發(fā)布時(shí)間：2017-09-03 23:26

  本文關(guān)鍵詞：河北平原潮土和地下水氮的來源及遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制

  更多相關(guān)文章： 淺層地下水 氮氧同位素示蹤 潮土 氮遷移轉(zhuǎn)化 河北平原

【摘要】：地下水是人類主要的飲用水源之一,但是其污染卻日益嚴(yán)重,其中,地下水氮污染一直是人們廣泛關(guān)注的環(huán)境問題之一。氮元素主要通過包氣帶進(jìn)入地下水中,進(jìn)而造成了地下水中硝酸鹽的污染。因此,研究地下水中氮的來源及包氣帶中氮的遷移轉(zhuǎn)化對(duì)治理地下水污染十分重要。本文以河北平原淺層地下水和包氣帶作為研究對(duì)象,對(duì)研究區(qū)域內(nèi)的淺層地下水環(huán)境污染現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查,并利用氮氧雙同位素的技術(shù)手段查明地下水中氮的污染來源;同時(shí),開展室內(nèi)土柱淋濾實(shí)驗(yàn)對(duì)潮土包氣帶中氮的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行了研究,闡明其遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制;最后,利用Hydrus-1D軟件對(duì)于氮元素在潮土包氣帶中的遷移轉(zhuǎn)化進(jìn)行模擬預(yù)測(cè),為治理地下水污染提供依據(jù)。本文主要研究結(jié)果如下:河北平原中,中部平原區(qū)NO3--N濃度為4.44 mg·L-1,在三個(gè)子平原中最小,地下水污染最小;而東部濱海平原區(qū)NO3--N濃度為31.52 mg·L-1,污染最為嚴(yán)重。在2009-2014年,NO3--N平均濃度為18.72 mg?L-1,超過美國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)0.872倍。而同位素示蹤氮來源的結(jié)果表明,東部濱海平原區(qū)和中部平原區(qū)硝酸鹽氮來自于化糞池廢棄物,山前平原區(qū)除這一來源外,還來自于化肥。選擇河北平原中的潮土作為土柱淋濾實(shí)驗(yàn)的土壤,山前平原區(qū)的硝酸鹽氮濃度平均值為1.68 mg·L-1,氨氮濃度平均值為13.56 mg·L-1,亞硝酸鹽氮濃度平均值為0.23 mg·L-1;中部平原區(qū)的硝酸鹽氮濃度平均值為1.08 mg·L-1,氨氮濃度平均值為13.95 mg·L-1,亞硝酸鹽氮濃度平均值為0.11 mg·L-1。山前平原區(qū)的硝酸鹽氮在96~192 h期間內(nèi)濃度升高,隨著氧氣被消耗最終被分解;氨氮在最下層濃度最大;亞硝酸鹽氮濃度在初期時(shí)急劇降低,隨后濃度上升;中部平原區(qū)硝酸鹽氮積累在土壤表層;氨氮在480 h濃度最大,亞硝酸鹽氮濃度在20 cm的處累積較多。利用Hydrus-1D軟件模擬預(yù)測(cè)氮素在潮土中的遷移,土壤水分運(yùn)移模型和溶質(zhì)運(yùn)移模型的模擬預(yù)測(cè)中,硝酸鹽氮最大絕對(duì)誤差為0.033,氨氮最大絕對(duì)誤差為1.076,實(shí)驗(yàn)值與模擬值相近,因此,可以利用Hydrus-1D軟件很好地進(jìn)行硝酸鹽氮及氨氮的模擬預(yù)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：淺層地下水 氮氧同位素示蹤 潮土 氮遷移轉(zhuǎn)化 河北平原
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X523
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 論文研究背景及意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展9-13
• 1.2.1 同位素技術(shù)研究進(jìn)展9-11
• 1.2.2 氮在包氣帶中遷移轉(zhuǎn)化過程及研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容13-15
• 1.3.1 研究目的13-14
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容14
• 1.3.3 課題來源14-15
• 第2章 研究區(qū)域概況15-19
• 2.1 自然地理概況15-16
• 2.2 區(qū)域地質(zhì)及水文概況16
• 2.3 樣品采集及分析16-19
• 第3章 淺層地下水中氮的特征及來源19-29
• 3.1 硝酸鹽氮在地下水中的分布19-21
• 3.2 河北平原地下水硝酸鹽氮總體特征21-22
• 3.3 不同地區(qū)間的地下水硝酸鹽氮變化22-23
• 3.4 硝酸鹽氮的示蹤23-26
• 3.4.1 同位素 δ 值24
• 3.4.2 示蹤原理24-25
• 3.4.3 結(jié)果分析討論25-26
• 3.5 本章小結(jié)26-29
• 第4章 包氣帶中“三氮”遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制研究29-41
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方法及樣品預(yù)處理29-30
• 4.2 土柱裝填及實(shí)驗(yàn)30-31
• 4.3 土壤水溶液中硝酸鹽氮的遷移轉(zhuǎn)化31-34
• 4.4 土壤水溶液中氨氮的遷移轉(zhuǎn)化34-36
• 4.5 土壤水溶液中亞硝酸鹽氮的遷移轉(zhuǎn)化36-39
• 4.6 浸出液中“三氮”的濃度變化39-40
• 4.7 本章小結(jié)40-41
• 第5章 包氣帶中氮素?cái)?shù)學(xué)模型的建立及Hydrus-1D預(yù)測(cè)41-53
• 5.1 水流運(yùn)動(dòng)基本方程41-42
• 5.2 土壤水分運(yùn)移模型42
• 5.3 土壤溶質(zhì)運(yùn)移模型42-45
• 5.3.1 溶質(zhì)遷移機(jī)制42-44
• 5.3.2 溶質(zhì)運(yùn)移模型44-45
• 5.4 Hydrus-1D軟件介紹45-49
• 5.4.1 水流參數(shù)設(shè)置46-47
• 5.4.2 溶質(zhì)參數(shù)設(shè)置47-49
• 5.5 結(jié)果分析49-52
• 5.5.1 土壤水分特征曲線49-50
• 5.5.2 氮素的遷移模擬預(yù)測(cè)50-52
• 5.6 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-55
• 參考文獻(xiàn)55-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文61-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：787991