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干湿交替的回灌方法常被用于解决地面回灌补给地下水的堵塞问题。研究干湿交替条件下地面回灌对地下水的影响对于指导再生水回灌地下水具有重要实际意义。通过室内土柱模拟实验,在入渗强度为10.5 mm/h的条件下,日均进水量3 888 mL;用干湿交替的地面回灌模式持续运行136 d,累计灌入氨氮含量为5 mg/L的模拟再生水23 894 L,研究包气带土柱对氨氮的去除效果及氮素在包气带中的迁移转化规律。研究表明,充分利用包气带的好氧、兼氧和厌氧环境,生物脱氮是地下水回灌过程中脱氮的主要途径。包气带对氨氮的去除机理主要为土壤对氨氮的吸附作用和微生物的降解作用。回灌过程中累积在土颗粒表面的氨氮在干期发生硝化作用,干湿交替会加强氮素在包气带的迁移转化,导致干期后的回灌初期大量硝态氮迁移到饱和带地下水中。 相似文献
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《中国地质调查》2021,(1)
冯家江是北海市区重要的生态廊道。研究冯家江流域水体中氮的空间分布特征、污染来源、影响因素,对掌握冯家江流域氮污染现状及污染防控等具有重要的现实意义。本研究应用地统计学方法分析了冯家江流域地表水及沿岸地下水中氮污染物的空间分布特征。结果表明,地表水中氮污染物呈现出"高氨氮、低硝氮"的特征,NH_3-N质量浓度平均值高达5.42 mg/L,NO_3-N在孔隙潜水中明显富集,其质量浓度最高达32.63 mg/L。城镇生活污染物、人畜粪便及农业生产中化肥的施用是地表水、地下水中氮污染物的主要来源。pH值、氧化还原条件及包气带岩性结构和厚度是影响冯家江流域水体中氮污染物迁移转化的重要因素。 相似文献
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为了及时有效地应对各种突发性环境污染事故,有必要开发一种简单实用、适于各类型污染物的场地污染数学模型。通过污染事故发生后污染物在包气带、饱和带迁移转化的概化,建立了污染物运移的自由入渗模型以及降雨入渗模型并给出各自相应的解析解。无降雨时,考虑污染物在重力作用下随包气带向下渗透的作用,建立一维垂直入渗模型。有降雨时,考虑污染场地（包气带）中污染物迁移和转化的对流作用、扩散作用及挥发、生物降解、吸附、根系吸收等作用,建立包气带剖面二维溶质运移模型和饱和带平面二维溶质运移数学模型。建模过程中,假定降雨量的平均分布及土壤质地、水力参数以及有机物成分、种类均相同,同时假定污染物与多孔介质间的作用为线性吸附,植物根系对污染物的吸附遵循一级动力学。基于模型的解析解,实现案例的模拟计算。模拟结果表明：该模型具有适用范围广、模拟高效快捷等优点,能够较准确预测污染发生后污染物在土壤中的动向、到达饱和带的时间以及饱和带中污染物的迁移情况。 相似文献
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在地表等量氮输入条件下,包气带中硝酸盐含量分布是其抗污染能力的直接表征。阐明不同包气带中硝酸盐分布的差异并分析其成因对于评价下覆含水层的硝酸盐污染脆弱性、保护地下水资源免遭硝酸盐污染,具有重要意义。本文基于太行山山前冲洪积扇上栾城和正定两个16m深包气带硝酸盐含量数据,指出两个剖面上包气带中硝酸盐分布特征的差异性。分析研究区的施肥历史、大气降水的入渗补给强度及土壤有机质含量,认为包气带水分运移速度和反硝化能力是导致包气带硝酸盐分布差异的两个关键因素。在分析N同位素测试技术进步的基础上,指出利用同位素技术对包气带中的反硝化能力的定量化研究有望取得新进展。 相似文献
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社会经济的发展和资源的利用产生了一系列环境问题，尤其是化肥的超量施用，已经危及包气带土体和地下水的质量安全。大量的氮素没有被农作物吸收，经微生物硝化作用后，以硝态氮的形式进入包气带土体，使包气带土体普遍受到氮素不同程度的污染。本文简述了包气带土体硝态氮污染的室内微生态修复、阻控技术和实验研究，探讨了今后应用的可行性。 相似文献
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油气田地区土壤-水环境中有机污染的数值模拟及模型预测 总被引：6，自引：0，他引：6
针对油气田地区的地下水污染日益突出问题，文章综合考虑石油类有机污染物在包气带中扩散、吸附解吸、分配和生物降解等环境行为，建立了土壤－水环境体系有机污染物迁移转化的非平衡动力学模型，并编制了RBCA有限元程序，预测污染物在土壤－水环境中浓度分布变化趋势，探讨了模拟参数κd、κ变化对有机污染物迁移的影响。模拟结果表明：吸附解吸速率参数的变化对污染物达到平衡状态起着决定性作用，其结果可为定量研究有机污染物在土壤－水环境中的归宿提供可靠的理论根据，同时为油气田勘探开发过程中的污染控制与治理措施提供依据和理论指导。 相似文献
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地下水防污性能评价是开展地下水保护工作的前提,可以为城镇的规划建设提供参考,具有很强的现实意义。常用的DRASTIC地下水防污性能评价模型简单,易于操作,但该模型是针对所有污染物总体考量,没有考虑到特定污染物在包气带中发生的各种生化作用,只是人为的依据经验值进行评分赋值,具有一定的缺陷性。因此,本次研究针对两种特定污染物氨氮、硝氮,定量了其在包气带中的吸附和生物转化作用,以模型模拟法的LPI模型对北京市昌平区地下水的防污性能进行了评价。评价结果表明,昌平区地下水对于氨氮、硝氮的防污性能具有很好的分带性。从山前到平原,地下水的防污性能逐渐增强。地下水对于氨氮的防污性能好于硝氮。此外,地下水大量开采导致的地下水位下降,也增强了地下水的防污性能。由于地下水的持续开采,2009年地下水对于氨氮、硝氮的防污性能普遍好于2005年。 相似文献
