钟佐燊-地下水氮污染(二)报告.ppt

地 下 水 氮 污 染 授 课 内 容 一、地下水有那些污染物？主要污染物是什么？ 1．化学污染物 2．放射性污染物和生物污染物 4．地下水重金属污染问题 二、地下水中氮的存在形式及其来源 （一）地下水中氮的存在形式 （二）地下水氮来源 1．天然来源 2．人为来源 （1）化学肥料 （2）农家肥（动物废物） （3）城市生活污水和生活拉圾 三、氮转化的基本理论（一）自然界的氮循环 （二）地下水系统中的氮循环 1．铵化作用（有机氮矿化） 2．硝化作用(Nitrification) 3．反硝化作用(denitrification) （三）影响硝化和反硝化的主要因素 四、地下水氮污染实例分析 实例一：包气带岩性影响 实例二：城市生活污水和生活垃圾对地下水氮污染影响 实例三：水入渗过程中氮转化的复杂性 2。北京东郊污水稳定塘污水入渗过程中的氮转化 实例四：潜水埋深的影响 实例五：采样井点类型NO3–N浓度的明显差异（江苏常州） * * 授课人 钟佐燊 一、地下水有那些污染物？主要污染物是什么？ 二、地下水中氮的存在形式及其来源 （一）地下水中氮的存在形式 （二）地下水氮来源 三、氮转化的基本理论 （一）自然界的氮循环 （二）地下水系统中的氮循环 （三）影响硝化和反硝化的主要因素 分三类：化学的、放射性的和生物的。共260多种 ?有机的183种 最常见检出率高的是氯代烃，如PCE、TCE、DCE、DCA、TCM等，它们来自有机溶剂；其次是单环芳烃，如BTEX，即苯、甲苯、乙苯和二甲苯，它们来自石油烃。它们的特点是浓度低，ppb级或ppt级，大多是有毒的“三致”物；多来自点污染源，局部污染的多，大面积的污染少。 ?无机的37种。 最常见的是NO3-N，其次是硬度、TDS等，它们的特点是多来自面污染源，大面积的污染多，局部的污染少。除Cr外，其它金属污染物极少见，Cr的污染特点是，多来自点污染源，是局部的污染。 放射性污染物 ?美国发现了19种，如226Ra、238U、60Co、90Sr等 这类污染物只在很局部地方发现 生物污染物 ?细菌和病毒 多出现在农村和无集中处理的分散供水点 为什么除Cr外其他金属污染物极少见？因为 ?Cr（Ⅵ）在水中以络阴离子（CrO42-、HcrO4–和Cr2O72―），不容易被吸附； ?Hg、Cd、Cu、Pb、Zn等微量金属 在水中多以阳离子的形式存在，很容易被包气带介质吸附，且其吸附往往很难解吸；此外，有时也可能形成难溶盐沉淀。 ?有关第四纪松散沉积物地下水Hg、Cd、Cu、Pb、Zn等微量金属污染的报道都值得怀疑的。 ? 地下水中氮的存在形式有NO3–、NH4+、NO2―、NH3、N2、N2O和有机氮。 ?其中NO3–、NH4+和NO2–以离子的形式存在，而NH3、N2和N2O以溶解气体的形式存在，有机氮则赋存于水中的有机质里。 ?NO3–N是地下水最主要的氮污染物。 ?NH4+的含量一般小于1mg/L。 ?NO2–含量更微，一般 0.1 mg/L。 天然来源和人为来源两类，主要是人为来源 （1）天然土壤中的有机氮。例如，美国学者Kreitler(1975)通过德克萨斯州鲁尼尔县的天然土壤有机氮是地下水NO3-N的主要来源。但这中情况很少出现。 （2）沉积物中氮。干盐湖、钙积层和洞穴沉积物，以及泥岩、页岩、黄土、灰岩及碎屑岩（砂岩、砾岩和砂质页岩）也可能是地下水中氮的来源。但这方面的报道很少。 ?尿素、碳酸铵[(NH4)2CO3]、硝酸铵(NH4NO3)、硫酸铵[(NH4)2SO4]、铵水等都可能是地下水氮污染来源。 ?作物对氮肥的摄取量为40～80%，其余，一部分通过挥发及脱氮作用返回大气圈里，一部分淋滤进入含水层。 ?过量施化肥可造成地下水氮污染。例如，施肥量为179kgN/ha时，潜水NO3-N增加7mg/L；施肥量增至269kgN/ha时，潜水NO3-N增加10mg/L。 氮是农家肥中最主要的一种植物养分。 大量的施用农家肥也可引起地下水氮污染。 潜水埋深3米，地下水NO3-N随施肥量变化： ?不施农家肥，多数小于10mg/L； ?施肥量