导读:本文包含了三氮迁移转化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:氮素,微生物,土壤,卡尔,溶质,径流,潜流。
三氮迁移转化论文文献综述
魏伟伟,李春华,叶春,戴婉晴,郑培儒[1]（2019）在《腐解对水-底泥-黑藻系统中氮迁移转化的影响》一文中研究指出文章在约12 L的圆柱形聚乙烯塑料桶进行实验,通过对水-底泥-黑藻系统腐解模拟研究,监测在黑藻衰亡期时整个系统及在各介质中总氮和各形态氮含量变化,以此反映氮元素在研究系统中迁移转化规律。实验表明:在整个实验过程中,腐解量为30 g时,系统中TN、NH_4~--N分别增加了21.4%、13.8%,NO_3~-N降低了19.5%;腐解量为60 g时,系统中TN、NH_4~+-N、NO_3~--N分别增加了37.6%、67.1%、13.0%,而对照组TN增加了5.8%,NH_4~+-N、NO_3~--N分别下降了25.6%和61.1%;同时腐解量与TN的增幅呈正比。黑藻的腐解促进了好氧性分解菌和氮循环菌的增殖,从而影响整个系统的氮素循环,并且改变系统中各形态氮的迁移转化。(本文来源于《环境科学与技术》期刊2019年07期）
蓝天杉[2]（2019）在《北京通州区浅层地下水中“叁氮”迁移转化与弱透水层阻滞作用研究》一文中研究指出水是维持人类生命的源泉,地下水作为居民生产、生活的重要水源之一,是社会经济发展的储备资源和战略资源。随着工农业经济的快速发展,地下水污染问题愈发凸显,显着加剧了水资源短缺的矛盾。“叁氮”作为农业地区地下水主要污染物,成为国内外最普遍、污染面积最大的地下水污染物之一。北京通州区是京津经济带的轴心,是北京市重要的粮食、蔬菜生产基地,当地居民生产和生活依赖于地下水,前期工作显示研究区潜水已受到不同程度的污染。因此研究北京通州区浅层地下水中“叁氮”迁移转化和潜水含水层与承压含水层之间的弱透水层阻滞作用,对通州区地下水水资源合理利用开发具有理论和实际意义。论文依托“地下水主要污染物运移规律调查与防污性能评价”项目选题,以北京通州区浅层地下水作为研究对象,围绕浅层地下水“叁氮”迁移转化和弱透水层阻滞作用问题,以水文地质学和水文地球化学理论为基础,通过野外调查和室内实验相结合,揭示研究区浅层水、土特征和浅层地下水含水层中“叁氮”迁移转化规律,进而通过数值模拟和数值计算等手段研究弱透水层的阻滞作用。主要研究成果如下:1.通过浅层土壤物理、化学特征测试分析,得出:(1)研究区浅层土壤主要为中砂、细砂、粉砂、亚砂土和亚粘土,孔隙类型为介孔,比表面积范围为2~30m~2/g,弱透水层渗透系数为0.42~14.80mm/d。(2)土壤化学类型主要为HCO_3-Ca·Na型土,部分受到人类污染严重地区出现高浓度NO_3~-和SO_4~(2-)。2.在潜水化学特征及成因分析基础上,采用内梅罗指数法、模糊综合评价法对潜水进行水质评价,结果表明:(1)潜水水化学类型以HCO_3-Ca·Mg(HCO_3-Ca·Na或HCO_3-Ca·Mg·Na)和HCO_3·Cl-Mg·Na(HCO_3·Cl-Na·Ca)型水为主,人为污染较严重地区CO_3~(2-)、NO_3~-和SO_4~(2-)浓度较高。(2)潜水总体呈现中-弱碱性,pH值为6.97~7.84,矿化度随着地下水流向呈现出增高的趋势,但整体为淡水。(3)潜水水质级别大部分为III级;部分为II级水,主要分布于马驹桥与于家务回族乡一带;少部分为IV级水,分布在永乐店镇南侧;极少为I级水,位于漷县镇与西集镇交界处。水中主要污染物为As、NH_4-N、F和NO_3-N,反映了潜水受到农业和生活污水的影响严重。(4)土壤矿物成分主要为石英、方解石、长石、伊/蒙脱石,为潜水提供离子成分,在地质地貌和气候作用下,潜水以溶滤和蒸发浓缩作用为主致使离子浓度发生变化,并在人类活动的影响下污染物浓度显着增高。