中文核心期刊《环境污染与防治》刊登了课题组题为“地下水中溶解性有机氮研究进展”的综述论文,论文第一作者为硕士研究生王肖,通讯作者为彭辉副教授。
溶解性有机氮(DON)在地下水中普遍存在,研究地下水中的DON对理解氮循环和防治氮污染都具有重要意义。本研究系统综述了地下水中溶解性有机氮的研究进展,重点围绕其组成、测定方法、影响因素、迁移转化机制及模型应用展开,为理解氮循环与防治氮污染提供支撑。DON作为地下水中溶解性氮的主要形式,其组分包括氨基酸、尿素、腐殖酸等含氮有机物,具有显著生物可利用性,容易通过矿化作用转化为无机氮(如硝酸盐)。目前多采用如三维荧光光谱(EEMS)、紫外可见光谱(UV-Vis)、核磁共振波谱(NMR)、傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)等技术进行组分分析。同时,自然与人为因素共同影响着DON的分布。例如,降水驱动表层的DON下渗,深层土壤有机氮储量是地下水DON的重要来源以及农业施肥、化粪池渗漏及城市化会显著提升DON输入。迁移转化过程中,低分子量DON(如氨基酸)易被微生物快速矿化,而高分子量DON(如腐殖酸)因吸附作用滞留时间较长,并且其扩散与浓度分布还会受到含水层渗透性及水文地质条件(如埋深、路径长度)的直接影响。在模型研究方面,概念模型通过达姆科勒数描述DON转化过程;机器学习模型(如随机森林等)可高精度模拟地下水DON浓度分布,但依赖大量数据支撑;数值模型因DON迁移机理复杂及边界条件限制,尚未广泛应用。研究指出,未来需结合FT-ICR-MS先进测定方法深入探讨不同土地利用方式下DON组分变化规律,进一步分析影响因素的作用机理,开展实验研究阐明DON迁移转化机理,并结合机理研究开发地下水DON数值模型,以提高对DON浓度时空分布的预测能力,为地下水资源的管理和保护提供更有力的技术支撑。
王肖,彭辉.地下水中溶解性有机氮研究进展[J].环境污染与防治,2021,43(12):1590-1595.
文章链接:DOI:10.15985/j.cnki.1001-3865.2021.12.018.
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