导读:本文包含了水氮迁移转化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:黑藻,腐解,水-底泥-沉水植物,氮素
水氮迁移转化论文文献综述
魏伟伟,李春华,叶春,戴婉晴,郑培儒[1]（2019）在《腐解对水-底泥-黑藻系统中氮迁移转化的影响》一文中研究指出文章在约12 L的圆柱形聚乙烯塑料桶进行实验,通过对水-底泥-黑藻系统腐解模拟研究,监测在黑藻衰亡期时整个系统及在各介质中总氮和各形态氮含量变化,以此反映氮元素在研究系统中迁移转化规律。实验表明:在整个实验过程中,腐解量为30 g时,系统中TN、NH_4~--N分别增加了21.4%、13.8%,NO_3~-N降低了19.5%;腐解量为60 g时,系统中TN、NH_4~+-N、NO_3~--N分别增加了37.6%、67.1%、13.0%,而对照组TN增加了5.8%,NH_4~+-N、NO_3~--N分别下降了25.6%和61.1%;同时腐解量与TN的增幅呈正比。黑藻的腐解促进了好氧性分解菌和氮循环菌的增殖,从而影响整个系统的氮素循环,并且改变系统中各形态氮的迁移转化。(本文来源于《环境科学与技术》期刊2019年07期）
蓝天杉[2]（2019）在《北京通州区浅层地下水中“叁氮”迁移转化与弱透水层阻滞作用研究》一文中研究指出水是维持人类生命的源泉,地下水作为居民生产、生活的重要水源之一,是社会经济发展的储备资源和战略资源。随着工农业经济的快速发展,地下水污染问题愈发凸显,显着加剧了水资源短缺的矛盾。“叁氮”作为农业地区地下水主要污染物,成为国内外最普遍、污染面积最大的地下水污染物之一。北京通州区是京津经济带的轴心,是北京市重要的粮食、蔬菜生产基地,当地居民生产和生活依赖于地下水,前期工作显示研究区潜水已受到不同程度的污染。因此研究北京通州区浅层地下水中“叁氮”迁移转化和潜水含水层与承压含水层之间的弱透水层阻滞作用,对通州区地下水水资源合理利用开发具有理论和实际意义。论文依托“地下水主要污染物运移规律调查与防污性能评价”项目选题,以北京通州区浅层地下水作为研究对象,围绕浅层地下水“叁氮”迁移转化和弱透水层阻滞作用问题,以水文地质学和水文地球化学理论为基础,通过野外调查和室内实验相结合,揭示研究区浅层水、土特征和浅层地下水含水层中“叁氮”迁移转化规律,进而通过数值模拟和数值计算等手段研究弱透水层的阻滞作用。主要研究成果如下:1.通过浅层土壤物理、化学特征测试分析,得出:(1)研究区浅层土壤主要为中砂、细砂、粉砂、亚砂土和亚粘土,孔隙类型为介孔,比表面积范围为2~30m~2/g,弱透水层渗透系数为0.42~14.80mm/d。(2)土壤化学类型主要为HCO_3-Ca·Na型土,部分受到人类污染严重地区出现高浓度NO_3~-和SO_4~(2-)。2.在潜水化学特征及成因分析基础上,采用内梅罗指数法、模糊综合评价法对潜水进行水质评价,结果表明:(1)潜水水化学类型以HCO_3-Ca·Mg(HCO_3-Ca·Na或HCO_3-Ca·Mg·Na)和HCO_3·Cl-Mg·Na(HCO_3·Cl-Na·Ca)型水为主,人为污染较严重地区CO_3~(2-)、NO_3~-和SO_4~(2-)浓度较高。(2)潜水总体呈现中-弱碱性,pH值为6.97~7.84,矿化度随着地下水流向呈现出增高的趋势,但整体为淡水。(3)潜水水质级别大部分为III级;部分为II级水,主要分布于马驹桥与于家务回族乡一带;少部分为IV级水,分布在永乐店镇南侧;极少为I级水,位于漷县镇与西集镇交界处。水中主要污染物为As、NH_4-N、F和NO_3-N,反映了潜水受到农业和生活污水的影响严重。(4)土壤矿物成分主要为石英、方解石、长石、伊/蒙脱石,为潜水提供离子成分,在地质地貌和气候作用下,潜水以溶滤和蒸发浓缩作用为主致使离子浓度发生变化,并在人类活动的影响下污染物浓度显着增高。