广州市地下水环境三氮污染初探

广州市在以经济高度集中、资源快速利用为标志的城市化过程中,对地下水环境的影响是巨大的,其地下水NH4+和NO2-高浓度区主要集中分布于城市中心区,NO3-超标点除相对集中分布在城市中心区外,在城市外围地带和丘陵区都有分布。造成广州市不同地区的地下水环境三氮污染的原因各不相同,主要为生活和工农业生产等人类活动影响,与河网发育平原区地层沉积特点、地下水形成和赋存条件等自然因素也相关,人类活动对地下水环境的污染途径复杂多样。广州市地下水环境中三氮形态分布受水文地质条件和水文地球化学作用影响明显,主要影响因素有氧化还原环境、包气带岩性、补径排条件、水土环境中的铁锰含量和酸化程度等。     

临汾市尧都区地下水中“三氮”污染现状及对策

通过对尧都区三氮分布规律及形成原因的分析,提出了污染正在逐渐加重的结论以及防治污染的对策：加强对三废的管理,人畜排泄物的管理,合理科学施用氮肥,控制地下水位下降,加强对地表水污染的治理。     

地下水“三氮”污染来源及其识别方法研究进展

近年来随着人类活动增加、工业废水的大量排放以及农业氮肥过量施用,使得地下水中“三氮”（即硝酸盐氮、氨氮、亚硝酸盐氮）污染问题愈加严重,对人体带来潜在健康风险。通过地下水“三氮”污染分布及来源作出解析,对于开展污染源头防控具有重要的现实意义。本文以黑龙江省海伦地区浅层地下水作为研究对象,采用气相分子吸收光谱法（GMA）及电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了地下水中“三氮”及其他金属元素的检出情况,应用内梅罗综合污染指数法对地下水中“三氮”划分水质污染等级,综合运用Pearson相关性分析、正定矩阵因子分析法（PMF）等方法,识别和定量解析污染源及贡献。结果表明：①研究区地下水中硝酸盐氮含量范围在0.021～123.05mg/L之间,平均浓度为15.27mg/L;氨氮含量范围在 ND～3.91mg/L之间,平均浓度为0.33mg/L;亚硝酸盐含量范围在ND～0.65mg/L之间。与《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）Ⅲ类水指标对比,硝酸盐氮超标率为20.0%,氨氮超标率为12.5%。②内梅罗综合污染指数评价结果表明,研究区地下水水质污染等级一级至三级中度污染地下水占比为92.5%,整体上水质“三氮”污染较轻。海伦地区“三氮”空间分布整体上呈现出氨氮、硝酸盐氮流域中心区近端含量高、远端含量低的趋势。硝酸盐氮及氨氮超标点主要分布在研究区中部的人类活动密集区域。亚硝酸盐氮在空间分布上沿海伦河流向呈现出北高南低的趋势。③正定矩阵因子分析模型（PMF）源解析结果表明,硝酸盐氮主要来源于生活与工业复合源;亚硝酸盐氮主要来源于自然源;氨氮主要来源于生活与农业复合源。与中南部长三角武进地区太湖平原、西南部成都平原及东南部广花盆地地下水相比,海伦地区氨氮含量偏低,硝酸盐氮均值则均高于中南部地区。“三氮”的源解析结果呼应了东三省尤其是黑龙江部分地区“三氮”含量较高的分布特征。海伦地区地下水“三氮”污染程度整体上相对较轻,人类活动对地下水中“三氮”分布的影响较大。

     

阜阳浅层地下水"三氮"污染特征及其影响因素分析

通过研究阜阳浅层地下水中"三氮"污染情况、分布特征,分析揭示了污染源及影响因素。结果表明,研究区近几年浅层地下水中"三氮"浓度有逐年增大趋势,受季节的影响明显,且"三氮"浓度随采样深度增大而减小。化肥厂废水排放、农业含氮有机肥料的使用和流失、动物粪肥是该区"三氮"污染的主要来源。此外,包气带厚度、pH、DO、Fe~(2+)等水文地质条件因素影响"三氮"的浓度及相互转化。     

地下水位波动带三氮迁移转化过程研究进展

三氮是我国地下水中典型污染物,其在包气带和含水层中的迁移转化过程受到高度关注。近几年,地下水位波动带中的三氮迁移转化已经成为新的研究领域。在综合运用文献计量分析法,定量分析相关研究趋势的基础上,系统总结地下水位波动带形成及特点,梳理波动带中三氮迁移转化过程及生物地球化学过程最新研究表述及成果,并对今后可能的研究热点和方向进行了展望。现有研究表明:水位波动带中环境指标如土壤含水率、氧化还原电位、溶解氧和有机质含量均表现出一定的分带性规律,微生物菌群结构和功能基因更多样化,并呈现一定的分布特征。随着地下水位波动,包气带中的三氮易浸溶进入地下水并发生迁移。地下水位上升,硝化作用减弱,反硝化作用增强;地下水位下降,硝化作用增强,反硝化作用减弱。为完善水位波动带三氮迁移转化过程研究,应进一步关注:（1）将水化学演化分析与分子生物学高通量测序方法相结合,深入探究水位波动带三氮转化与微生物作用机理;（2）除关注硝化、反硝化作用外,增加异化还原、同化还原和厌氧氨氧化等作用过程的研究;（3）细化分析更多情境、更多影响因素的水位波动过程,识别水位波动带三氮转化的关键影响要素。     