3.根据吸附理论和氮素迁移转化理论,开展了静态吸附、动态吸附和微生物培养实验,得出:(1)浅层地下水含水层组中“叁氮”迁移转化过程主要受到吸附/解吸作用、硝化/反硝化和微生物作用影响。(2)静态吸附实验显示不同土壤介质吸附NH_4~+的能力为亚粘土>亚砂土>细砂>中砂;NO_3~-在不同土壤介质中吸附量极小,本次实验未获得最大吸附量。动态吸附实验表明不同结构模式中NH_4~+的吸附量以及分配系数不同,与土壤介质类型、含水层厚度、弱透水层厚度相关。土壤介质细颗粒含量越高,吸附量以及分配系数越大。(3)微生物培养实验结果表明反硝化菌含量与反硝化作用呈正相关,在不同介质中表现为:亚粘土>细砂>亚砂土>中砂。硝化反应过程中氨氧化菌占主要作用,其决定了硝化系数的大小以及NH_4~-最终转化为NO_3~-的量。4.根据氮素迁移转化机理,结合室内实验结果和北京通州区地质、水文地质、环境条件等因素,构建了北京通州区浅层地下水“叁氮”迁移转化模型概念图。5.基于研究区地质结构特征、水循环特征、污染特征,构建浅层地下水系统中15种代表性含水层组模式,采用Hydrus-1D数值模拟软件分析了15种模式“叁氮”迁移转化特征,结果表明:NH_4~+在单位厚度弱透水层迁移速度为0.06~0.36m/a,NO_3~-单位厚度弱透水层迁移速度为27.66~115.63m/a,揭示了NH_4~+的较大吸附性与硝化作用导致NH_4~+在弱透水层中迁移速度远小于NO_3~-迁移速度,因而弱透水层对NH_4~+阻滞能力强于NO_3~-,这与“叁氮”迁移转化实验相互印证。6.基于DRASTIC模型的基本原理,构建了适宜研究区越流系统浅层承压水防污性能评价指标体系,确定了适宜的评价指标,并对研究区流系统浅层承压水进行了“叁氮”防污性能评价,得出:(1)越流系统浅层承压水对“叁氮”防污性能从西北向东南整体上呈增强趋势,与弱透水层对NH_4~+和NO_3~-阻滞能力分布具有高度相似性,弱透水层介质细颗粒含量与厚度与防污性能成正相关。(2)潜水含水层渗透系数和地表污染载荷对防污性能影响显着,于家务一带渗透系数小、污染载荷中等因而防污性能较好。而马驹桥镇西部则与之相反,防污性能最差。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
平雪[3]（2019）在《生物堵塞作用对河床起伏潜流带氮迁移转化影响的数值分析》一文中研究指出随着人类工农业活动的增强,地表水体中氮污染不断加剧。在天然环境中,河床表面常由一系列起伏的微地形组成,床面局部形态驱动河流携带溶质、营养物质和污染物等进入潜流带,在微生物的介导下发生一系列生物地球化学反应后排泄到河水中。微生物依赖营养物质生长繁殖,聚集形成的菌落并分泌的胞外聚合物堆积在沉积物中,使河床渗透性降低,造成堵塞,影响甚或改变水流与溶质(氮素)的潜流交换过程。研究生物堵塞作用对氮素迁移转化的影响,对于更深入的了解潜流带氮循环过程,以及河流流域氮污染的防治和治理具有重要意义。室内水槽实验以及野外采样监测都难以捕捉到生物堵塞的过程,数值模拟可视化的结果能清晰的展示潜流带生物地球化学环境的分布和变化,因此本文采用数值模拟方法。利用ANSYS Fluent软件,模拟床面微地形情况下河水的流体动力学过程,获取床面水头分布并作为地下水流模型的上边界。运用COMSOL Multiphysics软件建立饱和地下水流与溶质运移-微生物生长耦合模型,模拟二维沙波驱动氮素潜流交换过程以及生物堵塞现象。并进一步探究有机碳含量、河流流速、床面形态以及河流-地下水补排关系对生物堵塞作用和氮循环的影响,主要研究结果如下:1.