微生物對水庫沉積物氮釋放的影響研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化己成為中國最重要的水環(huán)境問題之一，水體中過量的營養(yǎng)元素是引起富營養(yǎng)化的根本原因，其中氮、磷是主要的控制因素。水庫水體的富營養(yǎng)化很大程度上是由于底泥向水體釋放營養(yǎng)元素氮、磷所致，尤其是在外源性污染負(fù)荷得到控制以后。沉積物冰界面氮、磷等營養(yǎng)鹽的交換受上覆水特征、微生物、溫度、各種擾動等多種因素的影響，其過程和機(jī)理較為復(fù)雜，因此對沉積物的內(nèi)源污染問題仍需進(jìn)一步進(jìn)行研究。
　　 本試驗(yàn)以西安水源水體沉積物作為研究對象，通過室

2、內(nèi)靜態(tài)模擬沉積物-水界面環(huán)境，研究了微生物在氯釋放過程中的作用，尤其針對微生物對沉積物中氮之間相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的影響展開了較深入的研究。
　　 (1)常溫條件下，試驗(yàn)分為好氧和厭氧階段。好氧階段，硝化作用比較明顯，硝酸鹽氮濃度明顯增加；厭氧階段，氨氮呈現(xiàn)明顯的釋放趨勢，氨氮是氮釋放的主要形式。厭氧條件下，在微生物作用下，未滅菌裝置中氮會發(fā)生反硝化和厭氧氨氧化作用，氮會轉(zhuǎn)化為氣態(tài)形式釋放出水體。
　　 (2)低溫條件下，氨氮作

3、為氨釋放的主要形式，其釋放伴隨著有機(jī)物的釋放，其釋放速率滅菌和未滅菌分別為：1.3574mg/m2-d、1.0122mg/m2·d，表面上滅菌裝置釋放現(xiàn)象更明顯。有微生物作用的裝置中耗氧速率，初期達(dá)70mg/m2·h，后期耗氧速率平均為15mg/m2·d，試驗(yàn)進(jìn)行到17天時(shí)，溶解氧降至0mg/L，而滅菌裝置后期溶解氧穩(wěn)定在2mg/L左右。
　　 對沉積物中有機(jī)質(zhì)和總氮進(jìn)行測定，結(jié)果顯示，未滅菌沉積物試驗(yàn)前TN含量為1167.65

4、μg/g，有機(jī)質(zhì)含量為：3.30％，試驗(yàn)結(jié)束后TN含量為968.76μg/g，有機(jī)質(zhì)含量為2.99％，但滅菌裝置試驗(yàn)前后沉積物中總氨并沒有多大變化，試驗(yàn)前后分別為：1|07.98μg/g、1079.57μg/g，有機(jī)質(zhì)含量還呈現(xiàn)增加的趨勢。
　　 (3)通過對沉積物間隙水中氨的測定，結(jié)果顯示，沉積物間隙水中硝酸鹽氨和亞硝酸鹽氮的含量很少，分別為：0.312mg/L，、0.580 mg/L，占總氮的3 08％、5.74％，氨氮和有

5、機(jī)氮是間隙水中TN的主要組成部分，分別占總氮的60.64％、30.54％；滅菌間隙水中的氨氮是上覆水的6.41倍，未滅菌裝置為4.35倍，濃度梯度可促進(jìn)沉積物氮的釋放，但濃度梯度不是氮釋放的決定因素。
　　 (4)將試驗(yàn)前后沉積物中的氮進(jìn)行分級測定，將可轉(zhuǎn)化態(tài)氮分為離子交換態(tài)(IEF)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)(cF)、鐵錳結(jié)合態(tài)(IMOF)、有機(jī)態(tài)和硫化物結(jié)合態(tài)(OSF)進(jìn)行測定，結(jié)果顯示，沉積物中可轉(zhuǎn)化態(tài)氮占總氮的39.66％，其中IE