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云南滇池流域西芹种植区不同施肥条件下的地下水环境氮素污染 总被引：1，自引：1，他引：0
通过野外田间实验,研究了高量施肥处理、低量施肥处理、不施肥处理以及空白对照裸地等不同施肥处理条件下土壤水中各种形态氮的时空分布情况,探讨了地下水环境中氮素在不同施肥处理条件下的迁移转化特征.结果表明,在各种处理条件下,土壤水中硝态氮质量浓度随深度的增大而减小,而亚硝态氮与铵态氮质量浓度在剖面上的变化幅度较大,这种变化主要受土壤水氧化还原电位的影响.硝态氮随时间的变化趋势在4个处理区表现各异:在高量施肥处理区,各层位的土壤水中硝态氮质量浓度总体上呈增大趋势;在低量施肥处理区,硝态氮受作物生长和灌溉的影响呈拍岸浪式向下迁移;在不施肥处理区和空白对照裸地处理区,由于表层土壤中硝态氮背景值较高(0～30 cm处土壤硝态氮平均质量分数达到15.59 g/kg),灌溉水的下渗也导致硝态氮向下迁移.高量施肥处理区和空白对照裸地处理区土壤水的对比表明,施肥可促进0.6～1.5 m深处土壤的反硝化作用,从而增大这些层位土壤水中亚硝态氮和铵态氮的质量浓度. 相似文献
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"三氮"在黄土非饱和带迁移转化原位试验及数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
通过黄土氮肥淋滤原位试验,对"三氮"(NH4 、NO2-、NO3-)在黄土包气带迁移转化过程进行了深入研究和数值模拟.试验结果表明,硝态氮(NO2-和NO3-)在黄土中迁移性较强,可到达地下水面.由于NO2-的毒性,它在土壤和地下水的累积具有巨大的潜在危险性.因此在研究和模拟"三氮"转化过程中,不能把NO2-仅仅看作是"三氮"转化过程的一个中间过程而忽略它在地下环境中的累积效应.模型识别验证结果表明,"三氮"模拟值与实测值吻合程度较好,可以对"三氮"在包气带中迁移转化和积累过程进行模拟和预测. 相似文献
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青藏高原疏勒河上游不同类型冻土可培养细菌多样性特征研究 总被引：1，自引：1，他引：0
在气候变暖及人类活动的双重干扰下,疏勒河上游冻土发生了显著退化,如活动层厚度加大、植被退化等,而冻土退化对微生物的影响一直是科研人员关注的热点话题。以疏勒河上游不同季节（4月、6月、9月）、不同退化程度冻土为研究对象,研究了可培养细菌多样性特征。通过16S rDNA基因测序及构建系统发育树表明,研究区域可培养细菌归类为27个属,分属于α-变形菌门,γ-变形菌门,放线菌门,厚壁菌门和拟杆菌门,其中放线菌门为优势类群。从属水平来讲,可培养细菌以节杆菌属和微球菌属为主,其含量随冻土退化程度加深分别呈下降和升高趋势。土壤细菌多样性与环境因子的相关性分析表明,可培养细菌多样性与土壤含水量、总氮极显著正相关,与有机碳显著正相关。这些结果表明,伴随着冻土退化而发生的地上植被逆向演替过程中,青藏高原不同类型冻土间已产生较大的环境异质性如土壤碳氮及含水量,进一步可能导致冻土微生物多样性分异。研究结果为利用微生物综合评价青藏高原不同类型冻土的生态环境提供了数据基础。 相似文献
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采集了某废弃炼油厂的石油污染地下水样品,提取水中微生物总DNA,构建细菌16S rDNA克隆文库,并通过16S rDNA序列的系统发育分析,对样品中的细菌种群多样性以及群落结构进行了研究。结果表明,文库中阳性克隆的16S rDNA序列分属11个细菌类群,分别为Betaproteobacteria(381％),Alphaproteobacteria(353％),Gamaproteobacteria(51％),Deltaroteobacteria(52％),Bacteroidetes(40％),Verrucomicrobia(25％),Epsilonproteobacteria(19％),Nitrospira(13％),Planctomycetes(13％),Candidate Division OD1(13％),Unclassified Bacteria(38％)。在这一生态系统中,Betaproteobacteria和Alphaproteobacteria类细菌占据主导地位,二者所占比例均在三分之一以上。群落中最主要的降解菌是噬氢菌属(Hydrogenophaga)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)细菌,它们在文库中所占比例达239％和195％。该石油污染地下水样品中细菌与许多其他已知的降解菌亲缘关系较近,如Sulfuricurvum kujiense、Trichlorobacter thiogenes、Rhodoferax ferrireducens以及红细菌属(Rhodobacter)、甲基单胞菌属(Methylomonas)和涅瓦菌属(Nevskia)细菌等。此外,文库中克隆的16S rDNA序列与许多类似的污染场地中发现的环境克隆相似性很高,如煤焦油污染的地下水、苯污染的地下水、原油污染的土壤、溴甲烷和氯甲烷污染的土壤、抗生素生产废水以及活性污泥等,证明该石油污染地下水中有大量降解菌群的存在。石油污染物的种类对降解菌群的组成有一定的选择作用。 相似文献
