塔城盆地地下水“三氮”污染特征及成因

地下水氮元素污染是一个全球性的环境问题,其来源和迁移转化特征是国内外研究的热点。文章以新疆塔城盆地80组地下水样品水化学组分测试结果为依据,研究塔城盆地地下水“三氮”污染特征。结果表明:塔城盆地地下水质量总体较好;对比2017年发布的地下水质量标准,深层承压水“三氮”均未超标;浅层地下水“三氮”污染较轻,“三氮”超标点零星分布于地下水的中下游冲洪积平原区,其中,NO3-N超标率最高,超标率为8.8 %;NO2-N和NH4-N次之,超标率均为1.3 %。沿着地下水流向,从山区到盆地中央的平原区,地下水污染逐渐变重。“三氮”重污染点主要分布在塔城市、额敏县及其周边地区。区内地下水污染点的分布与工矿企业污染源、污水处理厂、垃圾填埋场等大型污染源的分布具有一定的相关性。城市化进程中,生活污水的不合理排放是塔城盆地“三氮”污染的主要来源,而通过排污河流下渗是研究区地下水“三氮”污染的重要途径;氧化还原条件、pH值、包气带岩性结构、补径排条件等是“三氮”迁移转化及其空间分布的主要影响因素。     

吉林市地下水中"三氮"迁移转化规律

通过对吉林市1988~2004年地下水水化学资料进行分析,认为地下水中“三氮”的分布、随时间变化的特点与其来源有极为密切的关系,农灌区地下水中“三氮”含量在空间上分布比较均匀,丰水期含量升高、枯水期含量降低;工业污染导致地下水中“三氮”含量变化较大,年内丰枯水期变化表现不明显;多年基本表现为地下水中“三氮”不断增高。地下水中“三氮”的增加是土壤和地表水中污染源的增加与补给地下水的渗流共同作用的结果。污染源不同、地表水污染、水文地质条件、水土流失、地下水中Fe2 含量较大对“三氮”迁移转化及其空间分布都有一定的影响。     

土壤调配氮素迁移转化的机理

近几十年来,人为活性氮数量急剧增加,在满足人类生产、生活的同时,也引发了诸多环境问题,现在我们面临着协调粮食安全、生态环境安全和气候变化的巨大挑战。绝大部分活性氮首先进入到土壤,在经过各种转化过程后,进入生物、水体和大气等系统。土壤氮转化过程及其速率的组合对土壤氮去向具有"调配器"的作用,对其进行深入研究是因地制宜地制订氮素管理措施的基础。从土壤氮转化速率角度着手,综述了土壤氮转化速率的研究方法,阐述了氮初级转化速率研究对深入认识土壤氮动态的作用,明确了土壤氮转化过程影响土壤氮去向的作用机理,阐明了土壤氮转化特点、植物氮形态喜好和气候三者间的契合程度对提高作物氮利用率的重要作用。同时,指出了现有的土壤氮转化速率研究方法的不足之处,急需建立一套能够同时定量土壤—植物系统中土壤氮初级转化速率和植物氮吸收速率的方法,实现定量化分析土壤氮转化过程与植物间的反馈作用关系,以深入认识更接近于自然状态的土壤—植物系统中氮动态特征,为制订合理的氮肥管理方案提供理论依据。     

渤海沉积物中氮的形态及其在循环中的作用

利用分级浸取分离法首次将自然粒度下渤海表层沉积物中的氮分为可转化态氮和非转化态氮，并将可转化态氮区分为四种形态：离子交换态氮(IEF—N)、碳酸盐结合态氮(CF—N)、铁锰氧化态氮(IMOF—N)及有机态和硫化物结合态氮(OSF—N)，并对其分布进行了研究，估算了各形态氮对沉积物-海水界面循环的贡献。结果表明，渤海沉积物氮中可转化态氮占总氮(TN)的比例为30．85％，其中IEF—N、CF—N、IMOF—N和OSF—N所占比例分别为3．67％、0．31％、0．42％和26．45％，其分布呈现不同的地球化学特征，分布的控制因素亦不同；各形态氮释放的顺序与其在沉积物中结合的牢固程度一致，对界面循环的相对贡献随时间尺度发生变化，绝对贡献的大小与其在沉积物中的储存量大小一致，为0SF—N(84．6％)＞IEF—N(13、0％)＞IMOF—N(1．4％)＞CF—N(1、0％)；非转化态氮占TN的69．15％，其中约有49％是由于粒度因素所致。     

