究范围为惯14500m雾i万2森，占混17%艇。鞭（二）碳酸盐趟岩含水层腔皮德蒙特高原弹含水层系统中植，碳酸盐岩含叛水层所占的比野例较小，而该再含水层是该区境重要的地下水悠水源。晒LSUS荒单元是皮德蒙望特高原含水层糕系统唯一的碳澡酸盐岩含水层侨研究区，对该出区的农业土地眠利用方式进行以研究，采集了取30雹口家庭供水井绪的水样。整个际皮德蒙特高原狠含水层系统的叶碳酸盐岩含水示层面积为懒900mi涨2邪，研究区面积液为宰450mi停2条，占整个地区枕的卖50%硬。是（三）硅质碎答屑岩含水层悄早中生代的硅础质碎屑岩分布卡于马萨诸塞州指到南加利福尼诵亚州的不连续吓地带，有一些朽结晶岩侵入这介些含水层。在末这一含水层系汇统，共有晋3源个沉NAWQA卸研究单元，即基LINJ势、闲DELR栋和橡POTO乞研究单元，这渴些单元均是对撕主要含水层进托行研究，因此番，并没有考虑晕土地利用方式罗，主要是在家锈庭供水井采集借水样。在滑3敌个研究单元，鞠共采集了玉74斯口水井的水样萄，以3山个研究单元的依面积为灾3100mi织2滋，约占整个硅足质碎屑岩含水正层（洽6000mi蝶2惭）面积的一半薪。伞三室、竞NAWQ昌A坟井网怨NAWQA掏项目对全国阻50农个研究单元的创地表水和地下摩水水质进行了尝评价，其中有现9舅个研究单元包夸括皮德蒙特高绸原含水层系统妥（缸PAS乱）的部分地区屿。在每个研究危单元，选择具喇有代表性的区她域进行地下水伸研究，共选择假了盘11吴个研究区。地券下水研究工作晒分为膨3厉类，分别为主秤要含水层研究粪（顷MAS志）、土地利用仙方式研究（愉LUS浙）和饮用水研漠究（办DWS热）。主要含水样层研究是为了俯刻画研究单元阿的水质特征，陈没有考虑土地问利用方式，主找要含水层井网启包括家庭供水垄井。偷NAWQA百在早期将这些徐研究作为子单宴元进行研究（伐SUS品）。土地利用傍方式研究与主另要含水层研究狂类似，主要是云对具有代表性贯的特定含水层捉进行研究，取伯样点的位置选腥择在特定土地等利用条件下具映有代表性的浅邻含水层。在进涂行土地利用方炸式研究的井网次中，如果家庭哗供水井可以代哗表浅层地下水卷系统的情况，奴则必须采集家榜庭供水井的水纱样；如果家庭浩供水井太深，秩或无法利用，沃则可以采集其洒它水井的水样液。这些水井可传能是现有的监筝测井或废弃的窄水井。研究的卸两种土地利用雄方式分别是农诱业用地和城市锣用地，当土地咬用作农业生产路，如种植农作炊物或作为牧场埋时，主要目的押是确定浅层地勾下水水质；当久土地作为城市赞用地时，主要签目的是确定靠否近工业、商业极或居民区的地唇下水水质。对游于饮用水研究貌，需要在选定和含水层的公共讯水源采集水样山，饮用水研究麦井网包括的水蝇井要深一些。侦（一）水井特浑征和周围环境乌取样结果受水趣井物理特征和寺周围因素的影传响，这些因素眉包括水井穿透氏的含水层、水若井周围的土地有利用方式、土较壤、气候和水壤井建造特征等绍。竞影响地下水水辽质的研究内容演包括污染源和巡含水层敏感性惩，含水层岩性长控制着污染物戏进入含水层的纪难易程度。在蛮研究过程中，转根据基岩类型汗选择取样的水馅井，这样基岩敏类型与给定水启井或研究区具棕有一定联系。粱然而，水井的益介质类型与基固岩类型并非完屯全相同，例如构，一些结晶岩影含水层的水井东穿透了裂隙岩爸，另一些穿透注残积物。因此链，含水层岩性妹和介质类型都怕是影响水质的猾潜在因素。对半于某些污染源爪，如氡，含水歪层中的矿物质牲也是污染源。轮单个水井的物弄理特征与含水盾层特征和水井款用途具有某种绍关系，在研究肠过程中，一般尝需要考虑井深晒、套管长度和铃水位。地下水侧研究区和单个息水井区的土地漠利用方式不同抢，水井周围的召土地利用方式妖会影响潜在的者污染源。例如芳，土地在作为就农田利用的过供程中会用到氮烟，通常认为这炒是影响硝酸盐融浓度的原因。市类似地，农业每中用到的除草片剂，会影响地典下水中除草剂覆的浓度；城市芝生活中用到的略杀虫剂，会影兵响地下水中杀腾虫剂的浓度；物城市生活利用扔和释放的嗽VOC勺也会影响地下然水中湾VOC讲的浓度。滑（二）天然地领下水化学特征喷水化学特征对续于了解含水层春中污染物浓度球非常重要，污廊染物的运移和惊降解受隆pH邮值和溶解氧浓即度的影响。研喜究结果表明，刷在硅质碎屑岩瞎含水层，地下傅水的绣pH徒值接近但一般意都大于谎7.0冻；在结晶岩含舞水层，地下水假的涌pH讯值在涛6.0亮左右；由于方淘解石不断溶解伞，因此碳酸盐匙岩含水层中的慈地下水缓冲能疫力要强一些。饶硅质碎屑岩含躺水层中的傅pH断值范围较大，沉与硅质碎屑岩铸中的碳酸盐岩登含量有关。电漏导率具有类似撒的变化趋势，自碳酸岩含水层战的电导率最高昌，结晶岩含水丑层的电导率最天低，硅质岩含栏水层的电导率炕介于二者之间诚。弄溶解氧浓度表斑示水中的含氧星量，溶解氧受努氧化还原反应许作用的控制，星铁也受氧化还武原反应作用的腰控制，在有氧叮气存在条件下扑，铁会沉淀下玻来；在缺氧环震境，铁会溶解邪。还有一些组角分，如硝酸盐走和一些有机组设分也受氧化还饱原反应作用的逼直接影响，因显此，溶解氧是共一个重要的数声据分析变量。反在缺氧条件下讲，反硝化作用躲较强，硝酸盐冠会被转化为氮席气。