降雨形成的地表径流是河湖水体污染物汇集的主要途径之一。随着农药与化肥用量的增加，农田径流带出的水沙中污染物质流失量也成为水体污染的一个重要来源。因此研究降雨期间地表物质迁移及污染物质流失量，对相关水体的非点源污染控制及水资源保护具有重要意义。我们采用野外模拟降雨试验，探讨了不同条件下农田径流水沙中氮磷等营养盐与重金属元素含量水平及其随时间的变化规律，为区域环境治理、污染控制及开发利用提供基础依据。
一、野外模拟试验与研究方法
1．野外模拟降雨试验与采样
试验采用加拿大多伦多大学地理系与中国科学院地理研究所研究坡地侵蚀与水土流失试验时所采用的实验设备[1]，在野外试验场通过调压控制降雨强度；产生均匀的类似天然降雨特性的标准条件的模拟降雨。选择了井灌与污灌两种类型不同的农田作野外试验场。井灌区在安新县城北的北六村，选择植被覆盖率不同的荒草地和玉米地。污灌区在保定市清苑县望亭乡府河岸边，选择长期引用府河污水灌溉的农田翻耕后进行裸地冲刷试验。试验小区样方均为（5m×2m）。为防止降雨时水分侧向流动，在试验小区四周加设边框，于底侧接-“V”形集水槽，以便采集产流后不同时间间隔流出的径流水及泥沙混合样品。同时采集模拟雨水及降雨前、后的表层土壤样品，以供对照研究。
2. 样品的处理
水沙混合样品经现场沉淀后立即进行水、沙分离。部分水样现场加适量硝酸及不同类型保护剂以备测总量之用。另一部分水样经0．45μm滤膜过滤、酸化加保护剂保存以备测溶解态之用。水样应及时测定，或放冰箱内短期保存，尽快测定。分离后的泥沙以及土壤样品经自然风干后按常规法处理为100目及240目样品，以备测定。
3．样品的室内分析
样品经HNO3－HF－HClO4。消解后采用美国JARRELL_ASH_9000型等离子体光谱仪测定Cu、Zn、Pb、Cr、Fe、Co、Ni、V、Mn等元素含量。
Hg的测定：样品经HNO3 - H2SO4 －V2O5 消解后，采用国产CG－1A型测汞仪冷原子
吸收法测定。
As的测定：样品经HNO3 －HClO3 消解后，采用国产WFY－Z型原子荧光光度计，荧光法测定。
Cd的测定：样品经HNO3 －HF_HClO4 消解、MIBK萃取后，采用日本岛津AA－640型原子吸收仪、石墨炉原子吸收法测定。
N的测定：样品经碱解蒸馏后，采用硼酸吸收法测定。
P的测定：样品经消解、SnCl2 还原后，采用钼兰比色法测定。
二、结果和讨论
近年来研究结果表明：污染物质的流失及迁移规律与土壤颗粒的流失相关密切[2，3]。土壤中氮磷在暴雨径流中主要以泥沙形式迁移，随水溶失的量极微[4] 。
因此，对流失泥沙中污染元素含量与变化规律的研究及影响因素的分析就显得更为重要。影响这些污染物含量变化的因素较多，本文主要根据白洋淀平原地区特点设计的模拟降雨的不同条件及参数，重点探讨了流失水沙中营养元素及重金属污染元素含量变化及相关因素的影响。
1．模拟人工降雨试验参数与雨前表土状况及其对初始产流时间的影响
在三种土地利用状况不同的试验小区，A1（荒草地）、A2（玉米地）及B1；（裸地），分别做了不同条件下的六次模拟降雨试验，有关试验参数（见表1），雨前表层土壤状况（见表2）*。由表1可明显看出：A1、A2和B1小区，虽然设计雨强相同，为1．20mm／min左右，而且均为初次降雨，但它们的初始产流时间却存在很大的差异。很明显，主要与植被覆盖率有关。A1小区由于荒草覆盖率达90％左右，降雨后31min25s才开始产流，而翻耕后的裸地因无植被覆盖，降雨仅8min5s就开始产流。结果表明，植被覆盖率越高，初始产流时间就越长。另外，降雨前表土含水量及表上容重等因素（见表2），也可对产流产生影响。表土含水量较低，可提高雨水入渗率，从而也可使初始产流时间延长。
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