På den kinesiska Loess -platån (CLP), ett projekt med namnet "Gully Land Consolidation" (GLC) har genomförts i landsbygdens vattendrag för att kompensera förlusten av jordbruksmark som orsakas av "Grain for Green Program". Dess främsta mål är att omforma bäckdalar genom att skjuta upp fotbackar, fylla strömkanaler och diken, konstruera dräneringskanaler, dammar och reservoarer, och skapa platta åkermarker.

Tidigare studier visade att jämfört med ett naturligt upptagningsområde, marknitratet ökade betydligt i den djupa profilen av dalens platta jordbruksmark i ett omformat upptagningsområde. Dock, om en sådan dal omformas, dammning och konsolidering av jordbruksmark påverkar yt- och grundvattennitrat och utgör ett hot mot lokalbefolkningen är fortfarande oklart.

Nyligen, Prof. Jin Zhaos team från Institute of Earth Environment (IEE) vid Chinese Academy of Sciences genomförde omfattande fältundersökningar och experiment för att förbättra förståelsen för vattenkemi, oorganiskt kväve och miljöisotopnivåer i en dammad vattendelare och en naturlig vattendelare, avslöjar hur dalformning och dammning påverkar vattennitratnivå och källa i vattendelars skala.

De fann att nitrathalterna i både de naturliga och dammade vattendelarna var lägre än 10 mg · L ^-1 , varav säsongens nitratinnehåll i ytan (0,42-0,52 mg · L ^-1 ) och grundvatten (1,86-3,65 mg · L ^-1 ) av den dammade vattendelen var signifikant lägre än den för den naturliga vattendelen (ytvatten:0,92-2,07 mg · L ^-1 ; grundvatten:2,73-8,21 mg · L ^-1 ).

Hierarkisk klusteranalys (HCA) visade att det fanns starka interaktioner mellan ytavrinning och reservoarvattnet i den dammade vattendelen, i den naturliga vattendelen, streamflow hade en nära relation med grundvatten.

De fann också att nitratgödselmedel, jordammonium, och gödsel och septiskt avfall var de viktigaste nitratkällorna i ytvattnet i två vattendrag, medan nitratet i grundvattnet huvudsakligen härrör från nitrifiering av jordammonium och gödsel och septiskt avfall.

Jämfört med den naturliga vattendelen, den dammade vattendelen hade ökat tillförseln av jordbruksgödsel i ytvattnet. Dock, det fanns ingen signifikant skillnad i grundvattennitratkällorna mellan de två vattendelarna.

De ansåg att dalen skulle omformas, dammning och konsolidering av jordbruksmark påverkade signifikant tillförseln av varje nitratkälla och ytvattnets vattenkvalitet men hade liten påverkan på grundvattnet.

Dessutom, studien avslöjade att dalen omformades, dammning och konsolidering av jordbruksmark kan lindra nitratföroreningar och att dammar och reservoarer byggda längs den omformade dalen skulle spela en nyckelroll för att kontrollera koncentrationerna av vattennitrat, som fick globala konsekvenser för förvaltning av vattendelare och konsolidering av jordbruksmark.

Dock, även om det nuvarande grundvattnet inte hade påverkats märkbart av GLC -projekt i den dammade vattendelen, tidsfördröjningen mellan konsolidering av jordbruksmark och svar på grundvattenkvaliteten bör övervägas i framtiden.

"En rimlig nivå av N-applikation bör implementeras i den dammade vattendelen för att bibehålla högkvaliteten på ytan och grundvattnet, "sade professor Jin.

Denna studie hjälper till att utveckla strategier för den omfattande hanteringen av vattendrag och dricksvattenkällor på landsbygden runt om i världen.