氮在土壤中的迁移与转化研究

采用土柱淋滤和间歇式通气淋滤实验,研究三氮(NH4+-N、NO3--N、NO2--N)在土壤层中的迁移与转化,并对氮肥的有效利用提出一些建议。     

苯并(a)芘的环境多介质迁移和归宿模拟

利用Level Ⅲ逸度模型,模拟分析了苯并(a)芘在天津地区气、水、土和沉积物多介质相间的浓度分布、迁移通量和累积趋势,结果表明:气、水相的平流输入是该区域苯并(a)芘的主要来源,土壤和沉积物是其最大的储库,占总残留量的99.38%;在气、水、土和沉积相中的浓度分别为1.96×10-10 mol/m3、3.26×10-6 mol/m3、1.34×10-3 mol/m3和7.74×10-3 mol/m3时,模型估测结果与同期实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数.     

DMPP对氮素垂直迁移转化及淋溶损失的影响

采用自制模拟原状土柱装置,进行新型硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐（3,4-dimethyl pyrazole phosphate ,DMPP）对氮素淋溶效应试验,探讨其对氮素垂直迁移转化及降低淋溶损失的影响.结果表明,尿素添加1%的DMPP后,与不添加DMPP尿素相比,在60 d内能有效抑制土壤铵氧化反应的发生,显著提高20 cm以上耕作层土壤水铵态氮的浓度,降低硝态氮和亚硝态氮的浓度;20 cm以下深层土壤水铵态氮的浓度与未加DMPP的处理无显著差异,并没有明显导致铵态氮的垂直迁移;深层土壤水硝态氮的浓度显著低于未加DMPP的处理,明显降低硝态氮垂直迁移的淋溶损失;随施氮量增加,添加DMPP尿素的处理,60 d内土壤水中铵态氮与硝态氮的浓度在40 cm以下深层剖面并没有明显增加,其垂直迁移的淋溶损失差别不大.常规尿素添加1%的DMPP,可以调控土壤氮素的迁移转化,有利于土水环境的保护,降低对地下水氮素污染的潜在风险,具有显著的生态效益.     

底泥不同预处理对潜在活性磷形成及释放的抑制作用

以校园河流底泥为材料,研究了不同预处理(底泥曝气、水曝气)对底泥中潜在活性磷的形成及释放的抑制作用.结果表明,底泥曝气对上覆水中的磷向底泥迁移的促进作用明显优于水曝气.底泥经不同预处理后,磷的释放量明显降低.与未处理底泥相比,经底泥曝气和水曝气预处理底泥,溶解性磷酸盐释放量分别下降了193.6 mg·kg^-1和44.7 mg·kg^-1,总磷释放量分别下降了334.0 mg·kg^-1和163.8 mg·kg^-1;而对于潜在活性磷而言,前者降低了58.6 mg·kg^-1,后者则增加了167.4 mg·kg^-1.其原因可能是,上覆水中的磷向底泥迁移时,首先形成潜在活性磷,而通过不同的预处理,潜在活性磷向难释放态磷的转化得到了强化.底泥曝气的这种强化作用比水曝气更为明显.     

芦苇根系对土壤中石油污染物纵向迁移转化的影响

对大庆油田受到落地原油污染的土壤剖面进行取样测定,研究了芦苇根系对石油类污染物质在土壤中纵向分布特征及迁移转化的影响.结果表明,芦苇根系的存在能够促进土壤中石油类物质的降解转化和向下迁移,导致土壤中的含油量纵向分布特征有别于无植物土壤:10cm深度处的有植物土壤含油量显著低于无植物土壤,而70cm深度上则相反.芦苇根系对烷烃组分迁移降解的促进作用最大,其中对碳原子数为23～27的正构烷烃的作用最为明显.     

再生铅企业土壤-地下水中重金属污染迁移特征

为了解某再生铅企业厂区土壤和浅层地下水重金属污染状况,采集了96个土壤样品和4个地下水样品,定量分析了其Pb,Cd,As的含量及空间分布特征,探讨企业生产对环境造成的影响。结果表明,该区域土壤中Cd、As、Pb超标率分别为67.0%,35.1%,11.7%,在厂区呈现局部富集现象,最大值是土壤背景值的几十倍乃至数千倍;在垂直方向上由于Pb,Cd,As在土壤中迁移率较低,其值随深度增加呈总体下降趋势;该区域地下水中Pb,Cd,As值远低于地下水质量标准值。     

物元分析法的改进及在辽河干流水质监测断面优化中的应用

在物元分析的基础上,引入各监测断面到其所在类别的重心距离,构建了一种定量的监测断面优化方法。以2009年1月—2010年12月辽河干流水环境监测数据为基础,对辽河干流水质监测断面进行优化,并采用T检验、F检验和相邻断面监测数据相关性对优化结果验证。结果表明,使用改进的物元分析法优化后,辽河干流监测断面减少为6个,监测效率提高了25%。在优化后的监测断面与在原监测断面监测获得的数据均值无显著差异、方差齐,而且经过优化后的断面重复布设情况得到显著改善,水质监测断面合理性显著增强。     

特殊风场条件对太湖蓝藻水华迁移的影响研究

在高温、微风气象条件下,适宜蓝藻水华形成。在特殊非均一风场的驱动下,太湖蓝藻水华迁移过程与被均匀风场驱动有所不同。选取太湖典型风向进行分析,并采用三维水动力水质模型对表面非均一风场条件下的风生流流场及水质进行模拟,结果表明,在特殊非均一风场的驱动下,当太湖蓝藻浓度较高时,容易在西部湖区特别在竺山湖、梅梁湾湾内、岸边及湾口聚集,形成水华暴发,这有助于研究太湖污染物及蓝藻水华的输移及空间分布和机理。     

超积累植物东南景天热解过程中Cd的迁移转化规律及炭产物安全利用研究

在管式炉对Cd超积累植物东南景天(Sedum alfredii)进行热解,研究热解过程中Cd的迁移和形态转化,并在最佳温度条件下探究制备的东南景天生物炭对Cd的吸附作用。结果表明,随着温度上升,生物炭产率下降,挥发分增加;温度能影响Cd在气、液、固三相中的分布,温度升高能明显促进重金属由固相向气相迁移;生物炭中Cd形态受温度影响,随温度升高,对环境影响较大的水溶态和酸溶态Cd含量呈现出降低趋势,在700℃以上时,大部分Cd是以稳定的可氧化态、可还原态以及残渣态形式存在;800℃热解得到的东南景天生物炭对Cd具有一定的吸附效果,最高吸附量达到28.7mg/g。通过合理控制热解温度能够实现炭产物的稳定化,并可安全利用到重金属污染水体或者农田污染治理中。