浅论地下水中的氮污染

近几十年随着工农业生产的发展,农村、城市的地下水都存在着不同程度的氮污染问题,地下水逐渐成为氮元素的"储存库".而含水层对氮的自净能力极为有限,且氮对地下水的污染具有后遗效应[1],使得氮污染对地下水水环境的危害重大.论述地下水中氮的来源,氮污染的危害、途径,影响其迁移的因素及其循环转化机理,并提出防治对策.     

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。     

地下水氮污染治理的探索试验

太行山前石家庄平原区地下水多存在氮污染问题,该文应用已优化制备的生物脱氮菌剂并结合工业乙醇碳源的一同使用,在由一现场渗流区概化制作的多孔介质模型--中细砂箱中,作了一定水流条件下的生物脱氮除污模拟试验探索.结果显示,以一定时段作考察,在投源点位置附近及水流下游的一定范围内,该实施方法可高效去除地下水中的氮污染.为指导野外现场地下水污染的治理,提供科学依据.     

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。     

污水灌溉土壤及地下水三氮的变化动态分析

取徐州奎河的生活污水进行饱和灌溉实验,由埋设在田间的一对蒸渗仪(地下水位保持在1m)观测,结果表明:污水中含量高达5035mg/L的氨氮进入土壤后,大部分被土壤胶体所吸附,迁移能力差,一般不会直接污染地下水。但污水在下渗时,能淋溶土壤中积存的NO₂-和NO₃-离子,使它们在地下水中的含量迅速增加。污灌以后,随土壤含水量、氧化还原电位和Ph值的变化,氨化作用、硝化作用和反硝化作用依次成为氮素转化的主要机制。污灌10d之内,由于淋溶和硝化作用产生的NO₂-、NO₃-会造成浅层地下水的严重污染。     

Analysis of the influence of free ammonia on the accumulation of nitrite in the nitrite nitrification system

Low- and high-concentration nitric wastewater can induce stable nitrite accumulation and realize the nitrification system, with the nitrite accumulation rate between 50% and 90%. In the low-concentration nitrite nitrification system, the average FA concentrations during the period of stable nitrite accumulation remained at 7 to 10 mg/L. In the high-concentration nitrite nitrification system, the nitrogen oxidation activity will not be affected by biomass, the nitrite oxidation activity is related to the system biomass, it is recommended to be measured by FA/MLSS. Keeping the FA sludge load below 0.1 is the precondition of making good nitrite accumulation and nitrogen degradation rate. Nitrite oxidation bacteria cannot be totally eliminated or washed out from the system.     

济南趵突泉泉域岩溶水硝酸盐污染特征及其来源识别

为有效防治硝酸盐污染,保障区域饮用水安全,识别硝酸盐的污染来源,在系统分析济南趵突泉水文地质条件的基础上,进行岩溶水取样调查,采用N、O双同位素技术,识别其泉域内硝酸盐的主要污染来源,并利用IsoSource模型定量计算各污染来源的贡献率。结果表明：趵突泉泉域岩溶水中硝酸盐主要污染来源有动物粪便与污水、土壤有机氮、化肥中的NH$_4^{+}$;其中动物粪便与污水来源贡献率最大,均值达到51.07%,其次是土壤有机氮和化肥,均值分别为25.21%、23.71%。     

漓江桂林市区段三氮分布特征及影响因素分析

文章为确定漓江桂林市区段三氮含量的变化趋势及其影响因素,分丰水期和枯水期在漓江干流及其支流上选择7个断面分别进行了取样,通过现场水化学指标和室内化验,对研究区三氮含量的时空分布特征和影响因素进行了探讨。分析结果表明:研究区漓江干流上C（NH3-N）和C（NO3--N）的最高值分别为0.248 3mg/L和2.251 7 mg/L,满足地表水环境质量Ⅱ类水标准,但漓江在经过研究区后三氮含量呈升高趋势;三氮含量的季节分布特征为NH3-N和NO3--N含量枯水期明显高于丰水期,而NO2--N含量枯水期略低于丰水期,丰枯季节水温的变化会影响总无机氮（TIN）中各种形态氮含量的比例,使得C(NH3-N)/ C(TIN)由丰水期的4.83%提高到枯水期的6.69%;流经农村生活区和农业地区的桃花江和小东江等支流是区内NH3-N的主要污染源,降雨后NH3-N的含量会明显升高。因此,加强区内漓江支流的综合治理、开展降雨条件下饮用水水源地取水口NH3-N含量的实时监测非常必要。      

