氨氮作為地表水中的主要污染物，在一定條件下會(huì)通過地表水與地下水的水動(dòng)力聯(lián)系而遷移、累積至地下水，氮污染已成為地下水污染的主要因素，也引起了人們的高度重視。 目前對(duì)氨氮污染在地表水與地下水的遷移轉(zhuǎn)化過程方面研究主要集中在(地表水與地下水交互帶中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律密切的平原型水庫(kù)庫(kù)底沉積物對(duì)氨氮吸附研究較少而普遍研究的是平原型水庫(kù)庫(kù)區(qū)滲漏、浸沒、塌岸和淤積等地質(zhì)問題。

　　石佛寺水庫(kù)是遼河干流上唯一的滯洪型平原水庫(kù)，它是以攔河壩和防洪堤而構(gòu)筑在遼河沖洪積地層之上，庫(kù)區(qū)及其周邊平原區(qū)第四系覆蓋層較厚，地下水屬于孔隙潛水。為了提高水庫(kù)的綜合利用，在庫(kù)區(qū)內(nèi)利用地表K地下聯(lián)合調(diào)蓄開采地下水并向沈陽市農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)供水5.0萬m3/d。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道遼河氮污染較重致使水庫(kù)地表水中氨氮含量也超標(biāo)，因此水庫(kù)地表水中的氨氮能否對(duì)地下水源水質(zhì)構(gòu)成威脅，是令人關(guān)注的問題。 該水庫(kù)庫(kù)底為具有二元結(jié)構(gòu)的潛水含水層，頂層為粉質(zhì)砂土，其下為中粗砂。頂層粉質(zhì)砂土既是地表水與地下水聯(lián)系的通道又是污染物運(yùn)移的屏障，為此本次以庫(kù)底粉質(zhì)砂土層作為研究對(duì)象，利用庫(kù)區(qū)原水和庫(kù)底原狀土樣進(jìn)行室內(nèi)土柱模擬實(shí)驗(yàn)。 通過實(shí)驗(yàn)了解庫(kù)底粉質(zhì)砂土沉積物對(duì)氮素吸附降解性，以及氮素在庫(kù)底沉積物介質(zhì)中的遷移與積累規(guī)律，以便為石佛寺水庫(kù)地表K-地下聯(lián)合調(diào)蓄供水安全提供可靠依據(jù)為治理與修復(fù)石佛寺流域水生態(tài)環(huán)境提供有效的科學(xué)依據(jù)。

　　1實(shí)驗(yàn)方案

　　1.1實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)因子的確定

　　根據(jù)遼河水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，考慮到遼河水質(zhì)常年氨氮超標(biāo)的情況，本次實(shí)驗(yàn)選取氨氮和總氮作為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象

　　1.2實(shí)驗(yàn)裝置與材料

　　1.2.1實(shí)驗(yàn)裝置本次實(shí)驗(yàn)采用有機(jī)玻璃柱，高度設(shè)置為70cm,直徑設(shè)計(jì)為14cm。土柱固定在鐵架子上，裝置簡(jiǎn)圖見圖1。

　　為便于出水的收集，出水口安裝過濾網(wǎng)和水閥，并用有機(jī)玻璃管連接后套上乳膠管作為采集水樣的出口。 由于土樣含水率較大，為了出水孔不被堵塞，在土柱底部鋪設(shè)高約3cm的較大顆粒的卵石。 為了防止進(jìn)水對(duì)粉質(zhì)砂土層的沖擊負(fù)荷過大，在粉質(zhì)砂土層上面鋪設(shè)一層玻璃纖維絲，減少水流對(duì)土壤樣品的沖刷。 為了方便計(jì)量水量和檢修實(shí)驗(yàn)裝置，在進(jìn)水管上設(shè)置流量計(jì)和電閘閥。

　　1.2.2實(shí)驗(yàn)材料

　　(1) 在石佛寺水庫(kù)現(xiàn)有的6個(gè)常規(guī)監(jiān)測(cè)斷面上，采用抓斗式采樣器采集適量表層新鮮沉積物裝入鋁制采樣盒，立即帶回實(shí)驗(yàn)室保存在-20.C冰箱中，用于底層土理化性質(zhì)分析。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，庫(kù)底沉積物的PH為7.4， 含水率30.3%， 滲透系數(shù)為5.8*10-5m3/d。

　　在室溫下，將采集到的底層土樣品放置在陰涼通風(fēng)處(室溫下)自然風(fēng)干。 將風(fēng)干的底層土樣品平鋪于硬質(zhì)白紙板上，用玻璃棒碾碎，剔除動(dòng)植物殘?bào)w及大小碎石等雜物，用研缽研磨過篩后，裝入自封袋中用于底層土氨氮吸附實(shí)驗(yàn)。

　　(2)土樣比例分配。 根據(jù)石佛寺水庫(kù)庫(kù)底沉積物的性質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)土柱中按底層土原樣裝填20cm的粉質(zhì)砂土層，粉質(zhì)砂土層也分為3層，具體情況如表1所示。 為了防止實(shí)驗(yàn)土壤粉質(zhì)砂土層的流失，先在土柱底部鋪設(shè)3cm的卵石和4cm的石英砂，形成混合層。
 

　　1.3實(shí)驗(yàn)方法

　　首先，用去離子水對(duì)有機(jī)玻璃柱進(jìn)行潤(rùn)洗，潤(rùn)洗結(jié)束進(jìn)行土樣填裝。 實(shí)驗(yàn)土樣屬于土樣原樣，按照自然狀態(tài)進(jìn)行裝填。 考慮到裝填過程中難免存在擾動(dòng)，因此裝填完畢后自然沉降數(shù)日，適當(dāng)打開排水閥放氣，避免形成氣堵，以恢復(fù)其原始狀態(tài))。

　　其次，采用NH4CL配制成15mg/l的實(shí)驗(yàn)水樣并加入2滴0.1%的氯仿抑制微生物的作用。 將配置好的水樣注入至有機(jī)玻璃柱頂部的水箱，利用高度差來實(shí)現(xiàn)定水頭動(dòng)態(tài)連續(xù)注入來模擬庫(kù)區(qū)連續(xù)入滲的情況。 根據(jù)庫(kù)區(qū)實(shí)際蓄水情況，按照1/5的比例來蓄水， 本次實(shí)驗(yàn)水位定于粉質(zhì)砂土層上方40mm處，并設(shè)置了一個(gè)溢流孔，保證水位在40mm以上。 為了使水樣均勻從頂部滲入，在土壤頂部鋪設(shè)一層玻璃纖維絲。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　最后，在出水口采集水樣進(jìn)行氨氮和總氮的檢測(cè)，采樣間隔為24h實(shí)驗(yàn)歷時(shí)40d。 氨氮的測(cè)定方法選擇納氏試劑分光光度法#總氮的測(cè)定采用過硫酸鉀氧化K紫外分光光度法。

詳情請(qǐng)下載：滯洪型平原水庫(kù)庫(kù)底沉積物對(duì)氮素的吸附規(guī)律