环境中氮化物迁移转化过程研究进展.pdfVIP

维普资讯 环境科学动态 1999年第 1期 环境中氮化物迁移转化过程研究进展 L／， ^ (昆昆明明理理工工大大学学环境工程及杀化学工程系昆昆明明60093) ，f，j，0 一 摘要 本文对近年来国内外有关氮化特迁移转化过程研究取得的新成果作 了较为全面的叙 述，包括氮化物在不同的生态系统 中的硝化和反硝化 的规律、转化的动力学以及数学模式等方面取 得的 果 ＼＼关键词 兰 !苎研究进展 喀V依【J确移、、晚zJ I’。；，’ 化特 迁移转化 研 究进 展 ． 由于人类活动与各种氮化物有着密切的联 遵循一级动力学的假设 的基础上，于 1933年建 系，因而随着人类活动的加剧，使得区域 ／全球 立了土水系统中有机氮的变化规律方程 。1949 性元素循环涉及范围更广，包括氮在不同的生 年 Woodruff将不同有机质组成的溶解差异考 态系统中硝化和反硝化过程 ；由于化石燃料燃 虑进去，从而改进 了Salter—Green模型。1972 烧，氮肥生产以及固氮工业中氮气的排出，豆科 年 Stanolfrol和 Snion提出使用下列方程预测 植物栽培等人类活动使排放的大量氮化物转化 有机氮矿化量 ： 为生物有效态氮，远远超过 了自然过程 中固定 N 一ND(】一 e ) 的氮，农 田生物质燃烧、施肥、土地利用 以及农 业生产活动 (这对发展中国家 问题更多)，将有 其中：N ；NH4一N； N。：为可矿化的有 大量氮化物排入大气，并使贮存态氮转化为动 机氮 。 态氮 (NO，NH。，N 等)。目前 ，国内外研究发现 1960年 Molina等给出了下列双项指数形 不少生态系统显示 出NO。一和 NH 有增长势 式 ： 头。随着陆地生态系统研究的加强，土壤中氮转 Y一 (1一es一 )+ (1一 s)(】一e ) 化排放 的NO 对温室气体贡献 的增加，以及 Y为矿化形成的NH N量； NO排放和转化，对水体尤其海湾生态系统的 s为第一类矿物氮在总矿化氮的百分 比； 富营养化对海洋资源的影响，以及氮的转化和 h，k为两类有机氮的矿化速率 。 迁移 已受到海洋、森林、农业、大气和气象等部 有机氮的矿化动力学研究，到 目前为止，基 门及 研 究者的关注 。此 外 ，大气 中 NO 和 本上可以认为：对某一类性质相似的有机氮有； NH 的增加对全球一些地 区的土壤、森林、农 N一∑N (1--e-) 业生态系统的酸化也有影响。同时对饮用水质， N：为 t时刻矿化的NH N总量 ； 植被生长也带来不利因素 。从陆地系统迁移转 N 为第 1类降解速率为k．的矿化有机氮 化进入水体，海洋的氮化物增加 ，变化也大[。 起始量 。 因而，无论国内外对此方面的研究都非常重视， 在具体应用上，鉴于上述表达式的多项式 ， 取得很多成果 ，主要有以下方面 。 也许使用经验公式更为简单 (应根据研究的要 一 、 氮转化 的动力学 求而定)。关于经验公式有很多，但其形式或是 1．矿化作用动力学 指数形式 ，如Corbert公式 (1934)： 氮转化矿化作用 即有机氮转化为无机氨氮 C—Ab (NH 一N)的过程 对这一过程动力的研究已