太湖地区水体氮的污染源和反硝化_邢光熹

第31卷第2期中旧种荃(B辑)SCIENCEINCHINA(SeriesB)2001年4月太湖地区水体氮的污染源和反硝化*邢光熹’`曹亚澄施书莲孙国庆杜丽娟朱建国(中国科学院南京土壤研究所,南京21砚洲又〕8)摘要报告了地处太湖流域中心地带的苏州和无锡地区水体氮污染和农田氮向水体迁移特征的多年来的研究结果.根据不同水体,不同形态无机氮的浓度及Po幸的浓度,河水和湖水水体中6`SNH;的数值对河水、湖水和井水中氮的来源进行了区分,比较了不同年份、不同季节、不同水体氮污染的变化趋势及浓度增幅.根据不同水体中NZO浓度的增高和井水6’SNo3值的增高得到了河水、湖水和井水存在反硝化的证据,并讨论了水体氮的反硝化作用对于减轻水体氮负荷的作用.关健词太湖流域水体氮的污染源水体氮的反硝化近20年来,由于我国工农业的快速发展和城市人口的增加,对环境造成了很大压力太湖地区出现的水体氮、磷污染是重大而带有全局性影响的污染问题之一太湖流域包括长江以南的江苏东南部、上海市和浙江北部的有关县市,是长江三角洲最重要的经济区.水体氮磷污染事关这一地区工农业持续发展和人民健康,因此备受关注.太湖地区水体氮污染问题虽然早已提出,然而较为系统的研究报告不多11,2].为此,自1994年12月至2000年7月,对苏州市区和吴县境内的主要河流、湖泊及农村生活用水井的氮污染进行了研究;同时,近年来也在锡山市安镇的示范农田进行氮迁移的定点观测.文中报告了不同水体氮污染源和水体氮反硝化的主要研究结果.1研究方法Ll水样的采集和预处理河水、湖水和井水的采样深度为.05一1.0m.河水取自每一条河的不同河段,从市区中心向外延伸.湖水取自湖边至湖中心的不同水域.井水采自苏州吴县市境内的不同村镇,随机取样.用于N03一,NH4+和总N分析的河、湖和井水水样在每个采样点采3个重复样.(i)取20一30mL水样,装人样品瓶,放入冰桶,用于分析N03一,NH4+和总N.(il)采集一定量的河、湖和井水水样,通过阴离子和阳离子交换树脂131及xAD一8分离柱l4]分别分离和浓缩NO3一,NH4+和被xAD一8吸附的有机氮(DoN).吸附在分离柱上的NH4十和No3一分别用1mol几HCI洗脱,DoN用0.1mo比NaoH洗脱.3种不同洗脱液分别转变成NH4+并酸化15].在无NH3条件下的水浴上浓缩,供质谱分析6`’N用.加00一08一8收稿,2001一0一15收修改稿*国家自然科学基金(批准号:49271042,39790110,49972048)资助项目**E一mail:xinggx@issas·ae￡n第2期邢光熹等:太湖地区水体氮的污染源和反硝化1.2N03一,NH4+和总N的分析(1)用荷兰SKALARsAN分断流动分析仪同时测定N03一,NH4十和总N(No3一+NH4++可溶性有机氮).相对误差为3.9%.检测下限为.02mg几,(11)用常规比色法测定No3一,NH4+,总N及Po4一3[5],1.3No3一,NH4+和oMN的’SN自然丰度分析用MAT一251精密同位素质谱计测定不同形态氮6’SN的方法见sun等l6]的方法,分析误差值为0.26”N.L4水样中N20浓度的测定及计算将日本生产的安瓶瓶抽真空,把5mL水样注人其内,立即注入采样地空气.在20℃平衡24h,抽取上部空间的气体,用HP公司生产的带反吹装置的5890n型气相色谱仪分析NZO浓度,变异系数为0.1%司.4%.水体中N20的浓度按eTrry等提供的公式计算f71.2结果和讨论.21地表水和地下水氮污染源的区分不同