管道沉积物氮及有机物污染特性研究进展

对国内外利用管道作为生物反应器去除氮及有机物、沉积物-水界面氮及有机物迁移转化等研究进展进行了综述。管道生物反应器中氮及有机物去除研究方面,国内外学者通过观测微生物含量、实地测量排水管道内污染物浓度变化、改良排水管道以实现更好的污水处理效果等方法进行研究;降雨冲刷沉积物引发污染物释放主要发生在沉积物-水界面,沉积物-水界面氮及有机物的迁移转化研究集中在沉积物-水界面层的组成及特性、沉积物-水界面的冲刷与污染、沉积物-水界面污染物的转化与降解等三方面,其中沉积物-水界面层污染物的迁移转化模型是重要研究内容之一。     

氮在不同生态特征沟渠系统中的衰减规律研究

在分析河流水体中氮的迁移转化过程和衰减机理的基础上,选择太湖流域宜兴大浦镇境内林渠和赵渠两条农田排水沟为观测现场,开展氮在不同生态特征沟渠中的衰减规律研究,分析不同尺度和水动力条件对水体中氮衰减规律的影响,探讨水体中氮截留、吸附、转化的内部机理。研究结果表明,沟渠的生态特征,特别是几何尺度和水动力特性与水体中总氮衰减过程紧密相关;沟渠流速越大,水体中总氮衰减率越大;水生植物密度越大总氮衰减率也越大。     

氮肥对地下水中氮迁转机理研究

为研究地下水中“三氮”迁移转化的主要影响因子,以江西省泰和县境内的千烟洲试验站为研究对象,根据研究需要进行了实验区域的划定,对研究区域的地下水位、“三氮”、铁、锰和pH值进行了长期的监测,通过数据整理、作图分析后,利用SPSS软件对“三氮”、总铁、可滤态锰和pH值的相关性进行分析。结果表明:研究区地下水已经受到了农业氮面源污染的影响;地下水中铁、锰具有显著的伴生性;铵态氮和亚硝酸盐态氮与铁、锰存在显著的正相关。总铁、可滤态锰、pH值、温度和降雨是地下水中“三氮”迁移转化的主要影响因子。通过“三氮”迁移转化影响因子的分析,可为农业氮面源污染的防治提供一定的理论基础。     

黄河泥沙对氮迁移转化的影响及环境效应

黄河具有高泥沙含量的特点,泥沙对营养元素和污染物的迁移转化具有重要的影响。含氮化合物是我国河流的主要污染物之一,是国家重点防控污染物,是影响河流水体健康的重要因素。本文基于实验室模拟实验和野外采样研究成果系统综述了泥沙对河流氮迁移转化的影响及其环境效应。重点分析了(1)黄河水体含氮化合物的时空分布特征及来源;(2)含氮化合物的悬浮泥沙-水界面过程以及悬浮泥沙对氮转化过程的促进作用;(3)悬浮泥沙含量和粒径等对有机氮降解、硝化作用、反硝化作用、耦合硝化反硝化作用以及厌氧氨氧化作用的影响;(4)泥沙对温室气体N_2O产生和排放的影响,以及(5)水沙条件变异对氮迁移转化作用的影响。研究结果可为气候变化和人类活动双重作用下河流氮污染治理以及温室气体的排放控制提供科学依据。     

改良型A/O工艺强化脱氮的试验研究

针对城郊住宅小区生活污水氨氮含量偏高的特点,对传统A/O工艺进行改良,提出了缺氧—好氧—硝化(A/O/N)处理工艺。试验结果表明,该工艺处理生活污水时脱氮效果明显优于传统A/O工艺,总氮去除率高于85%。对A/O/N工艺系统中氮的迁移转化进行了分析,并探讨了其脱氮机理。     

农田排水沟渠调控农业非点源污染研究综述

农业非点源污染日益成为亟待解决的问题,随着农业非点源污染的深入研究,农田排水沟渠在调控非点源污染上的作用逐渐得到大家的关注。在简要分析农田排水沟渠特征及功能的基础上,归纳总结了排水沟渠系统对氮、磷非点源污染的迁移转化机理;结合目前研究状况,提出今后尚需进一步研究的问题,包括沟渠内植物和底泥二次污染、农田排水沟渠非点源污染溶质净化与内源污染形成机理研究、农田排水沟渠对农田生态系统生物多样性的影响以及土壤次生盐碱化与灌区农田排水沟渠之间关系研究等,以期为农田排水沟渠对农业非点源污染调控作用的研究提供参考。     

