饱水岩层生物地球化学特征与氮转化

目的研究浑河流域第四纪松散岩层构成的潜水中较高铁锰含量对浅层地下水氮转化的影响。方法运用水文地球环境化学理论，结合现场取样和室内实验，研究了地下水中铁锰对氮转化的化学及生物作用的机理．对浑河支流的细河近岸饱水层110m深度剖面岩土的地球化学指标和微生物分别进行了测定和培养鉴定．结果研究结果表明在岩土呈弱酸性的条件下。随着剖面深度的变化。微生物指标和地球化学指标相互之间表现出显著的相关性，曲线的峰值段和波动段大部分相吻合．结论岩性以及原生铁锰普遍含量较高的生物地球化学环境对地层中氮转化的主导控制作用显著，表现为岩土中氨态氮含量高．此项研究将为修复微污染地下水。探讨区域环境系统氮演变趋势提供技术支持．     

地下水中铁锰对氮转化影响的实验研究

目的 了解氮在地下水的转化规律,进一步控制氮素污染.方法 运用氮在地下水中的转化理论,根据研究区地下水环境特点,进行了一组静态对比实验.实验采用被研究区的岩土培养并筛选出纯化的铁锰细菌、亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌进行地下水环境氮转化的实验研究.结果 结果表明高含量锰和铁锰的水样中发生了硝酸盐还原作用使NO3--N向NH4 -N转化,而高铁含量的水样中发生的硝酸盐还原作用较弱;低铁含量的水样中发生了硝化作用使NH4 -N向NO3--N转化,而低含量锰和铁锰的水样中几乎没有发生硝化作用.结论 低含量的铁对硝化有促进作用,高含量的铁对硝化作用有抑制作用;锰和铁锰共存对氮转化的影响是相似的,对硝化过程有抑制作用.     

浑河流域沈抚段枯水期氮污染特征研究

目的研究浑河流域沈抚段枯水期水质氮污染状况,分析其污染的主要来源,并对水体水质进行评估,为水生态建设及制定浑河流域污染治理方案提供基础数据.方法开展浑河流域沈抚段枯水期水质氮污染状况调查,2015-11-17、2015-12-04和2016-01-05对浑河流域沈抚段6个干流采样点、4个支流采样点和3个排污口采样点共13个固定采样点采样,按照《水和废水监测分析方法》对水样进行检测分析,并依据《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)对浑河流域沈抚段进行水质评价.结果浑河流域沈抚段枯水期干流的NO-2-N质量浓度在0.064~0.23 mg/L,部分地区超出天然水体中的常规值0.1 mg/L;水体中的NO-3-N质量浓度在0.35~2.8 mg/L,未超出地表水硝酸盐(以N计)的标准限值10 mg/L;水体中的NH+4-N质量浓度在0.91~3.12 mg/L,部分区域超出地表水V类标准限值2.0 mg/L;水体中的TN质量浓度在2.7~20.9 mg/L,严重超出地表水V类标准限值2.0 mg/L.结论浑河流域沈抚段冬季枯水期水质属于V类水,氮污染严重.干流中大部分的氮污染源是来自于生活污水、畜禽粪便和工业废水.     

地下水介质环境对铁锰离子含量影响的研究

本文首次对京杭大运河(杭州段)两侧地下水的介质环境对地下水中的铁、锰离子含量的影响作用进行了研究。通过研究得出:地下水中铁、锰离子含量的增高,与水介质环境的还原性有直接联系;水介质中的有机质,可以使水介质环境向还原性转化,为铁、锰离子的含量增高创造条件;以及水介质中的矿化度对铁、锰离子的含量有一定影响的结论。     

基于主成分分析的清水河水质影响因子研究

以张家口市内景观河—清水河老鸦庄和北泵房监测断面2012-2015年水质监测资料为依据,选用SPSS统计分析软件,用主成分分析方法对PH值、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)、铅(Pb)和汞(Hg)等水质指标进行分析处理,识别主要污染因子,得出影响清水河流域水质污染的主要限制因子为PH、溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮,为清水河流域针对性水质预测、水质污染控制、水资源利用和清水河流域可持续发展提供依据.     