不同温度条件下氨氮在砂土中的吸附实验研究

温度的变化能够改变水体的环境,引起周围环境中的离子吸附解吸作用的变化.不同于其他土壤,砂土的保水保肥能力更差,砂土地区一旦发生氨氮(NH+4-N)污染,情况会更加严重和突出.为防治砂土地区NH+4-N污染提供理论依据与技术支持,通过NH+4-N的静态吸附试验,研究不同温度条件下NH+4-N在粗砂、中砂、细砂中的吸附转化特征,得到如下结论:在试验设置的温度区间内,总的趋势是温度越低,砂土对NH+4-N的吸附量越高,表明温度升高对NH+4-N的吸附有抑制作用,这主要是因为吸附过程中会产生弱放热效应,进而降低渗滤介质对NH+4-N的平衡吸附量;在25~30℃区间内存在硝化与反硝化作用的临界温度,当温度低于临界温度时,NH+4-N吸附量的减少主要是由于发生了硝化反应,当温度高于临界温度时,NH+4-N的吸附量减少主要是由于发生了反硝化反应.     

桂林甑皮岩岩溶地下水硝酸盐来源与转化

峰林平原是人类活动和居住的密集区,也是岩溶地下水系统的主要径流、排泄地段,地下水资源丰富。随着城市化的发展,地下水硝酸盐污染问题日渐突出。为研究桂林甑皮岩岩溶地下水硝酸盐来源与转化,分别于2018年10月、2019年2月、3月和4月采集地下水样,利用常规水化学及氮氧同位素技术识别硝酸盐来源与转化。结果表明：甑皮岩地下水中NO3-浓度在0~19.523 mg?L-1,δ15N-NO3-和δ18O-NO3-分别在-0.17‰～45.12‰和-5.82‰~16.47‰。硝酸盐氮氧同位素数据表明,甑皮岩地下水硝酸盐来源主要为粪便及污废水,少量来自降雨中的NH4+和土壤有机氮。受岩溶介质不均一性的控制,甑皮岩地下水中NO3-浓度、δ15N-NO3-和δ18O-NO3-均表现出明显的空间变异性。甑皮岩地下水硝酸盐的转化过程复杂,受控于季节和岩溶介质不均一性,表现为旱季以反硝化为主,雨季则以硝化过程为主。厘清硝酸盐来源与转化为治理甑皮岩地下水硝酸盐污染提供一定的科学依据。     

浑河冲洪积扇中下游地下水中氮转化与水文地球化学特征的研究

浑河冲洪积扇部分区域的地下水水质检测结果表明,区域环境水文地球化学场与地下水中的氮转化关系密切,尤其是含水层的岩性组合和锰离子浓度场控制着地下水中氮的存在形式.铁离子对氮转化的影响相对较弱.在地下水呈弱酸性的条件下,其影响因素还包括耗氧量、氯离子和硫酸盐.总硬度和总固体与硝酸盐氮呈显著正相关,与氨氮未表现出相关关系.     

地下水硝酸盐污染的同位素研究进展

土壤原生氮、无机化肥和动物粪便等氮源中15N富集程度存在差异,使得利用稳定同位素N(δ15N/14N)能有效识别地下水中NO3-的来源。但N不是一个稳定的示踪剂,地下水中NO3-的δ15N是N源的初始δ15N值、后期进入含水层的迁移路径中和地下水流运动途径中不同形态的N之间相互转化过程,如矿化、吸附、硝化和反硝化作用,发生的同位素分馏作用后的综合反映。利用地下水中NO3-的δ15N确定其来源必须首先确定分馏作用是否发生及其反应程度。本文重点探讨了判断分馏作用是否发生及其反应程度的方法,总结了N同位素判别地下水NO3-污染源方法的发展历程,并指出未来研究工作应该以硝酸盐在包气带中的迁移转化规律为重点。     

流动注射法测定咸水和半咸水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮

咸水、半咸水资源广布,是干旱、半干旱地区重要的替代水资源和锂、钾盐等国家战略性矿产资源的重要来源。对咸水、半咸水中硝酸盐和亚硝酸盐等关键指标进行监控,是实现水资源综合利用的重要前提。流动注射法集采样、富集、分离、检测于一体,能够实现在线检测分析,近年来被广泛应用于淡水和海水分析,但对盐度更高的咸水类样品,该法尚未开展深入研究。本文利用全自动流动注射分析仪,建立了适用于咸水和半咸水中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的分析测定方法。通过仪器工作参数、显色剂浓度和介质、缓冲溶液中氯化铵浓度和pH值等实验条件优化,确定了方法最佳试验参数。用纯水作载流,可以实现盐度为0～5%范围水样中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的准确测定。对于盐度大于5%的卤水样品,需采用载流盐度匹配的方式改善样品回收率,使该法对盐度的耐受范围扩展至24%左右。本法对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的检出限分别为0.002mg/L、0.001mg/L,测定范围分别为0～2.00mg/L、0～1.00mg/L。通过国家标准物质和实际样品分析表明,该法具有良好的精密度和正确度,自动化程度高,分析周期短,适用于大批量样品的分析测试。