土壤水氮迁移转化模型研究进展

水资源短缺和农业面源污染问题已成为农业可持续发展的关键制约因素,因此提高农田水氮的利用效率、减少氮素淋失及其对环境污染的影响具有十分重要的意义。随着土壤溶质运移理论研究的发展,国内外学者对土壤水氮运移、转化机理的研究不断深入。文章综述了国内外水氮运移、转化理论研究及模拟模型研究的现状,并讨论了该领域未来的研究趋势和有待解决的问题。     

河流水体污染与泥沙环境效应研究进展

分析了河流水体污染的机理与污染物特性,针对多沙河流的泥沙污染物迁移转化现象,讨论了泥沙污染物的吸附与解吸效应。同时给出了受泥沙影响的污染物迁移转化模式与模型,包括吸附态、溶解态污染物以及重金属污染物迁移转化模型。探讨了近年在水体污染控制与治理研究方面的主要关键技术,提出了设置水资源保护区的必要性。     

土壤对重金属离子的吸附

介绍了土壤对重金属离子的吸附机理,并就影响土壤对重金属离子吸附的主要因素进行了论述,对水源地保护及污水土地处理中研究重金属离子的迁移转化规律有一定的参考作用。     

淡水湿地生态系统中微生物驱动氮转化过程研究进展

淡水湿地在全球氮循环中发挥着重要作用,微生物驱动氮转化过程对于淡水湿地的自然净化功能及水体富营养化控制具有重要意义。近年来,随着分子生物学和生物信息学等技术的快速发展,湿地系统的氮转化功能菌群和微生物多样性等方面的研究取得了突破性进展。与此同时,受气候条件变化及人类活动影响,淡水湿地系统生境因子出现了复杂变化,进而影响了功能微生物及其氮转化途径。氮循环过程中产生的一氧化二氮(N_2O)是仅次于二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)的第三大温室气体,与淡水湿地系统微生态及功能密切相关,其产生机理和影响因素也受到广泛关注。由于参与氮循环的微生物复杂多样、功能菌群协同作用机制不明,以及其受气候条件变化和人类活动影响显著,仍有必要深入研究淡水湿地系统的微生物驱动氮转化过程及机制。     

土壤氮素运移机理研究现状

分别从土壤水氮运移及转化、土壤氮素有效性及其影响因素、提高氮肥利用率的技术与措施等方面概括介绍了氮素运移机理研究的最新进展.并根据我国农业现状提出适宜的农业措施,以达到节约灌溉用水的目的.这些措施是:进行科学的施肥和灌溉、充分利用当地降雨径流来有效控制灌溉用水量、结合不同作物在不同生长时期对水肥的不同需求及当地耕作方式、土壤质地及降水资源等条件建立完善的水氮管理模式.     

农田排水沟渠底泥-间隙水-上覆水氮磷迁移转化规律研究

研究氮磷在底泥、上覆水以及两者间交换介质-间隙水三者之间的迁移转化规律对控制农业面源污染具有重要科学意义。本研究对降雨和无降雨情况下氮磷在沟渠底泥、间隙水和上覆水间的迁移转化规律进行了分析;同时,对扫描电子显微镜(SEM)下底泥颗粒的微观形貌进行了观测。结果表明:在水稻生长前期氮磷被吸附贮存在底泥中,中后期被再次释放出来;在整个水稻生长期内,间隙水的总氮、总磷浓度约为上覆水的3.1和6.5倍,氮主要以NH_4~+-N形式存在;在降雨过程中,沟渠底泥成为氮磷释放的源,NH_4~+-N为氮的主要迁移形态,上覆水中NH_4~+-N逐渐向NO_3~--N转化,颗粒态氮磷对TN、TP流失有较大影响;沟渠底泥颗粒表面粗糙、具有一定的微孔结构,为底泥吸附氮磷提供了条件。     