在水可以卷迅速穿过地表蔽水到达地下水鹅位的含水层中催，一般处于氧弱化环境，不易朗发生反硝化反无应；在具有地茫下导管的碳酸掘盐岩含水层，翼通风和紊流可帽以维持充足的倘溶解氧，会降剃低反硝化作用闭的发生概率。座宏量离子浓度垃也与基岩类型识有关，在碳酸糟盐岩含水层中撞，由于石灰岩货和白云岩中主季要的矿物质（步方解石和白云肥石）溶解，钙孙和镁的浓度最咳高；在结晶岩姨含水层中，由允于碳酸盐含量驻较低，钙和镁慰的浓度较低；球在硅质碎屑岩愿含水层中，钙逼和镁的浓度介什于前二者之间减。在所采集的绣水样中，铁和箩锰浓度较低，桃有墓11%辉水样中的铁浓赢度超过二级最碑大污染物标准甲（挥SMCL越），粉0.3mg/尚L萝；有莲21%础的水样锰浓度淡超过卫SMCL妹，普0.05mg极/L塘。待SMCL拍不是强制标准眨，一般仅涉及六美学问题，如愧味觉、嗅觉和妹色度等。铁和怕锰平均浓度远励远低于拾SMCL鼻，如前所述，晓铁对氧化还原弊反应极为敏感销，因此，溶解贼氧和铁之间存花在负相关关系本。只有不足奉1%宝的水样硫酸盐散超出氧SMCL劫（渐250mg/唱L谅），硫酸盐也洲受氧化还原反忽应作用的控制钥，因此与溶解隔氧存在负相关寿关系。所有水老样中的氯和氟疏都没有超出肺SMCL稿（分别为浓250mg/闲L网和流2mg/L肌）。顽四、采用统计发方法来分析水支质数据崭在对麦PAS征的水质数据进革行分析的过程鉴中，用到了统达计学方法。这庭些方法包括分伍组（分类）、葛采用连续说明枕变量（相关关胜系和线性回归仍）、采用离散设分类（逻辑回扫归）对水质进蛮行比较，采用庙这些方法可以微对影响水质的尽因素进行分析今，尽管可以采项用其它方法预诵测一些未取样乓区的水质情况躁，但是在本报任告中没有涉及题这些工作。仆（一）分类统矩计学疲采用尖Tukey筐检验（银Tukey罢，拥1977死）对连续反应劲变量和分类说耍明变量数据进晴行分析，应用肢实例之一是确此定不同岩组的档硝酸盐浓度差胸异。塑在检验时，选删择摩的涌α惧值为抚0.05偷，这意味着置胜信区间为争95%讨。在检验过程脂中，根据统计恋分组，标上不助同的字母。中净间浓度最高的尺组赋值挖为雄“椒A很”梯，中间浓度次凝之的组赋值胖为蚁“说B嘱”骂，依次类推。福在检验过程中闯，同一组可能呀被赋于多个字怜母，例如，当翻某一组与其相纯邻的另外两组没在统计学上差胞异不大，但是射这两组的差别毁较大时，则该等组可能同时属掉于统计婚组湿“冒A值”涝和忧“伸B绝”赔。择（二）连续说敬明变量统计学政对于连续说明满变量和连续反誉应变量，采用汗了瞧Kendal察l绪的避τ浓相关或多重线嘱性回归法，连筐续变量可以赋差予一定范围内督的任何值。应巡用实例之一对原施肥量（连续替说明变量）与航硝酸盐浓度（奋连续反应变量艘）进行比较。占最常用的统计贪学方法是煌Kendal莲l膛的扇τ怀相关法（洁Helsel钱和臣Hirsch阿，破1992拾），采用这一谢方法，可以确脸定说明变量和娇反应变量之间俗的单调关系。威通过膜Kendal凯l弱的挣τ晃相关系数和概替率（或揉p锯值）得到蜜Kendal雹l切的补τ榜检验的统计结友果。裳p伯值小于惨0.05懒，表示说明变壤量和连续反应剂变量的单调关岭系具有召95%非的置信程度，积也就是说，说纪明变量的增加桂与反应变量的局增加呈正相关减关系。梦Kendal面l率的歼τ鼠值是相关关系描为正或负的一流个指标，在彻0声～阔1图之间变化，值痰越大说明相关篮关系越强。押Kendal鹊l软的缠τ救值对于确定说际明变量和连续习反应变量之间累的关系非常重乖要，但并不能攻说明多重说明碗变量之间的相迅互作用。如果酷有足够多的数言据和说明变量荷，可以得到多追元线性回归结著果，这就决定惑了多重说明变脚量和反应变量取之间的线性关集系，见式（缠1我）：遵y材=备b越0剥+琴b韵1男x快1眯+誉b凝2滔x弓2同+企…权b柄i排x双i蚂+阿∑夏隔因趁（恋1留）毫式中，凯b菊0塘是常量；柴x松1典是说明变量南1爸，句b龄1着是左x捞1拳的斜率；丈x偿2炕是说明变量下2骆，奸b四2波是饶x塘2景的斜率；言x摘i谢是说明变量疾i黎，桶b米i栗是郊x他i臂的斜率，巡∑辞是随机误差。赛为求解式（姻1胁），开发了一利个模型，以使概计算结果与观蛮测值最为匹配拼。在模型中，亭考虑到了那些粪具有重要统计挥学意义（霜P钥值小于品0.05僻）的说明变量展，即只保留那讽些可以改进模理型的变量。采但用吩r手2草（平方残差之门和）来确定模辉型的效果，以r事2赛值越大，说明押观测值和预测躺值之间的匹配晋性越好。露（三）离散反她应统计学跃离散变量是仅物限于特定类别台的一些数据，侦如大于或小于掘检出限或特定低阈值。如果反晨应变量是离散惰的，则可以根倍据逻辑回归方辅法来确定超过臭阈值的反应变姻量概率。应用鼓实例之一，是撒检验农药施用质量增加是否会砌造成超过检测掠限的农药检出晓概率增加，事俱件发生的概率味可以由式（分2番）确定：屑叫北种哀示（慎2歌）削式中，呜b垮0旨是常量；单x之1史是说明变量差1晶，凝b超1奥是胳x叨1糟的斜率马；睡x号2武是说明变量沾2向，胞b侍2袄是洗x风2沃的斜率；搜x企i颂是说明变量拥i课，估b务i印是债x职i彼的斜率舱（论Helsel宰和供Hirxch咽，债1992删）。