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农业作为通辽科尔沁地区的传统产业,是当地重要经济产业之一.了解土壤微生物群落结构和功能及其影响因素对农作物种植、污染土地修复等具有重要意义.采用Illumina Miseq高通量测序技术、FAPROTAX.1.1功能预测平台等方法,在该区采集71个土壤样品,分析其地球化学特征和微生物群落特征并对微生物群落进行功能预测,同时探讨不同环境因子和空间因子对微生物群落的影响.结果显示:微生物群落由变形菌门（Proteobacteria）（19.77%）、奇古菌门（Thaumarchaeota）（17.85%）、酸杆菌门（Acidobacteria）（17.14%）和放线菌门（Actinobacteria）（15.58%）等构成;功能预测表明该区存在大量活跃的参与氮循环过程的微生物功能群,其中有氧氨氧化功能群为该区的优势微生物功能群.方差分解分析显示,在对微生物群落结构差异的可解释范围内环境因子比空间因子的解释量更大.Mantel检验结果显示,整体微生物群落与土壤pH、EC、TN、C/N及Mg、Na、Sr元素含量显著相关（p < 0.05）.综合分析表明,pH、EC和Sr元素含量是影响通辽科尔沁地区土壤微生物群落结构和功能及多样性的主要环境因素. 相似文献
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Virginie Chapon Laurie Piette Marie-Hélène Vesvres Frédéric Coppin Claire Le Marrec Richard Christen Nicolas Theodorakopoulos Laureline Février Sviatoslav Levchuk Arnaud Martin-Garin Catherine Berthomieu Claire Sergeant 《Applied Geochemistry》2012
The diversity of bacterial communities exposed to radioactive contamination in Chernobyl soils was examined by a combination of molecular and culture-based approaches. A set of six radioactive soil samples, exhibiting high levels of 137Cs contamination, were collected from the T22 trench. Three samples were also collected in nearby soils with low contamination. Complex bacterial community structures were observed in both highly and weakly contaminated samples, using a molecular approach targeting the 16S rRNA gene. However, the presence of specific populations within samples from highly contaminated soils could not be revealed by statistical analysis of the DGGE profiles. More than 200 culturable isolates, representative of dominant morphotypes, were grouped into 83 Operational Taxonomic Units (OTUs) and affiliated to Firmicutes, Actinobacteria, Alpha-, Beta-, Gamma-Proteobacteria and Bacteroïdetes. No specific pattern linked to contamination was observed for these culturable bacteria. The results show that both highly and weakly contaminated soils host a wide diversity of bacteria, suggesting that long term exposure to radionuclides does not lead to the extinction of bacterial diversity. 相似文献
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依据实际调查数据,采用单因子污染指数分析法确定了生活垃圾填埋场地下水中主要污染物、污染程度和污染范围,并进行了土壤和地下水污染耦合性分析,研究结果表明：该生活垃圾填埋场地下水污染物主要为氨氮、总氮、高锰酸盐、锰、挥发酚和氟化物,其污染指数最大值分别为1 407.24、745.00、137.12、97.50、3.60和1.68,污染区总面积0.168 km2;填埋场下游沟谷纵向上,总氮、锰两项指标在土壤中的含量与地下水中浓度变化趋势一致;其污染途径主要为库区防渗层破损,渗滤液垂向沿基岩风化裂隙进入地下含水层,以连续渗漏的方式不断污染地下水,污染物在地下水径流作用下向拦挡坝下游不断迁移。 相似文献
