文档介绍：第卷第期地理科学进展‘,
年月,
地下水硝酸盐污染研究综述
陈建耀, 王亚, 张洪波, 赵新峰
‘
‘’一士大学地理科学’。规戈‘学院, ’州
一
摘要地卜水为重要的资源, 以受污染, 将难以史新与恢复近年来, 地下水硝酸盐污染问题
正日益受到国内外研究者的关注关于这方面的研究主要在以下方面地卜水硝酸盐的转化过程
与机理地下水硝酸盐污染的来源以及避免污染的方法措施地下水硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的确
一
定方法如何减少或者除去地下水中的硝酸盐沙少外还有此地「水硝酸污染与人体健康的研究
一
等。在综述有关文献的基础上, 提出未来地下水硝酸盐污染的泣个力向水与硝酸盐运移的藕合
界面过程人文影响与全球角度,
关键词地厂水人类活动硝酸污染
中图分类号
地下水历来为重要的供水水源, 尤其在战争、地震、火灾、污染物质泄漏等突发事件时,
其战略意义更为突出。由于含水层自身具有的白然净化能力, 如造成年底松花江污染
事件的苯在含水层中可降解为, 据此可降低污水处理成本, 同时减缓突发事件造成的冲
、
击在城市化发达的地区, 如珠三角长三角及京津唐地区, 地下水的这种战略储备与供水能
力应该得到高度重视。另一方面, 由于地下水本身循环更新慢, 一旦受到某些物质污染则难
以处理, 硝酸盐即为其中一种。硝酸盐污染问题由于与人类健康和生态系统密切相关, 正日
益受到人们广泛的关注如饮用超过的水容易得高铁血红蛋自症
· ·
和癌症等。国际上近十年在这一研究方面被可
收录的英文论文约有篇, 其中关于地下水硝酸盐转化过程与机理的有篇, 关于地下
水硝酸盐污染来源和形式的有篇, 防止污染的措施有篇, 关于如何去除地下水硝酸
盐的有篇, 关于地下水硝酸盐污染和人体健康的有篇, 关于确定地下水硝酸盐污染含
量的有篇〔〕国内关于这一研究方面的论文约有篇。国内的研究除了主要涉及以上方面
外, 还涉及到地下水中硝酸盐类的用处地下水对硝酸盐向海洋输送通量等。下面主要就地
下水硝酸盐污染近十多年的研究作一较为全面的综述
地下水硝酸盐转化过程与机理
氮在地下水中循环, 将会经历以下的转化过程矿化一吸附过程, 土壤有机向犷转
收稿日期一修订日期一
基金项目本研究得到国家自然科学基金, “工程”与遥感的地学应用科技创新平台项
目编码及留学回国人员科研启动基金资助
作者简介陈建耀一一, 教授, 博导, 、, , , 刀
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期陈建耀等地下水硝酸盐污染研究综述
化并为植物吸收固化过程, 化合的和非化合的被植物所固化硝化过程, 微生物将氨盐
基氧化成犷, 进而氧化成一反硝化过程, 化合的以气态的、、、返回
大气层中。其不同形态的转化如图所示。
有机氮挥发了斗咭一挥发
地表
甲丈洲一川机
、少硝化
吸叫
针不乙一一岛
氮一, 耕作层
二一厂一
植物吸收
上包气带
左次次毕壁
翌气亘困
反硝化
一争气态氮含水层
了了了了尸夕夕了—
隔水层
图氮的形态及转化途径示意图仪
爪一,
通常情况下的反硝化作用可表示如下
, 一一〔
如果发生了硝酸盐的异化还原反应叮〔, 则会生成一
以甲醇为例, 反应如下
一二一川
氮在饱和土壤层中迁移转化特征的研究表明, 氮主要以硝酸根的形式污染地下水, 其循
环迁移与地下水运动密不可分。影响土壤中氮迁移转化的主要因素是土质与土壤水分队土
壤温度、透气性、土壤值等通过影响土壤中的微生物而影响氮的迁移转化。和
发现当土壤水饱和率为时, 好氧微生物过程最活跃超过时, 厌氧过程变得更为显
著, 如反硝化作用阎。当值增大时, 土壤有机体主要吸附犷一而当值降低时, 它主
要吸附硝酸盐。这与普通高等植物不同。和利用土壤中的碳氮比
来估算氮的总储量门。在迁移转化环境条件相同的情况下, 随着土壤颗粒中粘粒含量的
增加, 土层净化容量也得到增强。其中土壤反硝化速率增加是硝酸根去除的决定性因素。
董悦安等用四个土柱, 模拟菜田施肥残存量对地下水氮污染和模拟非均质包气带结构对地
下水氮污染去除的实验研究, 得到类似的结论。
地下水硝酸盐污染的模拟与变化趋势也是转化机理研究的一项重要内容。以土壤水及
物质迁移为基础, ’, 和’提出可利用转换函数和。。模型来描述空间
变化的田间土壤, 并用于硝酸的模拟。梦等在不同水文地质系统尺度上, 对氮循环与硝