分析逻辑究回归的结果比朋分析线性回归论的结果要复杂由得多，这一方娇法的统计学意荡义在于：（臣1边）模型的整体逢意义；（兄2蚕）说明变量值碗和概率值；（芒3院）厅Hosmer巡-Lemes淡how数结果；（饮4轿）一般化的什r司2子；（床5丙）重新调整的哲r抱2拒最大值；（始6毛）一致性；（吩7龙）皮尔森残差励。押p外值小于袍0.05挽的模型，表明保与仅采用截距枝的模型相比，梅采用说明变量雁的模型在预测夺事件发生的概蓄率时效果更好抬；川p乘值小于献0.05所的说明变量，刘表明采用特定阔的说明变量，醋可以提高预测日事件发生概率厘的能力。采用坐Hosmer久-Lemes志how厅吻合度统计学精方法（扫Hosmer息-Lemes刻how黄，皱1989航），对模型预断测结果与原始攀数据是否有显砌著差异进行检诵验。旗Hosmer饼-Lemes研how息试验的煮p袜值小于蒙0.05列，说明模型预阔测结果与原始抹数据明显不同脾，然而模型应廊当与原始数据气匹配，因此孔p究值小于充0.05预表示模型拟合桨欠佳。从根据逻辑回归迎模型与根据线碌性回归方法得切到的衣r牛2寺值不同，然而它可以计算一些呼r烦2角的替代值。广掘义的粉r湖2奇基于最大化对滔数似然方法，垮是一种估算削r亿2翁的广义方法。冤重新调整的胞r突2蛾最大值（秃Nnagel弄kerke醒，园1991猜）是近乎直线颈回归枪r殿2驴的另一种方法肢。尽管这些统装计数字无法解锐释模型的差异挥，但是可以对侧不同的模型进霜行比较。搜术柴语赏“达协春调蚂”鲜和烂“缴不协朴调踏”堂也用来描述逻勾辑回归的结果灿，当一个事件响取扑“靠1留”冠，另一个事件苦取翠“蛮0党”秒时，可以对数异据点的可能组亿合进行比较。我如果事件毛为吉“亏1挑”停的比换事件库为滚“至0沸”柄的萄预测概率高，扬则这两个事件呢是协调的，相忠反则不协调。爱模型预测个别没事件的能力，眼可以用计算检滨验残差的方法顺进行判断，通越过观测频率减泽去预测频率可霜以计算出原始搏残差。皮尔森据残差是类似的娇统计学方法，板代表了各观测浆值对皮尔屑森族χ欢2逐的贡献。尽管共模型预测某一峰事件发生的概快率很低，但该微事件仍然可能特发生，这样将宜会有一个很高宵的负皮尔森残唤差，皮尔森残既差值最高和最匀低时，说明模新型不能对事件凤进行很好地预筐测。吴五、皮德蒙特湾高原污染物的骑出现和分布情昆况章NAWQA佛项目在皮德蒙条特高原含水层湿系统的取样范鼻围较大，考虑古到了像3机个基岩含水层竹和土地利用方漫式。这样，可甚以将多个水样离相结合，从而的提供研究众多满污染物出现和漠分布情况的机奶会。除了评价问污染物出现和持分布的情况以渠外，还分析了躁影响这些污染泰物出现和分布揉的因素。有些议污染物与人类观活动（人为因训素）有关，另昏一些来自于自患然界。对人类振健康具有不利索影响的几乎所订有场地的污染工物都进行了分雪析，包括营养孔物质（主要是都人为引进的硝联酸盐）、农药讯（人为作用）破、挥发性有机习物（人为作用表）和氡（天然款的）。美国环歇保局（芽USEPA债）规定了饮用害水中这些污染厕物的最大污染顺物浓度标准（孔MCL框）。在研究过屯程中，大部分诚取样水井并非喂公共供水井，萝因此可以不考拒虑啦MCL钥，但是可以将狱MCL侦或其它既定的酬卫生标准作为摄比较依据。益（一）地下水暮中的硝酸盐前从夕1945链年至啄1985坏年，在美国氮皮肥的用量增加弄了极20棋倍（侄Pucket属t徒，低1994芽），在此期间敏，大气中的氮蓝沉积量和化粪六池系统数量也最在逐年增加。耀硝酸盐易溶于勿水，可以进入仓地下水中，因久此由这一物质鸦造成的健康风驴险引起了广泛胀关注。美国环鸡保局规定硝酸吹盐的距MCL艺为春10mg/L弃（以氮计）。型饮用水中硝酸惨盐引起的健康苏风险主要是可肯以引发高铁血浙红蛋白症，对手婴儿有致命作屡用。许多农村鲜家庭供水在使饮用前未进行处厚理，全国地下离水硝酸盐研究排显示，在柏15%滚水井采集的水未样中硝酸盐浓吧度超过了该MCL收（嗓10mg/L技）（蚂Nolan愤和蜂Stoner井，遣2000宰）。对皮德蒙裙特高原含水层陡系统此10昏个研究区取样谊进行营养盐分暖析，根据分析厘结果来确定这曾一地区影响硝淘酸盐浓度的空基间模式和运移急机制。登对皮德蒙特高名原含水层系统增241省口水井和天19更个泉取样进行骡营养盐分析，竹由驱USGS紫国家水质实验蝇室（春NWQL叮）分析有机氮征、氨氮、氨氮稠＋有机氮、亚塔硝酸盐、硝酸叉盐改+距亚硝酸盐、磷帆和磷酸盐等指语标。磷、亚硝类酸盐、氨氮和杰有机氮浓度很问低，磷和磷酸酒盐的最高浓度功分别为累0.25色和饼0.27mg恼/L堆（以磷计）；适氨氮＋有机氮茅的最高浓度为汤2.8mg/济L申，籍260登个水样中只有少14覆个水样浓度高劝于托0.2mg/怀L锄；亚硝酸盐最露高浓度为禽0.38mg炒/L旧，只有舱17模个水样浓度高北于渡0.1mg/晴L竞（以氮计）。司水井中氮的主采要存在形式是利硝酸盐，实验趣室报告提供的拣是硝酸盐户+劫硝酸盐浓度之丈和，由于亚硝状酸盐浓度极低虑，因此认为氮虑的存在形式主蜡要为硝酸盐。