济南市垃圾填埋场对地下水环境的影响分析

介绍了济南市垃圾填埋场的建设概况,分析了垃圾填埋场渗滤液的污染特性.通过对填埋场周围地下水质的监测,采用标准指数法评价了填埋场周围地下水的环境质量,并据此分析了填埋场建设对其周围地下水环境的影响.结果表明目前该区域的地下水环境已经受到了填埋场渗滤液的污染,但污染范围及程度有限.浅层地下水环境已形成了以污水处理站蓄水池为中心的污染区域,超标区域主要位于蓄水池偏西北方向,主要超标污染物有高锰酸盐指数、氨氮和挥发酚等.随着填埋场运行时间的延长,垃圾渗滤液对周围浅层地下水环境的影响范围及程度还有待于进一步研究.     

济南市垃圾填埋场对地下水环境的影响分析

介绍了济南市垃圾填埋场的建设概况,分析了垃圾填埋场渗滤液的污染特性.通过对填埋场周围地下水质的监测,采用标准指数法评价了填埋场周围地下水的环境质量,并据此分析了填埋场建设对其周围地下水环境的影响.结果表明目前该区域的地下水环境已经受到了填埋场渗滤液的污染,但污染范围及程度有限.浅层地下水环境已形成了以污水处理站蓄水池为中心的污染区域,超标区域主要位于蓄水池偏西北方向,主要超标污染物有高锰酸盐指数、氨氮和挥发酚等.随着填埋场运行时间的延长,垃圾渗滤液对周围浅层地下水环境的影响范围及程度还有待于进一步研究.     

张家口市清水河流域水环境质量评价及前景预测

通过对张家口市清水河流域进行实地考察与采样,分析了清水河流域水环境存在的基本问题,选取PH值、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量(BOD_5)、氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)、氰化物、砷、铅、六价铬10个项目作为清水河流域水环境质量的主要评价指标,依据国家《地表水环境质量标准》对原始水样进行了检测分析.检测结果表明,清水河水源地毒性指标较低,重金属污染指数较小;水体中氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)的含量相对较高,水源地水质趋于富营养化水平;综合分析显示清水河地表水水源地水质符合国家Ⅲ类水质要求.针对官厅水库永定河流域清水河水源涵养地保护中存在的问题,提出了相关建议并对其可持续发展前景进行了预测分析.     

萃取膜生物反应器去除地下水硝酸盐

地下水硝态氮(NO3--N)污染已成为世界性的环境问题,而且污染日趋严重,成为饮用水净化的难题之一.本研究采用中空纤维萃取膜生物反应器进行反硝化去除地下水中的硝酸盐,该反应器反硝化区与产品水分离、出水不受微生物污染,而且扩散速率快、硝酸盐去除速率快.试验装置设两级反应器,其中,一级反应器主要起预处理作用,去除地下水中溶解氧,为二级反应器内的反硝化细菌提供良好的生长环境.本试验整个系统硝态氮去除速率达到了3.36 g.m-2.d-1,相应的出水硝态氮浓度为9.76 mg.L-1,二级反应器硝态氮去除速率达到5.46 g.m-2.d-1,一级反应器硝态氮最大去除速率为0.4 g.m-2.d-1左右.     

硝态氮在河床垂向渗滤系统中 环境行为的模拟实验

采用自行设计的室内土柱实验装置模拟硝态氮在河床中的垂向渗滤过程,以阶梯状加大浓度的硝酸钾 溶液为淋滤液,研究了硝态氮在河床垂向渗滤系统中的环境行为,借以了解河床渗滤系统对硝态氮污染的净化 机理。实验表明,硝态氮在河床渗滤过程中分别参与了异化还原作用及反硝化作用。在以上两种作用的影响 下,河床渗滤系统对硝态氮的去除率高达100%。但是,异化还原作用却导致了地下水中氨氮浓度的上升,这是 值得注意的不利因素。     

高铁锰氨氮地下水生物净化滤池的快速启动

为了缩短生物除锰工艺处理高铁高锰高氨氮地下水的启动时间,采用变动回流比、固定回流比、不回流3种启动方式,分别启动3根相同的生物除锰滤柱,考察出水回流对启动时间的影响.实验结果表明,采用3种启动方式3根滤柱出水中的总铁、锰、氨氮分别在51、61、82 d降到了0.3、0.05、0.2 mg/L以下,由此证明回流是加速生物除锰工艺快速启动的有效方式.进一步分析发现,铁主要在滤层的0～0.4 m处去除,锰的去除最初是锰砂吸附,当氨氮降到一定程度后,生物除锰效果迅速提高.回流能够有效缩短高铁锰氨氮地下水的启动时间.     