3.根据吸附理论和氮素迁移转化理论,开展了静态吸附、动态吸附和微生物培养实验,得出:(1)浅层地下水含水层组中“叁氮”迁移转化过程主要受到吸附/解吸作用、硝化/反硝化和微生物作用影响。(2)静态吸附实验显示不同土壤介质吸附NH_4~+的能力为亚粘土>亚砂土>细砂>中砂;NO_3~-在不同土壤介质中吸附量极小,本次实验未获得最大吸附量。动态吸附实验表明不同结构模式中NH_4~+的吸附量以及分配系数不同,与土壤介质类型、含水层厚度、弱透水层厚度相关。土壤介质细颗粒含量越高,吸附量以及分配系数越大。(3)微生物培养实验结果表明反硝化菌含量与反硝化作用呈正相关,在不同介质中表现为:亚粘土>细砂>亚砂土>中砂。硝化反应过程中氨氧化菌占主要作用,其决定了硝化系数的大小以及NH_4~-最终转化为NO_3~-的量。4.根据氮素迁移转化机理,结合室内实验结果和北京通州区地质、水文地质、环境条件等因素,构建了北京通州区浅层地下水“叁氮”迁移转化模型概念图。5.基于研究区地质结构特征、水循环特征、污染特征,构建浅层地下水系统中15种代表性含水层组模式,采用Hydrus-1D数值模拟软件分析了15种模式“叁氮”迁移转化特征,结果表明:NH_4~+在单位厚度弱透水层迁移速度为0.06~0.36m/a,NO_3~-单位厚度弱透水层迁移速度为27.66~115.63m/a,揭示了NH_4~+的较大吸附性与硝化作用导致NH_4~+在弱透水层中迁移速度远小于NO_3~-迁移速度,因而弱透水层对NH_4~+阻滞能力强于NO_3~-,这与“叁氮”迁移转化实验相互印证。6.基于DRASTIC模型的基本原理,构建了适宜研究区越流系统浅层承压水防污性能评价指标体系,确定了适宜的评价指标,并对研究区流系统浅层承压水进行了“叁氮”防污性能评价,得出:(1)越流系统浅层承压水对“叁氮”防污性能从西北向东南整体上呈增强趋势,与弱透水层对NH_4~+和NO_3~-阻滞能力分布具有高度相似性,弱透水层介质细颗粒含量与厚度与防污性能成正相关。(2)潜水含水层渗透系数和地表污染载荷对防污性能影响显着,于家务一带渗透系数小、污染载荷中等因而防污性能较好。而马驹桥镇西部则与之相反,防污性能最差。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
杨亚茹,唐仲华[3]（2019）在《土壤中硝态氮迁移转化的数值模拟研究》一文中研究指出为了揭示不同灌溉强度下土壤中硝态氮浓度的变化规律,选取常德市典型浅层土壤为研究对象,以动态土柱淋滤试验和静态反硝化试验为基础,运用HYDRUS-1D软件建立数值模型对不同灌溉强度下硝态氮浓度的变化进行模拟分析。结果表明:当灌溉强度大于4 cm/d时,灌溉强度超过土壤下渗能力,灌溉水按下渗能力下渗,多余的水会形成地面积水,进而形成地表径流,模拟10 d各组土壤中硝态氮的浓度差异不大;当灌溉强度小于等于4 cm/d时,灌溉水全部下渗到土壤中,模拟10 d后土壤中硝态氮的浓度随灌溉强度的增加而增大。(本文来源于《人民长江》期刊2019年04期）
宋蕾[4]（2019）在《氮添加对红松人工林土壤氮迁移转化的影响》一文中研究指出氮是构成生物必不可少的大量元素,也是生物生存的重要养分来源。陆地生态系统,尤其是温带森林多数是氮限制的。随着人口的增长和工业化的加深,活性氮排放增加,大气氮沉降量不断提高,适量的氮沉降能够缓解生态系统的氮限制,但过量的氮沉降会导致富营养化、酸化、生物多样性丧失等不利影响。本研究观测黑龙江凉水国家级自然保护区的干湿氮沉降状况,并在保护区的红松(Pius koraiensis)人工林内进行氮添加实验,设置对照((CK:无氮添加)、低氮(L:20 kg ha-1 yr-1)、中氮(M:40kg ha-1 yr-1)和高氮(H:80 kg haa1 yr-1)四组处理,探究氮添加对红松人工林土壤氮转化、氧化亚氮排放、氮淋溶损失等的影响。