水体中三氮转化规律及影响因素研究

以城市污染水体为对象,研究了水体中氨氮（NH3-N）、亚硝酸盐氮（NO3^--N）、硝酸盐氮（NO3^-N）的转化及去除规律。结果表明,温度对水体中三氮（氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮）的去除具有重要的影响,在夏季实验中三氮的转化及去除速率明显高于冬季;而在温度相似的情况下,光照则成为影响三氮转化去除速率的决定因素,还发现,在黑暗条件下,水体中亚硝酸盐氮、硝酸盐氮出现明显的累积现象,而在光照情况下则没有。由此推断,在光照条件下藻类生物的同化作用在三氮转化和去除中起了主要作用,藻类生物同化导致的三氮转化和去除速率明显高于硝化-反硝化过程。     

理想条件下混合型水库(湖泊)"三氮"迁移转化数学模型及其解

建立了理想条件下混合型水库(湖泊)"三氮"迁移转化数学模型,并给出了入库和出库变流量情况的解析解,即"三氮"迁移转化规律的解析表达式,根据解析表达式可以计算任何时刻"三氮"的变化情况。给出了"三氮"转移速率常数的计算公式,根据给出的"三氮"表达式可以预测水库(湖泊)水体"三氮"的变化规律,为防治水库富营养化和生活污染提供了科学依据。     

"三氮"在黄土非饱和带迁移转化原位试验及数值模拟

通过黄土氮肥淋滤原位试验,对"三氮"(NH4 、NO2-、NO3-)在黄土包气带迁移转化过程进行了深入研究和数值模拟.试验结果表明,硝态氮(NO2-和NO3-)在黄土中迁移性较强,可到达地下水面.由于NO2-的毒性,它在土壤和地下水的累积具有巨大的潜在危险性.因此在研究和模拟"三氮"转化过程中,不能把NO2-仅仅看作是"三氮"转化过程的一个中间过程而忽略它在地下环境中的累积效应.模型识别验证结果表明,"三氮"模拟值与实测值吻合程度较好,可以对"三氮"在包气带中迁移转化和积累过程进行模拟和预测.     

“三氮”在地下水-包气带中的迁移转化及原位修复技术研究概述

地下水"三氮"(硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮)污染已成普遍之势,吸引了国内外学者的广泛关注,取得了大量的科研成果。在已有研究的基础上,梳理了"三氮"在地下水-包气带中的迁移转化机理,概述了影响"三氮"迁移转化的主要因素及研究成果,分析了PRB原位修复技术的研究现状,提出了现有研究存在的问题及改进方向。     

地下水三氮污染的研究进展

在查阅国内外相关文献的基础上，综述了三氮污染的产生、危害及地下水污染现状，三氮污染的分析测试方法，三氮迁移转化过程和模型的研究，以及地下水三氮污染防治研究的现状。提出了今后的研究方向，应从控制三氮污染源入手，加强包气带－饱和带的三氮耦合研究，加强深层地下水和高浓度三氮污染的研究。同时，要提高三氮污染的野外监测水平和三氮污染的治理技术研究。     

石家庄市地下水中氮污染分析

通过对石家庄市地下水中“三氮”污染状况的分析，发现硝酸盐是地下水中的主要氮污染物，利用氮同位素方法分析了地下水中硝酸盐氮的来源，讨论了人类开采地下水和施放环境物质对地下水中氮聚集的影响，在人类活动影响强度小的地区，地下水中的硝酸盐污染强度大大低于市区。NO3-浓度与硬度变化趋势表明：氮污染与硬度等指标值升高有一定的联系，但在不同的水文地球化学环境中，在迁移和转化等方面又有着自己的特性。     

川东槽谷区岩溶泉水物理化学动态特征及其环境效应研究——以重庆青木关岩溶槽谷姜家泉为例

以重庆青木关岩溶槽谷姜家泉野外观测试验基地为例,利用CTDP300多参数水质自动记录仪、NITRATAX plussc在线硝氮分析仪及HOBO小型气象站,分别对岩溶泉在不同降雨条件下水化学的动态变化特征进行了监测研究。结果表明:岩溶泉水pH值受偏酸性雨水的影响而降低;水温变化取决于降雨量、持续时间及气温等因素影响。分析认为,电导率的变化随环境的不同而不同,一般降雨环境下雨水的稀释作用仅表现在降雨的开始阶段,之后裂隙含水介质起主要作用;暴雨环境下雨水的稀释作用贯穿整个降雨过程,地下河水质主要受岩溶管道裂隙控制,水动力作用占主要地位。NO3-含量与电导率变化呈正相关,都与降雨量密切相关,从而说明降雨是导致岩溶区土壤元素流失的主要原因,也是造成岩溶山区地下水污染的重要原因。岩溶泉水化学动态变化的监测研究对于解决岩溶石山区居民的饮水、水土保持及石漠化治理具有重要意义。     