基于ArcGIS的区域饱和-非饱和点源氮素污染模型及应用

针对流域点源氮素对地表水体污染负荷的定量计算问题,本文基于ArcGIS平台改进了饱和-非饱和氮素运移转化和氮素对地表水体的负荷计算模型ArcNLET,该模型可考虑水流和氮素在土壤中的一维垂向运动和在地下水中的二维水平运动,计算从点源排出经土壤消减到达地下水面的硝态氮和铵态氮浓度及其在地下水中的浓度分布,并最终计算氮素对地表水体的负荷。将该模型应用于美国佛罗里达州Julington Creek流域点源氮素污染和负荷计算,定量分析了当地点源氮素出流对地表水体的污染风险。结果表明,由于地形和土壤性质的差异,从点源到达地下水面的氮素浓度具有很强的空间变异性;该流域氮素进入地表水体的负荷中,铵态氮比例占26%,说明忽略地下水中铵态氮会低估氮素污染风险。该模型各模块相互独立,参数较少,利用ArcGIS对输入数据和输出数据进行可视化处理,是定量评估流域点源氮素对地表水体污染负荷的有效工具。     

非饱和RBF中氮转化及其环境效应的实验研究

为研究RBF对入渗河水的净化功效，利用土柱实验，首次研究了非饱和RBF中氮转化及环境效应。结果表明：氨氮在非饱和RBF中主要参与吸附作用与硝化作用。硝化作用强度与氨氮浓度具有相关性，作用程度取决于RBF系统尺度、充氧条件等，氨氮的转化可引起系统渗透性能减小、Eh与pH值的改变及入渗河水中部分离子浓度的升高等。     

吉林市松花江干流化学需氧量和氨氮水环境容量特征研究

随着社会经济的发展,水环境容量成为社会经济和生态环境和谐发展的瓶颈。目前,化学需氧量（COD）和氨氮是吉林市松花江干流的主要污染物。采用河流一维稳态模型,并利用段首控制法对吉林市松花江干流的COD和氨氮的水环境容量进行核算。结果表明：吉林市松花江干流COD和氨氮水环境容量分别为494513.5t/a和24725.7t/a,现状排放量分别为265071.9t/a和7347.2t/a,剩余水环境容量分别为229441.6t/a和17378.4t/a。目前吉林市松花江干流COD和氨氮的水环境容量均有较大的剩余,为吉林市的经济发展提供了坚实保障。     

三级过滤对复合型微污染地下水净化效能研究

目的研究接触氧化法的工艺过程与运行参数,以使复合型微污染地下水达到饮用水标准．方法用地下水配加MnSO4·5H2O,FeSO4·7H2O,NH4Cl和腐植酸、尿素、淀粉,模拟复合型微污染地下水,采用锰砂-陶粒-锰砂三级接触氧化过滤法处理,滤层总厚度1．5m,滤速1m／h．结果经过三级曝气、过滤后,出水主要指标达到饮用水标准．Fen氧化还原电位低,只采用跌水曝气DO值已满足要求,平均去除率为95．36％．CODMn质量浓度相对较低,在只跌水曝气时已达标,平均去除率为44．21％,增大曝气量后出水质量浓度更低,平均去除率为53．69％．采用简单的跌水曝气方式时,出水锰和氨氮质量浓度均较高,经增加曝气强度后,出水氨氮、锰逐渐开始达标,达标后平均去除率分别为97．22％和96．50％．结论三级曝气、过滤接触氧化法处理复合型微污染地下水能取得良好的净化效果,其中DO对锰和氨氮有较大影响．     