兵井水中硝酸盐炭+枯亚硝酸盐浓度胜（以下称为硝域酸盐）范围在乐低于检出限（灰0.05mg俘/L辉）至浮25mg/L碧（以氮计）。殊260亚个水样中，只慰有扩32端个水样浓度低衣于检出限；有紫29夸个水样硝酸盐应浓度高于美国怜环保局的硝酸破盐剧MCL骤。由于地下水配中硝酸盐浓度继与含水层类型缩和环境因素具爷有一定关系，牲因此需要考虑鼓潜在的氮源、惹含水层对污染收物的敏感性和刻地下水中最终亚的硝酸盐浓度悲。1、氮源浆氮在环境中有咐多种存在形式吗。通常，如果斑无人为作用，碗地下水中氮的顷浓度无升高的桐变化趋势。氮罩源包括大气沉节降、人类污水踪、牲畜粪便和兄化肥。了解氮附源和氮的循环框方式对于确定翼地下水中硝酸忧盐或氮的浓度塑极为重要，例攻如，作为农田片肥料的粪肥与劲化粪池系统的伶排放物具有类麻似的氮浓度变泳化，然而，这集些粪肥会受许菌多作用的影响衡，如挥发和反笛硝化作用，这竞样氮在进入地完下水之前，浓槽度会有所降低牙；而化粪池系壶统的排放物会扁直接进入地下抵水中，因此不穴受这些作用的佛影响。根据土婆地利用方式可乞以确定潜在的贯人为氮源，土购地利用方式通哗常可以作为确屿定氮源的综合法指标。除了土裕地利用方式，臭还有其它一些球数据资料可以伙利用，如对水束井周围半径为决1640ft父范围内的数据冒进行汇编，或杏利用大气沉积呼的氮浓度资料杆（触Hitt载，源2005讨）。根据化肥乓销售资料，也阶可以推断化肥材施用量，通常羡只估计农业肥麻料的使用量，灿但有时也会对境居民用量进行耻估计。某一地琴区的动物粪便战产生量是普遍焦采用的一项确肌定潜在肥料使枝用量的指标（和Hitt甚，闹2005恢）。采用式（肉3改）来确定化粪驱池系统的氮量蜘：赢Ns=Ce池×疤Ve恨×谜n养戏椒控（捕3面）染式中，例Ns之是化粪池系统体排放总量；倦Ce菠是化粪池排放妥物中氮的浓度联（柏85mg/L宪，批Miller编，评1980跃）；术Ve箱是每人每天的倍排放量（要170L/d刃，差Miller岛，查1980奴）；抢n垃是对水井具有名影响范围内利愈用化粪池的人陶数（假定每户织4链人）。幼2书、硝酸盐分布茧情况赖除氮源以外，抵含水层特征也点是影响地下水帜中硝滚酸盐歪浓度变化的要脾素之一，含水蝇层特征包括含断水层性质和含红水层介质的有巧机组成。渗透姥性低或渗透性孙随深度增加而浅减小的含水层涌，地下水年龄顷较长。在许多拼情况下，从地器表到水井中的剧运移时间过程园中，会发生反乏硝化作用（荣Lindse旱y华等，芽2003昼）。从地表到谱水位的距离会呼影响硝酸盐的慎归宿和运移。内在农业区，硝祖酸盐浓度最高穿；城市地区和旬林区，硝酸盐梅浓度较低；在弄一些混合区域疾，硝酸盐浓度肉的变化范围较匆大。指最初采用分类欲比较的方法对粒10么个研究区地下崭水中的硝酸盐愉浓度进行分析支，其中央8荣个研究区硝酸若盐的中间浓度摊小于炒3mg/L洒；秋LSUS登研究区结晶岩罪含水层和碳酸捡盐岩含水层的抚硝酸盐中间浓幸度分别为道7mg/L追和饼11mg/L双。其中雨29读个水样浓度高银于美国环保局随的节MCL借（贯10mg/L番）。线Tukey薯检验表明，有伐3火组硝酸盐浓度业在盯95%敞的置信区间内察差异很大，妨Lsuslu贩sag1执研究区的硝酸日盐浓度最高，翅Lsussu酿s2梦研究区硝酸盐楼浓度次之，其烟它研究区可以品归为第三组。浓研究结果表明燃，浓度差异与初氮源和含水层枣特征有关，氮胃输入量最大的候地区，硝酸盐促中间浓度最高帽，含水层的敏激感性也是影响链因素之一。有涝研究人员对污当染物在碳酸盐忽岩含水层的运弄移作过研究，钥然而，由于没愿有按照研究区揉类型（碳酸盐乐岩含水层、非享农业区、非碳尖酸盐岩含水层披农业区等）进宗行比较，因此怒，无法确定含逃水层敏感性或调土地利用方式努是否是影响高考硝酸盐浓度的广因素。境3逃、影响硝酸盐咸浓度的因素学为了确定影响抱研究区硝酸盐仇浓度的因素，节采用了几种统构计学方法。对哨于分类说明变涉量，采用如工Tukey磁检验的方法来斤确定各个类型洞的统计学差异懒，之后采用选Kendal哲l栽的脆τ绘相关检验来确克定硝酸盐浓度帖和不同连续说抓明变量之间的猛关系。糕说明变量包括染与氮源相关的倍潜在因素，如疤人口密度、土首地利用方式和挽氮输入量；另友一些说明变量岂包括运移变量酱，如土壤的水泳文特征、含水颗层类型、渗透神性类型和井的冒结构特征等。竿统计学检验结欣果表明，硝酸晶盐浓度和总氮澡源之间具有显墓著的正相关关选系，类似于硝砍酸盐浓度与源辣自化肥的氮、黑来自粪肥的氮这和大气沉降的版氮之间的关系舍。潜在氮源和晕整个研究区硝封酸盐浓度之间墨的关系取决于尤化肥的输入量商。尽在整个研究区男和每一类型的稻含水层中，硝敞酸盐和溶解氧沫浓度都具有显兴著的统计学正警相关关系。在素单个水井中，坛溶解氧可以作耽为与硝酸盐浓巷度相关的替代宅要素，如含水器层介质的有机征成分和潜在的吸反硝化作用等器。因此，只能钓在单个水井中胁取样分析溶解泰氧，无法在取缴样点之间进行杰插值，这样对演于预测区域范渣围的硝酸盐浓签度意义不大。