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Microbial community changes in contaminated soils in response to phenanthrene amendment 总被引：4，自引：1，他引：3
S. Y. Zhang Q. F. Wang S. G. Xie Ph.D. 《International Journal of Environmental Science and Technology》2011,8(2):321-330
Leachate and reclaimed wastewater have become the important sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in soils. However, the information on bioremediation of leachate and reclaimed wastewater-contaminated soils is still lacking. Identification of changes in microbial structure or of enriched genera related to biodegradation could aid identification of particular organisms or consortia capable of degrading polycyclic aromatic hydrocarbons in these contaminated soils. In this study, terminal restriction fragment length polymorphism, coupled with 16S Ribosomal ribonucleic acid clone library analysis, was applied to investigate the composition of bacterial community in leachate-contaminated soil or grassland soil irrigated reclaimed wastewater and the response to phenanthrene amendment. Results showed that phenanthrene amendment had significant but different impacts on microbial community structure, dependent on soil source. Several greatly enriched terminal restriction fragments with phenanthrene biodegradation were identified. Moreover, genus rhizobacteria, possibly linked to phenanthrene biodegradation, was firstly reported in this study. This work might provide some new insights into bioremediation of polycyclic aromatic hydrocarbons-contaminated soils. 相似文献
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Transformation of ammonium nitrogen and response characteristics of nitrifying functional genes in tannery sludge contaminated soil 
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下载免费PDF全文 Kong Xiang-ke Zhang Zi-xuan Wang Ping Wang Yan-yan Zhang Zhao-ji Han Zhan-tao Ma Li-sha 《地下水科学与工程》2022,10(3):223-232
High concentrations of ammonium nitrogen released from tannery sludge during storage in open air may cause nitrogen pollution to soil and groundwater. To study the transformation mechanism of NH4+-N by nitrifying functional bacteria in tannery sludge contaminated soils, a series of contaminated soil culture experiments were conducted in this study. The contents of ammonium nitrogen (as NH4+-N), nitrite nitrogen (as NO2?-N) and nitrate nitrogen (as NO3?-N) were analyzed during the culture period under different conditions of pollution load, soil particle and redox environment. Sigmodial equation was used to interpret the change of NO3?