竹炭包膜尿素和常用氮肥的氮素淋失特征研究

通过土壤淋溶试验,探讨了竹炭包膜尿素和常用氮肥的氮素淋失特点以及施用不同氮肥对土壤性质的影响。结果表明,不同氮肥施入土壤后其氮素淋失率有很大的差异,其中硝酸钾的淋失率最高,其次为尿素,碳铵的淋失率最低。竹炭包膜尿素因具有养分缓慢释放的特点,其氮素淋失率较尿素低9.93%~16.27%。施用竹炭包膜尿素所引起土壤盐基离子的淋失量远低于施用速溶性氮肥;不同氮肥淋洗后对土壤pH值变化的影响差异较大,竹炭包膜尿素对土壤pH值变化的影响较小。施肥淋洗后,除了硝酸钾处理外,其余处理土壤的速效氮含量均比淋洗前高,两种竹炭包膜尿素处理土壤的速效氮含量均高于尿素处理;土壤介质对氮素的淋失率有较大的影响,供试氮肥在砂土中的氮素淋失率远高于其在石灰岩风化土中的淋失率。     

化学改性对沸石去除水中碳、氮污染物的影响

为提高沸石对水中多种污染物的去除效果,以水溶液中低浓度氨氮、硝态氮和有机物为研究对象,重点研究了乙酸、柠檬酸、柠檬酸钠、十二烷基磺酸钠(SDS)、氯化钠、十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)6种不同无机\有机化学改性剂对沸石去除氨氮、硝态氮、COD的影响.研究表明,对低浓度氨氮去除效果最好的为柠檬酸钠改性沸石,最佳浓度为0.05 mol/L,去除率为98.14％;对低浓度硝态氮去除效果最好的为HDTMA改性沸石,最佳浓度为0.05 mol/L,去除率为24.81％;对低浓度COD去除效果最好的为柠檬酸改性沸石,最佳浓度为0.05 mol/L,去除率为42.57％,且改性沸石阳离子交换容量的大小与其对氨氮的去除率呈正相关.同时得出了不同改性剂对沸石去除氨氮、硝态氮、COD的影响规律,并发现柠檬酸钠改性沸石同步去除水溶液中低浓度氨氮、硝态氮和COD的效果远高于原天然沸石.     

施肥对大棚蔬菜地土壤水及地下水硝酸盐和亚硝酸盐污染的研究

集约化蔬菜生产中所施用的氮肥对土壤水和地下水造成的硝酸盐和亚硝酸盐污染不容忽视．本文以延吉市主要大棚蔬菜生产地区两处大棚蔬菜地为例,研究了跨年度氮肥施用量与土壤水和地下水硝态氮含量的动态变化．结果表明,土壤水中的硝态氮（NO3^--N）和亚硝态氮（NO2^--N）浓度均高于地下水浓度．两处大棚蔬菜区浅井地下水NO2^--N浓度未超出饮用水标准,但NO3^--N浓度均大大超出饮用水标准,受硝酸盐污染十分严重．过量施用的氮肥是造成该农区地下水硝酸盐污染的主要原因．     

影响河流渗滤系统中有机氮矿化作用的因素研究

河流沉积层中有机氮的矿化对地下水环境的影响很大,影响矿化的因素很多,主要包括环境条件、黏土含量等,通过室内设计的几套土柱实验,详细进行影响矿化作用的因素分析.结果表明:渗滤系统中有机质含量越丰富,系统中有机氮矿化出来的氮量越多.     

氯化钠改性沸石对饮用水中低浓度氨氮的吸附性能分析

通过静态实验,研究改性沸石对饮用水中含低浓度氨氮（0．8～1．0mg／L）的吸附性能,考察沸石投加量、原水pH值、搅拌时间对氨氮去除效果的影响,同时也对改性沸石吸附动力学进行了研究．结果表明：氯化钠改性增加了沸石的活性,与天然沸石相比,改性沸石去除氨氮的效果提高了40％左右;通过XRD表征可知,天然沸石经无机盐改性后,吸附氨氮的活性组分明显增多;动力学研究表明,沸石去除水中的氨氮是快速吸附和缓慢吸附两种行为共同作用的结果,该过程符合Freundlich和Langmuir等温式,动力学方程可用二阶反应来描述．