潜流带内生物堵塞作用对氮迁移转化的影响微生物生长繁殖造成的河床于堵,沙丘迎水面沉积物孔隙度由0.3降低到0.22左右;潜流带中形成氧化还原环境分层,沙丘浅部迎水面呈氧化环境,背水面及深部偏还原环境;生物堵塞限制了NO_3~-的运移深度,铵氮成为潜流带中氮素主要形式。2.生物堵塞作用对硝态氮源汇功能的影响1)生物堵塞区域内RNO_3>0,沙丘浅层作为硝态氮的源,沙丘深层作为硝态氮的汇;随着堵塞不断形成,潜流带作为硝态氮源的范围不断缩小,作为硝态氮汇的区域不断扩大。2)潜流带在反应初期(0-10.4天)作为硝态氮的源,硝态氮生成速率较低且随时间不断降低;在反应中后期(10.4-30天)作为硝态氮的汇,硝态氮的去除效率随时间先增大后减小,在反应达到稳定时,硝态氮的去除效率为35.00%。3)潜流带氧气的Damk?hler数在水沙界面附近Dao_2>>1,沿水流运移路径不断降低至小于1,且Dao_2>>1的区域随生物堵塞作用的发生不断缩小。RNO_3>0和Dao_2>>1的空间分布相似,Dao_2的值可以较好的指示潜流带硝态氮的源汇功能。3.环境因素对生物堵塞作用和氮循环的影响1)基于不同有机碳浓度下的模拟对比发现,当有机碳浓度受到限制时,河床几乎不存在生物堵塞,潜流带以硝化作用为主,且不发生反硝化作用;当有机碳浓度过量时,生物堵塞范围有所减小,但堵塞程度增强,潜流带中反硝化作用强烈,几乎无硝化作用,造成了地下水铵氮污染。2)生物堵塞作用同样受到地表水流条件及地形条件的影响。不平整的河底地形和较大的地表水流速会增大沙丘迎水面和背水面的压力差,促进微生物的生长繁殖,扩大生物堵塞范围,从而增强生物地球化学反应速率。较快的反应速率和较大的堵塞范围均有利于硝态氮和和铵氮的去除。3)生物堵塞程度和生物地球化学反应速率受到河流与地下水相互作用的影响。细菌总生物量和各反应速率与地下水排泄强度呈负相关关系,生物堵塞程度减弱,硝态氮的去除效率降低;细菌总生物量和各反应速率与地下水补给强度呈正相关关系,生物堵塞程度增强,硝态氮的去除效率增大。(本文来源于《中国地质大学》期刊2019-05-01）
杨亚茹,唐仲华[4]（2019）在《土壤中硝态氮迁移转化的数值模拟研究》一文中研究指出为了揭示不同灌溉强度下土壤中硝态氮浓度的变化规律,选取常德市典型浅层土壤为研究对象,以动态土柱淋滤试验和静态反硝化试验为基础,运用HYDRUS-1D软件建立数值模型对不同灌溉强度下硝态氮浓度的变化进行模拟分析。结果表明:当灌溉强度大于4 cm/d时,灌溉强度超过土壤下渗能力,灌溉水按下渗能力下渗,多余的水会形成地面积水,进而形成地表径流,模拟10 d各组土壤中硝态氮的浓度差异不大;当灌溉强度小于等于4 cm/d时,灌溉水全部下渗到土壤中,模拟10 d后土壤中硝态氮的浓度随灌溉强度的增加而增大。(本文来源于《人民长江》期刊2019年04期）
王润泽[5]（2019）在《皂河-渭河交汇区交互带叁氮的迁移转化规律研究》一文中研究指出氮污染问题是地表水存在的普遍问题,含氮污染物因为进入河流后的转化过程异常复杂,以及其污染的持久性,所以一直备受关注。交互带是联结河流与地下水系统的重要界面,由于潜流交换作用,致使交互带内的水文生物地球化学过程变化剧烈,进而影响污染物质在其中的转化。因此,研究氮在交互带中的迁移转化规律及其影响因素,探索水流交替的动态过程中氮素迁移转化的机理,对于地表水和地下水中含氮污染物的治理具有重要意义。本文选择皂河-渭河交汇处为研究区,以叁氮(NO_3~--N、NO_2~--N、NH_4~+-N)为研究对象,开展了交互带叁氮的分布状况、静态条件下的转化特征和动态迁移转化特征的研究。得出以下结论:1、交互带中氮的分布特征:(1)分析交互带横向地下水中COD、TN和TOC的分布特征,判断研究区交互带的边界可能位于河岸50cm处,并且其边界会随着季节和水量变化而发生改变。