灾对水井构造特序征与硝酸盐浓舅度进行比较，咳井深和套管长秘度并非具有统努计学意义的说颤明变量，但硝村酸盐浓度与水颂位有一定的相左关关系，水位赶越深，硝酸盐耍的浓度越高，谋这与占Hitt肢和运Nolan汗（谢2005声）的研究结果摊类似，他们认开为水位越接近允地表，硝酸盐险的污染程度越去小，这是由于月饱水土壤具有职较高的反硝化证能力。灌对土壤特征与辰硝酸盐浓度进邀行比较，来确务定高渗透性土为壤是否与高浓谁度硝酸盐有关传。划分奶为图“沃A艘”牌水文组的土壤袜（土壤渗透性垄最强），在整锋个结晶岩含水细层地区，与硝够酸盐浓度具有璃显著正相关关倒系；划分歪为校“斯B棋”柄水文组的土壤闯（土壤渗透性渐次之），在硅下质碎屑岩含水麦层地区，与硝俭酸盐浓度具有删显著的正相关仔关系。在硅质吓碎屑岩含水层突中，不存成在橡“坊A认”窃水文组土壤，盐从而解释了硝殊酸盐浓度与排戴水良好土壤（邪水文愁组情“铺A枯”度和水文均组希“勇B哄”它相结合）具有笨同样的相关关体系。在硅质碎听屑岩含水层中蔬，有机质和硝柱酸盐浓度之间切存在显著的负旁相关关系，即舱有机质含量越伯高，硝酸盐浓迈度越低。在所吧有含水层中有员机质含量都较日低，其中在硅堤质碎屑岩含水狂层，有机质含问量的中间值和班最大值最高。龙除碳酸盐岩含辫水层以外，在好所有的研究区尸，粘土含量与范硝酸盐浓度具售有显著的统计渡学负相关关系斜，这是由于粘连土的渗透性低缸，当硝酸盐通馋过饱和带时，乖淋滤作用降低佛。对于硅质碎轰屑岩含水层，惕砂含量与硝酸闻盐浓度具有显共著的统计学正聚相关关系，说筒明砂的渗透性拖高，可以允许哀更多的硝酸盐初进入地下水中爪。对于硅质碎渠屑岩含水层和校结晶岩含水层算，粉砂含量与晨硝酸盐浓度分蹄别具有负相关钻关系和正相关繁关系。消确定影响水质贱因素的难题之素一，是分析敏问感性因子（如恶土壤渗透性）哑和氮源（如土课地利用方式）岗之间的相互作泛用。为了同时越评价这些影响鼻作用，采用多葛重线性回归方叶法对多变量进林行分析，并对届具有统计学相雾关关系的所有安变量进行分析只。应用这些资罪料进行回归，亿结果表明，氮剧源要素（农业穷用地百分比和戒来自粪肥的氮肥源）和运移要鞭素（溶解氧）效，在京95%脾的置信区间内肯具有显著相关灿关系。检验的饲p菠值一般都小于衰0.0001绑，利r拐2债为客0.49触。碳酸盐岩含协水层比其它研渗究区的硝酸盐侄中间浓度要高总，该区的溶解煎氧浓度、粪肥月输入量和农业淘用地百分比也哑都较高。为了散确定这些要素语如何影响回归品结果，在模型由运行过程中，萌没有选择碳酸板盐岩含水层的匀水样资料，回胀归结果类似，缝但锁r充2脚只有哄0.28峰。研究结果表怪明，这些要素途对硝酸盐浓度筝具有一定影响窄，但是无法预镜测其它地区的施硝酸盐浓度变姨化情况，或对永分析结果进行糊插值。要完成斩以上工作需要删在地下水研究握区另外取一些坝水样，来分析办影响硝酸盐浓引度的含水层特妇征和氮源分布门情况，但并不载确定这样一定敏可以得到可靠辽的预测模型。聋分析影响硝酸花盐浓度要素的退另一种方法是播采用逻辑回归垦法，逻辑回归俘法用于预测某游一类型（如超村过阈值）模型慰响应的概率，异事件的概率由川式（箭2乡）确定。在逻也辑回归模型中吓，采用的阈值蒙浓度为顿4mg/L膝。选择这一阈慨值是由于其接播近数据库的中葬间浓度和对人研类健康造成影班响的浓度（牙Ward喝等，谊1996嗓）。另外，全绑国肯NAWQA馆进行的地下水逗中硝酸盐研究储工作所采用的粪阈值也是握4mg/L坊（鲜Hitt费和乌Nolan且，返2005无；呀Nolan震，雀2001盖）。逻辑回归备模型对在线性确回归模型中采束用的变量进行烈了检验，采用谢反向消除方法凉来减去模型中斜的变量，直到腊有效变量数量智最大为止。有引效变量是指那裳些乔Wald处的籍χ颂2越概率小于蓝0.05虾的变量，在此蜻过程中建立了满两个模型。建渗立的模型尚1短包括所有可以岗利用的变量，率模型常2豆仅利用了无需据进行野外测量宴就可以确定的祸空间数据，这渡样可以在未进爸行采样的地区假进行插值，在权模型跑2诉中没有考虑诸阅如水井构造特宜征和溶解氧等善变量。蜓与模型翻1津匹配叼的唐χ蒜2稼概率小于邻0.0001煎，在优化逻辑般回归模型过程凯中具有重要意基义的变量是溶妖解氧浓度、总摩氮输入量和农味业用地百分比间。由于不同类直型的回归单位脉不同，因此需侮要对回归系数肆进行标准化，扁这样可以对模陷型中的不同变拘量进行比较（援Menard沃，殊2002记），结果表明雕，在模型象1跑中，最重要的报变量是溶解氧率。采用一致性躁、辩Hosmer纸-Lemes凭how因检验、将渐r迅2尼进行一般化和浇最大化来评价复逻辑回归模型括。比较观测值墓和预测值，结看果表明驼87%厉的预测结果是隐准确的（一致琴的），思13%队的结果不准确局（不一致）。和Hosmer慎-Lemes宵how尼检验将数据进垂行详细分类，培并对每一类型羡的预测值和观湾测值进行比较潜，秒Hosmer琴-Lemes枕how咬的摆p考值为征0.79盒，说明模型拟幼合良好（维p备值小于剩0.05零说明模型拟合密程度较差）。级一般化的棉r菌2栋为孕0.36姐，重新调整的占r览2怎最大值是达0.51蛇，这些套r幼2明与线性回归的日r香2撇不同，但是提夸供了一种衡量大模型与数据拟辨合程度的方法灿。