监测显示一个3倍的增加地下水硝态氮的浓度从20世纪60年代到20世纪80年代早期，类似施加氮肥增加。  的硝酸盐?排出从盆地地下水和地表水通常是相当于超过施加氮肥的三分之一，具有较大的损失和更大的浓度发生在多雨年。  阿特拉津在地下水常年存在。  地下水中的污染物浓度直接回应事件进行充电，和独特的化学签名的渗透与径流补给Big Spring的检出放电。

教育和示范力度，减少了农药的使用，并减少了三分之一的氮肥施用率自1981年以来，一直保持，而作物产量。  有关Big Spring的硝酸盐和农药浓度下降，氮和农药的投 ??入是有问题的，羞愧。由年初至今年变异充值，  变化强烈影响的浓度。年度充值，Big Spring的放电推断，在监测期间，掩盖增量减少输入产生的任何水质改善五倍。   

衣阿华部门资源地质调查局（GSB）和合作伙伴进行了研究，农业实践，水文，水质大泉盆地（图1），267公里，爱荷华州克莱顿县地下水盆地，自1981年以来（哈贝格等，1983年，1984年，1985年，1986年，1987年，1989年，天秤座等人，1986年，1987年，1991年;罗登等人，1993年，1995年，1998年，2000年1995年罗登;刘等人，1997）。历史水质数据显示网络并联一个氮肥施用量增加三倍，从20世纪60年代中期到80年代初（图2）盆地地下水硝态氮区域增加。网站，包括瓦线，溪流，泉水和水井，建立监测水质的变化，伴随着农场管理的变化。网络被设计在一个嵌套的方式，小规模田间地块盆地地下水和地表水口（Littke和Hallberg，1991）。多达50个站点的水样进行了分析各种形式的硝酸盐，除草剂和其他参数的每周，每月的基础。主要网站连续或事件相关的测量仪表流域内的监测点已经发展GSB之间的合作努力，美国地质调查局，美国爱荷华州立大学农业自然资源保护局，美国能源部，和水的排放和化学和自动化样品采集。美国环保局对水质进行分析大学的爱荷华州卫生实验室，使用标准方法和美国环保局批准的质量保证/质量控制计划.

盆地内约97％的农业土地利用  盆地包括约200个农场的平均面积约330亩，  是常见的小奶牛和生猪经营。  典型流域面积的50％，玉米种植35-40％牧草紫花苜蓿，10％的盆地。  购买肥料，肥料和除草剂玉米主要在春季播种期间，  有没有显着的城市或流域内的工业点源，影响地下水水质。  随着这些条件量具地下水通过方铅矿含水层的体积的能力允许明确农业生态系统的研究  ，每年通过调查农民对农药和化肥的应用率，并在盆地的地表水和地下水的水质和排放监测质量盆地内的营养物质和化学品应用流量可以量化的，让全流域尺度上评估化学结余。

 

 硝态氮，最常用的玉米除草剂，特别是莠去津，是主要的农业污染物。  中的区域（哈贝格等人，1983，1984;天秤座等人，1986）的初步调查表明：莠去津的本（> 0.1礸/ L），年一轮的地表水和地下水，在长期干旱期间除外。  检测其他一些除草剂浓度一般Spring应用程序期间发生的，但也存在常年下列径流事件。  硝态氮量通常是从盆地地下水和地表水排放相当于三分之一用作肥料，并在多雨年，超过一半的应用  流脱氮和氮的吸收，也会发生地表水前退出盆地，提示农业的做法（克伦普顿Isenhart的，1987），甚至更多的氮丢失  在努力减少这些损失，多机构团体发起大泉流域示范项目，这是由爱荷华州地下水保护法“，并进行1986年至1992年，  该项目集成在农业研究和示范项目，强调环境效益和经济效益的有效的化学品管理和监控，特别侧重于氮肥管理的公共教育，  教育和示范活动继续从1992年至1999年的一部分东北爱荷华示范项目，在爱荷华州立大学推广服务的方向。

大的Spring项目的结果已经成为国家的水的质量监控程序的一个不可分割的部分。  在1995年的美国总会计办公室选择大的Spring项目为1 9（从一个全国范围内的618场）尤其是创新成功非点源污染防治力度，  在这篇文章中，我们简要地讨论一下大泉盆地水文地质系统，充电系统的响应，18岁的水文响应水文地质环境非点源污染物的监测结果。

爱荷华州东北部的特点是一个midcontinental半湿润气候，  平均年降水量（基于1951至1980期间）约84厘米，有70％发生在4-9月的生长季节的降水量。  年平均气温是6.7 ? C，冬季平均摄氏-5.6 度和夏季平均22.2 ℃。 