(2)沿皂河流向,NO_3~--N浓度逐渐增加,TN、NO_2~--N和NH_4~+-N浓度逐渐减小;地下水中,NO_3~--N都表现较高的浓度水平,而NO_2~--N和NH_4~+-N浓度沿皂河流向逐渐减小。横向地下水中NO_3~--N和TN浓度第二期随岸距增加而增加,与第一期规律相反,可能是由于地下水侧向补给地表水所致。(3)沉积物中,沿垂向深度的增加,NO_3~--N浓度先增大后减小,个别点突变与剖面粘土结构有关。而受地表水和地下水补排关系的影响,两期NH_4~+-N在垂向上呈现不同的变化规律,第二期由于NH_4~+-N浓度较高的地下水补给,导致交互带深层沉积物中NH_4~+-N的浓度呈现增加趋势。(4)水体中,叁氮与pH、TN、DO显着相关。其中,NO_3~--N与DO显着正相关,NH_4~+-N与DO显着负相关。沉积物中,NO_2~--N与TOC显着负相关。说明环境因素对叁氮的转化具有重要影响。2、静态条件下交互带叁氮转化的影响实验表明:(1)当交互带处于厌氧环境,由于反硝化作用和DNRA(硝酸盐异化还原成铵)作用,体系中NO_3~--N被还原,且还原具有周期性;NH_4~+-N呈现波动状态,是DNRA和厌氧氨氧化共同作用所致。弱碱性的反硝化速率最快,其次为弱酸性,碱性pH促进DNRA作用;升高温度、增加体系碳源的含量,均有利于反硝化作用进行。(2)当交互带处于好氧环境,由于硝化作用,体系中NO_3~--N有小幅度升高;强碱性会抑制NO_2~--N氧化,升高温度,促进NH_4~+-N离子交换作用;碳源的存在促进NO_3~--N的积累。3、动态条件下的叁氮的迁移转化影响实验表明:(1)上升流和下渗流都存在NO_3~--N的还原,上升流的反硝化作用和DNRA作用更强烈。(2)增加下渗流滞留时间,体系易形成缺氧环境,促使反硝化作用和DNRA作用。(3)交互实验中氮的变化相较于单一过程更为活跃,这可能与氧化还原梯度的变化以及微生物对氧环境变化的适应过程有关。4、微生物群落分析结果如下:(1)共检出细菌28门,67纲,114目,168科,239属。与交互带原状沉积物相比,交互流沉积物中Aridibacter菌属(反硝化细菌)的菌落丰度增加了42.57倍,说明交互作用会促进反硝化菌群的生长,致使氮的转化更活跃。通过变形杆菌门(Proteobacteria)的分析发现,上升流和水力停留时间长的下渗流都会促进反硝化菌群的生长。(2)共检出古菌8门,13纲,19目,21科,31属。与交互带原状沉积物相比,交互流沉积物中亚硝化球菌属(Nitrososphaera)的菌落丰度增加了33.91倍,而亚硝化侏儒菌属(Nitrosopumilus)的菌落丰度降低了63.02%,说明潜流交换作用对不同的氨氧化古菌影响并不一致。(本文来源于《长安大学》期刊2019-04-23）
宋蕾[6]（2019）在《氮添加对红松人工林土壤氮迁移转化的影响》一文中研究指出氮是构成生物必不可少的大量元素,也是生物生存的重要养分来源。陆地生态系统,尤其是温带森林多数是氮限制的。随着人口的增长和工业化的加深,活性氮排放增加,大气氮沉降量不断提高,适量的氮沉降能够缓解生态系统的氮限制,但过量的氮沉降会导致富营养化、酸化、生物多样性丧失等不利影响。本研究观测黑龙江凉水国家级自然保护区的干湿氮沉降状况,并在保护区的红松(Pius koraiensis)人工林内进行氮添加实验,设置对照((CK:无氮添加)、低氮(L:20 kg ha-1 yr-1)、中氮(M:40kg ha-1 yr-1)和高氮(H:80 kg haa1 yr-1)四组处理,探究氮添加对红松人工林土壤氮转化、氧化亚氮排放、氮淋溶损失等的影响。