地下水环境中铁对三氮的迁移转化规律研究

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1、地下水环境中铁对三氮的迁移转化规律研究摘要：为研究铁离子对氮素迁移转化规律的影响，开展室内土柱模拟实验。结果表明：Fe2+通入前，硝态氮和亚硝态氮穿透时间基本一致，趋于平衡，而NH4+因含水层介质的吸附作用，其穿透时间较长。FeSO4溶液通入后，硝酸盐和亚硝酸盐出现明显的下降，Fe2+的存在导致硝态氮的浓度降低而氨氮的浓度升高，Fe2+还原硝酸盐间生成NH4+；随着Fe2+持续通入后，生成的Fe3+转化Fe（OH）3沉淀物，吸附NH4+，导致氨氮的浓度降低。因此，铁离子的存在对地下水环境中三氮的转化具有极大的影响，故在地下水高浓度铁的地下水环境下，不可忽视铁离子的存在对三氮的影响。中国7

2、/vie　　Abstract：Inordertostudytheeffectofironionsonnitrogentransportandtransformation，theindoorsoilcolumnsimulationexperimenteationtimeofnitratenitrogenandnitritenitrogene，andthepermeationtimeofNH4+edia.AftertheFeSO4solutionmonianitrogen.NH4+moniaconcentration.Therefore，thepresenceofironionshasagr

3、eatinfluenceonthetransformationoftri-nitrogeninthegroundent.Therefore，theinfluenceofironionsonthetri-nitrogenconcentrationcannotbeneglectedinthegroundentmonianitrogen；nitrite；soilcolumn　　中图分类号：TU991.11+2文献标识码：A：1006-4311（2017）12-0195-03　　0引言　　随着经济的快速发展，大量的外源物质进入地下水环境，对地下水环境影响越来越大，逐渐对地下水环境质量产生危害[1

4、-2]。常见的污染物主要有无机盐、重金属和有机污染物，而三氮类污染物是目前环境中最为常见的污染物[3-5]，其主要来源有化肥、垃圾填埋场等。　　20世纪70年代以来，国内外相继开展了地下水氮污染迁移规律等方面的研究，但关于三氮转化的复杂性、影响因素的多样性研究较为缺乏，特别是地下水介质中含有的自身特有物质对其氮素的迁移规律的影响。因此，本文主要考虑地下水环境介质中所含有的常见的Fe元素作为主要的研究重点，并通过采用土柱模拟，柱内填充铁元素含量较高的地下水环境介质，研究铁对氮素迁移转化的影响，为地下水三氮修复和治理提供科学依据。　　1材料与方法　　1.1��验材料　　试验选用中砂作为土壤介

5、质填充土柱，中砂的pH值一般呈中性或弱碱性，内含硝氮、亚硝氮、氨氮、铁锰等物质，本实验选用中砂的理化性质见表1。填充土柱前，砂土风干、过筛备用，在填充过程中，每填充5cm厚土壤介质，用一定的力度和次数把土壤介质压实，再进行下次填土。实验用水均为蒸馏水，实验所用试剂均为分析纯。　　1.2实验装置　　土柱的实验装置见图1，土柱为高100cm，内径20cm的有机玻璃柱，由上至下设有6个取样口，编号为1#、2#、3#、4#、5#、6#，距柱顶分别为10，25，40，55，70，85cm。采样点均设有土壤溶液采样器（OD2.5mm，10cmporous，荷兰），各柱由下至上填充10cm厚石英砂、8

6、5cm厚中砂、5cm厚玻璃珠（直径5～6mm）。　　1.3实验与检测方法　　1.3.1实验方法　　实验装置见图1。实验在室温环境下进行，温度为（20±3）℃。实验开始前先从柱底以2.4×10-4cm/s的流速注入蒸馏水，使从下往上的水流带走土柱中的空气，保证实验环境处于相对缺氧状态。实验中从柱底以1.1×10-4cm/s的流速注入340mg/LNaNO3、138mg/LNaNO2、321mg/LNH4Cl的混合溶液，历时8d后，再从柱底另外注入139mg/LFeSO4・7H2O溶液，历时10d。在预定时间采集土柱内各采样点水样进行分析检测，指标为pH、Eh、温度、NO3--N、NO2--

7、N、NH4+-N、Fe2+与总铁，样品取出后24h内完成分析。