紫色土丘陵区典型小流域水体N、P含量及其环境特征

N、P各形态浓度在川中丘陵区小流域的水体中显示出明显的时空特征,在地表水中,以旱地为主的小流域上部的硝态氮、氨态氮、全氮要低于小流域下部水田的,而以流域人口密度较大的群英池和小流域下部的沟道水中氨态氮浓度较高,说明人为活动对其影响较大。在地下水中以小流域上部为最高,明显高于该流域的中下部;它们的季节变化与流域降水的季节变化基本是一致的。紫色土丘陵区水体富N,地下水NO_3~--N超标率达60％,;地表水和地下水均尚未出现P的富营养,但潜在的污染不可忽视。     

煤中有害物质及其对环境的影响研究进展

综述了煤中有害物质的种类、分布赋存特征及对环境的影响研究进展。探讨了煤中黄铁矿的形态、世代交替、有机硫的结构及煤中硫的地质成因。阐述了煤中微量元素的种类、地质分布、赋存状态、迁移聚集机制及其环境危害。并对煤及燃煤产物中多环芳烃的种类、赋存规律及对环境和人类健康的危害进行了详细阐述。最后指出了煤中有害物质研究中存在的问题与发展趋势。     

垃圾渗滤液在含水层中的污染规律研究——以阜新市垃圾填埋场为例

垃圾的堆存和填埋会产生大量的渗滤液。渗滤液对垃圾填埋场周围环境能够造成严重污染,尤其使地下水质污染而丧失利用价值。通过阜新市垃圾填埋场现场采集新鲜渗滤液水样、垃圾堆体附近土样的实验研究,获得了新鲜渗滤液的各组分浓度和垃圾堆体附近土壤的性质。结合当地地理气候等情况揭示了垃圾渗滤液中污染溶质在地下水系统中的迁移转化的动态过程,定量化预测了污染范围及时空分布,为研究该地区地下水污染控制、管理和评价提供了可靠依据。     

云南通海县岳家营暗河管道水质评价

岳家营暗河的水流多来自于通海杞麓湖水,30年前岳家营暗河水质相对较好,基本上符合饮用水标准.但近年来由于杞麓湖受到污染,水质达到劣Ⅴ类,导致岳家营暗河地下水受到污染,主要超标项有汞、镉、亚硝酸盐和氰化物等,已不符合生活饮用水标准.针对地下水污染加剧状况,建议：1.沿湖控制污水排放;2.加强水质监测;3.提高公众环境意识并加强地下水保护宣传力度.     

海南岛砖红壤中重金属元素的分布特征及其环境效应

选择海南岛占地面积广、发育典型的砖红壤作为研究对象，探讨砖红壤发育过程中重金属元素的组成特征，分析不同地区砖红壤剖面重金属元素含量的纵向变化规律，厘定不同剖面不同层位重金属元素的富集规律及其成因，并阐述土壤重金属污染的环境效应及其与人类健康之间的相关关系。     

城市地下空间开发对地下水环境影响的初步研究

本文以南京地铁、玄武湖水底交通隧道为例,初步分析了玄武湖水底交通隧道对地下水环境的潜在影响。这种潜在影响主要表现在三个方面:阻滞地下水的排泄,引起地下水位的升降,诱发玄武湖水与古河道水的贯通。结果则是地下水污染加剧,城市生态环境的恶化。     

口泉沟南水源地环境同位素研究和水资源评价

分析了大同矿区口泉沟南区的水文地质条件，利用氢，氧，铀，硫，碳等环境同位素研究了口泉南与相邻的泉域和三层洞泉域的关系及地下水的补给来源；用有限元法进行了地下水资源评价和水位预报，证明在该区建立供水１０＾４ｍ＾３的水源地是可能的。     

鹤庆北衙铁金矿区环境地质现状及预测评价

北衙铁金矿区万硐山矿段已露天开采多年,而进入后期,将转入深部地下开采。矿区存在的环境地质问题已初步显现。对露天转地下深部开采时主要的环境地质问题进行预测。     

松辽盆地油田开发建设对地质环境的负面影响——以大庆油田为例

松辽盆地中的大庆油田是我国主要油气生产基地,不但油气资源丰富,地下水和地热资源也非常丰富.经过半个多世纪的持续高强度开发建设,油田已进入开发中后期,综合含水率已达90%以上.大庆油田的地质环境受到了严重的负面影响,具体表现在：①含水层环境的破坏污染;②土壤环境的破坏污染;③对地层原始压力的影响;④地面隆起和沉降变形;⑤热储体系和地热资源的破坏.相关部门应予以足够的重视,及时开展调查评价监测和研究工作,采取有效防治措施.