研究结果表明:(1)保护区一年的氮沉降量(不包括含氮气体)为12.93 kg ha-1,其中无机氮沉降量和有机氮沉降量分别为8.27 kg ha-1和4.66 kg ha-1,分别占全氮比例的64%和36%,且铵态氮沉降量与硝态氮沉降量比率为1.3;生长季氮沉降量为11.42 kg ha-1,占全年氮沉降的88.3%,非生长季氮沉降量为1.51 kg ha-1,占全年的11.7%;生长季湿沉降量为9.28 kg ha-1,与降水量存在正相关关系(R2=0.87,P<0.001),而生长季颗粒物干沉降为2.14 kg ha-1,湿沉降和干沉降在生长季氮沉降中所占比例分别为81.3%和18.7%。(2)红松人工林土壤初级氮矿化速率为2.8 mg kg-1 d-1且以易分解有机氮的矿化为主,初级硝化速率为5.7 mg kg-1 d-1,且以自养硝化为主;NH4+、NO3-的同化速率以及NO3-异化还原为NH4+速率较低,均不高于0.5 mg kg-1 d-1。施氮组矿化和硝化速率降低,而NH4+、NO3-的同化速率在不同氮处理组变化不同。(3)氮添加显着增加了 N2O的排放,四年平均的N2O通量从对照的0.009 mg m-2 h-1提高到施氮组的0.039 mg m-2 h-1,生长季平均的N2O累积排放量从对照的0.36 kg·ha-1增加到施氮组的1.57 kg.ha-。地表径流、土壤溶液中全氮、NH4+、NO3-和溶解性有机氮的浓度随氮添加的增加显着提高。土壤气态的和液态的氮损失对氮添加的响应敏感,施氮后增加的氮损失和被抑制的硝化、矿化速率表明土壤对施加的氮的直接损失是施肥后增加的无机氮损失的重要来源。(本文来源于《东北林业大学》期刊2019-04-01）
张庆,罗绍河,赵丽,王世东,田云飞[7]（2019）在《有机氮和“叁氮”在西部煤矿区地下水库迁移转化的实验研究》一文中研究指出基于浅埋深、薄基岩、厚煤层的赋存条件,在我国西部煤矿区往往排出富含有机氮和无机氮(硝酸盐氮、亚硝酸盐氮或氨氮)的矿井水,如果不经过处理就直接排放,会给生态环境带来严重危害。作为实现保水采煤、生态保护的措施之一,地下水库技术已在我国多个西部生态脆弱煤矿区得到了实施,然而有关水质保障及安全运行的研究报道甚少。研究通过矸石柱模拟补连塔矿地下水库的水文地质环境,结合水中TN、"叁氮"等理化指标的测试,开展了矿井水中有机氮和"叁氮"的迁移转化规律研究。研究结果表明:渗流流量均值0.51 mL/min、1 016 h(12.54个孔隙体积数PV)内,在模拟的水-岩间的缺氧环境中,同时存在有机氮的矿化作用、亚硝酸盐及硝酸盐的反硝化作用。在实验初期的1.19～2.47 PV,有机氮浓度快速下降,而氨氮浓度快速上升,这说明试验初期有机氮的氨化作用较强。之后有机氮的矿化作用逐渐减弱,导致水中氨氮含量逐渐减小并趋于稳定。在矿井水C/N为2.32～3.08的条件下,较强的还原作用导致亚硝酸盐的去除率在99.9%以上、硝酸盐的去除效率在74%～90%。矿井水TN的去除效率在57%～71%,由于淋滤用液硝酸盐含量较低,因此TN的去除主要与亚硝酸盐的减少有关。有机物降解过程低分子量有机酸的生成使得水中H~+含量升高、淋出液pH值始终低于淋滤用液。研究结果可为地下水库技术的有效实施提供水质保障和安全运行方面的借鉴。(本文来源于《煤炭学报》期刊2019年03期）
李龙飞,张嘉琪,李金敏,徐保坤,史良胜[8]（2018）在《基于集合卡尔曼滤波的土壤硝态氮迁移转化实时预测方法研究》一文中研究指出为了实时预测土壤硝态氮浓度,首先通过水动力学和化学反应动力学耦合模型描述硝态氮的迁移和转化过程,然后通过集合卡尔曼滤波方法(EnKF)建立了硝态氮反应和运移参数(最大反应速率、半饱和常数和弥散度)的实时估计以及硝态氮浓度的实时预测方法.土柱试验结果表明:通过实时注入硝态氮的浓度观测,EnKF可以显着改善反应性运移模型的参数估计,准确地重现污染物浓度的时空分布;化学反应的存在使硝酸盐的空间分布更加均匀,以硝酸盐浓度估计反应运移参数会导致估计的弥散度结果偏大;可通过溴离子的弥散度代替硝酸盐的弥散度进行硝酸盐浓度的实时预测.(本文来源于《武汉大学学报(工学版)》期刊2018年10期）