 

最古老的岩石暴露在大泉盆地碳酸盐方铅矿集团奥陶系（图1）。  这些地层，其中有一个uneroded的厚度约76米，一般浸西南约5米/公里，并形成主要含水层用于在该地区的农村居民。  方铅矿露头低对景观在中部和东部盆地的部分地区。  大春天，这是最大的弹簧在爱荷华州，在土耳其的山谷基地附近的含水层放电一家国有河流鱼类孵化场。  方铅矿含水层伏页岩和页岩碳酸盐迪科拉，普莱维尔，以及Glenwood组，它从底层的含水层水文隔离。，，  盆地大部分地区，上覆方铅矿集团马科基塔  马科基塔的下部形成的。由粉砂质页岩碳酸盐与一个uneroded 23至30米的厚度，，  这些地层地下水流动的一个障碍，水文与方铅矿含水层。  低级马科基塔形成最上面的基岩超过随着大部分盆地的中央部分。  在西部20％的盆地，马科基塔上形成的泥岩和页岩覆盖在较低马科基塔阶层，作为一个有效隔水层的厚度可达30米。  盆地西缘，志留纪岩石覆盖在一个完整的部分马科基塔上阶层的离群点。  

 

基岩薄（通常小于5米）第四纪沉积盆地mantled和滚动的风景线一般是由基岩面缓解控制。  薄，前伊利诺伊冰河冰川侵蚀遗迹，直到发生在最上面的排水分歧。  高地和山坡披上2至8米的黄土Wisconsinan皮奥里亚，或黄土衍生的存款，肥沃的冲积层发生在  盆地内的第四纪材料溪谷和drainageways。不是一个有效的屏障地下水流。  

碳酸盐方铅矿和最下面的马科基塔骨折，并表现出最上面的基岩岩溶发育适中，在那里形成  落水洞的位置图1显示了盆地内普遍发生在方铅矿露头带，附近的方铅矿-马科基塔接触，其中只有一个马科基塔厚度有限。  盆地的表面积约10％的水渠落水洞，其中大部分是土填充。  个人天坑流域一般不到2公里，面积2。  在大泉盆地，含水层同时具有漫反射和导管的流动系统（哈贝格等人，1983），使用的术语白（1969，1977）。  充电漫流系统的覆盖材料通过缓慢渗透到关节骨折层面，经历过的小或中等程度的溶蚀修改。  漫流部分的含水层，以及与上覆页岩和第四纪材料，概念上形成一个相对较低的透射率最高的存储部分的地下水系统（哈贝格等。 ，1989），的  地下水从该系统排出的透射部分少的更solutionally改性的管道流系统，并维持放电从低充电期间大斯普林。  导管流系统直接充电表面的导流水进入落水洞。  水文分离技术的应用（1971年辛格和失速Gustard等，1992），大泉出院记录表明，渗透到地下水系统帐户的75％?95％的少部分透射在年度基础上，充值方铅矿含水层。 

地下水盆地的程度被定义映射方铅矿含水层的电位表面，染料追踪通过落水洞，和量具获得和失去流河段（哈贝格等人，1983）。  ?水分配系统在孵化场允许弹簧的放电监测和流域内流的测量站可以监测地表水排放，  从盆地的地下水排放超过85％的流量通过Big Spring的  地表水排放的各种流，但罗伯茨溪流域为主，账户盆的表面面积的65％和75-80％左右离开流域的地表水流量。  典型Big Spring的基流放电率约为0.8立方米/秒（CMS），峰值放电率超过6.0厘米后发生的一到两天降雨或融雪赛事。  罗伯茨溪是典型的基流放电约0.7厘米。  

显示了一个东西横截面内盆地南部的部分。  在盆地西部的部分，含水层被限制电位高于顶的方铅矿表面  的大部分盆地的其余部分，潜水含水层是一个变量是不饱和含水层厚度。  有两个南北向槽电位表面含水层天坑盆地中北部和东北部分地区和收敛Big Spring的头。  这些波谷反映高透射导管区的存在，，溶蚀扩大骨折和床上用品平面，增加了岩石的渗透性（，哈尔贝格等。，1983）。  这些导管区传输Big Spring的地下水排放点，并作为水渠  在西部盆地的一部分，方铅矿马科基塔序列比较厚覆，溶蚀活动受到限制，方铅矿一般是比它的渗透性较差的漫过流部件的含水层。在中部和东部盆地的部分地区。