研究结果表明:(1)保护区一年的氮沉降量(不包括含氮气体)为12.93 kg ha-1,其中无机氮沉降量和有机氮沉降量分别为8.27 kg ha-1和4.66 kg ha-1,分别占全氮比例的64%和36%,且铵态氮沉降量与硝态氮沉降量比率为1.3;生长季氮沉降量为11.42 kg ha-1,占全年氮沉降的88.3%,非生长季氮沉降量为1.51 kg ha-1,占全年的11.7%;生长季湿沉降量为9.28 kg ha-1,与降水量存在正相关关系(R2=0.87,P<0.001),而生长季颗粒物干沉降为2.14 kg ha-1,湿沉降和干沉降在生长季氮沉降中所占比例分别为81.3%和18.7%。(2)红松人工林土壤初级氮矿化速率为2.8 mg kg-1 d-1且以易分解有机氮的矿化为主,初级硝化速率为5.7 mg kg-1 d-1,且以自养硝化为主;NH4+、NO3-的同化速率以及NO3-异化还原为NH4+速率较低,均不高于0.5 mg kg-1 d-1。施氮组矿化和硝化速率降低,而NH4+、NO3-的同化速率在不同氮处理组变化不同。(3)氮添加显着增加了 N2O的排放,四年平均的N2O通量从对照的0.009 mg m-2 h-1提高到施氮组的0.039 mg m-2 h-1,生长季平均的N2O累积排放量从对照的0.36 kg·ha-1增加到施氮组的1.57 kg.ha-。地表径流、土壤溶液中全氮、NH4+、NO3-和溶解性有机氮的浓度随氮添加的增加显着提高。土壤气态的和液态的氮损失对氮添加的响应敏感,施氮后增加的氮损失和被抑制的硝化、矿化速率表明土壤对施加的氮的直接损失是施肥后增加的无机氮损失的重要来源。(本文来源于《东北林业大学》期刊2019-04-01）
孟凡凡,阮建飞,王文林,王飞鹏,刘波[5]（2019）在《两种典型温度下农村化粪池出水氮素在原地土壤中的迁移转化过程》一文中研究指出为探究典型温度下(25℃和5℃)农村化粪池出水氮素在排污口原地土壤中的迁移转化过程,采集原地表层土壤及化粪池出水,构建室内模拟系统,分析化粪池出水经土壤渗滤前后氮素组成。结果表明,农村化粪池出水氮素以可溶性无机氮(DIN)为主,其中NH_4~+-N占70%以上;两种温度条件下化粪池出水DIN差异不显着(P>0.05,n=12),NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N浓度均具有极显着性差异(P<0.01,n=12),25℃时硝化作用明显,导致出水NH_4~+-N低于5℃,NO_2~--N、NO_3~--N高于5℃;两种温度条件下原地土壤对化粪池出水DIN均有削减作用,其中NH_4~+-N削减量均占DIN削减量60%以上;25℃和5℃条件下,NH_4~+-N削减率分别为23.11%～47.37%和25.37%～43.47%;25℃时NH_4~+-N削减主要通过氨挥发、反硝化、厌氧氨氧化等作用完成,而5℃时NH_4~+-N削减主要通过土壤NH_4~+-N吸附作用完成;25℃时土壤对NO_3~--N还存在蓄积作用。研究表明,两种温度下化粪池出水NO-_2~--N和NO_3~--N在原地土壤中可发生反硝化或异化还原作用进而得到削减。(本文来源于《农业资源与环境学报》期刊2019年02期）
李龙飞,张嘉琪,李金敏,徐保坤,史良胜[6]（2018）在《基于集合卡尔曼滤波的土壤硝态氮迁移转化实时预测方法研究》一文中研究指出为了实时预测土壤硝态氮浓度,首先通过水动力学和化学反应动力学耦合模型描述硝态氮的迁移和转化过程,然后通过集合卡尔曼滤波方法(EnKF)建立了硝态氮反应和运移参数(最大反应速率、半饱和常数和弥散度)的实时估计以及硝态氮浓度的实时预测方法.土柱试验结果表明:通过实时注入硝态氮的浓度观测,EnKF可以显着改善反应性运移模型的参数估计,准确地重现污染物浓度的时空分布;化学反应的存在使硝酸盐的空间分布更加均匀,以硝酸盐浓度估计反应运移参数会导致估计的弥散度结果偏大;可通过溴离子的弥散度代替硝酸盐的弥散度进行硝酸盐浓度的实时预测.(本文来源于《武汉大学学报(工学版)》期刊2018年10期）