-N with time in contaminated soils. The abundance variations of nitrifying functional genes (amoA and nxrA) were also detected using the real-time quantitative fluorescence PCR method. The results show that the nitrification of NH4+-N was aggravated in the contaminated silt soil and fine sand under the condition of lower pollution load, finer particle size and more oxidizing environment. The sigmodial equation well fitted the dynamic accumulation curve of the NO3?-N content in the tannery sludge contaminated soils. The Cr(III) content increased with increasing pollution load, which inhibited the reproduction and activity of nitrifying bacteria in the soils, especially in coarse-grained soil. The accumulation of NO2?-N contents became more obvious with the increase of pollution load in the fine sand, and only 41.5% of the NH4+-N was transformed to NO3?-N. The redox environment was the main factor affecting nitrification process in the soil. Compared to the aerobic soil environment, the transformation of NH4+-N was significantly inhibited under anaerobic incubation condition, and the NO3?-N contents decreased by 37.2%, 61.9% and 91.9% under low, medium and high pollution loads, respectively. Nitrification was stronger in the silt soil since its copy number of amoA and nxrA genes was two times larger than that of fine sand. Moreover, the copy numbers of amoA and nxrA genes in the silt soil under the aerobic environment were 2.7 times and 2.2 times larger than those in the anaerobic environment. The abundance changes of the amoA and nxrA functional genes have a positive correlation with the nitrification intensity in the tannery sludge-contaminated soil. 相似文献
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太湖疏浚底泥堆场黏土防渗层阻隔污染物的试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
底泥疏浚是治理太湖污染的必要途径之一。限于目前国内的经济与技术条件以及疏浚底泥的数量巨大,太湖雪浪底泥堆场只能直接采用下部的天然黏性土层作为防渗层而不加任何处理。为了确保疏浚污染底泥在堆放期间不对周围环境和地下水造成污染,采用渗透与阻隔、静态吸附、动态土柱等试验测定和分析了黏土层对底泥中主要污染物（总氮、氨氮、硝氮、亚硝氮、总磷、化学耗氧量（COD））渗透和运移的阻隔能力,同时得到了可用于分析污染物在土层中运移和转化规律的一些重要参数。试验结果表明,雪浪堆场下部的黏土层对疏浚底泥中的主要污染物具有较强的吸附和阻隔能力。 相似文献
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悦康药业在开发和生产过程中可能会对区域地下水环境造成影响。基于研究区水文地质条件,建立水文地质概念模型,分别对拟开采的第Ⅲ承压含水层,运用水流运动方程对项目开采15年后的地下水位进行模拟预测;运用溶质运移数学模型对药厂建成后污水处理站对潜水和第Ⅰ承压水进行污染物模拟预测。水位模拟结果表明,15年后含水层(组)中形成降落漏斗大于1 m的范围为0. 45 km~2,形成地面沉降的可能性较小。污染物模拟预测选取COD_(Mn)、氨氮作为预测因子,分别预测污染发生100天、720天及1 800天后污染物迁移情况。污染物模拟结果表明污水站溶质扩散范围较小,5年后COD_(Mn)最大迁移距离为40 m,中心体积质量降为5. 0 mg/L;氨氮最大迁移距离为35 m,中心体积质量降为0. 3 mg/L,对区域地下水水质影响不大。 相似文献