關(guān)中盆地馬蘭黃土中三氮轉(zhuǎn)化及相關(guān)微生物關(guān)系實(shí)驗研究.pdf

1、關(guān)中盆地是國家重點(diǎn)開發(fā)建設(shè)地區(qū)和陜西省重要的工業(yè)基地和糧棉油產(chǎn)區(qū).水資源緊缺和地下水質(zhì)污染已成為該地區(qū)面臨的嚴(yán)峻問題.該論文就是針對關(guān)中盆地包氣帶氮污染現(xiàn)狀,探討三氮遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,提出防止地下水氮污染的相應(yīng)對策.由于馬蘭黃土結(jié)構(gòu)特殊,垂直節(jié)理發(fā)育.采用室內(nèi)土柱實(shí)驗會破壞馬蘭黃土的結(jié)構(gòu),影響滲透系數(shù),仿真模擬性較差.因此,該次采用原位試驗的方法,模擬灌溉條件下三氮在包氣帶中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律.采用一定濃度的NH<,4><'+>進(jìn)行連續(xù)灌溉,在

2、剖面上不同的采樣點(diǎn)采集樣品,分析三氮的濃度變化.從而得出在實(shí)際野外條件下氮在馬蘭黃土中的轉(zhuǎn)化規(guī)律.在馬蘭黃土中,影響三氮轉(zhuǎn)化的主要作用有硝化作用和反硝化作用.NO<,3><'->主要由NH<,4><'+>通過硝化作用生成.通過反硝化作用而轉(zhuǎn)化為其它氮化合物.通過研究發(fā)現(xiàn)在馬蘭黃土包氣帶中,距地面3.0m和7.0m處有明顯的反硝化作用.NO<,3><'->減少.而5.0m處NO<,3><'->有累積的趨勢.考慮到三氮轉(zhuǎn)化和微生物的關(guān)系密切

3、,氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用等都會影響三氮的相互轉(zhuǎn)化.這些作用主要都是依靠微生物來完成的.因此,在完成原位試驗的基礎(chǔ)上開展了馬蘭黃土中與三氮有關(guān)的氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌以及固氮菌的分布規(guī)律研究.發(fā)現(xiàn)微生物的數(shù)量分布與三氮濃度分布有良好相關(guān)性.在距地面3.0m和7.0m處反硝化菌數(shù)量較高,在此層NO<,3><'->濃度低.說明三氮轉(zhuǎn)化與微生物的作用有密切的關(guān)系.通過試驗發(fā)現(xiàn),在馬蘭黃土包氣帶中3.0m和7.0m是比較

4、特殊的土層,有機(jī)質(zhì)含量很高,含水率也很高,有利于反硝化菌的活動.但是考慮到3.0m氧化還原電位較高,反硝化菌的活性會受影響.所以選取7.0m土樣進(jìn)行了反硝化強(qiáng)度系數(shù)測定實(shí)驗并建立了反硝化動力學(xué)方程.結(jié)果表明馬蘭黃土中微生物對NO<,3><'->-N的去除能力是比較強(qiáng)的.在適宜條件下,可以在很短時間內(nèi)去除土壤中的NO<,3><'->-N污染,進(jìn)而達(dá)到包氣帶直接治理NO<,3><'->-N污染,防止地下水NO<,3><'->-N污染的目的.