方颖珂[7]（2018）在《基于氮迁移转化过程优化的鱼菌藻共生系统构建及性能研究》一文中研究指出目前,中国是世界第一的水产养殖大国。随着人类对水产品的需求日益提升,水产养殖行业得到了快速的发展。然而,其盲目的扩张,随之而来是由该行业带来的巨大的环境问题。现有的鱼菜共生系统虽然能够改善这种情况,但是其发展也受到氮利用效率低、运行成本高、水质净化不稳定可靠,以及硝酸盐氮(NO3--N)在养殖水体中积累等问题的制约,因此亟需发展新型的、可持续的水产养殖模式。理论上,菌藻共生技术的引入能够解决上述问题。然而该新型系统的构建与性能及运行条件尚不确定,系统中重要的营养盐(氮元素)的迁移转化规律也并不明确,因此,为了提高该系统的运行稳定性及性能,对系统的氮迁移转化规律的探究及优化具有较高的理论价值。本课题将菌藻共生技术引入循环水养殖系统中,成功构建了鱼菌藻共生系统(AA)。通过与传统鱼菜共生系统(MA)在运行情况、生产性能、水质净化能力、氧化亚氮(N2O)释放情况等方面的比较,验证了该新型系统的可行性。调控关键的影响参数(水力停留时间,HRT),考察水力停留时间对鱼菌藻共生系统性能的影响。该研究成果为构建和运行鱼菌藻共生系统提供了理论依据。采用氮平衡、稳定同位素、氧平衡和分子生物学手段深入地剖析了鱼菌藻共生系统中氮的分布和迁移转化规律,并分析了不同养殖模式和不同水力停留时间对系统中氮的迁移转化规律的影响,提出优化鱼菌藻共生系统中氮迁移转化的可行措施,对推动鱼菌藻共生系统的可持续发展具有深远意义。主要结论如下:(1)由于鱼菌藻共生系统拥有较好的水质、较低的N20释放量及较高的生产性能,所以该系统具有经济、环境可行性。将菌藻共生技术系引入循环水养殖系统可提高水质净化能力,其氨氮(TAN)、亚硝氮(NO2--N)都维持在较低的水平,更重要的是鱼菌藻共生系统有更高的硝酸盐氮去除效果,从而使得该系统的N2O释放量较传统鱼菜共生系统降低了 89.89%。不仅如此,鱼菌藻共生系统的鱼和菌藻生物质增长比传统鱼菜共生系统的鱼和植物生物质增长分别提升了 6.18%和27.21%。而该系统的饲料转化率(FCR)比已报道的各种类型的鱼菜共生系统都低。此外,微藻的光合作用有助于鱼池复氧,具有降低曝气成本的潜力。(2)由于长期运行的2 d系统获得较好的水质和较高的生产性能,因此在运行鱼菌藻共生系统时推荐采用2 d的水力停留时间。虽然较高的进水速率、较短的水力停留时间(0.5 d)使鱼菌藻共生系统拥有最高的硝酸盐氮去除率,从而达到更好的N2O减排效果。但是,2 d的水力停留时间更有利于鱼和菌藻生物质增长及饲料转化,其生物质增长较0.5 d系统分别提升了 10.24%和89.74%。相应地,长期运行的2 d系统内的总氨氮和亚硝氮浓度水平最低,更有利于鱼类生长。(3)由于微藻对氮元素较强的吸收作用,鱼菌藻共生系统在氮利用效率(NUE)方面比传统鱼菜共生系统更具优势,且2 d的水力停留时间可提升系统的氮利用效率。鱼菌藻共生系统的NUE比传统鱼菜共生系统提高了 13.79%。而由于较高的菌藻生物质增长,2 d系统的氮利用效率比0.5 d和4 d系统分别提高了 18.96%和25.90%。虽然较短的水力停留时间更有助于减少养殖水体中的氮(硝酸盐氮)含量,但是该去除效果是以增加更多的氮流失为代价。(4)鱼菌藻共生系统中最主要的氨氮去除途径为微藻的吸收作用,且微藻的光合产氧量可以原位地支持完整的硝化反应。由于较好的微藻生长状况,2 d的鱼菌藻共生系统具有最高的氨氮去除贡献量(78.42%)。