付坤[9]（2018）在《超深层地下水中“叁氮”的迁移转化规律研究》一文中研究指出以地热水开发利用较多的河南省开封市作为研究区域,以埋深为800-1400m的超深层孔隙地热水作为研究的对象。首先通过室外取样与检测,分析地热水中“叁氮”的变化特征。然后通过室内模拟柱实验获得不同温度、水压条件下“叁氮”的浓度的变化趋势,明确温度和水压对“叁氮”迁移转化的作用。结论如下:(1)开封市地热水中“叁氮”的变化特征为:随着埋深的增加,地热水中硝态氮和亚硝态氮总体呈现下降的趋势,这与温度随埋深增加而增加,从而使反硝化作用增强有关。氨氮浓度变化不大,这与砂土对氨氮的吸附作用有关。pH、电导率(EC)和溶解性总固体(TDS)均随埋深的增加呈现上升趋势。这与温度随埋深的增加而增加,从而导致围岩介质中各种组分的溶解度增大有关。(2)45℃硝态氮的转化率高于25℃,45℃时亚硝态氮浓度在实验中后期浓度大于1mg/L,这与硝酸盐的不完全反硝化作用有关。25℃亚硝态氮在实验后期呈现下降的趋势,并始终小于注入的1mg/L,这与亚硝酸盐的还原作用及较弱的硝酸盐还原作用有关。两条件下氨氮浓度均在背景值附近波动,这与研究用土对氨氮的较强吸附作用有关。两条件下无机氮、EC的变化趋势均与硝态氮的变化趋势一致,淋出液pH均呈弱碱性。(3)0MPa下硝态氮的转化率高于9MPa,这说明水压的增大抑制了硝态氮的转化。0MPa下亚硝态氮的浓度在实验后期仍有增加趋势,而9MPa条件下亚硝态氮的浓度在后期已经趋于稳定。两条件下,氨氮浓度均在背景值附近波动,但在0MPa时氨氮的浓度略高于9MPa,这说明水压的增大能够加强含水介质对氨氮的吸附作用。两条件下无机氮、EC的变化趋势均与硝态氮的变化趋势一致,淋出液pH均呈弱碱性。(本文来源于《河南理工大学》期刊2018-06-01）
方颖珂[10]（2018）在《基于氮迁移转化过程优化的鱼菌藻共生系统构建及性能研究》一文中研究指出目前,中国是世界第一的水产养殖大国。随着人类对水产品的需求日益提升,水产养殖行业得到了快速的发展。然而,其盲目的扩张,随之而来是由该行业带来的巨大的环境问题。现有的鱼菜共生系统虽然能够改善这种情况,但是其发展也受到氮利用效率低、运行成本高、水质净化不稳定可靠,以及硝酸盐氮(NO3--N)在养殖水体中积累等问题的制约,因此亟需发展新型的、可持续的水产养殖模式。理论上,菌藻共生技术的引入能够解决上述问题。然而该新型系统的构建与性能及运行条件尚不确定,系统中重要的营养盐(氮元素)的迁移转化规律也并不明确,因此,为了提高该系统的运行稳定性及性能,对系统的氮迁移转化规律的探究及优化具有较高的理论价值。本课题将菌藻共生技术引入循环水养殖系统中,成功构建了鱼菌藻共生系统(AA)。通过与传统鱼菜共生系统(MA)在运行情况、生产性能、水质净化能力、氧化亚氮(N2O)释放情况等方面的比较,验证了该新型系统的可行性。调控关键的影响参数(水力停留时间,HRT),考察水力停留时间对鱼菌藻共生系统性能的影响。该研究成果为构建和运行鱼菌藻共生系统提供了理论依据。采用氮平衡、稳定同位素、氧平衡和分子生物学手段深入地剖析了鱼菌藻共生系统中氮的分布和迁移转化规律,并分析了不同养殖模式和不同水力停留时间对系统中氮的迁移转化规律的影响,提出优化鱼菌藻共生系统中氮迁移转化的可行措施,对推动鱼菌藻共生系统的可持续发展具有深远意义。主要结论如下:(1)由于鱼菌藻共生系统拥有较好的水质、较低的N20释放量及较高的生产性能,所以该系统具有经济、环境可行性。将菌藻共生技术系引入循环水养殖系统可提高水质净化能力,其氨氮(TAN)、亚硝氮(NO2--N)都维持在较低的水平,更重要的是鱼菌藻共生系统有更高的硝酸盐氮去除效果,从而使得该系统的N2O释放量较传统鱼菜共生系统降低了 89.89%。