突发事件泄漏石油类污染物在水环境中迁移转化研究进展

突发事件泄漏的石油类污染物在水体中的迁移转化规律一直是环境水力学研究的难点。根据石油类污染物的物理、化学特征,针对其在水体中不同阶段的运动动力学特征,分别从油膜在水体表层的扩展迁移过程、水体表层油膜的风化过程、油膜污染物向下层水体的扩散过程、水体中石油类污染物的迁移转化过程、石油类污染物的迁移转化过程物理试验、常用溢油模型6个方面归纳分析了国内外在动力学机制及数学模拟方面的研究进展,并分析了未来研究趋势。     

昌平区地下水氮素空间分布特征分析

对昌平平原区浅层、深层及基岩地下水的氮素空间分布特征进行了分析,从垂向和水平向对氮素分布情况作了对比,发现昌平平原区的浅层、深层及基岩层地下水中氮素含量较高,其中浅层地下水中硝态氮和氨氮含量较高,深层地下水为氨氮含量较高,基岩层亚硝氮含量较高,且从浅层到深层、基岩层．氮素含量逐渐降低。结合氮素的分布及迁移转化规律分析可知,研究区地下水氮素来源于地表含氮物质的下渗转化。     

地下水铵污染及其氮同位素研究

污染源中的铵进入地下水后发生各种生物地球化学作用,从而影响铵的运移和转化,应用传统技术难于分辨各种作用,而同位素技术具有独到之处。现就铵进入地下水后发生的各种作用进行了简述,重点介绍了铵的吸附作用和硝化作用及其产生的同位素分馏情况。对地下水铵污染及其同位素研究的国内外现状进行了描述和分析,指出当前地下水中NH4+的运移和转化研究已成为国际上污染水文地质学的前沿课题,而国内对NH4+的研究主要集中在土壤及其下伏包气带,并且铵氮环境同位素技术在地下水中的应用并不是很多。基于以上认识,提出铵污染地下水研究中亟待解决的问题——利用同位素技术研究铵氮在地下水迁移转化过程中发生的生物地球化学作用,继续丰富吸附、硝化等反应在含水层尺度上的认识。     

氮元素降解随流速的变化规律研究

本文介绍了采用循环环境水槽试验对流速对氮元素降解过程的影响进行的研究。研究中,分别监测了不同流速条件下水体的氨氮、硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO_2~--N)浓度随时间的变化过程,并分析了pH随流速变化对氮元素主要降解过程的影响。结果表明:实验水体pH主要受氮元素迁移转化的影响,其值的变化与氨氮、硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO_2~--N)的浓度变化显著性相关,其与流速同样关系紧密,无论是氨化反应占主导阶段,还是硝化、反硝化反应占主导的阶段,均是流速越大,pH越高。     

土-水系统中氮污染的影响因素分析与调控

根据已测定的土-水系统反应动力参数和动力学参数,确定了土壤的物理性质和化学性质,建立了研究区典型剖面上的水量-水质耦合模型,采用数值分析方法,模拟不同土壤在不同条件下水分和氮污染物的迁移、分布和转化规律,对参数进行调整,可以分析不同影响因素对土-水系统中氮污染的影响程度,从而提出合适的调控方案.     

污水灌溉系统中氮素转化运移的数值模拟分析

本文研究了不同类型氮素在二维饱和-非饱和土壤中运动及转化的数学模型,概化和简化了氮素集合体的划分,给出了氮素转化和运移的对流、弥散、硝化、反硝化、挥发、作物吸收、深层渗漏、固持和矿化等转化运移方式和控制方程。通过野外两个灌溉季节的污水灌溉试验,利用第一灌溉季节的试验数据进行参数求解,利用第二个灌溉季节的数据对该数值模型的实际应用进行检验。数值模拟的内容包括地下水位,排水中铵态氮、硝态氮的浓度变化三个部分,研究结果表明,模型正确可靠,预测结果可信,可用于实际污水灌溉的模拟分析。     

干湿交替对河岸带环境效应的影响机制研究进展

从干湿交替对河岸带土壤物理特性、微生物活性及酶活性、植物生长及分布、氮磷迁移转化过程的影响4个方面阐述了干湿交替对河岸带环境效应的影响,认为有必要从微观机理、各影响因素的耦合机制以及数学模拟等方面进一步深入探讨河岸带环境效应对干湿交替的响应。