但是,各水力停留时间下的光合产氧量较硝化反应耗氧量都明显过剩,这意味着鱼菌藻共生系统具有较高的减少曝气成本的潜力。(5)细菌数量对鱼菌藻共生系统中氮迁移转化过程的影响被弱化。虽然传统鱼菜共生系统的水培床中可以富集大量的氨氧化细菌(AOB)和反硝化细菌,但由于微藻较强的氮吸收能力,鱼菌藻共生系统也同样获得较好的水质。而nosZ基因的多寡对于N2O的释放影响较小,硝酸盐氮的浓度决定了鱼菌藻共生系统和鱼菜共生系统中N2O的释放量。2 d的水力停留时间更利于微藻生长,而4 d的水力停留时间更有助于细菌生长。虽然4 d系统中的AOB数量是2 d系统的10倍,但是微藻吸收氨氮的能力较硝化反应氨氮去除能力更强。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-20）
闫玉琴[8]（2018）在《泾河潜流带氮迁移转化规律及其关键过程影响因素》一文中研究指出由于人类活动的加强,地表水和地下水中的氮污染愈加严重,对生态环境和人体健康造成严重危害。而潜流带作为地表水和地下水动态交互混合的重要过渡区域,在河流生态系统中发挥着重要的作用。目前潜流带氮循环受到越来越多的关注,研究氮在潜流带的迁移转化规律以及影响因素,对于潜流带的开发利用,地表水和地下水氮污染的防治与修复具有重要意义。本研究以泾河作为研究区域,选取不同河段(宁县、长武、彬县和泾阳)分别在温度特征变化明显的冬、夏两个时段,在野外进行调查采样分析,同时通过室内培养实验,揭示泾河潜流带水交换特征,探明潜流带沉积物氮迁移转化规律以及潜流带反硝化过程的影响因素。主要研究结论如下:(1)四个研究河段在冬、夏两个不同季节,温度随着沉积物深度的变化而变化,在不同研究河段,不同时间各河段潜流带水量交换活跃,其水量交换方式在冬季表现为地下水补给河流,夏季则为河流补给地下水,各研究河段交换量的空间分层较为明显,交换量随着深度的增加而增大。其中冬季交换量值范围在1.99~46.89 mm·d~(-1)之间;夏季交换量值范围在11.89~103.25 mm·d~(-1)之间。(2)四个研究区潜流带NO_3~--N在夏季和冬季分布规律一致,均随着沉积物深度增加而递减,并且NO_3~--N在潜流带向下迁移过程中沉积物可以通过反硝化作用或者氨化作用大量去除河流水体中的NO_3~--N,且夏季沉积物反硝化能力明显高于冬季;而泾阳沉积物NO_3~--N和NH_4~+-N已经成为当地泾河水体新的N污染源;(3)四个研究区潜流带沉积物NH_4~+-N分布规律不一致,宁县和彬县潜流带冬季发生硝化作用造成河流潜流带沉积物NH_4~+-N呈现出底层富集的现象。长武和泾阳潜流带沉积物夏季氨化作用明显,长武冬季潜流带沉积物中的NH_4~+-N主要来源于地表水迁移;(4)间隙水中NO_3~--N和NH_4~+-N在夏季时的规律与沉积物规律表现一致,说明夏季间隙水中的污染物主要来源于沉积物,冬季在地下水补给河流过程中间隙水内发生了硝化作用。NO_2~--N含量很少,冬季基本无变化,夏季间隙水内会出现底层积累形象;(5)泾河潜流带沉积物反硝化作用强烈,且夏季反硝化作用大于冬季反硝化作用,宁县、彬县、泾阳河流沉积物反硝化强度随着深度的增加递减,长武河流沉积物反硝化强度随着深度的增加递增,流速越小越有利于反硝化作用。同时潜流带反硝化速率受多种因素的影响,温度、沉积物pH、沉积物DOC其中同一因素对不同研究区影响作用不同。冬季潜流带温度对反硝化作用的影响较弱;由于选择的四个研究区潜流带沉积物pH都属于碱性并且已超出微生物适宜范围,导致研究区pH与反硝化速率成显着负相关关系;沉积物DOC含量与反硝化速率有无显着性关系在于植被;泾阳夏季潜流带沉积物NO_3~--N含量与反硝化速率之间呈显着正相关关系。地表水pH、Eh、DO与表层沉积物反硝化速率呈显着负相关关系。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2018-05-01）