不仅如此,鱼菌藻共生系统的鱼和菌藻生物质增长比传统鱼菜共生系统的鱼和植物生物质增长分别提升了 6.18%和27.21%。而该系统的饲料转化率(FCR)比已报道的各种类型的鱼菜共生系统都低。此外,微藻的光合作用有助于鱼池复氧,具有降低曝气成本的潜力。(2)由于长期运行的2 d系统获得较好的水质和较高的生产性能,因此在运行鱼菌藻共生系统时推荐采用2 d的水力停留时间。虽然较高的进水速率、较短的水力停留时间(0.5 d)使鱼菌藻共生系统拥有最高的硝酸盐氮去除率,从而达到更好的N2O减排效果。但是,2 d的水力停留时间更有利于鱼和菌藻生物质增长及饲料转化,其生物质增长较0.5 d系统分别提升了 10.24%和89.74%。相应地,长期运行的2 d系统内的总氨氮和亚硝氮浓度水平最低,更有利于鱼类生长。(3)由于微藻对氮元素较强的吸收作用,鱼菌藻共生系统在氮利用效率(NUE)方面比传统鱼菜共生系统更具优势,且2 d的水力停留时间可提升系统的氮利用效率。鱼菌藻共生系统的NUE比传统鱼菜共生系统提高了 13.79%。而由于较高的菌藻生物质增长,2 d系统的氮利用效率比0.5 d和4 d系统分别提高了 18.96%和25.90%。虽然较短的水力停留时间更有助于减少养殖水体中的氮(硝酸盐氮)含量,但是该去除效果是以增加更多的氮流失为代价。(4)鱼菌藻共生系统中最主要的氨氮去除途径为微藻的吸收作用,且微藻的光合产氧量可以原位地支持完整的硝化反应。由于较好的微藻生长状况,2 d的鱼菌藻共生系统具有最高的氨氮去除贡献量(78.42%)。但是,各水力停留时间下的光合产氧量较硝化反应耗氧量都明显过剩,这意味着鱼菌藻共生系统具有较高的减少曝气成本的潜力。(5)细菌数量对鱼菌藻共生系统中氮迁移转化过程的影响被弱化。虽然传统鱼菜共生系统的水培床中可以富集大量的氨氧化细菌(AOB)和反硝化细菌,但由于微藻较强的氮吸收能力,鱼菌藻共生系统也同样获得较好的水质。而nosZ基因的多寡对于N2O的释放影响较小,硝酸盐氮的浓度决定了鱼菌藻共生系统和鱼菜共生系统中N2O的释放量。2 d的水力停留时间更利于微藻生长,而4 d的水力停留时间更有助于细菌生长。虽然4 d系统中的AOB数量是2 d系统的10倍,但是微藻吸收氨氮的能力较硝化反应氨氮去除能力更强。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-20）
三氮迁移转化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
水是维持人类生命的源泉,地下水作为居民生产、生活的重要水源之一,是社会经济发展的储备资源和战略资源。随着工农业经济的快速发展,地下水污染问题愈发凸显,显着加剧了水资源短缺的矛盾。“叁氮”作为农业地区地下水主要污染物,成为国内外最普遍、污染面积最大的地下水污染物之一。北京通州区是京津经济带的轴心,是北京市重要的粮食、蔬菜生产基地,当地居民生产和生活依赖于地下水,前期工作显示研究区潜水已受到不同程度的污染。因此研究北京通州区浅层地下水中“叁氮”迁移转化和潜水含水层与承压含水层之间的弱透水层阻滞作用,对通州区地下水水资源合理利用开发具有理论和实际意义。论文依托“地下水主要污染物运移规律调查与防污性能评价”项目选题,以北京通州区浅层地下水作为研究对象,围绕浅层地下水“叁氮”迁移转化和弱透水层阻滞作用问题,以水文地质学和水文地球化学理论为基础,通过野外调查和室内实验相结合,揭示研究区浅层水、土特征和浅层地下水含水层中“叁氮”迁移转化规律,进而通过数值模拟和数值计算等手段研究弱透水层的阻滞作用。主要研究成果如下:1.