紧与模型山1南匹配嘴的陵χ娱2暴概率小于园0.0001冷，在模型坦2场中具有重要意代义的变量是粉粉砂含量、总氮宪输入量、农业蛮用地的百分比抹、砂含量和有载机质含量。粉洞砂含量和总氮术输入量具有最驼高的标准化系碌数，说明在模趣型中这两个变概量最为重要。盟有机质含量与茂浓度大于求4mg/L戏的硝酸盐概率题成反比，对观帐测值和预测结卫果进行比较，柿说明慎85%晌的预测结果是侧正确的（一致纯的），陪15%欧的预测结果不马正确（不一致碍）。泼Hosmer接-Lemes积how掩的槽p揪值为染0.59偶，一般化的同r蚂2烛是惑0.32惯，重新调整的低r东2逢最大值是障0.46掩。迟对模型作进一嗽步评价，来衡喂量预测能力。连计算每一模型铜的皮尔森残差嘱，当模型预测牺给定区域超过顷选定阈值的小摊概率事件时，话皮尔森残差较易高；当模型预绞测超出某一阈总值的大概率事露件时，皮尔森乞残差为负值。族对皮尔森残差迈进行分析，结葬果表明了预测独能力较差的两猜种情况，一是趁预测水井周围嫂主要是农业用历地，而且氮的带输入量很大时茄，硝酸盐的浓卧度会超过阈值帐4mg/L淘，但是情况并章非如此。正确叨地预测硝酸盐煤浓度超出级4mg/L炭的概率时，模趣型不稳定性的类另一个原因，府可能是在空间揭数据库中，没穷有考虑复杂的忠含水层资料，畏如各向异性等兵。夸对线性和逻辑胁回归模型和两苏个模型中的所蚁有重要变量（絮溶解氧、氮负蜡荷量和农业用诚地百分比）的迷多重协同线性肥进行评价。采比用线性回归方网法计算每个变档量的方差膨胀熟因子炮（焰VIF件），这些变量降中最大的阁方差膨胀因子丧是氮负荷量和茎农业用地的百虚分比，值为俘2.25语，低于阈值村2.5严，说明多重舅协同线性会影份响参数估计的虑变化。盟对皮德蒙特高吨原含水层系统野硝酸盐资料分沾析结果表明，败硝酸盐浓度与乔说明变量，如工农业用地百分惨比、氮输入量气、渗透性类型连和溶解氧具有次统计学联系。期这些要素具有洗统计学意义，博但是无法对模四型进行验证。权将数据库分为鹰校准数据库和甲验证数据库，亭分别占桶85%鹰和湾15%志，但是根据验那证数据得到的灵模型明显不同胖于根据校准数设据得到的模型缝，这就说明在垦对模型进行验般证时，数据量盏不够。在另一爷些研究区，认诱为土壤类型、礼含水层渗透性涛、补给率、水瓜位和井深等是脂影响硝酸盐浓补度的要素。闷没有分析根据战线性回归预测彻硝酸盐的浓度支或根据逻辑回宫归确定硝酸盐蝴浓度大于诱4mg/L浮的结果，主要疑有几个原因：裤对于线性回归用和逻辑回归方浩法，丝r摇2由均小于娘0.5箭，在两个模型衡中，单个水井拜中的溶解氧浓酱度均是重要的当说明变量，由午于无法利用绘辟制溶解氧浓度践的空间资料，样因此无法对结坡果进行插值；翼另外，由于并搂非按空间分布逝进行取样，用锦于建立模型的上水质资料并不俗能完全表示忌PAS忆的水质情况。鄙因此，需要进派一步了解影响贴硝酸盐浓度的广要素，从而更聋好地了解地下壳水中硝酸盐的芬情况；另外，罩需要作进一步寒研究和获得更旷多的数据，来中建立预测硝酸卧盐浓度的模型躺，或预测硝酸窄盐浓度超出阈秩值的概率模型担。头（二）地下水纲中的杀虫剂攻在美国，宝1964我年的杀虫剂用常量为愿6.17驻亿磅，到智1979损年达到峰值，痰为滑11.44握亿磅，在诸2001女年，用量减至叶8.88鸭亿磅（肉Kiely晨等，恋2004祖）。大部分杀颂虫剂用于农业讨生产，鲜1964家年用量为响3.66茅亿磅（占总用研量的钢59%详），旧1979校年用量为糊8.43剩亿磅（占总用之量的士74%猾），到窄2001诱年降至寄6.75胡亿磅（占总用渴量的远76%锤）（号Kiely瞧等，巷2004说）。几种老品滚种杀虫剂，如公DDT慎和狄氏剂，由啦于在环境中分迅解缓慢，即使缘停止使用多年疲之后，仍会检笑出，因此划分鲁到永久性有机仁污染物（北POPs喉）类型中（南Jorgen版son余，卫2001南）。另一些杀默虫剂，如甲草惩胺和异丙甲草扭胺相对易技溶于水，因此磁易于在含水层芝中迁移（追Barbas鹊h漠和咬Resek并，时1996馒）。接触杀虫劈剂对健康的潜商在影响包括神闷经系统破坏、雁器官破坏和增渡加癌症风险（谎美国环保局，型2003浊）。尽管某些骄杀虫剂被列入逼将来的污染物瓦候选名单中（却美国环保局，裳2005醉），但是美国伪环保局已经规沫定了几种杀虫涛剂的漂MCL也（美国环保局茧，税2003乌）。美国环保衔局没有对杀虫廊剂的降解产物柜（通过物理、盗化学和生物作幅用被分解为副画产物）进行分辰析，但是许多谜副产物都与母席体相似，会造屑成急性或慢性窗疾病（混Kolpin蹦等，坚1998巡）。内对全国地下水肯中杀虫剂的研藏究混结果劝表明，在农业夜区或城区的浅氏井所采集的水艇样中，至少会沈检测到一种杀框虫剂，在许多欺水样中可以检年测到两种以上拌的杀虫剂（懂Fuhrer扯等，垮1999绘）。在爱荷华哈州进行的地下脆水杀虫剂研究牺过程中，有辞75%普的水样检测到晕了杀虫剂的降禽解产物。菠1有、杀虫剂来源苏许多杀虫剂都滚是人造化学物泄质，在自然界把中并不存在。撕因此，在环境睡中出现杀虫剂踏及其降解产物节是人为活动的捉直接结果。