王晓玲,郑晓通,李松敏,张福超[9]（2017）在《农田排水沟渠底泥-间隙水-上覆水氮磷迁移转化规律研究》一文中研究指出研究氮磷在底泥、上覆水以及两者间交换介质-间隙水叁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。(本文来源于《水利学报》期刊2017年12期）
汪林正,罗永浩,张睿智,邓睿渠[10]（2017）在《氧气对秸秆热解氮迁移与转化的影响》一文中研究指出以秸秆为原料,在两段式固定床反应器上模拟层燃工况进行热解实验,研究了氧气对热解过程中燃料氮迁移与转化的影响。通过对焦油中含氮化合物种类与含量的GC-MS分析,提出了热解过程中燃料氮转化的反应路径,并分析了氧气的影响。与惰性气氛下相比,氧气的引入降低了焦油与焦炭的产率,从而降低了焦油与焦炭中氮的分配比,增加了气体组分中氮的分配比。以蛋白质和氨基酸作为燃料氮的禀赋形态,其在热解过程中发生一系列一次反应,生成酰胺、胺类等初级焦油产物。初级焦油发生二次反应,进一步生成腈类及含氮杂环化合物等二级焦油产物。有氧条件下,焦油中酰胺、胺类等初级焦油成分的含量显着降低,腈类及含氮杂环化合物等二级焦油成分的含量升高。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2017年12期）
水氮迁移转化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
水是维持人类生命的源泉,地下水作为居民生产、生活的重要水源之一,是社会经济发展的储备资源和战略资源。随着工农业经济的快速发展,地下水污染问题愈发凸显,显着加剧了水资源短缺的矛盾。“叁氮”作为农业地区地下水主要污染物,成为国内外最普遍、污染面积最大的地下水污染物之一。北京通州区是京津经济带的轴心,是北京市重要的粮食、蔬菜生产基地,当地居民生产和生活依赖于地下水,前期工作显示研究区潜水已受到不同程度的污染。因此研究北京通州区浅层地下水中“叁氮”迁移转化和潜水含水层与承压含水层之间的弱透水层阻滞作用,对通州区地下水水资源合理利用开发具有理论和实际意义。论文依托“地下水主要污染物运移规律调查与防污性能评价”项目选题,以北京通州区浅层地下水作为研究对象,围绕浅层地下水“叁氮”迁移转化和弱透水层阻滞作用问题,以水文地质学和水文地球化学理论为基础,通过野外调查和室内实验相结合,揭示研究区浅层水、土特征和浅层地下水含水层中“叁氮”迁移转化规律,进而通过数值模拟和数值计算等手段研究弱透水层的阻滞作用。主要研究成果如下:1.通过浅层土壤物理、化学特征测试分析,得出:(1)研究区浅层土壤主要为中砂、细砂、粉砂、亚砂土和亚粘土,孔隙类型为介孔,比表面积范围为2~30m~2/g,弱透水层渗透系数为0.42~14.80mm/d。(2)土壤化学类型主要为HCO_3-Ca·Na型土,部分受到人类污染严重地区出现高浓度NO_3~-和SO_4~(2-)。2.在潜水化学特征及成因分析基础上,采用内梅罗指数法、模糊综合评价法对潜水进行水质评价,结果表明:(1)潜水水化学类型以HCO_3-Ca·Mg(HCO_3-Ca·Na或HCO_3-Ca·Mg·Na)和HCO_3·Cl-Mg·Na(HCO_3·Cl-Na·Ca)型水为主,人为污染较严重地区CO_3~(2-)、NO_3~-和SO_4~(2-)浓度较高。(2)潜水总体呈现中-弱碱性,pH值为6.97~7.84,矿化度随着地下水流向呈现出增高的趋势,但整体为淡水。(3)潜水水质级别大部分为III级;部分为II级水,主要分布于马驹桥与于家务回族乡一带;少部分为IV级水,分布在永乐店镇南侧;极少为I级水,位于漷县镇与西集镇交界处。水中主要污染物为As、NH_4-N、F和NO_3-N,反映了潜水受到农业和生活污水的影响严重。