通过浅层土壤物理、化学特征测试分析,得出:(1)研究区浅层土壤主要为中砂、细砂、粉砂、亚砂土和亚粘土,孔隙类型为介孔,比表面积范围为2~30m~2/g,弱透水层渗透系数为0.42~14.80mm/d。(2)土壤化学类型主要为HCO_3-Ca·Na型土,部分受到人类污染严重地区出现高浓度NO_3~-和SO_4~(2-)。2.在潜水化学特征及成因分析基础上,采用内梅罗指数法、模糊综合评价法对潜水进行水质评价,结果表明:(1)潜水水化学类型以HCO_3-Ca·Mg(HCO_3-Ca·Na或HCO_3-Ca·Mg·Na)和HCO_3·Cl-Mg·Na(HCO_3·Cl-Na·Ca)型水为主,人为污染较严重地区CO_3~(2-)、NO_3~-和SO_4~(2-)浓度较高。(2)潜水总体呈现中-弱碱性,pH值为6.97~7.84,矿化度随着地下水流向呈现出增高的趋势,但整体为淡水。(3)潜水水质级别大部分为III级;部分为II级水,主要分布于马驹桥与于家务回族乡一带;少部分为IV级水,分布在永乐店镇南侧;极少为I级水,位于漷县镇与西集镇交界处。水中主要污染物为As、NH_4-N、F和NO_3-N,反映了潜水受到农业和生活污水的影响严重。(4)土壤矿物成分主要为石英、方解石、长石、伊/蒙脱石,为潜水提供离子成分,在地质地貌和气候作用下,潜水以溶滤和蒸发浓缩作用为主致使离子浓度发生变化,并在人类活动的影响下污染物浓度显着增高。3.根据吸附理论和氮素迁移转化理论,开展了静态吸附、动态吸附和微生物培养实验,得出:(1)浅层地下水含水层组中“叁氮”迁移转化过程主要受到吸附/解吸作用、硝化/反硝化和微生物作用影响。(2)静态吸附实验显示不同土壤介质吸附NH_4~+的能力为亚粘土>亚砂土>细砂>中砂;NO_3~-在不同土壤介质中吸附量极小,本次实验未获得最大吸附量。动态吸附实验表明不同结构模式中NH_4~+的吸附量以及分配系数不同,与土壤介质类型、含水层厚度、弱透水层厚度相关。土壤介质细颗粒含量越高,吸附量以及分配系数越大。(3)微生物培养实验结果表明反硝化菌含量与反硝化作用呈正相关,在不同介质中表现为:亚粘土>细砂>亚砂土>中砂。硝化反应过程中氨氧化菌占主要作用,其决定了硝化系数的大小以及NH_4~-最终转化为NO_3~-的量。4.根据氮素迁移转化机理,结合室内实验结果和北京通州区地质、水文地质、环境条件等因素,构建了北京通州区浅层地下水“叁氮”迁移转化模型概念图。5.基于研究区地质结构特征、水循环特征、污染特征,构建浅层地下水系统中15种代表性含水层组模式,采用Hydrus-1D数值模拟软件分析了15种模式“叁氮”迁移转化特征,结果表明:NH_4~+在单位厚度弱透水层迁移速度为0.06~0.36m/a,NO_3~-单位厚度弱透水层迁移速度为27.66~115.63m/a,揭示了NH_4~+的较大吸附性与硝化作用导致NH_4~+在弱透水层中迁移速度远小于NO_3~-迁移速度,因而弱透水层对NH_4~+阻滞能力强于NO_3~-,这与“叁氮”迁移转化实验相互印证。6.基于DRASTIC模型的基本原理,构建了适宜研究区越流系统浅层承压水防污性能评价指标体系,确定了适宜的评价指标,并对研究区流系统浅层承压水进行了“叁氮”防污性能评价,得出:(1)越流系统浅层承压水对“叁氮”防污性能从西北向东南整体上呈增强趋势,与弱透水层对NH_4~+和NO_3~-阻滞能力分布具有高度相似性,弱透水层介质细颗粒含量与厚度与防污性能成正相关。(2)潜水含水层渗透系数和地表污染载荷对防污性能影响显着,于家务一带渗透系数小、污染载荷中等因而防污性能较好。而马驹桥镇西部则与之相反,防污性能最差。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三氮迁移转化论文参考文献
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