在架2001怎年，农业生产挎中应用的杀虫申剂量占总用量断的桂76%慈，工业（商业逃、政府）和家鉴庭（园艺）用圾量分别占总用酷量的惕12.5%晴和吹11.5%愉（盼Kiely旺等，蓄2004浴）。可以估计处城市中农业杀吐虫剂的用量，芽但是无法估计遗非农业生产的粗用量，由于缺胞乏这些资料，锁使得分析工作巷较为困难，特恭别是在利用某疤些特定杀虫剂母的城市地区。养通常选择瓜6惨种杀虫剂进行第统计学分析，支分别是莠去津灶、西玛津、梨甲草胺、异丙园甲草胺、扑草芬通和狄氏剂以狼及莠去津的降窃解产物为Deseth租yl很莠去津。晚2霉、杀虫剂的分般布情况朝1993斤～阴2003字年进行的例NAWQA峰项目，采集了荒PAS251桌口水井和罚19衬个泉的水样。膛USGS地国统家水质实验室非对每一个取样织点的溶解杀虫男剂进行分析，泻共分析了赢44戚种杀虫剂和区3捐种降解产物，剧在研究过程中驱增加了一些分尾析组分。根据姑这些水样分析击结果，采用零Kendal掉l门τ邮相关和逻辑回闸归方法壮来确定影响含干水层中杀虫剂赚运移的因素。惹每一组分的检挖测限都有所不盯同，由于在研腿究过程中会改乖变分析方法，磨因此即使是同指一种组分，检撇出限也随时间肢变化而异。抹浓度最高的杀累虫剂是异丙甲水草胺，浓度为银4.99µg亮/L磁。检出组分的稻浓度较低，所锻有组分都没有解超出皂MCL立。辰Deseth菠yl伴莠去津是检出苏频率最高的组诚分，在绸45%缴的水样中都检坏出了该组分。路5%鸣的水样中妹检出了尸莠去津、西玛攀津、咱甲草胺、异丙所甲草胺、扑草冷通和狄氏剂。宜选择这松7笨种组分进行统净计学分析，来海确定影响这些阶组分在含水层似中运移的影响切因素。在不到盒10技口水井中检测副了其它尝22朝种组分，有世19烟种未检出。圆含水层特征，溉如渗透性和含俊水层介质的有掀机组分以及杀闻虫剂的化学性驱质会对检测地诉下水中杀虫剂怨的能力造成一浙定影响。渗透夏性差的土壤或埋水位距地表较篮远也会使杀虫借剂运移滞后，纵而可以使水迅父速穿过地表的旧含水层，如碳毕酸盐岩含水层缴，会加快杀虫午剂的运移速度统。杀虫剂的性仪质（如溶解度符）、土壤－水覆分配系数以及游半衰期均会影凡响检测地下水菌中杀虫剂的能敬力。作统计学判分析的滤7浮种杀虫剂溶解驶度差异较大，搁狄氏剂的溶解焰度最低，君Deseth病yl熊莠去津的溶解送度最高。有机谁碳－水分配系呆数表明狄氏剂招最易被土壤吸吴附，船Deseth邮yl慢莠去津最不易机被土壤吸附（德表恭2絮）。如狄氏剂撤之类的杀虫剂毁由于易于与有绪机质或粘土结糊合，因此淋出算速度缓慢，而说Deseth坝yl时莠去津易于在葡含水层中运移区。影响杀虫剂齿降解（物理、趁化学和光降解衰）速率以及吸恨附和运移率的束因素，也会影煌响杀虫剂在含炮水层中的运移辆（慢Fishel尽，乓1997翻）。杀虫剂的德半衰期可以作溜为影响降解的蔬因素，杀虫剂躺降解所需的时永间越长，在地努下水中检测到嘱杀虫剂的可能喜性就越大（楼Capel岸等，相2001性）。然而，采脾用半衰期和有而机碳－水分配孩系数等性质，稼对于预测杀虫哄剂的出现并不插可靠（种Barbas量h旗和卸Resek捞，设1996怀），这可能是肾由于确定杀虫尤剂在土壤中的级半衰期时具有蛇一定的难度，镰受环境因素的垃影响（如季节贝变化），半衰作期可能会相差揪一个数量级（叉Mackay纹，魄2001废）。穗表讨2济朱7敏种杀虫剂的遭物理性质愚杀虫剂名称大物理性质可溶解度（枝mg/L燕）鉴LogK临ow隔LogK肿oc疼狄氏剂（裙Dieldr貌in地）慈0.17滔5.4念5.01国甲草胺泼（旨Acetoc钩hlor私）接240咳3.52崭3.13寺西玛津（娃Simazi回ne作）李550足2.18拥1.79像莠去津（史Atrazi洞ne彼）北550台2.61常2.22答扑草通（统Promet各on顾）警750鹰2.99看2.60挠异丙甲草胺杜（退Metola补chlor照）为1700呀3.13击2.92颗Deseth灭yl但莠去津（音Deseth池ylAtr丘azine首）榜3200惕1.51年1.12增备注：启K震oc躲=0.041去K请ow们总之，溶解度日低、有机碳分挥配系数高的杀筹虫剂（隙甲草胺和狄氏各剂）民，检测概率较乔低；溶解度高范、有机碳分配披系数低的杀虫合剂（省Deseth辫yl胀莠去津等）下，检测概率较遍高。由于其它她因素，如杀虫摇剂使用率、地排形、非饱和带坡厚度、土地利煤用方式和含水挪层类型等会影逆响杀虫剂在地低下水中的运移忧，因此在同一描含水层类型，逢检测到的杀虫洒剂差异很大。猪3时、影响杀虫剂爸检出的因素缝土地利用方式荒和杀虫剂用量侍具有一定联系逃，例如，莠去签津用作农作物阴除草剂，狄氏赚剂用于处理建湖筑物中滋生的瞒白蚁，在水井叼周围补给区的饼土地利用方式明是影响地下水秋中杀虫剂出现答或降解的主要法潜在因素，其渴它一些潜在影柳响包括土壤性详质（如粘土或辉有机质含量）僵和含水层特征般（如岩石类型您或水位）。采党用了统计学检难验方法来确定晃杀虫剂或降解闪产物检出与这梦些不同因素之霉间的关系，根楚据豆Kendal况l慢的忆τ乔相关方法对杀伶虫剂浓度和单刃个说明变量进借行分类，采用锤逻辑回归方法刑来确定每一种旁杀虫剂和多个亩说明变量之间元的关系。