(4)土壤矿物成分主要为石英、方解石、长石、伊/蒙脱石,为潜水提供离子成分,在地质地貌和气候作用下,潜水以溶滤和蒸发浓缩作用为主致使离子浓度发生变化,并在人类活动的影响下污染物浓度显着增高。3.根据吸附理论和氮素迁移转化理论,开展了静态吸附、动态吸附和微生物培养实验,得出:(1)浅层地下水含水层组中“叁氮”迁移转化过程主要受到吸附/解吸作用、硝化/反硝化和微生物作用影响。(2)静态吸附实验显示不同土壤介质吸附NH_4~+的能力为亚粘土>亚砂土>细砂>中砂;NO_3~-在不同土壤介质中吸附量极小,本次实验未获得最大吸附量。动态吸附实验表明不同结构模式中NH_4~+的吸附量以及分配系数不同,与土壤介质类型、含水层厚度、弱透水层厚度相关。土壤介质细颗粒含量越高,吸附量以及分配系数越大。(3)微生物培养实验结果表明反硝化菌含量与反硝化作用呈正相关,在不同介质中表现为:亚粘土>细砂>亚砂土>中砂。硝化反应过程中氨氧化菌占主要作用,其决定了硝化系数的大小以及NH_4~-最终转化为NO_3~-的量。4.根据氮素迁移转化机理,结合室内实验结果和北京通州区地质、水文地质、环境条件等因素,构建了北京通州区浅层地下水“叁氮”迁移转化模型概念图。5.基于研究区地质结构特征、水循环特征、污染特征,构建浅层地下水系统中15种代表性含水层组模式,采用Hydrus-1D数值模拟软件分析了15种模式“叁氮”迁移转化特征,结果表明:NH_4~+在单位厚度弱透水层迁移速度为0.06~0.36m/a,NO_3~-单位厚度弱透水层迁移速度为27.66~115.63m/a,揭示了NH_4~+的较大吸附性与硝化作用导致NH_4~+在弱透水层中迁移速度远小于NO_3~-迁移速度,因而弱透水层对NH_4~+阻滞能力强于NO_3~-,这与“叁氮”迁移转化实验相互印证。6.基于DRASTIC模型的基本原理,构建了适宜研究区越流系统浅层承压水防污性能评价指标体系,确定了适宜的评价指标,并对研究区流系统浅层承压水进行了“叁氮”防污性能评价,得出:(1)越流系统浅层承压水对“叁氮”防污性能从西北向东南整体上呈增强趋势,与弱透水层对NH_4~+和NO_3~-阻滞能力分布具有高度相似性,弱透水层介质细颗粒含量与厚度与防污性能成正相关。(2)潜水含水层渗透系数和地表污染载荷对防污性能影响显着,于家务一带渗透系数小、污染载荷中等因而防污性能较好。而马驹桥镇西部则与之相反,防污性能最差。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水氮迁移转化论文参考文献
[1].魏伟伟,李春华,叶春,戴婉晴,郑培儒.腐解对水-底泥-黑藻系统中氮迁移转化的影响[J].环境科学与技术.2019
[2].蓝天杉.北京通州区浅层地下水中“叁氮”迁移转化与弱透水层阻滞作用研究[D].吉林大学.2019
[3].杨亚茹,唐仲华.土壤中硝态氮迁移转化的数值模拟研究[J].人民长江.2019
[4].宋蕾.氮添加对红松人工林土壤氮迁移转化的影响[D].东北林业大学.2019
[5].孟凡凡,阮建飞,王文林,王飞鹏,刘波.两种典型温度下农村化粪池出水氮素在原地土壤中的迁移转化过程[J].农业资源与环境学报.2019
[6].李龙飞,张嘉琪,李金敏,徐保坤,史良胜.基于集合卡尔曼滤波的土壤硝态氮迁移转化实时预测方法研究[J].武汉大学学报(工学版).2018
[7].方颖珂.基于氮迁移转化过程优化的鱼菌藻共生系统构建及性能研究[D].山东大学.2018
[8].闫玉琴.泾河潜流带氮迁移转化规律及其关键过程影响因素[D].西北农林科技大学.2018
[9].王晓玲,郑晓通,李松敏,张福超.农田排水沟渠底泥-间隙水-上覆水氮磷迁移转化规律研究[J].水利学报.2017
[10].汪林正,罗永浩,张睿智,邓睿渠.氧气对秸秆热解氮迁移与转化的影响[J].燃料化学学报.2017