汗以顷莠去津和铃Deseth驼yl慧莠去津为例，政统计学检验结短果表明，莠去碰津和络Deseth以yl冒莠去津浓度与缓农业土地利用疤的相关因素（速硝酸盐浓度、逝农作物所占比掠例、牧场所占荣比例和杀虫剂等的估计用量等团）具有显著的阻统计学正相关令关系，与城市抓用地具有不太便显著的负相关友关系。友在碳酸盐岩含闲水层所取的水设样中，莠去津承和戚Deseth案yl按莠去津与称pH棵值具有显著的届统计学负相关袭关系，说明在摄偏碱性的水中责，这些物质降盲解较快（亿Fishel阅，距1997牲）。在碳酸盐遮岩含水层和结谎晶岩含水层所膏取的水样中，霞Deseth演yl温莠去津与牧场折用地比例分别亩表现正相关和杂负相关关系。虎采用逻辑回归驱方法来确定影第响杀虫剂检出夕的最重要因素比，根据单一杀吸虫剂的检出限隶，划分桌为枕“宿检借出港”市和朋“划未检旗出塞”出。研究结果表冻明，土地利用脑方式是影响杀趟虫剂检出的重阳要因素之一。保另外，单个水炒井周围的水文底地质因素也会笨影响杀虫剂的体检出，复杂的滩含水层会造成踏杀虫剂从上游浸位置很快向下唐游运移，从而掌造成杀虫剂的莫检出概率很小勉，同时，水井咸的结构也会对慨杀虫剂的检出栗造成一定影响由。钩总之，逻辑回婆归结果表明，缩大多数杀虫剂法的研究结果相省似，影响杀虫絮剂出现的因素帽主要是来源因捉素（如杀虫剂痰的实际用量或赖土地利用方式增）、运移因素森（如砂或粘土穴的百分含量以撕及渗透性）。龙（三）地下水本中的挥发性有膨机物复挥发性有机物送（亏VOC疏）是人造的化字学物质，经过探工农业生产应贫用进入到环境推中。尽管术永语咽“咐挥发拢性躲”冲暗示这些物质惜可以从水中进泊入到空气中，石但是由于这些袭组分可溶于水浴，因此会出现次在地下水中。1、VOC源恶一般而言，土徐地利用与人类娃活动密切相关领，由于比VOC内的广泛应用，吧这一物质会释彩放到环境中。且例如，由于地摩下贮油罐泄漏朋和使用杀虫剂年（卸VOC西被用作杀虫剂租），毕VOC嘉会进入环境中挽。另外，由于荒工业生产和汽钟车尾气排放以滨及制冷剂泄漏谋和使用薰剂，偷VOC叫也会被释放到伪环境中。萍VOC白以尾气、气体活和浮质飞沬的诱形式被释放出办来，分布范围贼很广。明VOC浑也是饮用水氯床化处理的消毒氧副产物（三卤幻甲烷），由于湖水管中处理水嘱的泄漏，或采旧用处理水浇灌指草坪，必VIC套也可以被释放鹅到环境中。在技农村地区，家呢庭脱氯漂白处我理和其它一些校氯化产物会进捞入到化粪池系仇统，以三卤甲升烷的形式进入自到环境中。腰2合、耍VOC匪分布情况展为了评价巩PAS员的阴VOC叮分布情况，在董9半个旬NAWQA楚研究区，采集继了剃206仅个场地的水样胳，包括日187元口水井和哄19出个泉（地下水双排泄），来分柴析浪59汁种烦VOC锄。探35%闷的水样中有一夫种或多种林VOC旬检出，在甩206测个水样中，有持10%宴以上的水样只计检出了三氯甲闲烷（氯仿）和禽甲基叔丁基醚激（资MTBE薯），其余贪27雅种虾VOC茧的检出率不足萄3.5%乏。在乔治亚州侵、马里兰和宾翻夕法尼亚城区臭，氯仿检出率菜最高，在这些订地区和香MTBE系用量较高的农仪业用地区，也痰有胃MTBE胖检出，可能是香来源于大气沉头降。东氯仿（乖29.2%泻）和溶剂（凯28.5%更）是最常检出蜂的雕VOC堆，检出的其它挂类型叼VOC谱包括汽油氧化勇剂（古15.3%蝇）、汽油碳氢剧化合物（骑15.3%再）、致冷剂（么8%涂）、用作有机雁(嘱物会)幕合成的顶VOC那（脾2.2%转）和薰剂（斤1.5%呈）。傅7患种鸭VOC畅中有辞6郊种主要是在城渠区检出，只有浩汽油氧化剂主村要在居民区、详农业区和林业劫区检出。林3友、影响验VOC至检出的因素痛VOC妖的检出率部分用可以根据距地度表的取样深度畅来解释，在淡9充个蹄NAWQA雄研究区，其中册1鼓个研究区的泉垃和宜2球个研究区的浅徐监测井水样中尼，有焦60.6%仔的怎VOC摘检出。这曾2逗个研究区的监竖测井中间总深正度分别为结31ft欣和舰61ft害，因此与其它喝6筛个研究区的公星共供水井和家左庭水井相比，解取样深度距地立表较近。其中沿1捆个研究区的公矮共水井中间深似度为叮300ft或，另外绩5株个研究区的家这庭水井深度为馋140储～珍200ft笨。立除了取样深度按，旦VOC潮的检出率与土财地利用方式有杏关。在泉水研看究区和选1那个浅监测井研享究区采集水样捕时，土地利用绳方式为血60%颠作居民用地，仇不足井25%嗓作为农田。在虹居民区采集的就水样，专VOC质的检出率是另孝一个浅监测井匪研究区的接2猫倍左右，随着蕉居民用地减少搁，农业用地增轮加，燥VOC骗的检出率也在嫂下降。主要作窑为林地的家庭萍水井中采集的昆水样，寄VOC蛾检出率最低。枪因此，在居民崭和农业用地区佳，蜂VOC披的检出率较高晕；在林业用地识区，迹VOC你检出率较低。盟采用逻辑回归浮模型，根据人壁口密度和水位光可以预测氯仿贿的检出情况，鼻该模型的一致席性为纠82%寺，钱Hosmer绵-Lemes梳how恨的幕p促值为润0.38荡。一般化的米r